CN211297460U - 一种idc机房冷却水系统补水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IDC机房冷却水系统补水装置，旨在提供一种可提高冷却水系统补水稳定性、增加冗余、节能的IDC机房冷却水系统补水装置。它包括箱体，所述箱体内设置有直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件，所述箱体空腔两侧设置有进水通道和出水通道，所述直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件通过并联的方式连接在进水通道和出水通道之间，所述箱体上方设有箱盖，所述箱盖两侧分别安装有进水接头和出水接头，所述进水接头和进水通道连通，所述出水接头和出水通道连通。本实用新型的有益效果是：增设应急水源为冷却水系统继续补水；降低补水系统电力消耗；增加冷却水补水系统冗余。

Description

一种IDC机房冷却水系统补水装置

技术领域

本实用新型涉及机房制冷相关技术领域，尤其是指一种IDC机房冷却水系统补水装置。

背景技术

随着互联网与信息技术的发展，数据中心的数据量和处理能力持续增长，数据中心的发热密度持续增加，因此数据中心对于空调制冷系统的依赖程度和要求逐年增高；而由于集中冷源式空调系统总体制冷效率更高，所以越来越多的数据中心采用了集中冷源式空调系统。

大型IDC机房制冷系统大多采用水冷型冷水机组、板式换热器、冷冻泵、冷却泵、冷却塔的组合为机房服务器提供冷源。冷却水蒸发汽化，间接带走机房内服务器产生的热量；数据中心冷却水的消耗量非常大，因此需要不间断为冷却水系统补充冷却水。目前IDC机房冷却水系统冷却塔补水方案一般为：市政水接入蓄水池，通过加压变频供水机组将水输送到冷却塔。这种供水方案为单系统补水，数据中心必须避免单点故障，单点故障必然会导致空调系统无法运行；空调系统停止工作几分钟，就会造成IT设备的高温和宕机，所以制冷系统存在的单点故障隐患对数据中心威胁巨大，必须尽量消除。且加压变频供水机组基本为每天24小时不间断运行，耗电量较高。

典型的冷却水补水方案存在较多缺陷。比如无法利用原有市政供水压力为冷却塔补水，浪费能源，能耗较大；当蓄水池或加压变频供水机组出现故障时，IDC机房冷水水系统补水将中断，严重时可引起数据中心服务器宕机。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中冷却水系统补水时浪费能源、能耗较大且稳定性差不足，提供了一种可提高冷却水系统补水稳定性、增加冗余、节能的IDC机房冷却水系统补水装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种IDC机房冷却水系统补水装置，包括箱体，所述箱体内设有箱体空腔，所述箱体空腔内分别设置有直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件，所述箱体空腔的两侧分别设置有进水通道和出水通道，所述直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件通过并联的方式连接在进水通道和出水通道之间，所述箱体的上方卡接有箱盖，所述箱盖的两侧分别安装有进水接头和出水接头，所述进水接头和进水通道连通，所述出水接头和出水通道连通，所述进水接头和进水通道之间安装有压力传感器，所述箱盖内设置有电路板，所述压力传感器和电路板连接，所述加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件均与电路板连接。

箱体内设有箱体空腔，箱体空腔内分别设置有直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件，当市政水压力足够大时，可直接利用市政水原有压力通过直供组件为冷却水系统补水，降低补水系统电力消耗，当市政水压力一般时，可通过加压供水组件一和加压供水组件二为冷却水系统补水，当市政水压力太小时，可通过变频供水组件为冷却水系统补水，箱体空腔的两侧分别设置有进水通道和出水通道，直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件通过并联的方式连接在进水通道和出水通道之间，箱体的上方卡接有箱盖，箱盖的两侧分别安装有进水接头和出水接头，进水接头和进水通道连通，出水接头和出水通道连通，进水接头和进水通道之间安装有压力传感器，压力传感器用来监测市政进水管道压力，箱盖内设置有电路板，压力传感器和电路板连接，压力传感器将压力信号发送给电路板的控制器，加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件均与电路板连接，控制器根据压力信号判断系统运行模式，来控制加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件的运行状态，通过这样的设计提高了数据中心冷却水补水系统冗余性，实现补水系统的在线维护，降低机房运营成本与设备维护时对机房运行造成的风险。

作为优选，箱体空腔内设有三块隔板，三块隔板从上到下依次设置，隔板和箱体空腔螺纹连接，螺纹连接简单方便，箱体空腔被三块隔板分隔成空腔一、空腔二、空腔三和空腔四，直供组件、加压供水组件一、加压供水组件二和变频供水组件分别安装在四个空腔内，排列有序，互不干扰。

作为优选，变频供水组件安装在空腔一内，变频供水组件包括变频供水机组和蓄水箱，变频供水机组上设置有远传压力表，用来监测变频供水机组输出管道压力，空腔一和进水通道之间设有进水连接孔一，进水通道通过进水连接孔一和蓄水箱管道连接，蓄水箱和变频供水机组管道连接，空腔一和出水通道之间设有出水连接孔一，变频供水机组通过出水连接孔一和出水通道管道连接，当压力传感器检测到压力P1≤1.5bar时，变频供水组件启动，由变频供水组件为冷却水系统补水。

作为优选，加压供水组件一安装在空腔二内，加压供水组件一包括阀体一、泵体一和阀体二，其中阀体一和阀体二均为手动蝶阀，且阀体一和阀体二为常开阀，只有当泵体一需要维修时才关闭，泵体一为加压泵，空腔二和进水通道之间设有进水连接孔二，进水通道通过进水连接孔二和阀体一管道连接，阀体一和泵体一管道连接，泵体一和阀体二管道连接，空腔二和出水通道之间设有出水连接孔二，阀体二通过出水连接孔二和出水通道管道连接，当压力传感器检测到压力1.5bar＜P1＜3bar时，可启动泵体一，由加压供水组件一为冷却水系统补水。

作为优选，加压供水组件二安装在空腔三内，加压供水组件二包括阀体三、泵体二和阀体四，其中阀体三和阀体四均为手动蝶阀，且阀体三和阀体四为常开阀，只有当泵体二需要维修时才关闭，泵体二为加压泵，空腔三和进水通道之间设有进水连接孔三，进水通道通过进水连接孔三和阀体三管道连接，阀体三和泵体二管道连接，泵体二和阀体四管道连接，空腔三和出水通道之间设有出水连接孔三，阀体四通过出水连接孔三和出水通道管道连接，当压力传感器检测到压力1.5bar＜P1＜3bar时，也可启动泵体二，由加压供水组件二为冷却水系统补水。

作为优选，直供组件安装在空腔四内，直供组件包括阀体五和单向阀，其中阀体五为手动蝶阀，阀体五为常开阀，空腔四和进水通道之间设有进水连接孔四，进水通道通过进水连接孔四和阀体五管道连接，空腔四和出水通道之间设有出水连接孔四，单向阀通过出水连接孔四和出水通道管道连接，当压力传感器检测到压力P1≥3bar时，由直供组件将市政水直接供往冷却水系统。

作为优选，箱盖内设有箱盖空腔，箱盖空腔内设有阀体六，阀体六为手动蝶阀，阀体六为常开阀，阀体六的一端和进水接头管道连接，压力传感器安装在阀体六和进水接头之间的连接管道上，压力传感器用来监测连接管道的压力，电路板安装在箱盖空腔的侧壁上，箱盖的外侧面上设置有电源插座，电源插座和电路板电连接，电源插座可为电路板和装置提供外接电源。

作为优选，箱盖的底部设有与进水通道相匹配的进水管，进水管的一端和阀体六的另一端连接，进水管的另一端和进水通道卡接，箱盖的底部设有与出水通道相匹配的出水管，出水管的一端和出水接头连接，出水管的另一端和出水通道卡接，卡接方式简单方便，方便工作人员安装和拆卸维修。

本实用新型的有益效果是：通过增加市政水和加压水泵系统，实现冷却水补水系统的冗余性以及降低补水系统能耗的作用；当市政供水压力足够大时，可直接使用市政水原有压力为冷却水系统补水，降低系统能耗；当变频加压供水机组故障时，可利用市政水和加压水泵系统继续补水，实现冷却水补水系统的在线维护，降低系统风险。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中箱体的内部结构图；

图3是图1中箱盖的内部结构图。

图中：1.箱体，2.出水接头，3.箱盖，4.电源插座，5.进水接头，6.出水连接孔一，7.箱体空腔，8.空腔一，9.变频供水组件，10.变频供水机组，11.蓄水箱，12.隔板，13.进水连接孔一，14.进水通道，15.加压供水组件一，16.泵体一，17.进水连接孔二，18.阀体一，19.进水连接孔三，20.阀体三，21.泵体二，22.进水连接孔四，23.直供组件，24.阀体五，25.空腔四，26.单向阀，27.出水连接孔四，28.加压供水组件二，29.阀体四，30.出水连接孔三，31.空腔三，32.出水连接孔二，33.阀体二，34.空腔二，35.出水通道，36.箱盖空腔，37.压力传感器，38.进水管，39.阀体六，40.电路板，41.出水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1和图2所述的实施例中，一种IDC机房冷却水系统补水装置，包括箱体1，箱体1内设有箱体空腔7，箱体空腔7内分别设置有变频供水组件9、加压供水组件一15、加压供水组件二28和直供组件23，箱体空腔7的两侧分别设置有进水通道14和出水通道35，直供组件23、加压供水组件一15、加压供水组件二28和变频供水组件9通过并联的方式连接在进水通道14和出水通道35之间。

如图1和图3所示，箱体1的上方卡接有箱盖3，箱盖3的两侧分别安装有进水接头5和出水接头2，进水接头5和进水通道14连通，出水接头2和出水通道35连通，进水接头5和进水通道14之间安装有压力传感器37，箱盖3内设置有电路板40，压力传感器37和电路板40连接，加压供水组件一15、加压供水组件二28和变频供水组件9均与电路板40连接。

如图2所示，箱体空腔7内设有三块隔板12，三块隔板12从上到下依次设置，隔板12和箱体空腔7螺纹连接，箱体空腔7被三块隔板12分隔成空腔一8、空腔二34、空腔三31和空腔四25。

如图2所示，变频供水组件9安装在空腔一8内，变频供水组件9包括变频供水机组10和蓄水箱11，空腔一8和进水通道14之间设有进水连接孔一13，进水通道14通过进水连接孔一13和蓄水箱11管道连接，蓄水箱11和变频供水机组10管道连接，空腔一8和出水通道35之间设有出水连接孔一6，变频供水机组10通过出水连接孔一6和出水通道35管道连接。

如图2所示，加压供水组件一15安装在空腔二34内，加压供水组件一15包括阀体一18、泵体一16和阀体二33，空腔二34和进水通道14之间设有进水连接孔二17，进水通道14通过进水连接孔二17和阀体一18管道连接，阀体一18和泵体一16管道连接，泵体一16和阀体二33管道连接，空腔二34和出水通道35之间设有出水连接孔二32，阀体二33通过出水连接孔二32和出水通道35管道连接。

如图2所示，加压供水组件二28安装在空腔三31内，加压供水组件二28包括阀体三20、泵体二21和阀体四29，空腔三31和进水通道14之间设有进水连接孔三19，进水通道14通过进水连接孔三19和阀体三20管道连接，阀体三20和泵体二21管道连接，泵体二21和阀体四29管道连接，空腔三31和出水通道35之间设有出水连接孔三30，阀体四29通过出水连接孔三30和出水通道35管道连接。

如图2所示，直供组件23安装在空腔四25内，直供组件23包括阀体五24和单向阀26，空腔四25和进水通道14之间设有进水连接孔四22，进水通道14通过进水连接孔四22和阀体五24管道连接，空腔四25和出水通道35之间设有出水连接孔四27，单向阀26通过出水连接孔四27和出水通道35管道连接。

如图3所示，箱盖3内设有箱盖空腔36，箱盖空腔36内设有阀体六39，阀体六39的一端和进水接头5管道连接，压力传感器37安装在阀体六39和进水接头5之间的连接管道上，电路板40安装在箱盖空腔36的侧壁上，如图1所示，箱盖3的外侧面上设置有电源插座4，电源插座4和电路板40电连接。

如图2和图3所示，箱盖3的底部设有与进水通道14相匹配的进水管38，进水管38的一端和阀体六39的另一端连接，进水管38的另一端和进水通道14卡接，箱盖3的底部设有与出水通道35相匹配的出水管41，出水管41的一端和出水接头2连接，出水管41的另一端和出水通道35卡接。

本冷却水系统补水方案的主要原理为：市政水及加压水泵系统为一路补水系统；蓄水池及变频加压供水机组系统为另一路补水系统，两部系统互为备用。电路板40的控制器根据压力传感器37判断系统运行模式，来控制泵体一16、泵体二21和变频供水机组10的运行状态，实现市政水直供、加压泵供水、变频加压供水机组三种运行模式的切换。当压力传感器37检测到压力P1≥3bar时，泵体一16、泵体二21和变频供水机组10保持停止状态，由直供组件23将市政水直接供往冷却水系统；当压力传感器37检测到压力1.5bar＜P1＜3bar时，泵体一16或泵体二21启动，由加压供水组件一15或加压供水组件二28为冷却水系统补水；当压力传感器37检测到压力P1≤1.5bar时，变频供水组件9启动，由变频供水组件10为冷却水系统补水，泵体一16和泵体二21停止运行。

Claims (8)

1.一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，包括箱体(1)，所述箱体(1)内设有箱体空腔(7)，所述箱体空腔(7)内分别设置有变频供水组件(9)、加压供水组件一(15)、加压供水组件二(28)和直供组件(23)，所述箱体空腔(7)的两侧分别设置有进水通道(14)和出水通道(35)，所述直供组件(23)、加压供水组件一(15)、加压供水组件二(28)和变频供水组件(9)通过并联的方式连接在进水通道(14)和出水通道(35)之间，所述箱体(1)的上方卡接有箱盖(3)，所述箱盖(3)的两侧分别安装有进水接头(5)和出水接头(2)，所述进水接头(5)和进水通道(14)连通，所述出水接头(2)和出水通道(35)连通，所述进水接头(5)和进水通道(14)之间安装有压力传感器(37)，所述箱盖(3)内设置有电路板(40)，所述压力传感器(37)和电路板(40)连接，所述加压供水组件一(15)、加压供水组件二(28)和变频供水组件(9)均与电路板(40)连接。

2.根据权利要求1所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述箱体空腔(7)内设有三块隔板(12)，三块隔板(12)从上到下依次设置，所述隔板(12)和箱体空腔(7)螺纹连接，所述箱体空腔(7)被三块隔板(12)分隔成空腔一(8)、空腔二(34)、空腔三(31)和空腔四(25)。

3.根据权利要求2所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述变频供水组件(9)安装在空腔一(8)内，所述变频供水组件(9)包括变频供水机组(10)和蓄水箱(11)，所述空腔一(8)和进水通道(14)之间设有进水连接孔一(13)，所述进水通道(14)通过进水连接孔一(13)和蓄水箱(11)管道连接，所述蓄水箱(11)和变频供水机组(10)管道连接，所述空腔一(8)和出水通道(35)之间设有出水连接孔一(6)，所述变频供水机组(10)通过出水连接孔一(6)和出水通道(35)管道连接。

4.根据权利要求2所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述加压供水组件一(15)安装在空腔二(34)内，所述加压供水组件一(15)包括阀体一(18)、泵体一(16)和阀体二(33)，所述空腔二(34)和进水通道(14)之间设有进水连接孔二(17)，所述进水通道(14)通过进水连接孔二(17)和阀体一(18)管道连接，所述阀体一(18)和泵体一(16)管道连接，所述泵体一(16)和阀体二(33)管道连接，所述空腔二(34)和出水通道(35)之间设有出水连接孔二(32)，所述阀体二(33)通过出水连接孔二(32)和出水通道(35)管道连接。

5.根据权利要求2所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述加压供水组件二(28)安装在空腔三(31)内，所述加压供水组件二(28)包括阀体三(20)、泵体二(21)和阀体四(29)，所述空腔三(31)和进水通道(14)之间设有进水连接孔三(19)，所述进水通道(14)通过进水连接孔三(19)和阀体三(20)管道连接，所述阀体三(20)和泵体二(21)管道连接，所述泵体二(21)和阀体四(29)管道连接，所述空腔三(31)和出水通道(35)之间设有出水连接孔三(30)，所述阀体四(29)通过出水连接孔三(30)和出水通道(35)管道连接。

6.根据权利要求2所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述直供组件(23)安装在空腔四(25)内，所述直供组件(23)包括阀体五(24)和单向阀(26)，所述空腔四(25)和进水通道(14)之间设有进水连接孔四(22)，所述进水通道(14)通过进水连接孔四(22)和阀体五(24)管道连接，所述空腔四(25)和出水通道(35)之间设有出水连接孔四(27)，所述单向阀(26)通过出水连接孔四(27)和出水通道(35)管道连接。

7.根据权利要求1所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述箱盖(3)内设有箱盖空腔(36)，所述箱盖空腔(36)内设有阀体六(39)，所述阀体六(39)的一端和进水接头(5)管道连接，所述压力传感器(37)安装在阀体六(39)和进水接头(5)之间的连接管道上，所述电路板(40)安装在箱盖空腔(36)的侧壁上，所述箱盖(3)的外侧面上设置有电源插座(4)，所述电源插座(4)和电路板(40)电连接。

8.根据权利要求7所述的一种IDC机房冷却水系统补水装置，其特征是，所述箱盖(3)的底部设有与进水通道(14)相匹配的进水管(38)，所述进水管(38)的一端和阀体六(39)的另一端连接，所述进水管(38)的另一端和进水通道(14)卡接，所述箱盖(3)的底部设有与出水通道(35)相匹配的出水管(41)，所述出水管(41)的一端和出水接头(2)连接，所述出水管(41)的另一端和出水通道(35)卡接。

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