一种数据机房高效冷却调温调湿装置的制造方法

文档序号:8526185阅读:435来源:国知局
一种数据机房高效冷却调温调湿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调制冷技术领域,具体地指一种数据机房高效冷却调温调湿装置。
【背景技术】
[0002]数据机房是信息管理的中心,机房内设置有大量的刀片服务器柜,发热量极大,无散湿量,全年需要空调系统进行降温处理。目前使用的空调降温系统多为恒温恒湿的精密空调,包括风冷冷风空调和水冷冷风型的精密空调,这两种空调系统均采用压缩换热的方式对机房内的设备实施进行降温处理。因为压缩机需要全年使用,耗电量极大,有数据显示,处于这种运行模式的数据机房中空调的耗电量占整个机房耗电量的35?50%,其中制冷系统的耗电量达到70%以上,送风系统的耗电量为20%左右,加湿系统的耗电量约为10%,总体耗电量巨大。
[0003]目前,有部分空调机组利用了室外冷源制冷,包括直接或者间接依靠室外新风制冷、冷水系统自然冷却。新风制冷要求室外气温较低,室外新风进入室内与室内空气进行热交换降低室内气温,但该方法在气温较高的地区并不适用,且引入新风制冷还会涉及到空气过滤的问题,机房的空气过滤器清洗困难,也会为空调系统的运行造成不良影响。
[0004]在气候温热地带使用新风制冷可以使用冷却水系统自然冷却,通过在机房内配置7°C左右自然冷却冷冻水降低新风温度,再使其与室内换热达到降温的目的。但是该方法局限于:可以直接利用室外自然冷源的时间段少(全年大部分时间里,依靠自然冷源制得的冷冻水温度大于7V )、节能幅度不大,而且现场安装的工程量大,维护工作量也大。如专利号“CN101644468A”的名为“机房或基站用串并联式蒸发冷却空调”中国发明专利,该专利介绍了一种直接用冷却水冷却新风,再用新风作为冷源降低室内气温的空调系统,该系统节能效果较好,但是直接使用冷却水降温的方式,会给新风中带入大量的水汽,这些水汽进入到机房设备中时,会给机房内的计算机设备运行造成很严重的影响,如果水质不干净时,还会造成对机房内计算机设备的腐蚀。另外该方法中使用的各种换热器布置方式复杂,前期投入大,后期改造也存在很大的困难。
[0005]利用室外新风提供冷源一般分为直接利用新风制冷或者间接利用新风制冷。直接弓丨入新风制冷的技术,如专利号为“CN202403367U”名为“一种直接引入新风的节能通信机房”的中国实用新型专利,该专利介绍的机房包括一个带防雨罩的进风口、一个带防雨罩的排风口,新风口放置送风机,排风口设置排风机,当室外气温低于某个设定值时,进风风门和风机开启,将室外的空气引入到室内作为自然冷源,该方案能够有效利用室外低温空气降低耗电量,但该方案存在以下问题:1)机房上只设置有过滤网没有专用的过滤设备,当新风流量较大时,过滤网不能完全去除掉新风中的粉尘,粉尘进入到室内后会影响室内设备的运行;2)新风直接进入到机房内并没有进行除湿处理,当引入新风的湿度过大时无疑会影响机房设备的运行,降低机房内设备的是使用寿命;3)该设备只能在新风温度较低的时候使用,机房必须为高温季节另外配备制冷空调。
[0006]另外一种直接引入新风作为制冷冷源的专利,名为“一种数据机房空调系统利用自然能节能装置”的专利号为“CN202101363U”的中国专利公开了一种数据机房空调系统利用自然能节能装置,通过控制引入的新风量控制机房内的温度,另配置机房精密空调,冬季时开启风机与加湿器保持机房内湿度;该方案可以大体确保机房的工况,但存在以下问题:I)依靠新风制冷时,空调等温加湿器和风机需要不间断运行补充湿度,当新风湿度很低时,加湿消耗大,再加上风机的消耗,根本无法节能;2)当新风的温度太低时,低于该气候环境下的露点,送入的新风极有可能带露进入到计算机设备中,严重时会破坏整个计算机设备的运行;3)该设备需要机房精密空调配合使用,投资大、占地面积大、安装麻烦。
[0007]间接依靠室外新风制冷,专利号为“CN102425828B”的名为“一种适用于机房精密控制空调的节能装置”,该设备利用热管间接制冷,该方案存在以下问题:1)利用热管制冷,一般需要新风温度比室内气温低8°C左右才能进行,由于热管效率较低,需要大量的新风才能有效的降低室内的气温,新风电机消耗较大;2)新风量大,需要处理量大的过滤设备,但后期还存在过滤设备难以清洗,耗时耗力,影响机房设备运行的情况;3)该方案在室外气温低于室内气温时,即关闭制冷系统,但是当室内室外气温相差不大,仅仅通过室外新风难以降低室内气温,很可能存在新风冷源不能满足需求,造成室内机房温度不符合计算机设备的运行环境。
[0008]综上所述,现有的用于机房冷却调湿的制冷系统存在以下问题:1、制冷压缩系统的能耗太大;2、引入新风制冷难以达到机房内设备正常运行的条件。

【发明内容】

[0009]本发明的目的就是要解决上述【背景技术】中提到的现有空调系统能耗大、引入新风制冷难以达到机房设备正常运行条件的问题,提供一种数据机房高效冷却调温调湿装置。
[0010]本发明的技术方案为:一种数据机房高效冷却调温调湿装置,其特征在于:包括新风调湿制冷系统和室内制冷系统;
[0011]所述的新风制冷系统包括第一过滤器、间接蒸发冷却器和新风风机;所述的第一过滤器、间接蒸发冷却器和新风风机按照气流流动方向依次通过新风管道连通,间接蒸发冷却器内设置有与新风管道连通并向新风管道内喷水的喷淋室,新风管道进口端和出口端均位于机房外;
[0012]所述的室内制冷系统包括蒸发器和室内风机;所述的蒸发器和室内风机按照气流流动方向通过制冷管道连通,蒸发器上设置有一端与之连通的制冷剂管,制冷管道的进口端位于机房内、出口端位于机柜内;
[0013]所述的制冷剂管上设置有制冷变频压缩机,制冷剂管另一端连接有冷凝器;所述的冷凝器与位于间接蒸发冷却器与新风风机之间的新风管道连通;
[0014]所述的新风管道和制冷管道之间通过新风旁通进风管道连通;所述的新风旁通进风管道的进口端与位于冷却器与冷凝器之间的新风管道连通,出口端与位于蒸发器与室内风机之间的制冷管道连通,新风旁通管道上设置有第一阀门。
[0015]进一步的所述的间接蒸发冷却器上设置有与喷淋室热能交换但不连通的换热室;所述的换热室与制冷管道通过室内循环管道连通;所述的室内循环管道的进口端位于机房内,出口端与位于蒸发器和室内风机之间的制冷管道连通,室内循环管道上设置有第二阀门。
[0016]进一步的所述的新风旁通进风管道和冷凝器之间设置有室内换气通道;所述的室内换气通道的进口端与位于新风旁通进风管道和冷凝器之间的新风管道连通,出口端位于机房内,室内换气通道上设置有第三阀门;所述的位于室内换气通道与新风旁通进风管道之间的新风管道上设置有第四阀门。
[0017]进一步的所述的室内风机和机柜之间设置有冷却排风管道;所述的冷却排风管道的进口端与位于室内风机和机柜之间的制冷管道连通,出口端位于机房内,冷却排风管道上设置有第五阀门。
[0018]进一步的所述的蒸发器和新风风机之间安装有第二过滤器;所述的第二过滤器与蒸发器、新风风机之间通过制冷管道连通。
[0019]本发明具有的优点有:1、本装置具有换气功能,能够快速高效的对机房实施换气,保证机房内具有干净新鲜的空气,避免机房工作人员处于空气条件恶劣的工作环境;
[0020]2、本装置的间接蒸发冷却器通过蒸发冷却的方式对进入到机房内的空气进行降温,可以有效的利用新风对机房进行温度调节,节约了大量的电能;
[0021]3、本装置的间接蒸发冷却器通过热传导的方式对机房内的循环空气进行温度调节,避免直接向机房室内引入大量的新风导致的过滤器的处理量增大的问题,过滤器清洗周期延长;
[0022]4、本装置的间接蒸发冷却器
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