CN216451718U - 一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，包括制冷模块和控制模块，所述制冷模块与控制模块连接，所述制冷模块与数据中心的空调系统连接，所述制冷模块用于冷却数据中心的空调设备，所述控制模块用于控制制冷模块运行。本实用新型通过在溴化锂制冷机上增加控制模块，根据数据中心的空调系统的实时运行状态的参数，控制制冷模块的启动或停止运作，在数据中心的室内温度达到设定的温度后，空调系统停止制冷，冷却系统随之停止运行。相比普通的溴化锂制冷机更加智能、更加节能，满足空调系统的冷却需求，避免溴化锂制冷机长期不间断工作而加速设备老化，为企业减少运营成本。

Description

一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置

技术领域

本实用新型涉及暖通设备技术领域，特别是一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置。

背景技术

数据中心通常是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、存储、传输、交换、管理，而计算机设备、服务器设备、网络设备、存储设备等通常认为是网络核心机房的关键设备。关键设备运行所需要的环境因素，如供电系统、制冷系统、机柜系统、消防系统、监控系统等通常被认为是关键物理基础设施。其中制冷系统的能耗在整个数据中心运行中占比是最大的，因为数据中心的制冷系统需要长时间，不间断的运行，以保证数据中心服务器机房的环境温度不会过高。而制冷系统运行时也会发热严重，因此需要冷却装置带走制冷系统产生的热量，避免制冷系统不会因过热而停止运行。

溴化锂冷水机组制冷技术是一种利用余热来供冷的技术，经过多年的研究开发,该技术已经非常成熟，并得到了广泛的运用。溴化锂制冷是在真空状态下，以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，利用水在高真空状态下沸点变低的特点，发挥废热、余热的作用，用热能代替电能循环制冷，能大幅减少电能使用，同时带走空调制冷系统产生的热量，为制冷系统降温。虽然采用溴化锂制冷技术为数据中心的制冷系统提供冷却功能有一定的节省能耗的效果，但是数据中心的室内环境降低到一定温度后，空调制冷系统会降低工作频率、停止制冷工作，而溴化锂制冷机冷却设备还在不停运转，需要人工去把设备关闭，不够智能的同时造成能源浪费，机组设备容易老化出问题，增加企业的运营成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，以解决上述背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，包括制冷模块和控制模块，所述制冷模块与控制模块连接，所述制冷模块与数据中心的空调系统连接，所述制冷模块用于冷却数据中心的空调系统，所述控制模块用于控制制冷模块运行。

作为本实用新型的进一步改进：所述制冷模块包括溴化锂制冷机，所述溴化锂制冷机包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，所述蒸发器与吸收器连接，所述吸收器与发生器连接，所述发生器与冷凝器连接，所述冷凝器与发生器和蒸发器连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述蒸发器装有水冷剂溶液，所述吸收器装有溴化锂浓溶液。

作为本实用新型的进一步改进：所述溴化锂制冷机还包括输送泵和循环泵，所述输送泵装于吸收器与发生器连接的管路上，所述输送泵用于将吸收器中的溴化锂溶液输送至发生器中加热，所述循环泵装于蒸发器上，所述循环泵用于循环蒸发器内的水冷剂溶液，将水冷剂溶液喷洒在蒸发器内，加速水冷剂溶液的蒸发速度。

作为本实用新型的进一步改进：所述溴化锂制冷机内部呈高真空状态。

作为本实用新型的进一步改进：所述吸收器与蒸发器通过U型管连接，所述发生器与冷凝器通过U型管连接，所述U型管装有电动截止阀。

作为本实用新型的进一步改进：所述蒸发器设有与所述数据中心空调系统连接的冷水循环管，所述冷水循环管包括出水侧和回水侧。

所述冷水循环管用于冷却空调系统，空调系统排出的废热通过冷水循环管的回水侧带入溴化锂制冷机的蒸发器，蒸发器里的冷剂水吸收热量后蒸发，冷水循环管的水被吸热后降温，从出水侧输送回空调系统，使空调系统冷却降温。

作为本实用新型的进一步改进：所述吸收器与冷凝器设有冷却水管，所述冷却水管用于将吸收器与冷凝器内降温。

作为本实用新型的进一步改进：所述制冷模块还设有加热器，所述加热器采用燃料加热、电加热或太阳能加热的其中一种或多种，所述加热器用于提升溴化锂制冷机发生器内的温度。

作为本实用新型的进一步改进：所述控制模块包括温度传感器、流量传感器和PLC控制器，所述温度传感器和流量传感器装于冷水循环管的回水侧，所述PLC控制器用于控制温度传感器、流量传感器和制冷模块的电动截止阀。

作为本实用新型的进一步改进：所述控制模块与输送泵和循环泵连接，所述PLC控制器控制输送泵和循环泵运行和停止。

作为本实用新型的进一步改进：所述溴化锂制冷机设有热交换器，所述热交换器装于吸收器与发生器之间的管路上，所述热交换器用于将发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器的温度，节省加热稀溶液的热量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：溴化锂制冷技术是利用溴化锂和水冷剂作为工质，工质在溴化锂制冷机内不断循环变化状态，为空调系统制取冷量。而本实用新型通过在溴化锂制冷机上增加控制模块，根据数据中心的空调系统的实时运行状态的参数，控制制冷模块的启动或停止运作，在数据中心的室内温度达到设定的温度后，空调系统停止制冷，冷却系统随之停止运行。相比普通的溴化锂制冷机更加智能、更加节能，满足空调系统的冷却需求，避免溴化锂制冷机长期不间断工作而加速设备老化，为企业减少运营成本。

附图说明

图1为本实用新型的制冷模块结构示意图；

图2为本实用新型的连接关系示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本实用新型进一步说明：如图1和图2所示，一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，包括制冷模块1和控制模块2，所述制冷模块1与控制模块2连接，所述制冷模块1与数据中心3的空调系统31连接，所述制冷模块1用于冷却数据中心3的空调系统31，所述控制模块2用于控制制冷模块1运行。

所述制冷模块1包括溴化锂制冷机，所述溴化锂制冷机包括蒸发器11、吸收器12、发生器13和冷凝器14，所述蒸发器11与吸收器12连接，所述吸收器12与发生器13连接，所述发生器13与冷凝器14连接，所述冷凝器14与发生器13和蒸发器11连接。

所述蒸发器11装有水冷剂溶液，所述吸收器12装有溴化锂浓溶液。

所述溴化锂制冷机还包括输送泵15和循环泵16，所述输送泵15装于吸收器12与发生器13连接的管路上，所述输送泵15用于将吸收器12中的溴化锂溶液输送至发生器13中加热，所述循环泵16装于蒸发器11上，所述循环泵16用于循环蒸发器11内的水冷剂溶液，将水冷剂溶液喷洒在蒸发器11内，加速水冷剂溶液的蒸发速度。

所述溴化锂制冷机内部呈高真空状态。

所述吸收器12与蒸发器11通过U型管17连接，所述发生器13与冷凝器14通过U型管17连接，所述U型管17装有电动截止阀18。

所述蒸发器11设有与所述数据中心3空调系统31连接的冷水循环管19，所述冷水循环管19包括出水侧191和回水侧192。

所述冷水循环管19用于冷却空调系统31，空调系统31排出的废热通过冷水循环管19的回水侧192带入溴化锂制冷机的蒸发器11，蒸发器11里的冷剂水吸收热量后蒸发，冷水循环管19的水被吸热后降温，从出水侧191输送回空调系统31，使空调系统31冷却降温。

所述吸收器12与冷凝器14设有冷却水管40，所述冷却水管40用于将吸收器12与冷凝器14内降温。

所述制冷模块1还设有加热器20，所述加热器20采用燃料加热、电加热或太阳能加热的其中一种或多种，所述加热器20用于提升溴化锂制冷机发生器13内的温度。

所述控制模块2包括温度传感器21、流量传感器22和PLC控制器23，所述温度传感器21和流量传感器22装于冷水循环管19的回水侧192，所述PLC控制器23用于控制温度传感器21、流量传感器22和制冷模块1的电动截止阀18。

所述温度传感器21和流量传感器22通过监测冷水循环管19回水侧192的回水温度和速度参数判断空调系统31端的运行状况，PLC控制器23接收温度传感器21和流量传感器22的监测数据后，控制U型管17上的电动截止阀18开启或关闭。

所述控制模块2与输送泵15和循环泵16连接，所述PLC控制器23控制输送泵15和循环泵16运行和停止。

所述溴化锂制冷机设有热交换器30，所述热交换器30装于吸收器12与发生器13之间的管路上，所述热交换器30用于将发生器13流出的高温溴化锂浓溶液与吸收器12流出的低温溴化锂稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器13的温度，节省加热稀溶液的热量。

本实用新型的工作原理：当数据中心3室内温度高于空调设定温度时，空调系统31运行制冷，将数据中心3室内温度降低下来，空调系统31机组产生大量热量需要及时散热冷却，因此通过冷水循环管19将热量带走，送到制冷模块1溴化锂制冷机的蒸发器11中。冷水循环管19回水侧192上的流量传感器22监测到冷水循环管19内的水流动速度增加或者温度传感器21监测到管内的温度提高后，传输信号到PLC控制器23，控制模块2判断数值超出预设的阈值范围后，PLC控制器23控制U型管17上的电动截止阀18打开，输送泵15和循环泵16启动。由于蒸发器11内处于高真空状态，水的沸点降低，蒸发器11内的水冷剂接触到冷水循环管19的热量后吸热汽化变为水蒸气，水冷剂的蒸汽经过U型管17进入到吸收器12中。同时，冷水循环管19内的水被吸热后降温，将降温后的水经过冷水循环管19出水侧191送入空调系统31机组，实现将空调系统31冷却降温的效果。由于吸收器12中设有冷却水管40，冷却水管40的低温将水冷剂蒸汽液化，与吸收器12中的溴化锂浓溶液融合，稀释溴化锂浓溶液变为溴化锂稀溶液，通过输送泵15将溴化锂稀溶液输送到发生器13。利用加热器20将发生器13加热升温，发生器13内的溴化锂稀溶液吸热蒸发，分离出水蒸气，溴化锂稀溶液失去水分重新变为溴化锂浓溶液，送回吸收器12。分离出的水蒸气通过U型管17输送到冷凝器14内，经过冷凝器14内的冷却水管40降温后，水蒸气液化成水送回蒸发器11，实现了制冷模块1的能源循环。当数据中心3的空调系统31制冷温度达到要求，空调系统31停止制冷，运行频率下降，空调系统31产生热量减少，通过冷水循环管19回水侧192的热水温度降低，流速降低，流量传感器22和温度传感器21监测到的参数在预设的阈值范围内，PLC控制器23控制U型管17上的电动截止阀18关闭，输送泵15和循环泵16停止运行。

本实用新型的主要功能：溴化锂制冷技术是利用溴化锂和水冷剂作为工质，工质在溴化锂制冷机内不断循环变化状态，为空调系统制取冷量。而本实用新型通过在溴化锂制冷机上增加控制模块，根据数据中心的空调系统的实时运行状态的参数，控制制冷模块的启动或停止运作，在数据中心的室内温度达到设定的温度后，空调系统停止制冷，冷却系统随之停止运行。相比普通的溴化锂制冷机更加智能、更加节能，满足空调系统的冷却需求，避免溴化锂制冷机长期不间断工作而加速设备老化，为企业减少运营成本。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：包括制冷模块和控制模块，所述制冷模块与控制模块连接，所述制冷模块与数据中心的空调系统连接，所述制冷模块用于冷却数据中心的空调系统，所述控制模块用于控制制冷模块运行。

2.根据权利要求1所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述制冷模块包括溴化锂制冷机，所述溴化锂制冷机包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，所述蒸发器与吸收器连接，所述吸收器与发生器连接，所述发生器与冷凝器连接，所述冷凝器与发生器和蒸发器连接。

3.根据权利要求2所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述蒸发器设有与所述数据中心空调系统连接的冷水循环管，所述冷水循环管包括出水侧和回水侧。

4.根据权利要求3所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述吸收器与蒸发器通过U型管连接，所述发生器与冷凝器通过U型管连接，所述U型管装有电动截止阀。

5.根据权利要求4所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述吸收器与冷凝器设有冷却水管，所述冷却水管用于将吸收器与冷凝器内降温。

6.根据权利要求5所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述制冷模块还设有加热器，所述加热器采用燃料加热、电加热或太阳能加热的其中一种或多种，所述加热器用于提升溴化锂制冷机发生器内的温度。

7.根据权利要求2所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述溴化锂制冷机内部呈高真空状态。

8.根据权利要求3所述一种利用溴化锂制冷的数据中心智能冷却装置，其特征在于：所述控制模块包括温度传感器、流量传感器和PLC控制器，所述温度传感器和流量传感器装于所述冷水循环管的回水侧，所述PLC控制器用于控制温度传感器、流量传感器和制冷模块的电动截止阀。

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