CN216869253U - 利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，包括：热交换罐体、设置在热交换罐体内的冷冻水换热管和冷却水换热管，热交换罐体的两端面上分别设置一个地下原水或供水管道的进水口和出水口，靠近出水口的一端设置有冷冻水进口和冷却水进口，靠近进水口的一端设置有冷冻水出口和冷却水出口，冷冻水换热管的两端分别与冷冻水进口和所述冷冻水出口连接，冷却水换热管的两端分别与冷却水进口和冷却水出口连接，冷冻水换热管和冷却水换热管均为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同，本实用新型利用地下原水或供水管道冷源对数据中心制冷后升温的冷冻水和冷却水进行选择性或共同降温，从而降低机械制冷的能耗，降低碳排放。
Description
技术领域
本实用新型属于环保装置技术领域，具体涉及一种利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置。
背景技术
目前数据中心冷却采用带自然冷却的机械制冷，只能靠自然外环境的低温度来实现自然冷却，基本属于“靠天吃饭”。数据中心冷却运行模式如下：冷冻单元分机械制冷、预冷、节约三种模式运行。机械制冷模式：当室外空气湿球温度高于T1(一般设定值为15℃)，系统在机械制冷模式下运行，冷却塔出水温度在19-38℃之间，保证冷机正常运行。预冷模式：当室外空气湿球温度低于T1而高于T2(一般设定值为4℃)，此状况持续运行20分钟，则控制系统自动进入预冷模式。冷却塔出水温度在13.5-19℃之间。节约模式：当室外空气湿球温度低于T2(可调)，此状况持续运行20分钟(可调)，则控制系统自动进入节约模式。冷却塔出水温度控制在13.5℃。节约模式退出：当室外空气湿球温度又逐渐高于T2(可调)而低于T1(可调)，且冷却塔风扇全速运行，此状况持续运行20分钟(可调)，则控制系统自动进入预冷模式。预冷模式退出：当室外空气湿球温度又逐渐高于T1(可调)，此状况持续运行20分钟(可调)，则控制系统自动进入机械制冷模式。
而长江以南大部分地区室外空气湿球温度低于15℃时间不足1/3,低于4℃时间更是寥寥无几；自然冷却的利用时间较少；即使在机械制冷模式的情况下，由于外界环境温度较高，较高温度的冷却水温度导致机械制冷的冷凝压力处于高位，制冷系数处于较低水平，使得机械制冷的能耗较高。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置。该装置在不影响供水的质量的前提下，利用地下原水或供水管道冷源对数据中心制冷后升温的冷冻水和冷却水进行选择性或共同降温，从而降低机械制冷的能耗，降低碳排放。
本实用新型提供了一种利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于，包括：
热交换罐体，所述热交换罐体的两端面上分别设置一个地下原水或供水管道的进水口和出水口，所述热交换罐体上靠近所述出水口的一端设置有冷冻水进口和冷却水进口，所述热交换罐体靠近所述进水口的一端设置有冷冻水出口和冷却水出口，所述进水口与地下原水或供水管道的进水管连接，所述出水口与地下原水或供水管道的出水管连接，所述冷冻水进口与冷冻水进水管连接，所述冷冻水出口与冷冻水出水管连接，所述冷却水进口与冷却水进水管连接，所述冷却水出口与冷却水出水管连接，
冷冻水换热管，设置在所述热交换罐体内，所述冷冻水换热管的两端分别与所述冷冻水进口和所述冷冻水出口连接，所述冷冻水换热管为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同；以及
冷却水换热管，设置在所述热交换罐体内，所述冷却水换热管的两端分别与所述冷却水进口和所述冷却水出口连接，所述冷却水换热管为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管的螺旋结构的所有的螺距均相等，所述冷却水换热管的螺旋结构的所有的螺距均相等。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管的螺旋结构的螺距与所述冷却水换热管的螺旋结构的螺距相同。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构为大小螺纹间隔设置，所有大螺纹的半径均相同，所有小螺纹的半径均相同。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管的螺旋结构的大螺纹的峰顶分别与所述冷却水换热管的螺旋结构的大螺纹的峰顶位于同一水平面，所述冷冻水换热管的螺旋结构的小螺纹的峰顶分别与所述冷却水换热管的螺旋结构的小螺纹的峰顶位于同一水平面，且所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管在同一水平面的峰顶之间的角度大于0°。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管在同一水平面的峰顶之间的角度为180°。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构的中轴线与所述热交换罐体的长度方向的中轴线重合，
所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构中大的螺纹半径为所述热交换罐体半径的0.6-0.7倍，小的螺纹半径为所述热交换罐体半径的0.3-0.4倍。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构中大的螺纹半径为所述热交换罐体半径的三分之二，小的螺纹半径为所述热交换罐体半径的三分之一。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述进水口和所述出水口均位于所述热交换罐体的端面的中心位置。所述冷冻水进口和所述冷却水进口位于所述热交换罐体设置出水口的端面上，且位于所述出水口相对的两侧，所述冷冻水进口和所述冷却水进口到所述出水口的距离相同，
所述冷冻水出口和冷却水出口位于所述热交换罐体的侧面上且靠近所述进水口的一端，且位于热交换罐体的侧面上相对的位置，且位于同一水平面上。
进一步，在本实用新型提供的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置中，还可以具有这样的特征：所述热交换罐体的侧面上设置有观察检修口，所述热交换罐体的一端面上设置有支撑架。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型所涉及的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，在不影响供水的质量的前提下，充分利用城市地下原水或供水管道水温特性(城市地下原水或供水管道水温常年不超过20℃)，根据外环境和实际使用冷源的水温差值，对制冷后升温的冷却水和/或冷冻水进行降温,从而节约机械制冷的能耗。
本实用新型所涉及的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置将冷冻水换热管和冷却水换热管设置为双螺旋结构，且螺旋结构的相邻的螺纹的半径不同，形成良好的冷却热交换空间，冷冻水和冷却水与供水形成逆向流，提高了换热效率。
附图说明
图1是本实用新型的实施例中利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置作具体阐述。
如图1所示，利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置100包括：热交换罐体10、冷冻水换热管20和冷却水换热管30。
热交换罐体10的两端面上分别设置一个地下原水或供水管道的进水口11和出水口12，进水口11与地下原水或供水管道的进水管连接，出水口12与地下原水或供水管道的出水管连接。热交换罐体10上靠近出水口12的一端设置有冷冻水进口13和冷却水进口14，热交换罐体10靠近进水口11的一端设置有冷冻水出口15和冷却水出口16。冷冻水进口13与冷冻水进水管连接，冷冻水出口15与冷冻水出水管连接。冷却水进口14与冷却水进水管连接，冷却水出口16与冷却水出水管连接。在本实施例中，热交换罐体10为横截面为圆形的柱体，冷冻水和冷却水均为数据中心制冷后升温的冷冻水和冷却水。
在本实施例中，进水口11和出水口12均位于热交换罐体10的端面的中心位置。冷冻水进口13和冷却水进口14位于热交换罐体10设置出水口12的端面上，且位于出水口12相对的两侧。冷冻水进口13和冷却水进口14到出水口12的距离相同。冷冻水出口15和冷却水出口16位于热交换罐体10的侧面上且靠近进水口11的一端，且位于热交换罐体10的侧面上相对的位置，且位于同一水平面上。
冷冻水换热管20设置在热交换罐体10内，冷冻水换热管20的两端分别与冷冻水进口13和冷冻水出口15连接，冷冻水换热管20为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同。
冷却水换热管30设置在热交换罐体10内，冷却水换热管30的两端分别与冷却水进口14和冷却水出口16连接，冷却水换热管30为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同。
在本实施例中，冷冻水换热管20的螺旋结构的所有的螺距均相等，冷却水换热管30的螺旋结构的所有的螺距均相等。冷冻水换热管20的螺旋结构的螺距与冷却水换热管30的螺旋结构的螺距相同。冷冻水换热管20和冷却水换热管30的螺旋结构为大小螺纹间隔设置，所有大螺纹的半径均相同，所有小螺纹的半径均相同。冷冻水换热管20的螺旋结构的大螺纹的峰顶分别冷却水换热管30的螺旋结构的大螺纹的峰顶位于同一水平面，冷冻水换热管的螺旋结构的小螺纹的峰顶分别与所述冷却水换热管的螺旋结构的小螺纹的峰顶位于同一水平面，且冷冻水换热管20和冷却水换热管30在同一水平面的峰顶之间的角度大于0°。最优的，冷冻水换热管20和冷却水换热管30在同一水平面的峰顶之间的角度为180°。
在本实施例中，冷冻水换热管20和冷却水换热管30的螺旋结构的中轴线与热交换罐体10的长度方向的中轴线重合。冷冻水换热管20和冷却水换热管30的螺旋结构中大的螺纹半径为热交换罐体10半径的0.6-0.7倍，小的螺纹半径为热交换罐体10半径的0.3-0.4倍。最优的，冷冻水换热管20和冷却水换热管30的螺旋结构中大的螺纹半径为热交换罐体10半径的三分之二，小的螺纹半径为热交换罐体10半径的三分之一。
在本实施例中，热交换罐体10的侧面上设置有观察检修口17，方便观察热交换罐体10内部情况，并在出问题时能够进行检修。
在本实施例中，热交换罐体10的一端面上设置有支撑架18，方便利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置100的放置。
使用时，冷冻水换热管20的冷冻水和冷却水换热管30的冷却水与热交换罐体10内的地下原水或市政供水逆向流动。本装置可以为冷冻水换热管20通入冷冻水同时为冷却水换热管30通入冷却水，为冷冻水和冷却水同时进行降温。也可以仅为冷冻水换热管20通入冷冻水，仅对冷冻水进行降温，或仅为冷却水换热管30通入冷却水，仅对冷却水进行降温。
本实用新型的冷却装置，利用城市地下原水或供水管道水温常年低于正常气温的特性，对数据中心冷却所用的冷却水和/或冷冻水进行降温，从而有效地降低数据中心冷却的能耗。
上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于，包括：
热交换罐体，所述热交换罐体的两端面上分别设置一个地下原水或供水管道的进水口和出水口，所述热交换罐体上靠近所述出水口的一端设置有冷冻水进口和冷却水进口，所述热交换罐体靠近所述进水口的一端设置有冷冻水出口和冷却水出口，所述进水口与地下原水或供水管道的进水管连接，所述出水口与地下原水或供水管道的出水管连接，所述冷冻水进口与冷冻水进水管连接，所述冷冻水出口与冷冻水出水管连接，所述冷却水进口与冷却水进水管连接，所述冷却水出口与冷却水出水管连接，
冷冻水换热管，设置在所述热交换罐体内，所述冷冻水换热管的两端分别与所述冷冻水进口和所述冷冻水出口连接，所述冷冻水换热管为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同；以及
冷却水换热管，设置在所述热交换罐体内，所述冷却水换热管的两端分别与所述冷却水进口和所述冷却水出口连接，所述冷却水换热管为螺旋结构，且相邻的两个螺纹的半径不同。
2.根据权利要求1所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管为等螺距的螺旋结构，所述冷却水换热管为等螺距的螺旋结构。
3.根据权利要求2所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管的螺旋结构的螺距与所述冷却水换热管的螺旋结构的螺距相同。
4.根据权利要求3所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构为大小螺纹间隔设置，所有大螺纹的半径均相同，所有小螺纹的半径均相同。
5.根据权利要求4所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管的螺旋结构的大螺纹的峰顶分别与所述冷却水换热管的螺旋结构的大螺纹的峰顶位于同一水平面，所述冷冻水换热管的螺旋结构的小螺纹的峰顶分别与所述冷却水换热管的螺旋结构的小螺纹的峰顶位于同一水平面，且所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管在同一水平面的峰顶之间的角度大于0°。
6.根据权利要求5所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管在同一水平面的峰顶之间的角度为180°。
7.根据权利要求1所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构的中轴线与所述热交换罐体的长度方向的中轴线重合，
所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构中大的螺纹半径为所述热交换罐体半径的0.6-0.7倍，小的螺纹半径为所述热交换罐体半径的0.3-0.4倍。
8.根据权利要求7所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述冷冻水换热管和所述冷却水换热管的螺旋结构中大的螺纹半径为所述热交换罐体半径的三分之二，小的螺纹半径为所述热交换罐体半径的三分之一。
9.根据权利要求1所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述进水口和所述出水口均位于所述热交换罐体的端面的中心位置，
所述冷冻水进口和所述冷却水进口位于所述热交换罐体设置出水口的端面上，且位于所述出水口相对的两侧，所述冷冻水进口和所述冷却水进口到所述出水口的距离相同，
所述冷冻水出口和冷却水出口位于所述热交换罐体的侧面上且靠近所述进水口的一端，且位于热交换罐体的侧面上相对的位置，且位于同一水平面上。
10.根据权利要求1所述的利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置，其特征在于：
所述热交换罐体的侧面上设置有观察检修口，所述热交换罐体的一端面上设置有支撑架。
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|---|---|---|---|
| CN202122636350.5U CN216869253U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置 |
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| CN202122636350.5U CN216869253U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 利用地下原水或供水管道冷源的接触式冷却装置 |
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| CN216869253U true CN216869253U (zh) | 2022-07-01 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113847829A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-28 | 上海城投水务(集团)有限公司 | 利用地下原水或供水管道冷源的冷却装置及方法 |
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2021
- 2021-10-29 CN CN202122636350.5U patent/CN216869253U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN113847829A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-28 | 上海城投水务(集团)有限公司 | 利用地下原水或供水管道冷源的冷却装置及方法 |
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