CN218218109U - 一种应用于数据中心的水蓄冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种应用于数据中心的水蓄冷系统。本实用新型通过多个电动阀和一次供水总管、二次供水总管和回水总管，连接第一冷水机组、第一一次冷冻水泵、第一二次冷冻水泵、第二冷水机组、蓄冷罐、第二一次冷冻水泵、第二二次冷冻水泵。本实用新型蓄冷罐在夜间低谷电期间蓄冷，白天电价高峰时间进行放冷供冷，蓄冷管中保留一定蓄冷量，当数据中心断电等情况需要蓄冷系统放冷时，打开相应的电动阀，该蓄冷系统的冷量可以直接释放到数据中心制冷系统中；保证了数据中心的安全性。能够有效的利用水蓄冷的蓄冷温度，且有效的减小了数据中心蓄冷装置的体积，减少了投入成本。
Description
技术领域
本实用新型属于水蓄冷系统技术领域，具体涉及一种应用于数据中心的水蓄冷系统。
背景技术
数据中心有工业厂房的运行特点都是全年稳定需冷，制冷系统需要供能稳定、高效。目前大中型数据中心常规采用闭式蓄冷罐作为容灾备用，蓄冷罐存在初投资高、利用率低，在站房内不好布置，可能在项目全寿命周期内都不会启用的问题。
为了解决数据中心容灾蓄能罐的体积较大和初投资较高，利用率低的问题，本实用新型提出一种的数据中心大温差开式水蓄冷系统，在不增加原有蓄冷罐初投资的前提下，即保证数所中心的运行安全稳定性，又有效的提高水蓄冷装置的利用率，并利用电网峰谷电价差蓄能，实现低碳运行，节省运行费用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于数据中心的水蓄冷系统。
本实用新型包括第一冷水机组、第一一次冷冻水泵、第一二次冷冻水泵、第二冷水机组、蓄冷罐、第二一次冷冻水泵、第二二次冷冻水泵、一次供水总管、二次供水总管和回水总管。
第一冷水机组出水口设置有第一电动阀和第二电动阀，第一电动阀的一端和第二电动阀的一端接第一冷水机组出水口。
第二冷水机组出水口设置有第三电动阀和第四电动阀，第三电动阀的一端和第四电动阀的一端接第二冷水机组出水口。
第一电动阀的另一端和第三电动阀的另一端通过一次供水总管分别与第一二次冷冻水泵进水口、第二二次冷冻水泵进水口连接。
第一二次冷冻水泵出水口、第二二次冷冻水泵出水口通过二次供水总管接（数据中心）末端换热设备进水口。
第一冷水机组进水口设置有第五电动阀和第六电动阀，第五电动阀的一端和第六电动阀的一端通过第一一次冷冻水泵接第一冷水机组进水口。
第二冷水机组进水口设置有第七电动阀和第八电动阀，第七电动阀的一端和第八电动阀的一端通过第二一次冷冻水泵接第二冷水机组进水口。
有第五电动阀的另一端和第七电动阀的另一端通过回水总管接（数据中心）末端换热设备出水口。
蓄冷罐的进水口设置有第九电动阀、第十电动阀，蓄冷罐的出水口设置有第十一电动阀。
第九电动阀的一端、第十电动阀的一端、第六电动阀的另一端、第八电动阀的另一端连接后接蓄冷的进水口，第九电动阀的另一端接回水总管。
第十电动阀的另一端、第二电动阀的另一端、第四电动阀另一端连接后通过第十二电动阀接第十一电动阀的一端，第十一电动阀的另一端接蓄冷罐的出水口。第十一电动阀的一端通过第十三电动阀接一次供水总管。
所述的第十电动阀、第十二电动阀选用具有阀门调节特性的电动阀，根据管道供水温度自动调节阀门开度。
所述的第一冷水机组选用离心式冷水机组或螺杆式冷水机组。
所述的第二冷水机组选用离心式冷水机组或螺杆式冷水机组。
所述的蓄冷罐选用开式圆罐。
本实用新型蓄冷罐在夜间低谷电期间蓄冷，白天电价高峰时间进行放冷供冷，蓄冷装置中保留一定蓄冷量，当数据中心断电等情况需要蓄冷系统放冷时，打开相应的电动阀，该蓄冷系统的冷量可以直接释放到数据中心制冷系统中；保证了数据中心的安全性。能够有效的利用水蓄冷的蓄冷温度，且有效的减小了数据中心蓄冷装置的体积，减少了投入成本。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图， 对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，一种应用于数据中心的水蓄冷系统，包括第一冷水机组1-1、第一一次冷冻水泵3-1、第一二次冷冻水泵4-1、第二冷水机组1-2、蓄冷罐2、第二一次冷冻水泵3-2、第二二次冷冻水泵4-2、一次供水总管6、二次供水总管7和回水总管8。
第一冷水机组1-1出水口设置有第一电动阀a1和第二电动阀a2，第一电动阀a1的一端和第二电动阀a2的一端接第一冷水机组1-1出水口。
第二冷水机组1-2出水口设置有第三电动阀a3和第四电动阀a4，第三电动阀a3的一端和第四电动阀a4的一端接第二冷水机组1-2出水口。
第一电动阀a1的另一端和第三电动阀a3的另一端通过一次供水总管6分别与第一二次冷冻水泵4-1进水口、第二二次冷冻水泵4-2进水口连接。
第一二次冷冻水泵4-1出水口、第二二次冷冻水泵4-2出水口通过二次供水总管7接（数据中心）末端换热设备5进水口。
第一冷水机组1-1进水口设置有第五电动阀b1和第六电动阀b2，第五电动阀b1的一端和第六电动阀b2的一端通过第一一次冷冻水泵3-1接第一冷水机组1-1进水口。
第二冷水机组1-2进水口设置有第七电动阀b3和第八电动阀b4，第七电动阀b3的一端和第八电动阀b4的一端通过第二一次冷冻水泵3-2接第二冷水机组1-2进水口。
有第五电动阀b1的另一端和第七电动阀b3的另一端通过回水总管8接（数据中心）末端换热设备5出水口。
蓄冷罐2的出水口设置有第九电动阀b5、第十电动阀e，蓄冷罐2的进水口设置有第十一电动阀c。
第九电动阀b5的一端、第十电动阀e的一端、第六电动阀b2的另一端、第八电动阀b4的另一端连接后接蓄冷2的出水口，第九电动阀b5的另一端接回水总管8。
第十电动阀e的另一端、第二电动阀a2的另一端、第四电动阀a4另一端连接后通过第十二电动阀d接第十一电动阀c的一端，第十一电动阀c的另一端接蓄冷罐2的进水口。第十一电动阀c的一端通过第十三电动阀a5接一次供水总管6。
第一冷水机组1-1、第一一次冷冻水泵3-1、第一二次冷冻水泵4-1、第一电动阀a1、第五电动阀b1、末端换热设备5、一次供水总管6、二次供水总管7和回水总管8构成二次泵供冷系统。
第一冷水机组1-1和第一一次冷冻水泵3-1为一机一泵串联系统，通过控制第一电动阀a1和第五电动阀b1的开闭控制各个串路的开通程度；
出于安全性考虑本实施中设计双供双回管道系统，包括一次供水总管6、二次供水总管7和回水总管8，构成两路供水管路和两路回水管路；并配置有并列工作关系的第一二次冷冻水泵4-1和第二二次冷冻水泵4-2。
数据中心设备冷水机组1-1、第一一次冷冻水泵3-1和第二二次冷冻水泵4-2，做为一组进行数量增加和备用，不另设备用泵。
本实施例中第二冷水机组1-2（第一冷水机组1-1）、蓄冷罐2、第二一次冷冻水泵3-2（第一一次冷冻水泵3-1）、第二二次冷冻水泵4-2（第一二次冷冻水泵4-1）、第四电动阀a4（第二电动阀a2）、第十三电动阀a5、第八电动阀b4（第六电动阀b2）、第九电动阀b5、十一电动阀c、十二电动阀d、第十电动阀e、末端换热设备5，一次供水总管6、二次供水总管7和回水总管8构成蓄冷系统。
蓄冷罐2的输入分路上设置有电动阀c、d、e，其输出分路上设置有电动阀a5、b5，整个蓄冷系统通过电动阀a5、b5接入二次泵供冷系统，电动阀c、d进行关联调节，保证蓄冷罐输送至末端的水温。
本实施例中第一冷水机组1-1、第二冷水机组1-2为离心式冷水机组或螺杆式冷水机组。蓄冷罐2选用开式圆罐。
本实施例以蓄冷系统冷水机组的出水温度为6℃，蓄冷罐蓄冷温度为6℃，蓄冷罐放冷最终温度为18℃，蓄冷温差则为12℃为例进行工作过程的说明，具体如下：
冷水机组供冷状态：打开第一电动阀a1、第五电动阀b1、第三电动阀a3和第七电动阀b3，其余电动阀关，第一冷水机组1-1、第二冷水机组1-2、第一一次冷冻水泵3-1、第一二次冷冻水泵4-1、第二一次冷冻水泵3-2、第二二次冷冻水泵4-2开启。
第一冷水机组1-1、第二冷水机组1-2通过一次供水总管6、二次供水总管7向数据中心机房提供冷冻水，供水温度为12℃；12℃冷冻水经（数据中心）末端换热设备5后，回水总管内的输出的冷冻水为 18℃。
也可选择第一冷水机组1-1（第二冷水机组1-2、第三电动阀a3、第七电动阀b3关）或第二冷水机组1-2（第一冷水机组1-1、第一电动阀a1、第五电动阀b1关），任意一个机组进行供冷。
蓄冷状态：蓄冷系统与二次泵供冷系统断开，第一电动阀a1、第五电动阀b1、第四电动阀a4、、第八电动阀b4、第十一电动阀c、第十二电动阀d开，其余电动阀关；
第一冷水机组1-1、第二冷水机组1-2、第一一次冷冻水泵3-1、第一二次冷冻水泵4-1、第二一次冷冻水泵3-2开启，第二二次冷冻水泵4-2关闭。
第一冷水机组1-1、通过一次供水总管6、二次供水总管7向数据中心机房提供冷冻水，供水温度为12℃；12℃冷冻水经（数据中心）末端换热设备5后，回水总管内的输出的冷冻水为 18℃。
从第二冷水机组1-2出来的6℃的冷冻水进入蓄冷罐2中进行蓄冷，从蓄冷罐2中出来的18℃高温冷冻水经过第二一次冷冻水泵 3-2回到第二冷水机组1-2中，如此往复直至从蓄冷罐2中出来的冷冻水温度降至6℃则完成蓄冷。
本实施例中电动阀d、e选用具有阀门调节特性的电动阀，根据进蓄冷罐的温度自动调节阀门开度，保证进蓄冷罐的温度为6℃。
也可以通过第一冷水机组1-1为蓄冷罐蓄冷，通过第二冷水机组1-2为数据中心供冷（第二电动阀a2、第三电动阀a3、第六电动阀b2、第七电动阀b3、第十一电动阀c、第十二电动阀d开，其余电动阀关；第一冷水机组1-1、第二冷水机组1-2、第一一次冷冻水泵3-1、第二一次冷冻水泵3-2、第二二次冷冻水泵4-2开启，第一二次冷冻水泵4-1关闭）。
释冷状态：当白天电价高峰时段需要蓄冷罐放冷的情况时，可仅打开一组冷水机组与蓄冷罐一起为数据中心供冷；本实施例中选择第一冷水机组1-1开、 第二冷水机组1-2关，第一一次冷冻水泵3-1开、第二一次冷冻水泵3-2关，第一二次冷冻水泵4-1、第二二次冷冻水泵4-2开，第一电动阀a1、第五电动阀b1、第十三电动阀a5、第九电动阀b5、第十电动阀e开，第十一电动阀c、第十二电动阀d调节，其它电动阀关。
第一冷水机组1-1、通过一次供水总管6、二次供水总管7向数据中心机房提供冷冻水，供水温度为12℃；12℃冷冻水经（数据中心）末端换热设备5后，回水总管内的输出的冷冻水为 18℃。
蓄冷罐2中出来6℃冷冻水和经过旁通调节阀（第十二电动阀d）出来的18℃水汇流成12℃的冷冻水送至数据中心空调机房末端设备5。
容灾供冷状态：当数据中心出现断电等需要蓄冷罐放冷的情况时，第一冷水机组1-1、 第二冷水机组1-2关，第一一次冷冻水泵3-1、第二一次冷冻水泵3-2关，第一二次冷冻水泵4-1、第二二次冷冻水泵4-2开，第十三电动阀a5、第九电动阀b5、第十电动阀e开，第十一电动阀c、第十二电动阀d调节，其它电动阀关。
蓄冷罐2中出来6℃冷冻水和经过旁通调节阀d出来的18℃水汇流成12℃的冷冻水送至数据中心空调机房末端设备5。
蓄冷罐2蓄冷温度为6℃，放冷最终温度为18℃，蓄冷温差则为12℃，而常规数据中心蓄冷温差为6℃，则现在蓄冷罐的体积缩小至常规蓄冷罐体积的50％。
Claims (5)
1.一种应用于数据中心的水蓄冷系统，其特征在于：包括第一冷水机组、第一一次冷冻水泵、第一二次冷冻水泵、第二冷水机组、蓄冷罐、第二一次冷冻水泵、第二二次冷冻水泵、一次供水总管、二次供水总管和回水总管；
所述的第一冷水机组出水口设置有第一电动阀和第二电动阀，第一电动阀的一端和第二电动阀的一端接第一冷水机组出水口；
所述的第二冷水机组出水口设置有第三电动阀和第四电动阀，第三电动阀的一端和第四电动阀的一端接第二冷水机组出水口；
所述的第一电动阀的另一端和第三电动阀的另一端通过一次供水总管分别与第一二次冷冻水泵进水口、第二二次冷冻水泵进水口连接；
所述的第一二次冷冻水泵出水口、第二二次冷冻水泵出水口通过二次供水总管接数据中心末端换热设备进水口；
所述的第一冷水机组进水口设置有第五电动阀和第六电动阀，第五电动阀的一端和第六电动阀的一端通过第一一次冷冻水泵接第一冷水机组进水口；
所述的第二冷水机组进水口设置有第七电动阀和第八电动阀，第七电动阀的一端和第八电动阀的一端通过第二一次冷冻水泵接第二冷水机组进水口；
所述的第五电动阀的另一端和第七电动阀的另一端通过回水总管接数据中心末端换热设备出水口；
所述的蓄冷罐的进水口设置有第九电动阀、第十电动阀，蓄冷罐的出水口设置有第十一电动阀；
所述的第九电动阀的一端、第十电动阀的一端、第六电动阀的另一端、第八电动阀的另一端连接后接蓄冷的进水口，第九电动阀的另一端接回水总管；
所述的第十电动阀的另一端、第二电动阀的另一端、第四电动阀另一端连接后通过第十二电动阀接第十一电动阀的一端，第十一电动阀的另一端接蓄冷罐的出水口；第十一电动阀的一端通过第十三电动阀接一次供水总管。
2.如权利要求1所述的应用于数据中心的水蓄冷系统，其特征在于：所述的第十电动阀、第十二电动阀选用具有阀门调节特性的电动阀，根据管道供水温度自动调节阀门开度。
3.如权利要求1所述的应用于数据中心的水蓄冷系统，其特征在于：所述的第一冷水机组选用离心式冷水机组或螺杆式冷水机组。
4.如权利要求1所述的应用于数据中心的水蓄冷系统，其特征在于：所述的第二冷水机组选用离心式冷水机组或螺杆式冷水机组。
5.如权利要求1所述的应用于数据中心的水蓄冷系统，其特征在于：所述的蓄冷罐选用开式圆罐。
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| CN202222205785.9U CN218218109U (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 一种应用于数据中心的水蓄冷系统 |
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|---|---|
| CN218218109U true CN218218109U (zh) | 2023-01-03 |
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| CN202222205785.9U Active CN218218109U (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 一种应用于数据中心的水蓄冷系统 |
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