CN219577674U - 冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种冷却系统，冷却系统包括：温压调控组件，温压调控组件的输入端用于连通至蒸汽源；分配件，连通于温压调控组件的输出端；蒸汽驱冷却系统，连接于分配件；冷冻水循环系统，连接于蒸汽驱冷却系统的输出端。工作过程中，冷冻水循环系统可以铺设在数据中心内，或贴合于数据中心内的设备，进一步地可以将电厂发电后的乏汽供给到温压调控组件，乏汽通过温压调控组件进行温度和压力的调节之后再通过分配件分配至蒸汽驱冷却系统，乏汽可以作为蒸汽驱冷却系统的能量源，蒸汽驱冷却系统产生的冷冻水即可供给到冷冻水循环系统内，冷冻水循环系统即可为数据中心进行冷却降温，如此设置节能效果佳。

Description

冷却系统

技术领域

本申请实施例涉及冷却技术领域，尤其涉及一种冷却系统。

背景技术

数据中心作为高耗能产业，如何有效的节能降耗一直是数据中心从业者研究的核心问题之一，而数据中心制冷系统的能耗占整个数据运行成本的40％，如何节能降耗，降低成本是数据中心产业重点解决的技术问题。

传统技术中数据中心的大多是通过风冷直膨式机房空调、风冷冷水机组或水冷冷水机组进行制冷，这些指令设备能效低，且安装要求高，导致数据中心制冷成本高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本申请实施例提出了一种冷却系统，包括：

温压调控组件，所述温压调控组件的输入端用于连通至蒸汽源；

分配件，连通于所述温压调控组件的输出端；

蒸汽驱冷却系统，连接于所述分配件；

冷冻水循环系统，连接于所述蒸汽驱冷却系统的输出端。

在一种可行的实施方式中，所述温压调控组件包括：

罐体，所述蒸汽源连通于所述罐体，所述罐体连通于所述分配件；

压力调节阀，设置在所述罐体的输出端；

泵体和减温水箱，所述泵体用于将所述减温水箱内的水供给到所述罐体上。

在一种可行的实施方式中，所述温压调控组件还包括：

安全阀，所述安全阀连通于所述罐体。

在一种可行的实施方式中，所述分配件包括：

分配缸，所述分配缸上开设有多个分配通道，所述分配通道用于连通于所述蒸汽驱冷却系统。

在一种可行的实施方式中，所述蒸汽驱冷却系统包括：

蒸汽溴化锂冷水机，所述分配件连通至所述蒸汽溴化锂冷水机，所述蒸汽溴化锂冷水机的输出端连通至所述冷冻水循环系统。

在一种可行的实施方式中，冷却系统还包括：

凝结水箱，连通于所述蒸汽驱冷却系统，用于接收所述蒸汽驱冷却系统的冷凝水。

在一种可行的实施方式中，冷却系统还包括：

冷却组件，所述冷却组件连通于所述蒸汽驱冷却系统，用于为所述蒸汽驱冷却系统降温。

在一种可行的实施方式中，所述蒸汽驱冷却系统包括冷却水入口和冷却水出口，所述冷却组件包括：

第一供给管道，所述第一供给管道连通至所述冷却水入口；

第一回流管道，连通于所述冷却水出口；

冷却塔，连通于所述第一供给管道和所述第一回流管道；

第一旁通管道，连通于所述第一供给管道和所述第一回流管道。

在一种可行的实施方式中，所述蒸汽驱冷却系统包括冷冻水入口和冷冻水出口，所述冷冻水循环系统包括：

第二供给管道，所述第二供给管道连通至所述冷冻水入口，所述第二供给管道用于为数据中心进行冷却；

第二回流管道，连通于所述冷冻水出口；

第二旁通管道，连通于所述第二供给管道和所述第二回流管道。

在一种可行的实施方式中，所述冷冻水循环系统还包括：

冷却泵，连通于所述第二供给管道和所述第二旁通管道。

相比现有技术，本实用新型至少包括以下有益效果：本申请实施例提供的冷却系统包括了温压调控组件、分配件、蒸汽驱冷却系统和冷冻水循环系统，在工作过程中，冷冻水循环系统可以铺设在数据中心内，或贴合于数据中心内的设备，进一步地可以将电厂发电后的乏汽供给到温压调控组件，乏汽通过温压调控组件进行温度和压力的调节之后再通过分配件分配至蒸汽驱冷却系统，乏汽可以作为蒸汽驱冷却系统的能量源，蒸汽驱冷却系统产生的冷冻水即可供给到冷冻水循环系统内，冷冻水循环系统即可为数据中心进行冷却降温，如此设置通过本申请实施例提供的冷却系统为数据中心进行冷却，节能效果佳、能耗低、震动小、噪音少，且安装要求低，可以现在降低数据中心的制冷成本，进而降低数据中心运行的成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请提供的一种实施例的冷却系统的示意性结构图；

图2为本申请提供的一种实施例的冷却系统的蒸汽驱冷却系统的示意性结构图；

图3为本申请提供的一种实施例的数据中心冷却方法的示意性步骤流程图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

110温压调控组件、120分配件、130蒸汽驱冷却系统、140冷冻水循环系统、150凝结水箱、160冷却组件；

111罐体、112压力调节阀、113泵体、114减温水箱、115安全阀、121分配缸、122分配通道。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

如图1和图2所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种冷却系统，包括：温压调控组件110，温压调控组件110的输入端用于连通至蒸汽源；分配件120，连通于温压调控组件110的输出端；蒸汽驱冷却系统130，连接于分配件120；冷冻水循环系统140，连接于蒸汽驱冷却系统130的输出端。

本申请实施例提供的冷却系统包括了温压调控组件110、分配件120、蒸汽驱冷却系统130和冷冻水循环系统140，在工作过程中，冷冻水循环系统140可以铺设在数据中心内，或贴合于数据中心内的设备，进一步地可以将电厂发电后的乏汽供给到温压调控组件110，乏汽通过温压调控组件110进行温度和压力的调节之后再通过分配件120分配至蒸汽驱冷却系统130，乏汽可以作为蒸汽驱冷却系统130的能量源，蒸汽驱冷却系统130产生的冷冻水即可供给到冷冻水循环系统140内，冷冻水循环系统140即可为数据中心进行冷却降温，如此设置通过本申请实施例提供的冷却系统为数据中心进行冷却，节能效果佳、能耗低、震动小、噪音少，且安装要求低，可以现在降低数据中心的制冷成本，进而降低数据中心运行的成本。

本申请实施例考虑到，对于传统技术中的风冷直膨式机房空调，风冷直膨式机房空调(1)需要通风良好的室外机安装场地，且室内外机高差一般不超过15m；(2)大规模安装或室外场地受限时，可能导致散热困难、高压报警；(3)能效不高，冬季需要配置氟泵模块利用自然冷源节能。对于风冷冷水机组，风冷冷水机组(1)冷冻水干管需一次规划到位；(2)风冷冷水机组需占用屋顶面积，屋顶面积有限制时散热效果将降低。(3)采用带自然冷却功能机组可较好实现冬季节能，但完全依托于空调机组的自控系统，且相应冷冻水泵扬程需加大能耗较高。对于水冷冷水机组，水冷冷水机组(1)冷冻水、冷却水干管需一次规划到位；(2)制冷机房占用面积，且层高、承重等各方面要求较高；(3)初期负荷小时实际运行效率低，宜采用大小主机搭配的方式；(4)用水量大，冷却塔蒸发消耗。基于此本申请考虑到，电厂蒸汽资源丰富，基于此通过本申请实施例提供的冷却系统，可以将电厂做功发电后乏汽资源输送到温压调控组件110内，作为蒸汽驱冷却系统130工作的能源，以产生冷冻水，使得冷冻水在冷冻水循环系统140中循环以为数据中心进行冷却，能够在提高电厂经济性的同时，也起到节能环保在作用。

如图1和图2所示，在一种可行的实施方式中，温压调控组件110包括：罐体111，蒸汽源连通于罐体111，罐体111连通于分配件120；压力调节阀112，设置在罐体111的输出端；泵体113和减温水箱114，泵体113用于将减温水箱114内的水供给到罐体111上。

在该技术方案中，进一步提供了温压调控组件110的结构组成，温压调控组件110包括了罐体111、压力调节阀112、泵体113和减温水箱114，如此设置是考虑到，电厂发电之后的乏汽温度过高、压力过大，不能直接作为驱动蒸汽驱冷却系统130的能源，因此需要对电厂发电之后的乏汽进行温度和压力的调节，具体工作过程中，可以通过调节压力调节阀112的开度来调节乏汽的输出压力；再通过泵体113将减温水箱114内的液态喷淋到罐体111之上，通过控制液态喷淋量可以调节经由罐体111输出的乏汽的温度，在乏汽的温度和压力调节到合理范围内之后，罐体111内的蒸汽即可输送到分配件120内，再通过分配件120即可对乏汽进行分配。

可以理解的是，本申请实施例通过罐体111的设置，可以起到缓冲和缓存乏汽的作用，便于对乏汽的温度和压力进行调节。

可以理解的是，本申请实施例提供的冷却系统，在减温水箱114内可以存储有除盐水，通过除盐水来调节罐体111的温度，能够避免罐体111上形成水垢。

如图1和图2所示，在一种可行的实施方式中，温压调控组件110还包括：安全阀115，安全阀115连通于罐体111。

在该技术方案中，温压调节组件还可以包括安全阀115，通过安全阀115可以为罐体111进行直接的泄压，能够避免罐体111内的压力过高。

如图1和图2所示，在一种可行的实施方式中，分配件120包括：分配缸121，分配缸121上开设有多个分配通道122，分配通道122用于连通于蒸汽驱冷却系统130。

在该技术方案中，进一步提供了分配件120的结构组成，分配件120可以包括分配缸121，通过分配缸121上的多个分配通道122可以对进行过温度调节和压力调节的乏汽进行配送。

可以理解的是，每个分配通道122上均可以设置有控制阀，控制阀用于控制每个分配通道122的开启与闭合，进一步地蒸汽驱冷却系统130可以根据制冷需求设置为两个或两个以上，而在蒸汽驱冷却系统130为两个或两个以上的情况下，每个蒸汽驱冷却系统130均可以连接有一个冷冻水循环系统140。

可以理解的是，基于乏汽的供给量，温压调控组件110也可以配置为两个或两个以上。而每个温压调控组件110均连通至分配缸121。

如图1和图2所示，在一种可行的实施方式中，蒸汽驱冷却系统130包括：蒸汽溴化锂冷水机，分配件120连通至蒸汽溴化锂冷水机，蒸汽溴化锂冷水机的输出端连通至冷冻水循环系统140。

在该技术方案中，进一步提供了蒸汽驱冷却系统130的结构组成，蒸汽驱冷却系统130包括了蒸汽溴化锂冷水机，通过分配件120向蒸汽溴化锂冷水机输送乏汽，乏汽可以用于加热蒸汽溴化锂冷水机中的溴化锂溶液，以生成用于进行温度调节的蒸汽，蒸汽在蒸汽溴化锂冷水机内流动，流经蒸发器、冷凝器和节流阀即可与用于冷却的液态进行换热，换热之后的液态即可形成冷冻水，冷冻水即可输送到冷冻水循环系统140内用于为数据中心进行冷却。如此设置，第一方面，节能性好，可以有效利用电厂发电后的乏汽，从而大大降低了数据中心的运行成本，同时因为充分利用发电机组的乏汽进一步提高发电机组的效率，进而达到节能减排的效果；第二方面，通过蒸汽溴化锂冷水机的选取，震动小，噪音小；第三方面，蒸汽溴化锂冷水机以水为制冷剂获得容易、安全性高，有利于满足环保的要求；第四方面，蒸汽溴化锂冷水机在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠；第五方面，制冷量调节范围广(能在10％-100％范围内无级调节制冷量)。

如图1和图2所示，在一种可行的实施方式中，冷却系统还包括：凝结水箱150，连通于蒸汽驱冷却系统130，用于接收蒸汽驱冷却系统130的冷凝水。

在该技术方案中，冷却系统还可以包括凝结水箱150，在通过乏汽作为热源来为蒸汽溴化锂冷水机中的溴化锂溶液进行加热时和蒸汽溴化锂冷水机制冷过程中会产生冷凝水，通过凝结水箱150的设置可以对这部分冷凝水进行收集，便于水资源的循环利用，能够进一步降低成本。

在一些示例中，凝结水箱150之内还可以设置有水泵，通过水泵可以将凝结水箱150内的水泵送至生成车间，可以完成水的循环利用。

如图1和图2所示，在一种可行的实施方式中，冷却系统还包括：冷却组件160，冷却组件160连通于蒸汽驱冷却系统130，用于为蒸汽驱冷却系统130降温。

在该技术方案中，冷却系统还可以包括冷却组件160，通过冷却组件160的设置可以为蒸汽驱冷却系统130降温，尤其是便于为蒸汽溴化锂冷水机中高温的溴化锂浓溶液降温成低温的溴化锂浓溶液。

在一种可行的实施方式中，蒸汽驱冷却系统130包括冷却水入口和冷却水出口，冷却组件160包括：第一供给管道，第一供给管道连通至冷却水入口；第一回流管道，连通于冷却水出口；冷却塔，连通于第一供给管道和第一回流管道；第一旁通管道，连通于第一供给管道和第一回流管道。

在该技术方案中，进一步提供了冷却组件160的结构组成，冷却组件160包括了第一供给管道、第一回流管道、冷却塔和第一旁通管道，在工作过程中，冷却水通过第一供给管道供给至蒸汽驱冷却系统130，用于对蒸汽驱冷却系统130中的高温溴化锂进行冷却，而后温度升高了的冷却水通过第一回流管道进入到冷却塔进行冷却之后再次供给到第一供给管道，如此循环可以为蒸汽驱冷却系统130进行冷却。

在该技术方案中，通过第一旁通管道的设置，在无需为蒸汽驱冷却系统130进行冷却时，可以开启旁通管道使得第一供给管道和第二供给管道进行导通，如此设置可以使冷却水在冷却组件160中进行自循环。

在一种可行的实施方式中，蒸汽驱冷却系统130包括冷冻水入口和冷冻水出口，冷冻水循环系统140包括：第二供给管道，第二供给管道连通至冷冻水入口，第二供给管道用于为数据中心进行冷却；第二回流管道，连通于冷冻水出口；第二旁通管道，连通于第二供给管道和第二回流管道；冷却泵，连通于第二供给管道和第二旁通管道。

在该技术方案中，进一步提供了冷冻水循环系统140的结构组成，冷冻水循环系统140包括了第二供给管道、第二回流管道、第二旁通管道和冷却泵，在工作过程中，开启冷却泵，冷却泵可以促进蒸汽驱冷却系统130产生的冷冻水在第二供给管道和第二回流管道之间进行流通，再将第二供给管道和第二回流管道铺设在数据中心内，冷冻水即可为数据中心进行冷却。

在该技术方案中，在冷冻水循环系统140中的冷冻水温度低于预设温度的情况下，无需蒸汽驱冷却系统130向冷冻水循环系统140中补入新的冷冻水，这种情况下，可以控制第二旁通管道开启，以导通第二供给管道和第二回流管道，使温度低于预设温度的冷冻水在冷冻水循环系统140中进行自循环。

在一些示例中，在蒸汽驱冷却系统130包括了蒸汽溴化锂冷水机的情况下，向蒸汽驱冷却系统130供给的蒸汽压力可以为0.2MPa至0.8Mpa，蒸汽驱冷却系统130的冷冻水出水温度5℃至15℃，冷却组件160的冷却水温度20℃至35℃。

实施例1

国内主流数据中心的PUE值(数据中心能源效率)均在1.8左右，以某数据中心为例，在采用了本申请实施例提供的冷却系统的情况下，PUE值可以达到1.28，通过该技术，在该数据中心满载情况下，每年可节省电费约7000万元。

如图3所示，根据本申请实施例的第二方面提出了一种数据中心冷却方法，用于如上述任一技术方案的冷却系统，数据中心冷却方法包括：

步骤201：将电厂发电后的乏汽接入到温压调控组件；

步骤202：乏汽通过分配件供给到蒸汽驱冷却系统；

步骤203：蒸汽驱冷却系统产生的冷冻水供给到冷冻水循环系统；

步骤204：通过冷冻水循环系统为数据中心进行冷却。

通过本申请实施例提供的数据中心冷却方法，可以将电厂发电后的乏汽供给到温压调控组件，乏汽通过温压调控组件进行温度和压力的调节之后再通过分配件分配至蒸汽驱冷却系统，乏汽可以作为蒸汽驱冷却系统的能量源，蒸汽驱冷却系统产生的冷冻水即可供给到冷冻水循环系统内，冷冻水循环系统即可为数据中心进行冷却降温，如此设置通过本申请实施例提供的冷却系统为数据中心进行冷却，节能效果佳、能耗低、震动小、噪音少，且安装要求低，可以现在降低数据中心的制冷成本，进而降低数据中心运行的成本。

在一些示例中，数据中心冷却方法还包括：采集冷冻水循环系统中冷冻水的温度，在冷冻水的温度低于预设温度的情况下，控制第二旁通管道开启，以导通第二供给管道和第二回流管道，使温度低于预设温度的冷冻水在冷冻水循环系统中进行自循环，如此设置可以更加节能。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

温压调控组件，所述温压调控组件的输入端用于连通至蒸汽源；

分配件，连通于所述温压调控组件的输出端；

蒸汽驱冷却系统，连接于所述分配件；

冷冻水循环系统，连接于所述蒸汽驱冷却系统的输出端。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述温压调控组件包括：

罐体，所述蒸汽源连通于所述罐体，所述罐体连通于所述分配件；

压力调节阀，设置在所述罐体的输出端；

泵体和减温水箱，所述泵体用于将所述减温水箱内的水供给到所述罐体上。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述温压调控组件还包括：

安全阀，所述安全阀连通于所述罐体。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述分配件包括：

分配缸，所述分配缸上开设有多个分配通道，所述分配通道用于连通于所述蒸汽驱冷却系统。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述蒸汽驱冷却系统包括：

蒸汽溴化锂冷水机，所述分配件连通至所述蒸汽溴化锂冷水机，所述蒸汽溴化锂冷水机的输出端连通至所述冷冻水循环系统。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

凝结水箱，连通于所述蒸汽驱冷却系统，用于接收所述蒸汽驱冷却系统的冷凝水。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

冷却组件，所述冷却组件连通于所述蒸汽驱冷却系统，用于为所述蒸汽驱冷却系统降温。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述蒸汽驱冷却系统包括冷却水入口和冷却水出口，所述冷却组件包括：

第一供给管道，所述第一供给管道连通至所述冷却水入口；

第一回流管道，连通于所述冷却水出口；

冷却塔，连通于所述第一供给管道和所述第一回流管道；

第一旁通管道，连通于所述第一供给管道和所述第一回流管道。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述蒸汽驱冷却系统包括冷冻水入口和冷冻水出口，所述冷冻水循环系统包括：

第二供给管道，所述第二供给管道连通至所述冷冻水入口，所述第二供给管道用于为数据中心进行冷却；

第二回流管道，连通于所述冷冻水出口。

10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，所述冷冻水循环系统还包括：

第二旁通管道，连通于所述第二供给管道和所述第二回流管道；

冷却泵，连通于所述第二供给管道和所述第二旁通管道。