CN219372923U - 间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，包括间接蒸发冷却冷水机组，间接蒸发冷却冷水机组分别与机械制冷冷水机组和换热器通过管路连接形成回路，机械制冷冷水机组和换热器通过管路连接形成回路，换热器与若干并列的液冷模块通过管路连接形成冷却液循环回路。系统运行包括自然冷却模式、混合模式和机械制冷模式三种工作模式，并根据环境空气湿球温度在三种工作模式之间进行切换，通过三种模式的切换与冷却液进行热量交换，带走液冷循环回路的热量，大大节约了制冷系统全年运行能耗，保证了数据中心的稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型属于空调制冷技术领域，具体涉及间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统。
背景技术
随着数据中心的机柜数量和相应容量逐渐增加，制冷系统的能耗和效率成为社会重点关注的问题。为提升服务器的散热效率，充分降低数据中心TCO，液冷技术已成为解决这一难题的有效措施。采用液冷技术后，能大幅降低PUE，大幅减少能耗和电费运营成本，助力国家节能减排。
目前，间接蒸发冷却空调机组在数据中心得到应用，取得了一定的节能效果，引起了行业的重视。因此，采用蒸发冷却技术与机械制冷相结合的方法是数据中心制冷系统值得关注的、重要的发展方向。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，解决了数据中心制冷系统能耗高和成本高的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，包括间接蒸发冷却冷水机组，间接蒸发冷却冷水机组分别与机械制冷冷水机组和换热器通过管路连接形成回路，机械制冷冷水机组和换热器通过管路连接形成回路，换热器与若干并列的液冷模块通过管路连接形成冷却液循环回路。
本实用新型的特征还在于：间接蒸发冷却冷水机组与机械制冷冷水机组形成的回路两端分别设置有阀门Ⅳ和阀门Ⅱ，且该回路上还设置有水泵。
间接蒸发冷却冷水机组与换热器形成的回路两端分别设置有阀门Ⅴ和阀门Ⅰ。
机械制冷冷水机组和换热器形成的回路上设置有阀门Ⅲ和冷冻水泵。
换热器与若干并列的液冷模块形成的冷却液循环回路上设置有冷却液泵。
换热器由机械制冷板块、冷却液板块和自然冷却板块组成。
间接蒸发冷却冷水机组包括间接蒸发冷却装置，间接蒸发冷却装置两侧均设置有立管式间接蒸发冷却器，立管式间接蒸发冷却器另一侧均设置有过滤器，间接蒸发冷却装置从上到下依次设置有风机、喷头、淋水填料和集水箱，喷头和集水箱分别通过回水管道和供水管道与换热器或机械制冷冷水机组连接形成回路。
有益效果：
(1)本实用新型采用液冷冷却形式，其散热能力高，节能性好和安全性更强等优点。
(2)本实用新型采用间接蒸发冷却冷水机组，降低能耗，节能减排。
(3)本实用新型通过设置机械制冷冷水机组与间接蒸发冷却冷水机组，实现了整个冷却系统的稳定运行，冷却效果良好。
(4)本实用新型通过调整换热器不同模块的位置，使其换热更加充分，以达到更好的冷却效果。
(5)本实用新型包含三种工作模式：自然冷却模式，混合模式和机械制冷模式，自然冷却模式通过间接蒸发冷却冷水机组冷却；机械制冷模式通过机械制冷单元冷却；混合模式通过间接蒸发冷却冷水机组和机械制冷单元同时冷却。
附图说明
图1是本实用新型间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统结构示意图；
图2是本实用间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统内换热器结构示意图；
图3是本实用新型间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统内间接蒸发冷却冷水机组结构示意图。
1.液冷模块；
2.换热器，201.机械制冷板块，202.冷却液板块，203.自然冷却板块；
3.机械制冷冷水机组；
4.间接蒸发冷却冷水机组，401.回水管道，402.供水管道，403.过滤器，404.立管式间接蒸发冷却器，405.淋水填料，406.喷头，407.风机，408.集水箱，409.间接蒸发冷却装置；
5.水泵，6.冷冻水泵，7.冷却液泵，8.阀门Ⅰ，9.阀门Ⅱ，10.阀门Ⅲ，11.阀门Ⅳ，12.阀门Ⅴ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，如图1所示，包括间接蒸发冷却冷水机组4，间接蒸发冷却冷水机组4分别与机械制冷冷水机组3和换热器2通过管路连接形成回路，机械制冷冷水机组3和换热器2通过管路连接形成回路，换热器2与若干并列的液冷模块1通过管路连接形成冷却液循环回路。
间接蒸发冷却冷水机组4与机械制冷冷水机组3形成的回路两端分别设置有阀门Ⅳ11和阀门Ⅱ9，且该回路上还设置有水泵5。
间接蒸发冷却冷水机组4与换热器2形成的回路两端分别设置有阀门Ⅴ12和阀门Ⅰ8，且该回路上还设置有水泵5。
机械制冷冷水机组3和换热器2形成的回路上设置有阀门Ⅲ10和冷冻水泵6。
换热器2与若干并列的液冷模块1形成的冷却液循环回路上设置有冷却液泵7。
如图2所示，换热器2由机械制冷板块201、冷却液板块202和自然冷却板块203组成，换热器2的各个板块相互之间通过逆流的方式进行换热，使其换热效率最大化。
如图3所示，间接蒸发冷却冷水机组4包括间接蒸发冷却装置409，间接蒸发冷却装置409两侧均设置有立管式间接蒸发冷却器404，立管式间接蒸发冷却器404另一侧均设置有过滤器403，间接蒸发冷却装置409从上到下依次设置有风机407、喷头406、淋水填料405和集水箱408，喷头406和集水箱408分别通过回水管道401和供水管道402与换热器2连接形成回路；其中过滤器403为中效过滤器，机组回水经淋水填料405处理后，经供水管道402全部被输送至换热器2，而不再将部分供水输送至机组预冷段中，吸收热量后经回水管道401直接返回到淋水填料405顶端进行喷淋，预冷后的空气从底部进入淋水填料405换热器内与回水管道401接触发生近似直接蒸发冷却的热湿交换的过程，最后被排风风机由机组顶部被排入大气环境中。
本实用新型间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统的工作原理如下：
当工作过程为自然冷却模式或混合模式时，间接蒸发冷却冷水机组4中的机组供水通过水泵5的作用，经过供水管道402和阀门Ⅴ12到达换热器2自然冷却板块203与冷却液进行换热，最后经回水管道401回到间接蒸发冷却冷水机组4中；
当工作过程为机械制冷模式或混合模式时，间接蒸发冷却冷水机组4中的一部分机组供水通过水泵5的作用，经过供水管道402和阀门Ⅴ12到达换热器2自然冷却板块203与冷却液进行换热，最后回到间接蒸发冷却冷水机组4中；一部分机组供水通过水泵5的作用，经过供水管道402和阀门Ⅳ11到达机械制冷冷水机组3中进行换热，最后经回水管道401回到间接蒸发冷却冷水机组4中；
当工作过程为机械制冷模式时，间接蒸发冷却冷水机组4中的机组供水完全由机械制冷冷水机组3提供，通过冷冻水泵6送至换热器2机械制冷板块201与冷却液进行换热，最后回到机械制冷冷水机组3中。
本实用新型间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统运行包括自然冷却模式、混合模式和机械制冷模式三种工作模式，并根据环境空气湿球温度在三种工作模式之间进行切换，通过三种模式的切换与冷却液进行热量交换，带走液冷循环回路的热量。
Claims (7)
1.间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，包括间接蒸发冷却冷水机组(4)，所述间接蒸发冷却冷水机组(4)分别与机械制冷冷水机组(3)和换热器(2)通过管路连接形成回路，所述机械制冷冷水机组(3)和换热器(2)通过管路连接形成回路，所述换热器(2)与若干并列的液冷模块(1)通过管路连接形成冷却液循环回路。
2.根据权利要求1所述的间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，所述间接蒸发冷却冷水机组(4)与机械制冷冷水机组(3)形成的回路两端分别设置有阀门Ⅳ(11)和阀门Ⅱ(9)，且该回路上还设置有水泵(5)。
3.根据权利要求1所述的间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，所述间接蒸发冷却冷水机组(4)与换热器(2)形成的回路两端分别设置有阀门Ⅴ(12)和阀门Ⅰ(8)。
4.根据权利要求1所述的间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，所述机械制冷冷水机组(3)和换热器(2)形成的回路上设置有阀门Ⅲ(10)和冷冻水泵(6)。
5.根据权利要求1所述的间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，所述换热器(2)与若干并列的液冷模块(1)形成的冷却液循环回路上设置有冷却液泵(7)。
6.根据权利要求1所述的间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，所述换热器(2)由机械制冷板块(201)、冷却液板块(202)和自然冷却板块(203)组成。
7.根据权利要求1所述的间接蒸发机组与机械制冷结合的数据中心液冷散热系统，其特征在于，所述间接蒸发冷却冷水机组(4)包括间接蒸发冷却装置(409)，所述间接蒸发冷却装置(409)两侧均设置有立管式间接蒸发冷却器(404)，所述立管式间接蒸发冷却器(404)另一侧均设置有过滤器(403)，所述间接蒸发冷却装置(409)从上到下依次设置有风机(407)、喷头(406)、淋水填料(405)和集水箱(408)，所述喷头(406)和集水箱(408)分别通过回水管道(401)和供水管道(402)与换热器(2)或机械制冷冷水机组(3)连接形成回路。
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