CN213687078U - 用于数据中心机房的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种用于数据中心机房的冷却系统，该用于数据中心机房的冷却系统包括气体换热室，气体换热室开设有进风口及回风口；进风口用于供室外新风进入气体换热室，回风口用于供数据中心机房中的热风进入气体换热室；气体换热室内至少设置有第一换热器及第二换热器，第一换热器与第二换热器串联连接；热风依次经过第二换热器及第一换热器并形成内循环冷空气；室外新风依次经过第一换热器及第二换热器并形成外循环热空气；气体换热室还开设有供内循环冷空气进入数据中心机房的送风口及供外循环热空气排出气体换热室的排风口。

Description

用于数据中心机房的冷却系统

技术领域

本公开涉及室内空气冷却技术领域，更具体地，涉及一种用于数据中心机房的冷却系统。

背景技术

数据中心机房设备运行时发热量巨大，为了保证设备的正常运行，需要对数据中心机房进行降温冷却，使其保持在稳定的温度和湿度下。现有技术中，在对数据中心机房进行降温冷却时，传统的间接蒸发冷却机组只包含单一的换热设备，这样的制冷效果较差；当室外新风温度较高时，无法为数据中心机房提供有效的制冷降温作用。

有鉴于此，需要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

实用新型内容

本公开的一个目的是提供一种用于数据中心机房的冷却系统的新技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于数据中心机房的冷却系统，所述用于数据中心机房的冷却系统包括：

气体换热室，所述气体换热室开设有进风口及回风口；

所述进风口用于供室外新风进入所述气体换热室，所述回风口用于供数据中心机房中的热风进入所述气体换热室；

所述气体换热室内至少设置有第一换热器及第二换热器，所述第一换热器与所述第二换热器串联连接；

所述热风依次经过所述第二换热器及所述第一换热器并形成内循环冷空气；所述室外新风依次经过所述第一换热器及所述第二换热器并形成外循环热空气；

所述气体换热室还开设有供所述内循环冷空气进入数据中心机房的送风口及供所述外循环热空气排出气体换热室的排风口。

可选地，所述第一换热器与所述第二换热器以预设夹角串联连接；所述预设夹角的范围为90°-180°。

可选地，所述第一换热器及第二换热器形成有第一风道及第二风道，所述第一风道的第一端与所述进风口连接、第二端与所述排风口连接；所述第二风道的第一端与所述回风口连接、第二端与所述送风口连接。

可选地，所述气体换热室内还设置有补冷组件，所述补冷组件被配置为在所述内循环冷空气进入数据中心机房前对所述内循环冷空气进行降温。

可选地，所述补冷组件包括补冷蒸发器、补冷压缩机及补冷冷凝器；所述补冷蒸发器位于所述第二风道且与所述送风口对应设置，所述补冷冷凝器位于所述第一风道且与所述排风口对应设置。

可选地，所述气体换热室内还设置有湿膜，所述湿膜位于所述第一风道且与所述进风口对应设置。

可选地，所述气体换热室内设置有加湿水泵及喷淋装置，所述加湿水泵用于为所述喷淋装置提供喷淋用水；所述喷淋装置用于为所述湿膜喷淋降温。

可选地，所述气体换热室内对应所述送风口设置有送风机。

可选地，所述气体换热室内对应所述排风口设置有排风机。

在本公开实施例提供的冷却系统中，在气体换热室内串联设置有至少两个换热器，即第一换热器与第二换热器，这样，室外新风和来自数据中心机房的热风分别在第一换热器与第二换热器内经过两次热交换，室外新风对所述热风进行两次间接蒸发冷却，使得热风经过两次降温后得到内循环冷空气，使得内循环冷空气能够达到一个较低的温度，提高了为数据中心机房制冷降温的效果。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。

图1为本公开一种用于数据中心机房的冷却系统的结构示意图一；

图2为本公开一种用于数据中心机房的冷却系统的结构示意图二。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本公开实施例提供了一种用于数据中心机房的冷却系统，参考图1所示，该用于数据中心机房的冷却系统包括气体换热室101，所述气体换热室101开设有进风口102及回风口103；所述进风口102用于供室外新风进入所述气体换热室101，所述回风口103用于供数据中心机房中的热风进入所述气体换热室101；所述气体换热室101内至少设置有第一换热器106及第二换热器107，所述第一换热器106与所述第二换热器107串联连接；所述热风依次经过所述第二换热器107及所述第一换热器106并形成内循环冷空气；所述室外新风依次经过所述第一换热器106及所述第二换热器107并形成外循环热空气；所述气体换热室101还开设有供所述内循环冷空气进入数据中心机房的送风口111及供所述外循环热空气排出气体换热室101的排风口112。

在本公开实施例提供的冷却系统中，在气体换热室101内串联设置有至少两个换热器，即第一换热器106与第二换热器107，这样，室外新风和来自数据中心机房的热风分别在第一换热器106与第二换热器107内经过两次热交换，室外新风对所述热风进行两次间接蒸发冷却，使得热风经过两次降温后得到内循环冷空气，使得内循环冷空气能够达到一个较低的温度，提高了为数据中心机房制冷降温的效果。

在一个实施例中，所述第一换热器106及第二换热器107形成有第一风道及第二风道，所述第一风道的第一端与所述进风口102连接、第二端与所述排风口112连接；所述第二风道的第一端与所述回风口103连接、第二端与所述送风口111连接。在一个实施例中，进一步地，所述第一换热器106与所述第二换热器107以预设夹角串联连接；所述预设夹角的范围为90°-180°。

进一步地，室外新风及热风在气体换热室101内经过第一换热器106与第二换热器107时形成了两条风道，即从进风口102到排风口112的第一风道和从回风口103到送风口111的第二风道。参照图1、图2所示，通过在90°-180°的预设夹角范围内调整第一换热器106与第二换热器107之间的夹角，可以改变室外新风及热风流动的风向，实现90°-180°的范围内风向的转变，这样不仅极大地节省了气体换热室101内形成风道的空间，压缩了整体尺寸；并且在有限的空间内延长了室外新风及热风经过第一换热器106与第二换热器107的路径，从而增大了换热面积，进一步降低了最终得到的内循环冷空气的温度，提高了制冷效果。

在一个实施例中，进一步地，所述气体换热室101内还设置有补冷组件，所述补冷组件被配置为在所述内循环冷空气进入数据中心机房前对所述内循环冷空气进行降温。

在该具体的例子中，由于采用了补冷组件对内循环冷空气进行进一步降温，因此可以对数据中心机房产生更好的降温制冷效果。优选地，所述补冷组件采用环保型补冷制冷剂，环保型补冷制冷剂具有清洁环保、高效节能、制冷效果好的特点。

在一个实施例中，进一步地，所述补冷组件包括补冷蒸发器108、补冷压缩机109及补冷冷凝器110；所述补冷蒸发器108位于所述第二风道且与所述送风口111对应设置，所述补冷冷凝器110位于所述第一风道且与所述排风口112对应设置。

具体地，补冷蒸发器108是补冷组件的其中一个部件，其中，低温的冷凝液体通过补冷蒸发器108与外界的空气进行热交换，气化吸热从而达到制冷的效果。补冷冷凝器110是补冷组件的另一个部件，其属于换热器的一种，其可以把气体或蒸汽转变为液体，并将热量以很快的速度传到空气中，补冷冷凝器110的工作过程属于放热的过程。补冷压缩机109是补冷组件的又一个部件，补冷组件通过补冷压缩机109输入电能，从而将热量从低温环境排放到高温环境。并且，通过将补冷蒸发器108设置在第二风道与送风口111对应的位置处，将补冷冷凝器110设置在第一风道与排风口112对应的位置处，一方面，在内循环冷空气经由送风口111进入数据中心机房之前，内循环冷空气会经过补冷蒸发器108，从而补冷蒸发器108可以对内循环冷空气进行进一步降温；另一方面，补冷冷凝器110与排风口112对应设置，这样补冷冷凝器110工作时所散发的热量可以与外循环热空气一起排出气体换热室101。

在一个实施例中，进一步地，在气体换热室101内，对应送风口111设置有送风机113，送风机113的设置可以帮助加速促进内循环冷空气进入数据中心机房。在一个实施例中，进一步地，在气体换热室101内，对应排风口112设置有排风机114，排风机114可以帮助加速促进外循环热空气排出气体换热室101。

在一个实施例中，进一步地，所述气体换热室101内还设置有湿膜104，所述湿膜104位于所述第一风道且与所述进风口102对应设置。

在该具体的例子中，室外新风从进风口102进入到气体换热室101中后，首先会经过湿膜104，湿膜104采用高分子复合材料制成，其具有极强的吸水性以及良好的自清洗能力，湿膜104能够提供室外新风与其表面之间较大的接触面积，当室外新风通过湿膜104时，湿膜104中的水分可以充分吸收室外新风的热量而发生汽化、蒸发，从而使室外新风达到加湿的目的。

在一个实施例中，进一步地，所述气体换热室101内设置有加湿水泵105及喷淋装置，所述加湿水泵105用于为所述喷淋装置提供喷淋用水；所述喷淋装置用于为所述湿膜104喷淋降温。

在该具体的例子中，由喷淋装置对湿膜104进行喷淋加湿降温，并且由加湿水泵105为喷淋装置提供喷淋用水。其中，由于喷淋装置需要为湿膜104喷淋水分，因此喷淋装置需要设置在湿膜104附近；而加湿水泵105的设置位置则比较灵活，其可以设置在气体换热室101内的任意空位处。

本公开实施例提供的冷却系统的冷却方法具体包括：

S101、室外新风经过所述第一换热器106并形成第一外循环热空气，所述第一外循环热空气经过所述第二换热器107并形成外循环热空气；与此同时，数据中心机房中的热风经过所述第二换热器107并形成第一内循环冷空气，所述第一内循环冷空气经过所述第一换热器106并形成内循环冷空气；

S102、利用所述内循环冷空气对数据中心机房进行制冷。

在本公开实施例提供的冷却方法中，室外新风和来自数据中心机房的热风分别在第一换热器106与第二换热器107内经过两次热交换，室外新风对所述热风进行两次间接蒸发冷却；两次热交换后，所述热风成为内循环冷空气回到数据中心机房中为数据中心机房制冷降温，两次热交换使得内循环冷空气能够达到一个较低的温度，提高了为数据中心机房制冷降温的效果。而室外新风则转变成为外循环热空气排出气体换热室101外。在上述对数据中心机房进行制冷降温的过程中，室外新风并没有直接进入到数据中心机房中，而只是利用了室外新风的冷量，这样就避免了将室外新风中的灰尘及杂质带入到数据中心机房中对数据中心机房产生污染。

在一个实施例中，进一步地，利用所述内循环冷空气对数据中心机房进行制冷之前，所述方法还包括：对所述内循环冷空气进行过滤净化。

在该具体的例子中，首先对内循环冷空气进行过滤净化，再将内循环冷空气送入到数据中心机房中对数据中心机房进行制冷降温，这样可以确保数据中心机房中空气的洁净度。

在一个实施例中，进一步地，所述冷却系统还包括湿膜104，当室外新风的温度高于第一阈值时，在室外新风经过所述第一换热器106之前，所述方法还包括：利用所述湿膜104对室外新风进行预冷。

当室外新风的温度高于第一阈值时，例如在夏季，需要对室外新风进行预冷。本实施例中采用湿膜104对室外新风进行预冷，在室外新风经过湿膜104的过程中，室外新风的湿度增加、温度下降达到预冷的效果。由此，经过湿膜104加湿降温之后的室外新风(亦即预冷后的室外新风)进入到换热器中后，能够与在数据中心机房中产生的、经由回风口103进入换热器的热风进行良好的间接蒸发冷却，在此间接蒸发冷却过程中，预冷后的室外新风与热风产生热交换，预冷后的室外新风将冷量传递给热风，使得热风冷却温度降低并形成内循环冷空气，该内循环冷空气将回到数据中心机房中对数据中心机房进行降温冷却。在本实施例中，并没有将喷淋水直接对室外新风进行喷洒，而是将水喷洒到湿膜104上，这样一方面可以节约喷淋用水；另一方面，可以避免喷淋水产生的水垢由室外新风带入到换热器中对换热器产生损坏。采用湿膜104对室外新风进行直接蒸发降温，喷淋水直接喷洒在湿膜104上，换热器为纯干模式换热，与水不进行直接接触，避免在换热器中产生水垢，水垢主要在湿膜中产生，通过定期更换湿膜就可以完全避免水垢对换热器的换热效率以及耐用性的影响。此外，在本公开实施例提供的冷却系统中，采用湿膜的间接蒸发冷却机组实现了新风通道与回风通道的单侧进风与排风，不同于传统间接蒸发冷却机组的新风通道与回风通道的两侧或多侧进风与排风方式，在本公开实施例对建筑要求较少，无需对数据中心机房建筑进行专门定制，更易于布置在传统数据中心机房建筑中。

在一个实施例中，进一步地，所述冷却系统还包括补冷组件；当室外新风的温度高于第二阈值时，在利用所述内循环冷空气对数据中心机房进行制冷之前，所述方法还包括：利用所述补冷组件对所述内循环冷空气进行冷却降温。

当室外新风的温度高于第二阈值时，即室外新风的温度相比第一阈值进一步提高时，需要进行电制冷辅助制冷即开启补冷组件对内循环冷空气进行进一步制冷降温，然后利用进一步制冷降温后的内循环冷空气对数据中心机房进行冷却降温。进一步地，在采用补冷组件对内循环冷空气进行冷却降温后，对内循环冷空气进行过滤净化，然后再将内循环冷空气送入到数据中心机房中，这样可以确保数据中心机房中空气的洁净度。

虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，包括：

气体换热室(101)，所述气体换热室(101)开设有进风口(102)及回风口(103)；

所述进风口(102)用于供室外新风进入所述气体换热室(101)，所述回风口(103)用于供数据中心机房中的热风进入所述气体换热室(101)；

所述气体换热室(101)内至少设置有第一换热器(106)及第二换热器(107)，所述第一换热器(106)与所述第二换热器(107)串联连接；

所述热风依次经过所述第二换热器(107)及所述第一换热器(106)并形成内循环冷空气；所述室外新风依次经过所述第一换热器(106)及所述第二换热器(107)并形成外循环热空气；

所述气体换热室(101)还开设有供所述内循环冷空气进入数据中心机房的送风口(111)及供所述外循环热空气排出气体换热室(101)的排风口(112)。

2.根据权利要求1所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述第一换热器(106)与所述第二换热器(107)以预设夹角串联连接。

3.根据权利要求2所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述预设夹角的范围为90°-180°。

4.根据权利要求1所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述第一换热器(106)及第二换热器(107)形成有第一风道及第二风道，所述第一风道的第一端与所述进风口(102)连接、第二端与所述排风口(112)连接；所述第二风道的第一端与所述回风口(103)连接、第二端与所述送风口(111)连接。

5.根据权利要求4所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述气体换热室(101)内还设置有补冷组件，所述补冷组件被配置为在所述内循环冷空气进入数据中心机房前对所述内循环冷空气进行降温。

6.根据权利要求5所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述补冷组件包括补冷蒸发器(108)、补冷压缩机(109)及补冷冷凝器(110)；所述补冷蒸发器(108)位于所述第二风道且与所述送风口(111)对应设置，所述补冷冷凝器(110)位于所述第一风道且与所述排风口(112)对应设置。

7.根据权利要求4所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述气体换热室(101)内还设置有湿膜(104)，所述湿膜(104)位于所述第一风道且与所述进风口(102)对应设置。

8.根据权利要求7所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述气体换热室(101)内设置有加湿水泵(105)及喷淋装置，所述加湿水泵(105)用于为所述喷淋装置提供喷淋用水；所述喷淋装置用于为所述湿膜(104)喷淋降温。

9.根据权利要求1所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述气体换热室(101)内对应所述送风口(111)设置有送风机(113)。

10.根据权利要求1所述的用于数据中心机房的冷却系统，其特征在于，所述气体换热室(101)内对应所述排风口(112)设置有排风机(114)。

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