WO2021203818A1 - 蒸发冷却系统及机房系统 - Google Patents

蒸发冷却系统及机房系统 Download PDF

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Abstract

一种蒸发冷却系统(101)及机房系统(100),属于换热技术领域。蒸发冷却系统(101)包括主回风风管(1)、旁通风管(2)和换热芯体(3)。其中,主回风风管(1)包括第一进风口(1A)和第一出风口(1B),第一进风口(1A)用于与机房(103)连通。旁通风管(2)包括第二进风口(2A)和第二出风口(2B),第二进风口(2A)与第一进风口(1A)连通。换热芯体(3)包括第一进风端(3A)和第一出风端(3B),第一出风口(1B)与第一进风端(3A)连通,经换热芯体(3)换热后的空气能从第一出风端(3B)排出,与第二出风口(2B)排出的空气混合,最终送入机房(103)。所述蒸发换热系统(101)及机房系统(100)通过设置旁通风管(2),旁通风管(2)能够分流部分的风量,从而使回风路径变短,风阻变小,进而提高了系统能效,有助于节能。

Description

蒸发冷却系统及机房系统
本申请要求于2020年4月9日提交中国专利局、申请号为202020511560.4、发明名称为“蒸发冷却系统及机房系统”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及换热技术领域,尤其涉及一种蒸发冷却系统及机房系统。
背景技术
随着数据中心(机房)对能耗要求越来越高,间接蒸发冷却系统(Air Handle Unit,AHU)逐渐成为主流产品。
专利号为CN209386464U的中国专利提供了一种间接蒸发冷却装置,包括空空换热器,该冷却装置中,经过空空换热器的回风风量大、路径长,导致回风风阻大,风机的功耗高,不利于节能。
发明内容
本申请提供了一种蒸发冷却系统及机房系统,以减少回风风阻,提高系统能效。
本申请第一方面提供了一种蒸发冷却系统,其中,包括:
主回风风管,包括第一进风口和第一出风口;所述第一进风口用于与机房连通;
旁通风管,包括第二进风口和第二出风口;所述第二进风口与所述第一进风口连通;
换热芯体,包括第一进风端和第一出风端;所述第一出风口与所述第一进风端连通;
经所述换热芯体换热后的空气能从所述第一出风端排出,与所述第二 出风口排出的空气混合,最终送入所述机房。
本申请提供的蒸发冷却系统通过设置旁通风管,使回风分为两路,旁通风管能够分流部分的风量,从而使回风路径变短,风阻变小,进而提高了系统能效,有助于节能。
在一种可能的实施方式中,还包括:
旁通风阀,固定于所述旁通风管,用于调节所述旁通风管内的风量。
可以手动或自动地控制旁通风阀的开度,从而达到控制旁通风管内风量的目的。
在一种可能的实施方式中,还包括:
旁通风机,固定于所述旁通风管,用于调节所述旁通风管内的风速。
可以手动或自动地控制旁通风机的启闭,也可以手动或自动地控制旁通风机的档位,以调节旁通风管内的风速。
在一种可能的实施方式中,还包括:
控制单元,用于根据检测到的所述机房的温度和湿度,以及机房的负载,控制所述第一出风端排出的空气的风量和风速,且控制所述第二出风口排出的空气的风量和风速。
通过控制上述风量和风速,使得两路回风混合后的工况能够满足机房的送风温、湿度要求。
在一种可能的实施方式中,所述换热芯体还包括:第二进风端和第二出风端;
所述第二进风端用于与室外新风系统连通,以使经过所述第一进风端进入到所述换热芯体内部的空气,能够与所述室外新风系统进入到所述换热芯体内部的空气进行换热;
所述第二出风端用于与室外连通。
通过设置室外新风系统,使室外侧的风量有所增加,经过换热芯体的风速增加,从而能够提高换热效率。
在一种可能的实施方式中,还包括:
排风风机,用于将所述第二出风端排出的空气送至室外。
在一种可能的实施方式中,还包括:
第一过滤网,固定于所述第二进风端,用于过滤所述室外新风系统引入的杂质。
在一种可能的实施方式中,还包括:
送风风机,用于将所述第一出风端排出的空气与所述第二出风口排出的空气混合后的空气送入所述机房。
在一种可能的实施方式中,还包括:
主风阀,固定于所述主回风风管,用于调节所述主回风风管内的风量。
在一种可能的实施方式中,还包括:
第二过滤网,固定于所述第一进风端,用于过滤所述主回风风管内的杂质。
本申请第二方面提供一种机房系统,其中,包括室外新风系统、机房和上述任一项所述的蒸发冷却系统。
其中,所述室外新风系统连接于所述蒸发冷却系统的换热芯体;
所述机房包括第三进风口和第三出风口;所述第三出风口与所述主回风风管的第一进风口连通,所述第三进风口分别与所述第一出风端和所述第二出风口连通。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
本申请提供的蒸发换热系统及机房系统通过设置旁通风管,旁通风管能够分流部分的风量,从而使回风路径变短,风阻变小,进而提高了系统能效,有助于节能。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的机房系统的结构主剖视图;
图2为本申请实施例提供的机房系统的俯视图;
图3为本申请实施例提供的机房系统的控制原理图。
附图标记:
100-机房系统;
101-蒸发冷却系统;
1-主回风风管;
1A-第一进风口;
1B-第一出风口;
2-旁通风管;
2A-第二进风口;
2B-第二出风口;
3-换热芯体;
3A-第一进风端;
3B-第一出风端;
3C-第二进风端;
3D-第二出风端;
4-旁通风阀;
5-旁通风机;
6-控制单元;
7-排风风机;
8-第二过滤网;
9-送风风机;
10-主风阀;
11-第一过滤网;
102-室外新风系统;
103-机房;
103A-第三进风口;
103B-第三出风口。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
间接蒸发冷却系统采用换热芯体,实现利用室外的冷空气对机房内的高温回风进行自然冷却。在该过程中,风机是主要的耗能部件,如果风道阻力越大,风机功耗越大,系统能效越低。为了提高系统能效,本申请实施例提供了一种蒸发冷却系统及机房系统,以解决现有技术中系统能效的问题。
图1为本申请实施例提供的机房系统的结构主剖视图,图2为本申请实施例提供的机房系统的俯视图。如图1和图2所示,本申请实施例提供了一种机房系统100,包括机房103和本申请实施例提供的蒸发冷却系统101。
其中,蒸发冷却系统101包括主回风风管1、旁通风管2和换热芯体3。
主回风风管1包括第一进风口1A和第一出风口1B,第一进风口1A用于与机房103连通。旁通风管2包括第二进风口2A和第二出风口2B,第二进风口2A与第一进风口1A连通。
换热芯体3包括第一进风端3A和第一出风端3B,第一出风口1B与第一进风端3A连通。经换热芯体3换热后的空气能从第一出风端3B排出,与第二出风口2B排出的空气混合,最终送入机房103。
机房103包括第三进风口103A和第三出风口103B,第三出风口103B与主回风风管1的第一进风口1A连通,第三进风口103A分别与第一出风端3B和第二出风口2B连通。
本申请实施例提供的蒸发冷却系统101通过设置旁通风管2,使回风分为两路,旁通风管2能够分流部分的风量,从而使回风路径变短,风阻变小,进而提高了系统能效,有助于节能。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括旁通风阀4,该旁通风阀4固定于旁通风管2,用于调节旁通风管2内的风量。可以手动或自动地控制旁通风阀4的开度,从而达到控制旁通风管2内风量的目的。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括旁通风机5,该旁通风机5固定于旁通风管2,用于调节旁通风管2内的风速。可以手动或自动地控制旁通风机5的启闭,也可以手动或自动地控制旁通风机5的档位,以调节旁通风管2内的风速。
在一种具体的实施方式中,换热芯体3还可以包括第二进风端3C和第二出风端3D。
本申请实施例提供的机房系统100还可以包括室外新风系统102,连接于蒸发冷却系统101的换热芯体3。通过设置室外新风系统102,使室外侧的风量有所增加,经过换热芯体3的风速增加,从而能够提高换热效率。
具体地,上述第二进风端3C用于与室外新风系统102连通,以使经过第一进风端3A进入到换热芯体3内部的空气,能够与室外新风系统102进入到换热芯体3内部的空气进行换热。第二出风端3D用于与室外连通。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括排风风机7,用于将第二出风端3D排出的空气送至室外。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括第一过滤网11,固定于第二进风端3C,用于过滤室外新风系统102引入的杂质。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括送风风机9,用于将第一出风端3B排出的空气与第二出风口2B排出的空气混合后的空气送入机房103。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括主风阀10,固定于主回风风管1,用于调节主回风风管1内的风量。
在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括第二过滤网8,固定于第一进风端3A,用于过滤主回风风管1内的杂质。
图3为本申请实施例提供的机房系统的控制原理图,在一种具体的实施方式中,蒸发冷却系统101还可以包括控制单元6,用于根据检测到的机房103的温度和湿度,控制第一出风端3B排出的空气的风量和风速,且控制第二出风口2B排出的空气的风量和风速。
具体地,检测回风温、湿度,根据与预先设定的送风温、湿度比较(可以通过第三进风口103A位置的回风进行检测),可以确定机房的送风风量。然后根据室外侧环境温、湿度及内置的送风风量与室外侧风量的比例算法,可以得出室外侧风量需求。
再根据送风温、湿度的需求,计算出旁通风量和主回风量。控制和调节送风风机9、旁通风机5和排风风机7的转速,以及旁通风阀4和主风阀10的开度,实现以上控制量,从而使得两路回风混合后的工况能够满足机房103的送风温、湿度要求。
需要指出的是,本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外,著作权人保留著作权。

Claims (11)

  1. 一种蒸发冷却系统,其特征在于,包括:
    主回风风管(1),包括第一进风口(1A)和第一出风口(1B);所述第一进风口(1A)用于与机房(103)连通;
    旁通风管(2),包括第二进风口(2A)和第二出风口(2B);所述第二进风口(2A)与所述第一进风口(1A)连通;
    换热芯体(3),包括第一进风端(3A)和第一出风端(3B);所述第一出风口(1B)与所述第一进风端(3A)连通;
    经所述换热芯体(3)换热后的空气能从所述第一出风端(3B)排出,与所述第二出风口(2B)排出的空气混合,最终送入所述机房(103)。
  2. 根据权利要求1所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    旁通风阀(4),固定于所述旁通风管(2),用于调节所述旁通风管(2)内的风量。
  3. 根据权利要求2所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    旁通风机(5),固定于所述旁通风管(2),用于调节所述旁通风管(2)内的风速。
  4. 根据权利要求3所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    控制单元(6),用于根据检测到的所述机房(103)的温度和湿度,以及机房(103)的负载,控制所述第一出风端(3B)排出的空气的风量和风速,且控制所述第二出风口(2B)排出的空气的风量和风速。
  5. 根据权利要求1-4任一项所述的蒸发冷却系统,其特征在于,所述换热芯体(3)还包括:第二进风端(3C)和第二出风端(3D);
    所述第二进风端(3C)用于与室外新风系统(102)连通,以使经过所述第一进风端(3A)进入到所述换热芯体(3)内部的空气,能够与所述室外新风系统(102)进入到所述换热芯体(3)内部的空气进行换热;
    所述第二出风端(3D)用于与室外连通。
  6. 根据权利要求5所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    排风风机(7),用于将所述第二出风端(3D)排出的空气送至室外。
  7. 根据权利要求5所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    第一过滤网(11),固定于所述第二进风端(3C),用于过滤所述室外新风系统(102)引入的杂质。
  8. 根据权利要求1-4任一项所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    送风风机(9),用于将所述第一出风端(3B)排出的空气与所述第二出风口(2B)排出的空气混合后的空气送入所述机房(103)。
  9. 根据权利要求1-4任一项所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    主风阀(10),固定于所述主回风风管(1),用于调节所述主回风风管(1)内的风量。
  10. 根据权利要求1-4任一项所述的蒸发冷却系统,其特征在于,还包括:
    第二过滤网(8),固定于所述第一进风端(3A),用于过滤所述主回风风管(1)内的杂质。
  11. 一种机房系统(100),其特征在于,包括室外新风系统(102)、机房(103)和权利要求1-10任一项所述的蒸发冷却系统;
    所述室外新风系统(102)连接于所述蒸发冷却系统的换热芯体(3);
    所述机房(103)包括第三进风口(103A)和第三出风口(103B);所述第三出风口(103B)与所述主回风风管(1)的第一进风口(1A)连通,所述第三进风口(103A)分别与所述第一出风端(3B)和所述第二出风口(2B)连通。
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