连接的压缩机201、冷凝器202、冷凝风机203、储液器204和膨胀阀205，以及制冷控制箱209等部件。其中，所述冷凝器202优选为铜管铝翅片，还可以为平行流微通道热交换器或其它类型冷凝器。所述膨胀阀205优选为电子膨胀阀，还可以为热力膨胀阀。所述冷凝风机203可以为轴流风机或离心风机。所述压缩机201的制冷剂进口与所述吸热装置102的制冷剂出口相连，所述膨胀阀205的制冷剂出口与所述吸热装置102的制冷剂进口相连。
[0066]再进一步地，所述放热装置20还包括并联于所述压缩机201的止回阀206和并联于所述膨胀阀205的旁通阀207。
[0067]通过以上设置，模块化数据中心工作时，其热风通道104的温度比现有技术的热风通道104温度高，从而使得在压缩机制冷时，蒸发器的进风温度比其它一般空调系统的进风温度高很多，因此压缩机制冷系统的能效大幅提升，另外，使得吸热装置与放热装置之间的距离被缩短，管路系统的阻力损失大大降低，因此制冷系统的能效进一步得到提高。
[0068]以下根据图8对本实施例的模块化数据中心的工作和控制原理进行说明。
[0069]在室外温度较高时，运行常规的压缩式制冷系统:压缩机201启动，并联于压缩机201的止回阀206关闭，膨胀阀205的旁通阀207关闭，制冷剂从压缩机201出来后，进入冷凝器202冷凝(放出热量到室外空气中)，从冷凝器202出来后流经储液器204、膨胀阀205，进入蒸发器1021，经过蒸发器1021后再回到压缩机201，形成压缩式制冷循环。其中，冷凝风机203在高压偏高时自动启动，在高压偏低时又自动关闭，或者调节其转速，使制冷系统的高压维持在合适的范围内。
[0070]当室外温度低于数据中心内部热风通道104中空气温度时，打开止回阀206和旁通阀207，关闭压缩机201，此时形成制冷剂自然冷却系统:制冷剂在冷凝器中冷凝(放出热量到室外空气中)，因重力作用自然流到储液器204中，并从旁通阀207流过，进入蒸发器1021 ;制冷剂在蒸发器1021中吸收热量并蒸发为制冷剂气体，从蒸发器的高位流出，然后通过止回阀206回流入冷凝器再次冷凝。由于数据中心模块的热风通道104的温度一般在35度以上，因此全年大部分时间均具备制冷剂自然循环冷却的条件，因此，本发明的制冷系统具有很好的节能潜力。当室外空气温度比热风通道104的空气温度低得不是很多时，所述制冷剂自然冷却系统的制冷能力可能不能满足下箱体I内的热负荷需求，此时控制系统209会关闭所述自然冷却系统，并启动压缩式制冷系统(指由压缩机201、冷凝器202及储液器204、膨胀阀205、蒸发器1021等组成的制冷系统)。控制系统209根据室内外温度、下箱体I内部热负荷、压缩式制冷系统与制冷剂自然冷却系统的能力情况，自动协调运行压缩式制冷系统或制冷剂自然冷却系统。
[0071]进一步，如图7和图8所示，所述上箱体2内还设有用于强化冷却所述冷凝器202的水雾化装置208。所述水雾化装置208包括水管2082和若干个喷嘴2081。通过水雾化装置208的设置，降低了冷凝器202的进风温度，从而当压缩机工作时，降低了压缩机的消耗功率；当压缩机不工作时，可以提升自然冷却系统的能效。
[0072]需要说明的是，本发明模块化数据中心模块不只是限于集装箱模块数据中心，实际上，如果将整个箱体尺寸做小，在箱体内部仅摆放一到两个电子设备机柜同样是可行的，这就形成了:高能效的小型化数据中心机柜。这种小型机柜集成制冷系统，用户只需装入服务器、电池、不间断电源等相关装置即可。该种小型化数据中心适用于小规模企业、事业单位等。
[0073]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种模块化数据中心，其特征在于，包括: 下箱体(I)，所述下箱体(I)内设有机柜(101)和吸热装置(102)，所述机柜(101)具有冷风进口(1la)和热风出口(101b)，所述吸热装置具有热风进口(102a)和冷风出口(102b)，所述机柜(101)与所述吸热装置(102)并排设置且所述机柜(101)的进出风方向与所述吸热装置(102)的进出风方向平行且气流流向相反，从而形成依次经过所述机柜(101)的热风出口(101b)、所述吸热装置(102)的热风进口(102a)、所述吸热装置(102)的冷风出口(102b)、所述机柜(101)的冷风进口(1la)的环形循环气流； 至少一个放热装置(20)，设于所述下箱体(I)外，所述放热装置(20)连接所述吸热装置(102)ο2.根据权利要求1所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体(I)内设有若干个所述机柜(101)和至少一个所述吸热装置(102)，所述若干个机柜(101)和所述吸热装置(102)沿所述下箱体(I)长度方向(A)并排设置，且所述吸热装置(102)内嵌于所述若干个机柜(101)之间。3.根据权利要求2所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体(I)内设有沿所述下箱体(I)宽度方向(B)上分别位于所述若干个机柜(101)和至少一个所述吸热装置(102)前后两侧的冷风通道(103)和热风通道(104)。4.根据权利要求1所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体(I)内设有若干个所述机柜(101)和至少一个所述吸热装置(102)，所述若干个机柜(101)和所述吸热装置(102)沿所述下箱体(I)宽度方向(B)并排设置，且所述吸热装置内嵌于所述若干个机柜(101)之间。5.根据权利要求4所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体(I)内设有沿所述下箱体(I)长度方向(A)上分别位于所述若干个机柜(101)和至少一个所述吸热装置(102)左右两侧的冷风通道(103)和热风通道(104)。6.根据权利要求1所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体(I)内设有若干个所述机柜(101)和至少一个所述吸热装置(102)，所述若干个机柜(101)和至少一个所述吸热装置(102)通过支撑架设于沿所述下箱体(I)高度方向(C)上的所述下箱体(I)的中部位置，所述下箱体(I)内还设有分别位于所述若干个所述机柜(101)和所述吸热装置(102)上下两侧的冷风通道(103)和热风通道(104)。7.根据权利要求1-6中任一项所述的模块化数据中心，其特征在于，还包括设于所述下箱体(I)上方，用于放置所述放热装置(20)的上箱体(2);每一所述放热装置(20)配置一个所述上箱体(2)或者全部所述放热装置(20)集成于一个所述上箱体(2)内。8.根据权利要求1-7中任一项所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体(I)高度范围为1.8-2.0m之间。9.根据权利要求8所述的模块化数据中心，其特征在于，所述下箱体⑴高度为1.85m010.根据权利要求1-9中任一项所述的模块化数据中心，其特征在于，所述吸热装置(102)包括蒸发器(1021)和循环风机(1022) ο11.根据权利要求ι-?ο中任一项所述的模块化数据中心，其特征在于，所述放热装置(20)包括依次连接的压缩机(201)、冷凝器(202)、储液器(204)和膨胀阀(205)，所述压缩机(201)的制冷剂进口与所述吸热装置(102)的制冷剂出口相连，所述膨胀阀(205)的制冷剂出口与所述吸热装置(102)的制冷剂进口相连。12.根据权利要求11所述的模块化数据中心，其特征在于，所述放热装置(20)还包括并联于所述压缩机(201)的止回阀(206)和并联于所述膨胀阀(205)的旁通阀(207)。13.根据权利要求12所述的模块化数据中心，其特征在于，所述放热装置(20)还包括用于冷却所述冷凝器(202)的水雾化装置(208)。14.根据权利要求1-13中任一项所述的模块化数据中心，其特征在于，所述上箱体(2)与所述下箱体(I)的整体高度不超过3m。15.根据权利要求14所述的模块化数据中心，其特征在于，所述放热装置(20)与所述吸热装置(102)——对应设置。
【专利摘要】本发明提供了一种模块化数据中心，包括内部设有机柜和吸热装置的下箱体和设于下箱体外且连接吸热装置的放热装置，其中机柜具有冷风进口和热风出口，吸热装置具有热风进口和冷风出口，机柜与吸热装置并排设置且机柜的进出风方向与吸热装置的进出风方向平行且气流流向相反，从而形成依次经过机柜的热风出口、吸热装置的热风进口、吸热装置的冷风出口、机柜的冷风进口的环形循环气流。本发明将机柜和吸热装置集成于下箱体内，空间利用率和集成度高，适于工厂化制造，而且下箱体内气流通畅，热交换效率高。
【IPC分类】G06F1/18, G06F1/20
【公开号】CN104951017
【申请号】CN201510296634
【发明人】刘安全, 郎铁军, 李福水, 黎祥松
【申请人】广东海悟科技有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月2日