CN214206236U - 一种用于数据中心机房的多级制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数据中心机房的多级制冷系统，涉及空气冷却技术领域。该多级制冷系统包括用于对数据中心机房制冷第一制冷室与第二制冷室，所述第一制冷室与所述第二制冷室内设置有输水管，还包括：供水装置，用于向所述输水管中供水；第一排水管，设置于所述第一制冷室底部，所述第一排水管的出水端伸入到供水装置内；第二排水管道，设置于所述第二制冷室底部，所述第二排水管的一端与所述第一制冷室的输水管相连通；水制冷机，用于对所述供水装置中的水制冷；换热装置，设置于所述供水装置与所述第二排水管之间。本实用新型能够合理利用水资源，从而相对减少水资源浪费的问题。

Description

一种用于数据中心机房的多级制冷系统

技术领域

本实用新型涉及空气冷却技术领域，尤其涉及一种用于数据中心机房的多级制冷系统。

背景技术

目前，全球数据中心在2014年占世界能源使用量的1.62％左右。到2017年，这个数字已经上升到全球能源的3％以上(约420太瓦)，数据中心的排放量也将占到温室气体排放总量的2％。

传统的数据中心机房冷却系统通常采用机械制冷方式，利用压缩机做工，以各种型式的冷媒作为载体，将数据中心产生的大量热量从数据中心机房内搬运至室外，从而实现对机房降温，但这种传统机械制冷系统能效比过低，需要消耗大量的能源，对于大型数据中心机房来说，成本很高，制冷效果也不好，不是一种最经济的选择。

基于间接蒸发冷却原理，即利用室外来的冷空气自身的冷量，再加上水蒸发冷却原理，将其与数据机房室内较高温度的热空气通过非直接接触式换热器进行冷量传递，从而实现数据中心机房内较热空气降温的过程，也就是从自然环境中获取冷量，利用室外冷空气对数据中心机房进行降温建设的数据中心，其制冷效果更好，同时也更节能。

但间接蒸发冷却系统在应用中，由于需要对水进行喷洒进行蒸发，之后将使用完的水资源直接输送走，这样不能合理的对水资源进行循环利用，会浪费一定的水资源。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种用于数据中心机房的多级制冷系统。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种多级制冷系统，包括用于对数据中心机房制冷第一制冷室与第二制冷室，所述第一制冷室与所述第二制冷室内设置有输水管，还包括：

供水装置，用于向所述输水管中供水；

第一排水管，设置于所述第一制冷室底部，所述第一排水管的出水端伸入到供水装置内；

第二排水管道，设置于所述第二制冷室底部，所述第二排水管的一端与所述第一制冷室的输水管相连通；

水制冷机，用于对所述供水装置中的水制冷；

换热装置，设置于所述供水装置与所述第二排水管之间。

在一个实施例中，所述换热装置包括换热金属杆件，所述换热金属杆件的一端伸入所述供水装置内，另一端伸入到所述第二排水管内。

在一个实施例中，所述换热装置还包括隔热管道，所述隔热管道包覆于所述换热金属杆件外部，且所述隔热管道的两端分别固定于所述供水装置与所述第二排水管上。

在一个实施例中，所述供水装置为供水桶，所述供水桶的侧壁上设置有液位计。

在一个实施例中，所述第一制冷室的输水管内设置有止回阀，所述止回阀设置于所述供水装置与所述第二排水管和所述输水管连接点之间的位置。

在一个实施例中，所述第一制冷室与所述第二制冷室之间设置隔热空间，所述隔热空间与所述第一制冷室与所述第二制冷室相连通。

在一个实施例中，所述输水管伸入到所述第一制冷室与第二制冷室的位置连接有多个喷头。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例中，通过使第一排水管伸入到供水装置，第二排水管与第一制冷室的输水管连通，可使水循环利用，从而相对避免水资源的浪费，之后利用水制冷机的设置，可使供水装置的水的温度相对降低，从而使其输入到第一制冷室和第二制冷室后可充分的进行降温，使降温效果更加良好。另外通过换热装置的设置，可对第二排水管中的水进一步降温，从而进一步保证第二排水管的水温度较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的多级制冷系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的多级制冷系统的控制水制冷机运行的系统流程图。

附图标记说明：

1、第一制冷室；11、第一排水管；2、第二制冷室；21、第二排水管；3、输水管；31、喷头；4、供水桶；51、换热金属杆件；52、隔热管道；6、水制冷机；7、隔热空间；8、温度传感器；81、控制单元；82、接收单元；83、处理单元；9、数据中心机房。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。本申请使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种用于数据中心机房的多级制冷系统，该多级制冷系统用于对数据中心机房9进行降温，以持续对数据中心机房9制冷。

如图1所示，该多级制冷系统包括第一制冷室1、第二制冷室2和隔热空间7，其中，第一制冷室1的进风口用于接收室外新风并进行制冷形成冷风，其出风口与隔热空间7的进风口相互连通，该隔热空间7被配置为用于接收并存储来自第一制冷室1的冷风。第二制冷室2的进风口与隔热空间7的出风口相连通，用于接收来自隔热空间7的冷风，第二制冷室2被配置为用于接收来自隔热空间7的冷风并进一步对冷风进行降温，其出风口与和数据中心机房9相互连通，以使第二制冷室2中的冷风进入到数据中心机房9内，从而充分的对数据中心机房9降温。

在第一制冷室1与第二制冷室2内上方分别连接有输水管3，且在输水管3伸入到第一制冷室1与第二制冷室2内部的位置连接有多个喷头31，在向输水管3中输入水，并使水从喷头31中喷出到第一制冷室1和第二制冷室2内，从而给通过喷淋降温，以使第一制冷室1与第二制冷室2的空气温度降温，这样可对进入到第一制冷室1与第二制冷室2内的新风进行降温。

另外在第一制冷室1底部连接有第一排水管11，在第二制冷室2底部连接有第二排水管21，利用第一排水管11和第二排水管21的设置，以将第一制冷室1与第二制冷室2中水排放出来。

在一个实施例中，如图1所示，该多级制冷系统还可以包括供水装置，供水装置为供水桶4，且在供水桶4内填充有水，第一制冷室1与第二制冷室2内的输水管3一端分别伸入到供水桶4中，另外在第一制冷室1与第二制冷室2内的输水管3分别设置有抽水泵，从而将供水桶4的中水抽入到输水管3中，以向第一制冷室1和第二制冷中输送。

需要说明的是，上述供水装置还可为供水腔室、供水箱等，只要该供水装置可收纳一定量的水即可，本实用新型实施例中仅以供水桶4为例进行说明。

在上述供水桶4的侧壁上还可设置有液位计，从而可通过液位计来确定供水桶4中水的量。

该多级制冷系统还可以包括供水装置还可以包括水制冷机6，该水制冷机6连接到供水桶4上，其被配置为用于对供水桶4中的水制冷，如使用工业上常用的循环水制冷机6，从而充分的对供水箱中水进行制冷，以使被抽入到输水管3并进入到第一制冷室1和第二制冷室2中的水温相对较低，以充分的对第一制冷室1和第二制冷室2内的空气进行降温。

在另一个实施例中，上述第一排水管11的出水端伸入到供水桶4内，即第一排水管11未与第一制冷室1连接的一端伸入到供水桶4内；第二排水管21的出水端与所述第一制冷室1的输水管3相连通，即在第一制冷室1的输水管3的侧壁上开设孔，使第二排水管21未与第二制冷室2连接的一端连接孔的位置上。相应的，在第一排水管11和第二排水管21上分别设置抽水泵。

通过上述的结构，可使第一制冷室1中的水回流到供水桶4中以循环利用，而第二制冷室2中的水在经过使用之后，温度相对较低，其可回流到第一制冷室1的输水管3中，从而进入到第一制冷室1进一步进行对其中的空气进行制冷，从而合理的利用水资源，减少水资源的浪费。

另外在第一制冷室1的输水管3内安装有止回阀(图中未示出)，该止回阀安装到供水装置与第二排水管21和所述输水管3连接点之间的位置，这样在不影响供水装置的水进入到第一制冷室1的前提下，避免使第二排水管21中的水通过输水管3回流到供水装置内。

需要说明的是，上述第一制冷室1和第二制冷室2底部还设置有出水管，在出水管上设置有阀门，当不需要此系统时，可打开出水管上的阀门以使其中的水排出。

在一个实施例中，该多级制冷系统还可以包括供水装置还可以包括换热装置，该换热装置设置于供水装置与第二排水管21之间，这样可使供水装置与第二排水管21之间发生换热，以降低第二排水管21中水的温度。

如图1所示，换热装置包括换热金属杆件51和隔热管道52，其中，换热金属杆件51设置有多个，每个换热金属杆件51的一端伸入到供水桶4内，并与其中的水接触，另一端伸入到第二排水管21内，这样可相对降低第二排水管21中的温度。

另外，上述隔热管道52包覆于换热金属杆件51外部，且隔热管道52的两端分别固定连接到供水桶4外壁与第二排水管21外壁，通过此隔热管道52的设置，可避免有外界的热量对换热金属杆件51的换热产生影响。

在一个实施例中，该多级制冷系统还可以包括温度检测装置，温度检测装置固定安装到供水桶4上，利用此温度检测装置可检测供水桶4内水的温度，从而确定是有要开启水制冷机6对供水桶4内的水进行降温。

上述温度检测装置以为温度传感器8，该温度传感器8为目前市售常用的检测水温的温度传感器8。

结合图2所示，上述多级制冷系统还包括控制单元81、接收单元82和处理单元83，其中，控制单元81与水制冷机6电连接，用于控制水制冷机6的运行。接收单元82与温度传感器8电连接，其可用于接收来自温度传感器8的信号。处理单元83分别与接收单元82和控制单元81电连接，用于处理来自接收单元82的信号并操控控制单元81的开闭。

当温度传感器8检测到供水桶4的水温后，可将其检测的信号传递给接收单元82，之后接收单元82将其接收到的信号传递到处理单元83内，处理单元83通过对该信号进行处理并判断是否开启水制冷机6对供水桶4中的水进行制冷，从而给将此信号传递给控制单元81，以通过控制控制单元81控制水制冷机6的运行。在水温相对较低时，则需要水制冷机6运行来对水进行降温，而在温度传感器8检测到供水桶4的水温较高时，则使控制单元81控制水制冷机6运行，以对供水桶4中的水进行降温，这样避免使水制冷机6长期运行而浪费一定的资源。

基于相同的技术构思，本实用新型实施例还提供了一种多级制冷方法，该方法应用于上述实施例设计的多级制冷系统，包括以下步骤。

在步骤S11中，获取供水装置内的水的温度信息。

通过温度传感器8可以获取到供水装置内水的温度信息，并将该温度信息输出。

在步骤S12中，根据所获取的温度信息，控制水制冷机6对供水装置内的水制冷。

在本公开实施例中，获取该信息后，该信息会传送给接收单元82，之后在发送到处理单元83，处理单元83对该信息进行处理后，将该信息传送给控制单元81，从而确定时候利用该控制单元81控制水制冷机6运行，从而对供水装置中的水制冷。

在步骤S13中，将供水装置中的水输入到第一制冷室1和第二制冷室2中，并通过喷头31喷出。

在步骤S14中，使第一制冷室1内的水回流到所述供水装置内，并使所述第二制冷室2的水回流到所述第一制冷室1的输水管3中。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于数据中心机房的多级制冷系统，包括用于对数据中心机房制冷第一制冷室与第二制冷室，所述第一制冷室与所述第二制冷室内设置有输水管，其特征在于，还包括：

供水装置，用于向所述输水管中供水；

第一排水管，设置于所述第一制冷室底部，所述第一排水管的出水端伸入到供水装置内；

第二排水管道，设置于所述第二制冷室底部，所述第二排水管的一端与所述第一制冷室的输水管相连通；

水制冷机，用于对所述供水装置中的水制冷；

换热装置，设置于所述供水装置与所述第二排水管之间。

2.根据权利要求1所述的多级制冷系统，其特征在于，所述换热装置包括换热金属杆件，所述换热金属杆件的一端伸入所述供水装置内，另一端伸入到所述第二排水管内。

3.根据权利要求2所述的多级制冷系统，其特征在于，所述换热装置还包括隔热管道，所述隔热管道包覆于所述换热金属杆件外部，且所述隔热管道的两端分别固定于所述供水装置与所述第二排水管上。

4.根据权利要求1所述的多级制冷系统，其特征在于，所述供水装置为供水桶，所述供水桶的侧壁上设置有液位计。

5.根据权利要求1所述的多级制冷系统，其特征在于，所述第一制冷室的输水管内设置有止回阀，所述止回阀设置于所述供水装置与所述第二排水管和所述输水管连接点之间的位置。

6.根据权利要求1所述的多级制冷系统，其特征在于，所述第一制冷室与所述第二制冷室之间设置隔热空间，所述隔热空间与所述第一制冷室与所述第二制冷室相连通。

7.根据权利要求1所述的多级制冷系统，其特征在于，所述输水管伸入到所述第一制冷室与第二制冷室的位置连接有多个喷头。

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