专利名称：一种通信机房用节能水冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水冷却系统，具体涉及一种间接利用自然冷源为通信机房进行冷却的节能水冷却系统。
背景技术：
目前，中国乃至全世界都面临着经济快速发展带来的能源短缺问题，建设能源节约型社会，利用科技推动发展将是今后经济发展的方向。在日常生活中，为保障通信设备的正常运行，通信机房必须一直使用空调系统为为通信机房中的各个通信设备降温，防止因通信机房温度过高影响数据通信。在电信行业中，其运营成本主要是电耗成本，而通信机房中空调系统的电能消耗占了总电耗的30%，如果能有效降低通信机房内空调系统的运行费用，即可有效的降低电信企业的运营成本。
·[0004]由于通信机房设备密度高、发热量大，一年四季都需要通过空调系统进行制冷，降低室内环境温度。在我国北方地区，冬季室外有丰富的自然冷源-冷空气，若直接将室外空气引进室内，会存在送风温度低于通信机房露点温度时影响通信机房的洁净度，导致通信数据出错。因此，需要采用一种合理的间接换热技术将室外冷源引入通信机房空间来解决现有问题。
实用新型内容发明目的本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种通过间接采用室外自然冷源为通信机房降温的节能水冷却系统。技术方案为了实现以上目的，本实用新型提供了一种通信机房用节能水冷却系统，包括自然冷却系统、水冷冷水机组系统和冷冻水型机房空调机组；所述自然冷却系统包括闭式冷却塔、冷却水泵、第一三通阀、热交换器；所述水冷冷水机组系统包括膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷凝器；所述冷冻水型机房空调机组包括第二三通阀、水冷冷水机组、冷水泵；所述闭式冷却塔、冷却水泵和冷凝器形成一个冷却水循环；所述闭式冷却塔、冷却水泵、热交换器形成另一个冷却水循环；所述第一三通阀设置在冷却泵热交换器、和冷凝器之间的管路上；所述膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷凝器形成一个冷却水循环；热交换器、蒸发器、冷水泵形成一个冷却水循环；所述蒸发器、冷水泵、水冷冷水机组、热交换器形成一个冷却水循环；所述第二三通阀设置在冷水泵、水冷冷水机组和热交换器之间的管路上。本实用新型中所述热交换器优选为板式换热器，采用板式换热器可以减少中间换热损失，实现小温差换热。有益效果本实用新型的优点如下本实用新型所述通信机房用节能水冷却系统投资成本低，收益大，有效避免因直接引入自然冷源带来的送风温度低于机房露点温度及影响机房洁净度的潜在危害。该通信机房用节能水冷却系统过度季节提供的自然冷量可以部分甚至全部替代冷水机组中的冷量，大大降低了系统运行的功耗，充分利用室外自然冷源，节能环保，降低数据机房的能耗，适应绿色数据机房的发展要求。
图I本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例 如图I所示的一种通信机房用节能水冷却系统，包括自然冷却系统I、水冷冷水机组系统2和冷冻水型机房空调机组3。所述自然冷却系统I包括闭式冷却塔11、冷却水泵12、第一三通阀13、热交换器14 ;所述水冷冷水机组系统2包括膨胀阀21、蒸发器22、压缩机23、冷凝器24 ;所述冷冻水型机房空调机组3包括第二三通阀31、水冷冷水机组32、冷水泵33。本实施例中所述闭式冷却塔11、冷却水泵12和冷凝器24形成一个冷却水循环；所述闭式冷却塔11、冷却水泵12、热交换器14形成另一个冷却水循环；所述第一三通阀13设置在冷却泵12、热交换器14、和冷凝器24之间的管路上；所述膨胀阀21、蒸发器22、压缩机23、冷凝器24形成一个冷却水循环；热交换器14、蒸发器22、冷水泵33形成一个冷却水循环；所述蒸发器22、冷水泵33、水冷冷水机组32、热交换器14形成一个冷却水循环；所述第二三通阀31设置在冷水泵33、水冷冷水机组32和热交换器14之间的管路上。本实用新型中所述冷却水泵12、第一三通阀13、热交换器14、膨胀阀21、蒸发器22、压缩机23、冷凝器24位于机房室内，所述闭式冷却塔11、第二三通阀31、水冷冷水机组32、冷水泵33位于机房室外。本实用新型的工作原理如下当夏季运行时，通信机房室内室外温度相近时，自然冷却系统I和水冷冷水机组系统2联合工作，第一三通阀13导通冷却泵12和冷凝器24。通信机房用节能水冷却系统中构成回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-冷凝器24-闭式冷却塔11，以及回路膨胀阀21-蒸发器22-压缩机23-冷凝器24-膨胀阀21 ;在冷凝器24内完成两个回路之间的热交换。通信机房内水冷冷水机组系统2管道中的制冷剂液体经压缩机23压缩制冷后排出高温高压的制冷剂，排出的高温高压的制冷剂进入冷凝器24进行热交换冷却，回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-冷凝器24-闭式冷却塔11内的冷却水与制冷剂进行热交换，将压缩机23排出的高温高压的制冷剂变成了低温高压的制冷剂；实现了通信机房室内的降温。当春季或秋季时，通信机房室内比室外高5摄氏度左右，自然冷却系统I和水冷冷水机组系统2配合使用；第一三通阀13导通冷却泵12和冷凝器24。通信机房用节能水冷却系统中构成回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-冷凝器24-闭式冷却塔11 ;以及回路膨胀阀21-蒸发器22-压缩机23-冷凝器24-膨胀阀21 ;在冷凝器24内完成两个回路之间的热交换。如果回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-冷凝器24-闭式冷却塔11内的冷却水能够承担机房室内的冷却,水冷冷水机组系统2内的压缩机就不启动，如果回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-冷凝器24-闭式冷却塔11这个回路内的冷却水不能实现通信机房的充分降温，就需要启动压缩机制冷，降低通信机房室内的温度。当处于初春或深秋 时，通信机房室内比室外高7-15摄氏度，自然冷却系统I和冷冻水型机房空调机组3联合工作；第一三通阀13导通冷却泵12、热交换器14和冷凝器24 ；第二三通阀31导通冷水泵33和水冷冷水机组32 ;通信机房室内和室外通过热交换器14、蒸发器22和冷凝器24实现热交换，从蒸发器22流出，经过冷水泵33，进入水冷冷水机组32进一步冷却，冷却后经由管道进入热交换器14进行热交换；闭式冷却塔11内流出的冷却水经过冷凝器24和热交换器14实现通信机房室内和室外通过热交换。当处于冬季时，通信机房室内温度比室外高出15摄氏度以上时，水冷冷水机组系统2中压缩机23完全停止工作，自然冷却系统I和冷冻水型机房空调机组3配合工作；第一三通阀13导通冷却泵12和热交换器14 ;第二三通阀31导通冷水泵33和热交换器14。通信机房用节能水冷却系统中构成回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-热交换器14-闭式冷却塔11 ；以及回路热交换器14-蒸发器22-冷水泵33-热交换器14 ;通信机房室内和室外通过热交换器14和蒸发器22实现热交换；如果回路闭式冷却塔11-冷却水泵12-热交换器14-闭式冷却塔11内的冷却水不能够实现通信机房的充分降温，第二三通阀31导通冷水泵33和水冷冷水机组32，水冷冷水机组32内的冷却水进一步降低通信机房室内的温度，实现通信机房的降温。本实施例中选取一小型通信机房用节能冷却系统进行能耗分析，具体分析数据如下(I)闭式冷却塔11中风机功率O. 55X2=1. I kff ；(2)闭式冷却塔11中喷淋泵功率O. 75 kW，流量11 m3/h，扬程10 m ；(3)冷却泵12功率4 kff,流量25 m3 /h,扬程32 m ；(4)水冷冷水机组32输入功率26. 9 kff ；冷冻水型机房空调机组3供水温度7 12°C，当通信机房室外温度降至2 V即可开启自然冷却系统I。以我国北方某地(哈尔滨)为例，全年湿球温度连续低于_5°C的时间为3240 h (为不失一般性，此处选取_5°C)，如在这些时间压缩机全部停止工作，每年可节约电力77475 kWh ;全年湿球温度2°C至_5°C的时间为1200h，此时自然冷却承担部分负荷，冷水机组承担部分负荷，按30%的负荷由自然冷却系统承担计算，能节约能量9684 kWh ；因此按照全年工况，该系统的使用可以节省电力87160 kWh，具有很好的节能效果。 采用水冷冷水机组集中供冷，相比传统的风冷冷水机组和风冷型机房空调机组能效比要提高很多，并且这种模式会减轻或者会消除传统风冷型冷凝器带来的热岛效应。
权利要求1.一种通信机房用节能水冷却系统，其特征在于包括自然冷却系统(I)、水冷冷水机组系统(2)和冷冻水型机房空调机组(3);所述自然冷却系统(I)包括闭式冷却塔(11)、冷却水泵(12)、第一三通阀(13)、热交换器(14);所述水冷冷水机组系统(2)包括膨胀阀(21)、蒸发器(22)、压缩机(23)、冷凝器(24);所述冷冻水型机房空调机组(3)包括第二三通阀(31)、水冷冷水机组(32 )、冷水泵(33 ); 所述闭式冷却塔(11)、冷却水泵(12)和冷凝器(24)形成一个冷却水循环；所述闭式冷却塔(11 )、冷却水泵(12)、热交换器(14)形成另一个冷却水循环；所述第一三通阀(13)设置在冷却泵(12)、热交换器(14)、和冷凝器(24)之间的管路上； 所述膨胀阀(21)、蒸发器(22)、压缩机(23)、冷凝器(24)形成一个冷却水循环；热交换器(14)、蒸发器(22)、冷水泵(33)形成一个冷却水循环；所述蒸发器(22)、冷水泵(33)、水冷冷水机组(32)、热交换器(14)形成一个冷却水循环；所述第二三通阀(31)设置在冷水泵(33)、水冷冷水机组(32)和热交换器(14)之间的管路上。
2.根据权利要求I所述的一种通信机房用节能水冷却系统，其特征在于所述热交换器(14)为板式换热器。
专利摘要本实用新型公开了一种通信机房用节能水冷却系统，包括自然冷却系统、水冷冷水机组系统和冷冻水型机房空调机组；通过第一三通阀和第二三通阀的设置，有效的利用了自然冷源为通信机房降温；本实用新型所述通信机房用节能水冷却系统有效避免因直接引入自然冷源带来的送风温度低于机房露点温度及影响机房洁净度的潜在危害；并大大降低了运行功耗，充分利用了室外的自然冷源，节能环保，有效降低数据机房的能耗，节约了运行成本。
文档编号F24F5/00GK202581621SQ20122008030
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者孙明迪, 许海进, 李鹏飞 申请人:南京佳力图空调机电有限公司