CN210832367U - 一种数据机房节能蓄冷应急系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据机房节能蓄冷应急系统，包括设有冷水机组出水端和冷水机组回水端的冷水机组模块；具有一次、二次侧管路的换热器模块；具有蓄冷池、上层布水器组和下层布水器组的蓄冷池模块；冷水机组出水端通过第一管路与下层布水器组连通，冷水机组回水端通过第二管路与上层布水器连通，第二管路设有第一循环泵机组模块；一次侧管路进水端通过第三管路与第一管路连通，一次侧管路出水端通过第四管路与第二管路连通，第三管路中设有第二循环泵机组模块；第一、第二、第三和第四管路上依次设有第一、第二、第三和第四电动蝶阀。该系统可以在用电峰期以较低功率运行，降低市电负荷量，节省能源，并在市电出现故障时，保证数据机房的制冷。

Description

一种数据机房节能蓄冷应急系统

技术领域

本实用新型涉及数据机房制冷技术领域，具体涉及数据机房节能蓄冷应急系统。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，相应的建立了大量的数据机房，数据机房的需要24小时工作，从而使得数据机房内产生大量的热量，现有的数据机房制冷一般是直接通过空调系统进行制冷，使用空调系统直接对数据机房制冷具有以下不足：1、使用空调系统对数据机房进行制冷，需要24小时不断电保证空调系统正常工作，因此，在白天用电高峰时，数据机房的大量用电会加大市电的负荷量；2、当市电出现故障时，空调系统无法正常工作，会导致机房的温度升高，影响数据机房的安全运行。

实用新型内容

本实用新型提出了一种数据机房节能蓄冷应急系统，该系统解决了现有数据机房的空调系统在白天需要大量供电，从而加大市电负荷量的问题。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种数据机房节能蓄冷应急系统，包括冷水机组模块、换热器模块、蓄冷池模块、第一循环泵机组模块以及第二循环泵机组模块；

所述冷水机组模块上设有冷水机组出水端和冷水机组回水端；

所述换热器模块包括一次侧管路和二次侧管路；

所述蓄冷池模块包括蓄冷池、布置在所述蓄冷池上侧的上层布水器组和布置在所述蓄冷池下侧的下层布水器组；

所述冷水机组出水端通过第一管路与所述下层布水器组连通，所述冷水机组回水端通过第二管路与所述上层布水器连通，所述第一循环泵机组模块设置在所述第二管路中；

所述一次侧管路的进水端通过第三管路与所述第一管路连通，所述一次侧管路的出水端通过第四管路与所述第二管路连通，所述第二循环泵机组模块设置在所述第三管路中；

所述第一管路上设有第一电动蝶阀，所述第二管路上设有第二电动蝶阀，所述第三管路上设有第三电动蝶阀，所述第四管路上设有第四电动蝶阀。

进一步地，所述上层布水器组和所述下层布水器组具有相同的结构，所述布水器组包括布水主钢管、布水支管以及布水单元；

所述布水主钢管通过布水支架固定在所述蓄冷池中，所述布水主钢管上设有多个所述布水支管，所述布水支管上均匀的设置有多个所述布水单元，所述多个布水单元处于同一水平面内。

进一步地，所述布水单元包括分水管接头、水流平衡装置、变径管接头、缓冲弯管以及布水头；

所述分水管接头为三通管或四通管，所述分水管接头的一端或相对的两端与所述布水支管连接，所述分水管接头处于布水支管两侧的两端依次设有所述水流平衡装置、变径管接头、缓冲弯管以及布水头。

进一步地，所述布水头包括阻水板、多个防扰动隔板以及第二通水管，所述多个防扰动隔板成放射状的设置在所述阻水板的一侧面上，所述多个防扰动隔板的交汇处设置有所述第二通水管。

进一步地，所述冷水机组模块包括两组并联的冷水机组，所述换热器模块包括两组并联的换热器，所述蓄冷池模块包括两个蓄冷池，每个蓄冷池中均设有上层布水器组和下层布水器组，所述第一循环泵机组模块具有两个并联的蓄冷泵和设置在所述蓄冷泵两端的蝶阀、止回阀、压力表和过滤阀，所述第二循环泵机组模块具有两个并联的放冷泵和设置在所述放冷泵两端的蝶阀、止回阀和过滤阀。

进一步地，所述第四管路上还设有比例式电动阀。

进一步地，所述蓄冷池中还设有测温电缆，所述测温电缆上布置有多个温度传感器。

进一步地，还包括应急电源，所述应急电源与所述第二循环泵机组模块连接。

与现有技术比较，本实用新型所述的数据机房节能蓄冷应急系统具有以下有益效果：1、蓄冷系统具有蓄冷池，蓄冷池可以在夜间(用电低谷)时，将冷水机组产生的冷却水进行存储，并在白天(用电高峰)时，通过蓄冷池的冷却水为数据机房进行制冷，实现了电力的“移峰填谷”，提高了用电低谷段电力的使用率；2、当市电出现故障时，蓄冷池可以用于为数据机房进行制冷一段时间，以保证数据机房的应急设备(柴油机)的正常启动，保证了数据机房的安全性。

附图说明

图1为本实用新型公开的数据机房节能蓄冷应急系统的结构图；

图2为冷水机组模块的结构图；

图3为换热器模块的结构图；

图4为第一、第二循环泵机组模块的结构图；

图5为蓄冷池模块的结构图；

图6为蓄冷池的内部结构图；

图7为蓄冷池的俯视图；

图8为布水单元与布水支管连接的局部结构图；

图9为布水单元的俯视图(从设有布水支管的一侧的俯视图)；

图10为布水单元的拆分视图；

图11为布水头的俯视图；

图12为布水头的主视图。

图中：1、冷水机组模块，10、冷水机组，2、换热器模块，20、换热器，21、比例式电动阀，3、蓄冷池模块，30、蓄冷池，31、上层布水器组，32、下层布水器组，33、布水主钢管，34、布水支管，35、布水单元，350、分水管接头，351、水流平衡装置，352、变径管接头，353、缓冲弯管，354、布水头，355、第一通水管，3540、阻水板，3541、防扰动隔板，3542、第二通水管，36、布水管支架，37、测温电缆、38、温度传感器，4、第一循环泵机组模块，40、蓄冷泵，41、蝶阀，42、止回阀，43、过滤阀，44、压力表，5、第二循环泵机组模块，50、放冷泵，60、第一管路，61、第二管路，62、第三管路，63、第四管路，64、第一电动蝶阀，65、第二电动蝶阀，66、第三电动蝶阀，67、第四电动蝶阀，68、比例式电动阀。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型公开的数据机房节能蓄冷应急系统，包括冷水机组模块1、换热器模块2、蓄冷池模块3、第一循环泵机组模块4以及第二循环泵机组模块5；所述冷水机组模块1采用蒸发器结构，冷水机组模块1上设有冷水机组出水端和冷水机组回水端，冷水机组模块1与末端设备(空调机组的盘管)连接；所述换热器模块2采用板式换热器，换热器模块2包括一次侧管路和二次侧管路，二次侧管路也与末端设备(空调机组的盘管)连接；

所述蓄冷池模块3包括蓄冷池30、布置在所述蓄冷池30上侧的上层布水器组31和布置在所述蓄冷池30下侧的下层布水器组32；

所述冷水机组出水端通过第一管路60与所述下层布水器组32连通，所述冷水机组回水端通过第二管路61与所述上层布水器31连通，所述第一循环泵机组模块4设置在所述第二管路61中；

所述一次侧管路的进水端通过第三管路62与所述第一管路60连通，所述一次侧管路的出水端通过第四管路63与所述第二管路61连通，所述第二循环泵机组模块5设置在所述第三管路62中；

所述第一管路60上设有第一电动蝶阀64，所述第二管路61上设有第二电动蝶阀65，所述第三管路62上设有第三电动蝶阀66，所述第四管路63上设有第四电动蝶阀67。

本实用新型公开的数据机房节能蓄冷应急系统的具有以下四种工况：

第一种工况：由冷水机组模块单独为数据库机房进行制冷，此时，该系统中，第一、第二、第三和第四电动蝶阀均关闭，第一和第二循环泵机组模块也处于关闭状态，换热器模块也不工作，冷水机组模块产生的冷却水直接在数据机房的空调系统的盘管中循环，用于给数据机房降温。该工作模式也是现有的数据机房的空调系统的工作模式，该工况适用于市电供应充裕的情况。

第二种工况：冷水机组模块向数据机房制冷同时向蓄冷池蓄冷，此时，第一和第二电动蝶阀打开，第三和第四电动蝶阀关闭，第一循环泵机组模块工作，第二循环泵机组模块不工作，换热器模块也不工作，冷水机组模块产生的冷却水一部分进入末端设备(数据机房的空调系统的盘管)用于给数据机房进行降温，另一部分通过第一管路、第一电动蝶阀和下层布水器组进入蓄冷池底部，蓄冷池上部的高温水通过上层布水器组、第二电动蝶阀、第一循环泵机组模块和第二管路回到冷水机组模块中，实现将冷水机组产生的冷却水存储在蓄冷池中。该工作模式一般工作在夜间，夜间为用电低谷，市电供应充裕，并且电的价格较低，通过夜间的蓄冷，实现移峰填谷，相应的实现了节省能源，节省成本的效果。

第三种工况：冷水机组模块和蓄冷池同时向数据机房制冷，此时，第一和第二电动蝶阀关闭，第三和第四电动蝶阀打开，第一循环泵机组模块不工作，第二循环泵机组模块和换热器模块工作，冷水机组模块可以以较低的功率进行工作用于给数据机房进行降温，同时，蓄冷池中的冷却水通过下层布水器组、第三电动蝶阀、第三管路和第二循环泵机组模块进入换热器，然后通过第四管路、第四电动蝶阀和上层布水器组流回蓄冷池，蓄冷池的二次侧管路与末端设备(数据机房的空调系统的盘管)连接，蓄冷池的冷却水通过换热器与数据机房的空调系统进行热交换以对数据机房进行降温。该工况通过冷水机组模块和蓄冷池同时向数据机房降温，可以减小冷水机组模块的功率，进而减小冷水机组模块的耗电量，减小了市电的负荷，该工况适用于市电使用高峰时期(白天)。

第四种工况：由蓄冷池单独为数据机房制冷，此时，第一和第二电动蝶阀关闭，第三和第四电动蝶阀打开，第一循环泵机组模块不工作，第二循环泵机组模块和换热器模块工作，此时只有蓄冷池单独为数据机房制冷，该工况适用于市电出现故障时，当市电出现故障时，冷水机组模块无法正常工作，而备用供电设备(柴油机)启动需要一定的时间(一般为15分钟左右)，在该段时间，可以通过蓄电池模块向第二循环泵机组模块供电，使得蓄冷池的冷却水可以用于为数据机房进行制冷，当备用供电设备正常工作后，在切换至第二种或第三种工况进行工作。

进一步地，如图2、图3、图4和图5所示，所述冷水机组模块1包括两组并联的冷水机组10，所述换热器模块2包括两组并联的换热器20(板式换热器)，所述蓄冷池模块3包括两个蓄冷池30，每个蓄冷池30中均设有上层布水器组31和下层布水器组32，所述第一循环泵机组模块4具有两个并联的蓄冷泵40和设置在所述蓄冷泵40两端的蝶阀41、止回阀42、压力表44和过滤阀43，所述第二循环泵机组模块5具有两个并联的放冷泵50和设置在所述放冷泵50两端的蝶阀、止回阀和过滤阀，第一循环泵机组模块和第二循环泵机组模块的结构相同。冷水机组、换热器、蓄冷池、蓄冷泵和放冷泵均具有两组，在控制器的控制下可以同时工作或单独工作，可以满足不同的需求，同时，可以保证在单一设备出现故障时，另一设备继续工作，提高了该系统的安全性能。

所述上层布水器组和所述下层布水器组具有相同的结构，如图6、图7、图8和图9所示，所述布水器组包括布水主钢管33、布水支管34以及布水单元35；所述布水主钢管33通过布水支架36固定在所述蓄冷池30中，布水主钢管33用于与蓄冷池外的第一管路60或第二管路61连接，布水支管34安装在布水主钢管33上，布水支管均匀的分散在蓄冷池的上下两平面处，布水支管可以将布水主钢管中的冷却水导引到蓄冷池(同一平面)的不同位置处，布水支管34上均匀的设置有多个所述布水单元35，所述多个布水单元35处于同一水平面内。

如图10所示，所述布水单元35包括分水管接头350、水流平衡装置351、变径管接头352、缓冲弯管353、第一通水管355以及布水头354；所述分水管接头350为三通管(用于布水器末端)或四通管(用于布水器中间部位的管连接)，本实施例中，水流平衡装置351采用均压缓冲阀，如图9所示为四通管连接结构图，所述分水管接头350的相对的两端与所述布水支管34连接，所述分水管接头350处于布水支管两侧的两端依次设有所述水流平衡装置351、变径管接头352、缓冲弯管353、第一通水管355以及布水头354，通过设置有水流平衡装置可以保证冷却水更均匀、平稳地流至蓄冷池的不同位置处，减小了水流的流速不均而造成的冷却水在蓄冷池中的扰动，减小了冷却水热交换，保证了蓄冷斜温厚度，提高了蓄冷能力。

如图11和图12所示，所述布水头354包括阻水板3540、多个防扰动隔板3541以及第二通水管3542，所述多个防扰动隔板3541成放射状的设置在所述阻水板3540的一侧面上，所述多个防扰动隔板3541的交汇处设置有所述第二通水管3542，第二通水管的端部与阻水板的板面留有一定的距离，以便于冷却水从第二通水管中流出，同时，阻水板和防扰动隔板可以降低冷却水在蓄冷池中的扰动，提高蓄冷能力。图中，防扰动隔板3541具有八个，相互成45度角的设置在阻水板上。

进一步地，所述第四管路上还设有比例式电动阀68和温度传感器，温度传感器获得换热器一次侧管路出水侧的温度，根据换热侧出水温度来调节比例调节电动阀68，从而来调节水泵的运行频率。

进一步地，所述蓄冷池中还设有测温电,37，所述测温电缆37上布置有多个温度传感器38，以用于精确的监测蓄冷池的温度。

进一步地，还包括应急电源，所述应急电源与所述第二循环泵机组模块连接，以用于市电出现故障时，用于向第二循环泵机组模块供电，保证在备用供电设备(柴油机)正常运行之前通过蓄冷池向数据机房制冷。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：包括冷水机组模块(1)、换热器模块(2)、蓄冷池模块(3)、第一循环泵机组模块(4)以及第二循环泵机组模块(5)；

所述冷水机组模块(1)上设有冷水机组出水端和冷水机组回水端；

所述换热器模块(2)包括一次侧管路和二次侧管路；

所述蓄冷池模块(3)包括蓄冷池(30)、布置在所述蓄冷池(30)上侧的上层布水器组(31)和布置在所述蓄冷池(30)下侧的下层布水器组(32)；

所述冷水机组出水端通过第一管路(60)与所述下层布水器组(32)连通，所述冷水机组回水端通过第二管路(61)与所述上层布水器组(31)连通，所述第一循环泵机组模块(4)设置在所述第二管路(61)中；

所述一次侧管路的进水端通过第三管路(62)与所述第一管路(60)连通，所述一次侧管路的出水端通过第四管路(63)与所述第二管路(61)连通，所述第二循环泵机组模块(5)设置在所述第三管路(62)中；

所述第一管路(60)上设有第一电动蝶阀(64)，所述第二管路(61)上设有第二电动蝶阀(65)，所述第三管路(62)上设有第三电动蝶阀(66)，所述第四管路(63)上设有第四电动蝶阀(67)。

2.根据权利要求1所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：所述上层布水器组(31)和所述下层布水器组(32)具有相同的结构，所述布水器组包括布水主钢管(33)、布水支管(34)以及布水单元(35)；

所述布水主钢管(33)通过布水支架(36)固定在所述蓄冷池(30)中，所述布水主钢管(33)上设有多个所述布水支管(34)，所述布水支管(34)上均匀的设置有多个所述布水单元(35)，所述多个布水单元(35)处于同一水平面内。

3.根据权利要求2所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：所述布水单元(35)包括分水管接头(350)、水流平衡装置(351)、变径管接头(352)、缓冲弯管(353)、第一通水管(355)以及布水头(354)；

所述分水管接头(350)为三通管或四通管，所述分水管接头(350)的一端或相对的两端与所述布水支管(34)连接，所述分水管接头(350)处于布水支管(34)两侧的两端依次设有所述水流平衡装置(351)、变径管接头(352)、缓冲弯管(353)、第一通水管(355)以及布水头(354)。

4.根据权利要求3所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：所述布水头(354)包括阻水板(3540)、多个防扰动隔板(3541)以及第二通水管(3542)，所述多个防扰动隔板(3541)成放射状的设置在所述阻水板(3540)的一侧面上，所述多个防扰动隔板(3541)的交汇处设置有所述第二通水管(3542)。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：所述冷水机组模块(1)包括两组并联的冷水机组(10)，所述换热器模块(2)包括两组并联的换热器(20)，所述蓄冷池模块(3)包括两个蓄冷池(30)，每个蓄冷池(30)中均设有上层布水器组(31)和下层布水器组(32)，所述第一循环泵机组模块(4)具有两个并联的蓄冷泵(40)和设置在所述蓄冷泵(40)两端的蝶阀(41)、止回阀(42)、压力表(44)和过滤阀(43)，所述第二循环泵机组模块(5)具有两个并联的放冷泵(50)和设置在所述放冷泵两端的蝶阀、止回阀和过滤阀。

6.根据权利要求5所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：所述第四管路(63)上还设有比例式电动阀(68)。

7.根据权利要求6所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：所述蓄冷池(30)中还设有测温电缆(37)，所述测温电缆(37)上布置有多个温度传感器(38)。

8.根据权利要求7所述的数据机房节能蓄冷应急系统，其特征在于：还包括应急电源，所述应急电源与所述第二循环泵机组模块连接。

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