CN221178297U - 一种多层堆叠式冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多层堆叠式冷却系统，属于机房冷却技术领域，解决了现有的间接蒸发冷却系统或大氟泵冷却系统占地面积大，进风和排风气流容易出现短路的问题。本实用新型提供的多层堆叠式冷却系统，包括多层堆叠式布置的AHU机组、第一进风口、第二进风口和排风竖井；能够彻底使进气区域和排气区域实现了方位上的物理隔离，避免进排风短路情况，同时起到了节省占地面积，低碳减排的作用。

Description

一种多层堆叠式冷却系统

技术领域

本实用新型涉及多层冷却技术领域，尤其涉及一种多层堆叠式冷却系统。

背景技术

随着间接蒸发冷却系统与大氟泵冷却系统(即空气处理机组，以下简称AHU系统)的应用越来越普及，该系统有着有效降低能耗、快速部署、占地面积小的多项优势，但由于其设备自身进风排风架构的特殊性，在多层数据中心的设备布置中，其设计规划尤为重要。

现有技术方案由于其进风与排风的气流组织相互受到影响的原因，导致其数据机房无法超过三层布置，即一层为配电辅助房间，二层机房AHU机组放置于空调设备区，室外侧排风由排风管道直接排至室外，同时新风也由室外侧进入，极易出现气流短路；顶层机房AHU机组放置于屋面，占用屋面空间较大，其出机柜率及土地的有效利用率均相对较低。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种多层堆叠式冷却系统，用以解决现有间接蒸发冷却系统和大氟泵冷却系统占地面积大，进风和排风气流容易出现短路的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种多层堆叠式冷却系统，包括AHU机组、进风单元和排风单元；AHU机组位于空调设备区内，为多层堆叠式布置；进风单元包括第一进风口和第二进风口，第一进风口设置在空调设备区的外墙上，第二进风口设置在每层空调设备区的底板上；排风单元包括排风竖井和排风管；排风竖井为贯通空调设备区各层的竖直井道，排风管包括排风横管和排风立管，排风横管位于AHU机组的上方，排风立管设置于排风竖井内，AHU机组的排风通过排风横管汇集到排风立管中并从排风竖井的顶部排出。

进一步的，排风竖井顶部设有排风口，排风口突出于空调设备区的顶部。

进一步的，第一进风口设置在空调设备区的一面外墙上。

进一步的，排风竖井为两个，AHU机组位于的两个排风竖井之间。

进一步的，每层空调设备区两侧分别设置一个排风横管，每层AHU机组的设备分别与同侧的排风横管相连通。

进一步的，每个排风横管均与同侧的排风立管相连通。

进一步的，第一进风口设置在空调设备区的三面外墙上。

进一步的，排风竖井为多个。

进一步的，AHU机组中每台设备均连接一个排风横管。

进一步的，每个排风横管均与相临的排风竖井相连通。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)多层堆叠式AHU冷却系统满足了多层及高层数据中心的冷却需求，显著节省了建筑占地面积；

(2)每层AHU机组底部设置第二进风口，使多层AHU机组的每台设备之间都能获得畅通的新风气流，避免气体流动的盲区，使AHU机组2中的设备都能运转均衡；

(3)空调区多侧外墙和底部同时进风，为AHU机组提供更加充足的室外新风，进一步提高堆叠式AHU系统的冷却效果；

(4)通过设置排风竖井和排风管，彻底使进气区域和排气区域实现了方位上的物理隔离，有效地引导与归整了气流，避免了进排风短路情况，防止热气回流导致的AHU机组的性能下降，保证制冷系统的安全运行。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为实施例1的冷却系统和数据机房的水平截面结构示意图；

图2为实施例1的空调设备区正视截面结构示意图；

图3为实施例1的空调设备区侧视截面结构示意图；

图4为实施例2的冷却系统和数据机房的水平截面结构示意图；

图5为实施例2的空调设备区正视截面结构示意图。

附图标记：

1-空调设备区；2-AHU机组；3-进风单元；31-第一进风口；32-第二进风口；4-排风单元；41-排风竖井；411-排风口；42-排风管；421-排风横管；422-排风立管；43-排风管软接头；5-送风单元；51-送风静压箱；511送风口；6-回风单元；7-数据机房；8-机柜；9-隔墙。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

本实用新型的一个具体实施例，如图1、图2、图3所示，公开了一种多层堆叠式冷却系统，适用于超过三层即四层至八层的数据机房均采用空气处理机组(AHU机组)冷却的场景，多层AHU机组2采用上下堆叠式布置，位于数据机房外的平台上，每层布置相同。

每层由AHU系统冷却的数据中心包括空调设备区1和数据机房7两个区域，空调设备区1位于两个区域之间采用保温密闭板制作的隔墙9，数据机房7内放置多组机柜8，多组机柜8排成与隔墙9相平行的一列，多组机柜8和隔墙9之间、每组机柜8之间都设置有距离。多层堆叠式冷却系统包括AHU机组2、进风单元3、排风单元4、送风单元5和回风单元6；AHU机组2为空气处理机组，与隔墙9相平行的排成一列，通过送风单元5和回风单元6与数据机房7相连通。

如图1所示，空调设备区1内设有与室外交换空气的进风单元3和排风单元4，进风单元3包括第一进风口31和第二进风口32，第一进风口31设置在空调设备区1与机房7相对的外墙上，第一进风口31所在的外墙采用高通透性百叶或孔板制成，形成了可调节式室外新风入口，其它外墙采用保温密闭板。第二进风口32为每层空调设备区1的底板，空调设备区1的底板为通透性格栅板，每层AHU机组2上下位置一致地排布在通透性格栅板制成的底板上，形成整齐的上下堆叠式排布，底板上AHU机组2之间空隙则构成了上下楼层通透的进风入口。

本实施例的多层堆叠式冷却系统工作时，室外新风从设置在空调设备区1一侧的第一进风口31和底板空置区形成的第二进风口32进入空调设备区1后，被AHU机组2的新风入口吸进AHU机组，与送风单元5和回风单元6形成的室内循环气流进行非接触式的冷热交换后，再通过排风单元4排出室外。其中间接蒸发冷却系统和大氟泵冷却系统的非接触式冷热交换的工作原理为现有技术，在此不再赘述。

空调设备区1的底部采用通透性格栅板，同时AHU机组2以整齐的上下堆叠式排布，使空调设备区1多层楼板之间形成通畅的气流传输，使不同位置的AHU机组2都能获得充足的新风气流，避免产生气体流动的盲区，从而使AHU机组2运转均衡；上下气流也能够促进外墙长边侧的进气流量，满足了多层堆叠式布置冷却系统的工作条件，达到了节省占地面积的目的。

如图2所示，排风单元4包括两个排风竖井41、排风管42；AHU机组2位于两个排风竖井41之间，排风竖井41为贯通空调设备区1各层的竖直井道，顶部设有排风口411，排风口411突出于空调设备区1的顶部；排风管42包括排风横管421和排风立管422，每层空调设备区1内分别设置两个排风横管421，分别位于两侧AHU机组2的上方呈水平设置，AHU机组2两侧的设备分别与同侧的排风横管421相连通；两个排风竖井41内均套设一个排风立管422，每个排风横管421均与同侧的排风立管422相连通。

进入AHU机组2的新风与数据机房7内的热气完成冷热交换后，从AHU机组2的排风口进入排风横管411，每层的排风横管411内的气流再汇集到两侧的排风立管422内，由于热气上升的原理，统一从排风口421排出室外。

通过在排风单元4中设置贯通各层的排风竖井41，使各层排风横管42中的气体统一汇集在一个竖直的排风立管422内，充分利用了热空气上升的原理，彻底使进气区域和排气区域实现了方位上的物理隔离，有效地引导与归整了气流，避免了进排风短路情况，防止热气回流导致的AHU机组2的性能下降，保证制冷系统的安全运行；同时，此种气流组织方式还能够可以对排风起到引导作用，使外部气流更加畅通；另外，此种结构在AHU机组2整机搬运时无需拆除管道，简单便捷，利于重复使用。

实施例2

如图4、图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，第一进风口31设置在空调设备区1的三面外墙上，排风竖井41位于相临的两台AHU机组2中间；本实施例空调设备区1的三面外墙均为高通透性百叶墙或孔板外墙，空调设备区1设置有多个排风竖井41，每个排风竖井41贯穿于每两台相临AHU机组2中间，每台AHU机组2上方均连接一个排风横管421，每个排风横管421均与相临的排风竖井41相连通。

空调设备区1的三面外墙同时设置为新风进风口，能够使新风从多方位、大面积进入空调设备区1，为AHU机组2提供更加充分的室外新风，进一步提高AHU机组2的冷却效果；同时，每两台设备中间设有一个排风竖井41，可缩短排风路径，有效地减少风机能耗。

优选的，送风单元5还包括送风静压箱51；送风静压箱51位于AHU机组2和隔墙9之间，送风静压箱51的一侧与AHU机组2上的冷风出风口相接通，另一侧设置有多个送风口511，送风口511为百叶或通风板，均匀地分布在隔墙9上。

AHU机组2输送的冷风在送风静压箱51中混合，经送风口511送至数据机房7内的冷气通道，可形成弥散式送风的效果，为数据机房7提供平衡的冷却气流。

如图5所示，排风单元4还设置有排风管软接头43；排风管软接头43位于AHU机组2和排风管42之间。

设置排风管软接头43既方便了AHU机组2与排风单元4之间的连接，同时还能够对AHU机组2工作时产生的震动起到缓冲的作用，减少了震动对排风单元4的影响，降低了排风单元4的故障发生率。

Claims (10)

1.一种多层堆叠式冷却系统，其特征在于，包括AHU机组(2)、进风单元(3)和排风单元(4)；

所述AHU机组(2)位于空调设备区(1)内，为多层堆叠式布置；

所述进风单元(3)包括第一进风口(31)和第二进风口(32)，所述第一进风口(31)设置在所述空调设备区(1)的外墙上，所述第二进风口(32)设置在每层所述空调设备区(1)的底板上；

所述排风单元(4)包括排风竖井(41)和排风管(42)；所述排风竖井(41)为贯通所述空调设备区(1)各层的竖直井道，所述排风管(42)包括排风横管(421)和排风立管(422)，所述排风横管(421)位于所述AHU机组(2)的上方，所述排风立管(422)设置于所述排风竖井(41)内，所述AHU机组(2)的排风通过所述排风横管(421)汇集到所述排风立管(422)中并从所述排风竖井(41)的顶部排出。

2.根据权利要求1所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，所述排风竖井(41)顶部设有排风口(411)，所述排风口(411)突出于所述空调设备区(1)的顶部。

3.根据权利要求2所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，所述第一进风口(31)设置在所述空调设备区(1)的一面外墙上。

4.根据权利要求3所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，所述排风竖井(41)为两个，所述AHU机组(2)位于的两个所述排风竖井(41)之间。

5.根据权利要求4所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，每层所述空调设备区(1)两侧分别设置一个所述排风横管(421)，每层所述AHU机组(2)的设备分别与同侧的所述排风横管(421)相连通。

6.根据权利要求5所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，每个所述排风横管(421)均与同侧的所述排风立管(422)相连通。

7.根据权利要求2所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，所述第一进风口(31)设置在所述空调设备区(1)的三面外墙上。

8.根据权利要求7所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，所述排风竖井(41)为多个。

9.根据权利要求8所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，所述AHU机组(2)中每台设备均连接一个所述排风横管(421)。

10.根据权利要求9所述的多层堆叠式冷却系统，其特征在于，每个所述排风横管(421)均与相临的所述排风竖井(41)相连通。