严寒地区数据中心空调冷源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种严寒地区数据中心空调冷源系统，其包括：至少二个水冷离心式冷水机组、一端通过冷却水管线与至少二个水冷离心式冷水机组的一端相连的至少二个冷却塔、至少一个冷却水系统自动定压补水装置通过冷却水管线连接于至少二个冷却塔的另一端，其中，冷却水系统自动定压补水装置连接于冷却水输送管，每个冷却塔的另一端通过冷却水管线连接于冷却水输送管，至少二个水冷离心式冷水机组的另一端通过冷却水管线分别连接于至少二个板式换热器的一端，至少二个板式换热器的另一端通过冷却水管线分别连接于至少二个冷却塔的另一端与冷却水输送管的结合处，至少二个冷却水泵分别设置在至少二个板式换热器与至少二个冷却塔之间的冷却水管线中。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种数据中心空调系统，尤其涉及一种适用于严寒地区的数据中 心空调系统。 严寒地区数据中心空调冷源系统
【背景技术】
[0002] 现有技术中，严寒地区数据中心空调系统往往采用风冷的系统，比如采用带自由 冷却的螺杆式风冷冷水机组，这是因为担心采用水冷的系统会带来结冰的问题。
[0003] 但是，由于数据中心规模越来越大，需要的机组台数越来越多，而风冷机组的 C0P (能效比）较水冷机组低，因而风冷式空调系统越来越难以满足严寒地区数据中心的需 求。
[0004] 因此，提供一种能够在严寒地区安全运行的数据中心空调冷源供应系统成为业内 急需解决的问题。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种严寒地区数据中心空调冷 源系统，其采用C0P高的水冷离心式冷水机组，机组台数少，冷冻站占地面积小，更加节能。
[0006] 根据本实用新型，提供一种严寒地区数据中心空调冷源系统，包括至少二个水冷 离心式冷水机组、至少二个板式换热器、分别通过相应管线与至少二个水冷离心式冷水机 组及至少二个板式换热器相连的冷冻水系统和冷却水系统，其中：冷却水系统包括至少二 个冷却塔以及至少一个冷却水系统自动定压补水装置，其中，至少二个冷却塔中的每个冷 却塔内的冷却水回路的一端通过冷却水管线对应连接于至少二个水冷离心式冷水机组中 的每个水冷离心式冷水机组内的冷却水回路的一端，至少二个水冷离心式冷水机组中的每 个水冷离心式冷水机组内的冷却水回路的另一端通过冷却水管线分别连接于至少二个板 式换热器中的每个板式换热器内的冷却水回路的一端，至少二个板式换热器中的每个板式 换热器内的冷却水回路的另一端通过冷却水管线分别连接于至少二个冷却塔中的每个冷 却塔内的冷却水回路的另一端，其中，冷却水系统自动定压补水装置通过冷却水输送管上 的至少二个分支管分别连接于每个板式换热器内的冷却水回路的另一端与对应的每个冷 却塔内的冷却水回路的另一端之间的冷却水管线。
[0007] 优选地，至少一个冷却水系统自动定压补水装置中可以包括乙二醇溶液水箱。
[0008] 优选地，至少二个冷却水泵可以分别设置在至少二个板式换热器与至少二个冷却 塔之间的冷却水管线中。
[0009] 可选择地，可以进一步包括至少二个全自动加药装置分别设置在至少二个板式换 热器与至少二个冷却塔之间的冷却水管线中并分别邻近每个冷却水泵设置。
[0010] 优选地，冷冻水系统可以包括蓄冷罐、至少一个冷冻水系统自动定压补水装置以 及冷冻水总管，其中，蓄冷罐通过冷冻水管线连接于冷冻水总管，至少一个冷冻水系统自动 定压补水装置通过冷冻水管线连接于冷冻水总管，至少二个水冷离心式冷水机组中的每个 水冷离心式冷水机组内的冷冻水回路的一端分别通过冷冻水管线连接于冷冻水总管，至少 二个水冷离心式冷水机组中的每个水冷离心式冷水机组内的冷冻水回路的另一端分别通 过冷冻水管线对应连接于至少二个板式换热器中的每个板式换热器内的冷冻水回路的一 端，至少二个板式换热器中的每个板式换热器内的冷冻水回路的另一端通过冷冻水管线分 别连接于冷冻水总管。
[0011] 可选择地，冷冻水系统进一步可以包括至少二个冷冻水一次泵分别设置在至少二 个板式换热器中的每个板式换热器内的冷冻水回路的另一端与冷冻水总管之间的冷冻水 管线中。
[0012] 可选择地，冷冻水系统进一步可以包括至少二个冷冻水二次泵分别连接于冷冻水 总管。
[0013] 本实用新型的有益效果是：本实用新型的冷源系统机组台数少，占地面积小，更加 节能，并且能够在严寒地区安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0015] 图1是本实用新型的冷冻水系统的示意性原理图。
[0016] 图2是本实用新型的冷却水系统的示意性原理图。
【具体实施方式】
[0017] 本实用新型提出一种严寒地区数据中心空调冷源系统，包括至少二个水冷离心式 冷水机组300、至少二个板式换热器400、冷冻水系统以及冷却水系统。
[0018] 其中，冷冻水系统包括蓄冷罐100、至少一个冷冻水系统自动定压补水装置200以 及冷冻水总管500,其中，蓄冷罐100通过冷冻水管线连接于冷冻水总管500,至少一个冷冻 水系统自动定压补水装置200通过冷冻水管线连接于冷冻水总管500,至少二个水冷离心 式冷水机组300中的每个水冷离心式冷水机组300内的冷冻水回路的一端分别通过冷冻水 管线连接于冷冻水总管500,至少二个水冷离心式冷水机组300中的每个水冷离心式冷水 机组300内的冷冻水回路的另一端分别通过冷冻水管线对应连接于至少二个板式换热器 400中的每个板式换热器400内的冷冻水回路的一端，至少二个板式换热器400中的每个板 式换热器400内的冷冻水回路的另一端通过冷冻水管线分别连接于冷冻水总管500。
[0019] 可选择地，冷冻水系统进一步包括至少二个冷冻水一次泵600分别设置在至少二 个板式换热器400中的每个板式换热器400内的冷冻水回路的另一端与冷冻水总管500之 间的冷冻水管线中。
[0020] 可选择地，冷冻水系统进一步包括至少二个冷冻水二次泵700分别连接于冷冻水 总管500。
[0021] 其中，冷却水系统包括至少二个冷却塔800以及至少一个冷却水系统自动定压补 水装置900,其中，至少二个冷却塔800中的每个冷却塔800内的冷却水回路的一端通过冷 却水管线对应连接于至少二个水冷离心式冷水机组300中的每个水冷离心式冷水机组300 内的冷却水回路的一端，至少二个水冷离心式冷水机组300中的每个水冷离心式冷水机组 300内的冷却水回路的另一端通过冷却水管线分别连接于至少二个板式换热器400中的每 个板式换热器400内的冷却水回路的一端，至少二个板式换热器400中的每个板式换热器 400内的冷却水回路的另一端通过冷却水管线分别连接于至少二个冷却塔800中的每个冷 却塔800内的冷却水回路的另一端，其中，冷却水系统自动定压补水装置900通过冷却水输 送管950上的至少二个分支管955分别连接于每个板式换热器400内的冷却水回路的另一 端与对应的每个冷却塔800内的冷却水回路的另一端之间的冷却水管线。
[0022] 优选地，至少一个冷却水系统自动定压补水装置900中包括乙二醇溶液水箱960。
[0023] 优选地，至少二个冷却水泵850分别设置在至少二个板式换热器400与至少二个 冷却塔800之间的冷却水管线中。
[0024] 可选择地，进一步包括至少二个全自动加药装置870分别设置在至少二个板式换 热器400与至少二个冷却塔800之间的冷却水管线中并分别邻近每个冷却水泵850设置。
[0025] 可选择地，进一步包括设置在相邻二个水冷离心式冷水机组300之间的常闭冷却 水管线810、820,它们在冬季自由冷却且相邻二个水冷离心式冷水机组300的其中一台备 用时打开。
[0026] 作为一种非限制性示例实施方式，如图1和图2所示，本实用新型的严寒地区数据 中心空调冷源系统包括四个水冷离心式冷水机组300和四个板式换热器400。其中，冷冻水 系统包括一个蓄冷罐100、二个冷冻水系统自动定压补水装置200、四个冷冻水一次泵600 以及四个冷冻水二次泵700。其中，冷却水系统包括四个冷却塔800和分别与冷却水输送管 950相连的二个冷却水系统自动定压补水装置900,以及对应的四个冷却水泵850和四个全 自动加药装置870。
[0027] 作为一种替代实施方式，还提供一种严寒地区数据中心空调冷源系统，例如，数据 中心中温冷负荷10000kW(2844RT)，设置水冷离心式冷水机组为数据中心供应中温冷冻水。 由于机房耗冷量大且需全年供冷，同时考虑机柜分期安装，设计采用1150RT(4043kW)的水 冷离心式冷水机组3+1台。为了实现系统最大节能效果，每台冷水机组对应配套1台1. 5 度温差的板式换热器，作为完全自由冷却及部分自由冷却使用，冷却塔采用闭式冷却塔。本 设计冷冻水系统采用二次泵系统，冷冻水一次泵及冷却水泵与冷水机组--对应布置，冷 冻水二次泵为变频泵。
[0028] 作为一种替代实施方式,冷冻水供应系统的干管为环状管网，保证单点故障时系 统的正常运行。数据中心为常年冷负荷，一年四季均须供冷，为保证冷冻水系统的供冷可靠 性，防止突然停电或机器故障引起制冷中断事故，系统供回水环路上设置蓄冷罐，冷冻水二 次泵配带UPS电源，以实现突然停电冷水机组再启动时对机房的连续供冷。冷却水管道为 单管制，冷却水需根据不同的环境温度采用适当浓度的乙二醇溶液。
[0029] 作为一种替代实施方式，将冷冻机、一次冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及以上设备 之间的阀门冷却水管线组成视作一个整体的制冷单元，每套制冷单元采用制冷、预冷、自由 冷却三种模式运行。冷却水管道采用单管制。冬季备用冷却塔参与运行，以解决防冻问题。
[0030] 尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不 局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由 本领域的技术人员实现其它的变型和变体。
【权利要求】
1. 一种严寒地区数据中心空调冷源系统，包括至少二个水冷离心式冷水机组、至少二 个板式换热器、分别通过相应管线与所述至少二个水冷离心式冷水机组及所述至少二个板 式换热器相连的冷冻水系统和冷却水系统，其特征在于：所述冷却水系统包括至少二个冷 却塔以及至少一个冷却水系统自动定压补水装置，其中，所述至少二个冷却塔中的每个冷 却塔内的冷却水回路的一端通过冷却水管线对应连接于所述至少二个水冷离心式冷水机 组中的每个水冷离心式冷水机组内的冷却水回路的一端，所述至少二个水冷离心式冷水机 组中的每个水冷离心式冷水机组内的冷却水回路的另一端通过冷却水管线分别连接于所 述至少二个板式换热器中的每个板式换热器内的冷却水回路的一端，所述至少二个板式换 热器中的每个板式换热器内的冷却水回路的另一端通过冷却水管线分别连接于所述至少 二个冷却塔中的每个冷却塔内的冷却水回路的另一端，其中，所述冷却水系统自动定压补 水装置通过冷却水输送管上的至少二个分支管分别连接于每个板式换热器内的冷却水回 路的另一端与对应的每个冷却塔内的冷却水回路的另一端之间的冷却水管线。
2. 如权利要求1所述的严寒地区数据中心空调冷源系统，其特征在于，所述至少一个 冷却水系统自动定压补水装置中包括乙二醇溶液水箱。
3. 如权利要求2所述的严寒地区数据中心空调冷源系统，其特征在于，至少二个冷却 水泵分别设置在所述至少二个板式换热器与所述至少二个冷却塔之间的冷却水管线中。
4. 如权利要求3所述的严寒地区数据中心空调冷源系统，其特征在于，进一步包括至 少二个全自动加药装置分别设置在所述至少二个板式换热器与所述至少二个冷却塔之间 的冷却水管线中并分别邻近每个所述冷却水泵设置。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的严寒地区数据中心空调冷源系统，其特征在于，所 述冷冻水系统包括蓄冷罐、至少一个冷冻水系统自动定压补水装置以及冷冻水总管，其中， 所述蓄冷罐通过冷冻水管线连接于所述冷冻水总管，所述至少一个冷冻水系统自动定压补 水装置通过冷冻水管线连接于所述冷冻水总管，所述至少二个水冷离心式冷水机组中的每 个水冷离心式冷水机组内的冷冻水回路的一端分别通过冷冻水管线连接于所述冷冻水总 管，所述至少二个水冷离心式冷水机组中的每个水冷离心式冷水机组内的冷冻水回路的另 一端分别通过冷冻水管线对应连接于所述至少二个板式换热器中的每个板式换热器内的 冷冻水回路的一端，所述至少二个板式换热器中的每个板式换热器内的冷冻水回路的另一 端通过冷冻水管线分别连接于所述冷冻水总管。
6. 如权利要求5所述的严寒地区数据中心空调冷源系统，其特征在于，所述冷冻水系 统进一步包括至少二个冷冻水一次泵分别设置在所述至少二个板式换热器中的每个板式 换热器内的冷冻水回路的另一端与所述冷冻水总管之间的冷冻水管线中。
7. 如权利要求6所述的严寒地区数据中心空调冷源系统，其特征在于，所述冷冻水系 统进一步包括至少二个冷冻水二次泵分别连接于所述冷冻水总管。
【文档编号】F24F5/00GK203907861SQ201420334368
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】张冬梅, 钟景华 申请人:中国电子工程设计院