CN210137573U - 一种冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种冷却系统，包括：第一风管，连接于室内出风口和室内进风口之间；第二风管，连接于井出风口和第一排风口之间；空空换热器，设置于第一风管和第二风管上，空空换热器用于使第一风管中的第一空气与第二风管中的第二空气，在空空换热器处进行热交换。本实用新型实施例提供了一种利用矿井回风冷源冷却数据中心机房的方案，利用低温的矿井回风冷却高温的机房回风，节能环保，并能降低数据中心的建设和运营成本。

Description

一种冷却系统

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，尤其涉及一种冷却系统。

背景技术

随着大数据的发展，数据中心数量和规模越来越庞大。数据中心需要放置大量的计算机设备和电气设备，在工作中会产生巨大的热量。而随着热量的聚集，数据中心室内温度的升高，会严重影响数据中心中设备的正常运行。因此需要设置相应的制冷系统，对数据中心进行降温，以保证数据中心中设备的正常工作。目前大多数据中心采用冷水机组+末端空调或直膨式风冷空调为进行降温。这需要大量的制冷设备，投资及维护成本较高，资源消耗量较大，并且室内排出的热量直接排放到环境中，存在热源浪费。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种冷却系统，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

本实用新型实施例提供的冷却系统，包括：

第一风管，连接于室内出风口和室内进风口之间；

第二风管，连接于井出风口和第一排风口之间；

空空换热器，设置于所述第一风管和所述第二风管上，所述空空换热器用于使所述第一风管中的第一空气与所述第二风管中的第二空气，在所述空空换热器处进行热交换。

在一种实施方式中，所述空空换热器包括：

第一管体，与所述第一风管连通；

第二管体，套设于所述第一管体，并与所述第二风管连通。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括：

制冷模块，设置于所述第一风管外，且位于所述空空换热器与所述室内进风口之间。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括：

设置在所述第一风管上的热回收换热器，所述热回收换热器位于所述空空换热器与所述室内出风口之间，所述热回收换热器内设置有水管，并通过所述水管内的液体与所述第一空气进行热交换。

在一种实施方式中，所述冷却系统所述热回收换热器还包括：

第三管体，套设于所述水管，并与所述第一风管连通。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括：

过滤器，设置在所述第二风管上，并位于所述井出风口与所述空空换热器之间。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括：

风阀，设置在所述第二风管上，且位于所述井出风口和所述空空换热器之间。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括：

排风支管，设置于所述风阀与第二排风口之间。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括温度传感器，设置于所述第一风管上，且位于所述第一空气从所述空空换热器流出的位置。

在一种实施方式中，所述冷却系统还包括控制器，与所述风阀连接，并与所述温度传感器连接，所述控制器用于控制所述风阀的开闭，以及接收所述温度传感器的检测温度。

上述技术方案，提供了一种利用矿井回风冷源冷却数据中心机房的方案，利用低温的矿井回风冷却高温的机房回风，节能环保，并能降低数据中心的建设和运营成本。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本实用新型公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型实施例的冷却系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的一种实施方式的冷却系统的结构示意图。

附图标记说明：

11：第一空气；

12：第二空气；

21：第一风管；

211：室内出风口；

212：室内进风口；

21A：第一回风管；

21B：送风管；

22：第二风管；

221：井出风口；

222：第一排风口；

22A：第二回风管；

22B：排风干管；

23：排风支管；

231：第二排风口；

24A：出水管；

24B：进水管；

24C：水管；

241：出水口；

242：进水口；

31：空空换热器；

32：热回收换热器；

32A：第三管体；

40：风阀；

50：过滤器；

60：制冷模块；

70：机房。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本实用新型实施例的一种冷却系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供的冷却系统可以包括第一风管21、第二风管22、空空换热器31。

第一风管21连接于室内出风口211和室内进风口212之间；第二风管22连接于井出风口221和第一排风口222之间；空空换热器31设置于第一风管21和第二风管22上，用于使第一风管21中的第一空气11与第二风管22中的第二空气12，在空空换热器31处进行热交换。

在一个示例中，机房70可以被配置为数据中心，放置大量的计算机设备和电气设备。从而，本实施例的冷却系统可以为数据中心的计算机设备和电气设备降温，从而延长设备使用寿命。

在矿井开采过程中，多采用抽出式通风方式，持续不断的向矿井内补充温度较低的新鲜空气。经调研统计一般矿井的回风温度、湿度常年保持恒定，温度一般在15～25摄氏度(℃)，风速约3～5米/秒，蕴含丰富的低温资源。本实施例可以利用从矿井的井出风口221流出的第二空气12与机房70流出的第一空气11进行热交换，进而降低机房70(数据中心)的温度，既回收了矿井回风中的免费自然冷源，又极大的降低数据中心建设和运营成本。

在一种实施方式中，空空换热器31可以包括第一管体和第二管体。其中，第一管体与第一风管21连通；第二管体套设于第一管体，并与第二风管22连通。第一空气11从机房70的室内出风口211流出，温度较高。第二空气从矿井的井出风口221流出，温度较低。第一空气11流入空空换热器31的第一管体，第二空气12流入空空换热器31的第二管体，第一空气11和第二空气12在空空换热器31处进行热交换，从而冷却第一空气11，并从室内进风口212流入机房70，进而可以降低机房70的温度。

例如：空空换热器31可以为管壳式换热器，包括壳体和管束，进而第一管体可以被配置为管束，第二管体可以被配置为壳体。其中，第一空气11可以在管束中往返多次，从而提高热交换效率。

在一个示例中，如图2所示，第一风管21可以包括第一回风管21A和送风管21B。其中，第一回风管21A连接于室内出风口211与空空换热器31之间。例如：第一回风管21A可以与空空换热器31的第一管体连通。送风管21B连接于空空换热器31和室内进风口212之间。例如：送风管21B可以与空空换热器31的第一管体连通。

在一个示例中，如图2所示，第二风管22可以包括第二回风管22A和排风干管22B。其中，第二回风管22A连接于井出风口221与空空换热器31之间，例如：第二回风管22A可以与空空换热器31的第二管体连通。排风干管22B连接于空空换热器31与第一排风口222之间，例如，排风干管22B可以与空空换热器31的第二管体连通。

在一种实施方式中，如图2所示，本实施例的冷却系统还可以包括制冷模块60，设置于第一风管21外，且位于空空换热器31与室内进风口212之间。优选地，制冷模块60靠近空空换热器31设置。例如：设置在送风管21B的入风处。在一个示例中，制冷模块60可以与空空换热器31串联。例如：制冷模块60的冷却腔与空空换热器31的第二管体连通。

在一个示例中，制冷模块60可以具有开关单元和制冷单元。其中，制冷单元用于对第一空气11进行制冷。例如：制冷单元可以为变频直膨式冷却单元。开关单元可以打开或关闭制冷单元。

本实施例的冷却系统可以在矿井的回风温度(井出风口221处的第二空气12的温度)低于第一预设值，如22℃时，关闭制冷单元，利用矿井回风的低温冷源，对数据中心进行降温；还可以在矿井的回风温度高于第一预设值时，打开制冷单元，利用制冷单元的辅助冷却作用，保证数据中心的降温效率。在一个示例中，空空换热器31可以使第一空气11的温度降低约5℃。

在一种实施方式中，如图2所示，本实施例的冷却系统还可以包括设置在第一风管21上的热回收换热器32，热回收换热器32内设置有水管24C，并通过水管24C内的液体与第一空气11进行热交换。在一个示例中，水管24C可以与设置在热回收换热器32外的进水管24B以及出水管24A连通，并通过进水管24B连接于进水口242，通过出水管24A连接于出水口241。这样，从进水口242输入水管24C的温度较低的液体，在与第一空气11进行热交换后，温度升高，并从出水口241输出。

本实施例的冷却系统采用热回收技术，吸收机房70中的热量，生产生活热水，还可以辅助冷却从室内出风口211流出的第一空气11。在一个示例中，热回收换热32可以使水管24C内的液体升温约3℃，出水口241的液体温度可达到36℃，进而作为生活用水使用。

在一种实施方式中，热回收换热器32可以包括第三管体32A。其中，第三管体套32A设于水管24C，并与第一风管21连通。在一个示例中，第三管体32A与第一风管21的第一回风管21A连通。第一空气11从机房70的室内出风口211流出，温度较高。冷水从进水口242流入进水管24B，然后流入水管24C，并与温度较高的第一空气11进行热交换，进而形成出水管24A中的热水，并从出水口241流出。在一个示例中，水管24C可以被配置为盘管，使液体在水管24C中往返多次，从而提高热交换效率。

在一个示例中，可以在水管24C或进水管24B或出水管24A上设置水阀，从而调整水量，控制出水口241处的水温。

在一种实施方式中，如图2所示，本实施例的冷却系统还可以包括过滤器50，设置在第二风管22上，并位于井出风口221与空空换热器31之间。过滤器50用来除去第二空气12中的沙尘及有害气体等。在一个示例中，过滤器50靠近空空换热器31设置，如设置在第二回风管22A的出风处。

在一种实施方式中，如图2所示，本实施例的冷却系统还可以包括风阀40。风阀40设置在第二风管22上，且位于井出风口221和空空换热器31之间。通过打开或关闭风阀40，可以控制第二空气12是否进入空空换热器31。通过调整风阀40的打开角度，可以调整进入空空换热器31的风量，进而调节从空空换热器31流出的第一空气11的温度。

在一种实施方式中，如图2所示，本实施例的冷却系统还可以包括排风支管23。排风支管23设置于风阀40与第二排风口231之间。风阀40被配置为三通阀门。调整风阀40，可以实现第二空气12完全从第一排风口222排出，或完全从第二排风口231排出，或分别从第一排风口222和第二排风口231排出，还可以控制分别进入排风干管22B和排风支管23的风量。排风支管23可以平衡第二风管22的气压，稳定第二空气12的气流。

在一种实施方式中，本实施例的冷却系统还可以包括温度传感器，设置于第一风管21上，且位于第一空气11从空空换热器31流出的位置。温度传感器可以用于检测从空空换热器31流出的第一空气11的温度T1。

例如：在温度传感器检测到温度T1小于第二预设值时，调整风阀40，以减小进入空空换热器31的第二空气12的风量，同时关闭制冷模块60的开关单元。在温度传感器检测到温度T1大于第二预设值时，调整风阀40，以增大进入空空换热器31的第二空气12的风量。如果风阀40已经完全打开，则可以打开制冷模块60的开关单元，最终使T1达到第二预设值。

在一个示例中，可以在室内进风口212处设置温度传感器，以检测室内进风口212的第一空气11的温度T0。进一步地，第二预设值可以为T0-△t，其中，△t为预设的温度偏差值。假设室内出风口211的第一空气11的温度为T2，井出风口221的第二空气12的温度为T3，则T2＞T1＞T3。

在一种实施方式中，本实施例的冷却系统还可以包括控制器，分别与风阀40和温度传感器连接，还可以与制冷模块60的开关单元连接。控制器可以接收温度传感器的检测温度，还可以控制风阀40的开闭以及开关单元的开闭。

本实用新型实施例的冷却系统，通过结合矿井回风与数据中心，提供了一种利用矿井回风冷源对数据中心机房进行冷却的方案，利用低温的矿井回风冷却高温的机房回风，保证机房温度在正常范围内；同时采用热回收技术，吸收机房回风中的热量生产生活热水。本实用新型实施例的冷却系统既回收了矿井回风中的免费自然冷源，又回收了机房设备产生废热，节能环保，并极大的降低数据中心建设和运营成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

第一风管，连接于室内出风口和室内进风口之间；

第二风管，连接于井出风口和第一排风口之间；

空空换热器，设置于所述第一风管和所述第二风管上，所述空空换热器用于使所述第一风管中的第一空气与所述第二风管中的第二空气，在所述空空换热器处进行热交换。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述空空换热器包括：

第一管体，与所述第一风管连通；

第二管体，套设于所述第一管体，并与所述第二风管连通。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

制冷模块，设置于所述第一风管外，且位于所述空空换热器与所述室内进风口之间。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

设置在所述第一风管上的热回收换热器，所述热回收换热器位于所述空空换热器与所述室内出风口之间，所述热回收换热器内设置有水管，并通过所述水管内的液体与所述第一空气进行热交换。

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述热回收换热器还包括：

第三管体，套设于所述水管，并与所述第一风管连通。

6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

过滤器，设置在所述第二风管上，并位于所述井出风口与所述空空换热器之间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

风阀，设置在所述第二风管上，且位于所述井出风口和所述空空换热器之间。

8.根据权利要求7所述冷却系统，其特征在于，还包括：

排风支管，设置于所述风阀与第二排风口之间。

9.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，还包括温度传感器，设置于所述第一风管上，且位于所述第一空气从所述空空换热器流出的位置。

10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，还包括控制器，与所述风阀连接，并与所述温度传感器连接，所述控制器用于控制所述风阀的开闭，以及接收所述温度传感器的检测温度。

Images