一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统的制作方法

本实用新型属于空调设备领域，具体涉及一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统。

背景技术：

近年来，随着IT技术行业的发展，对数据的处理速度和处理能力要求越来越高。随着机柜功率密度的提高，数据中心对制冷的可靠性和可用性的要求也越来越高。由于考虑气候影响，充分利用自然冷却，目前中国很多数据中心都建立在中国西北部，尤其在宁夏中卫，建立了庞大的数据中心群。

而数据中心电能使用效率较低，大量的电力消耗在非IT设备上，因此数据中心的节能势在必行。目前，数据中心已采用冷热通道封闭，新风自然冷却与机械制冷结合等节能技术，大大提高了电能使用效率。但是，中国数据中心目前大多建在西部地区，而西部地区多风沙，近年来沙尘天气越来越严重。在沙尘天气时，数据中心都是全回风机械制冷，此时能耗量极大。而且在西北地区这种多风沙的气候条件下，空气含尘量较大，经常出现新风的质量要求无法达到机房要求的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统，解决了在西北地区这种多风沙的气候条件下，空气含尘量较大，经常出现新风的质量要求无法达到机房要求的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统，包括安装在新风进风口处的过滤器、直接蒸发冷却空气处理装置、机械制冷系统和沙尘空气处理系统，过滤器设置于新风进风口后方的进风管中，进风管的另一端设置有直接蒸发冷却空气处理装置，进风管上连接有回风管，回风管与进风管的连接处设置有风阀。

本实用新型的特点还在于，

直接蒸发冷却空气处理装置后方设置有机械制冷系统，机械制冷系统与下送风通道连接，下送风通道；下送风通道中的冷风用于给IT设备输送冷风。

IT设备的一侧为冷风通道，另一侧为热封闭通道，冷风通道与下送风通道联通，冷风经过IT设备后，交换出来的热风进入热封闭通道，热封闭通道的末端与回风通道连接。

回风通道的结构包括进风口，进风口与多根并列设置的空气换热管道连接，空气换热管道的另一端与出风口连接。

回风通道的进风口与热封闭通道连接，出风口与三通阀A连接，三通阀 A还分别与排风管及沙尘空气处理系统连接，排风管上还设置有三通阀B，三通阀B的还与回风管连接，三通阀B与排风口连接。

沙尘空气处理系统通过管道及三通阀C与回风管连接。

本实用新型的有益效果是，和现有的新风自然冷却、机械制冷结合起来，并采用冷热通道封闭技术，使数据中心在春、冬季可以依靠自然冷却制冷，提高在极端天气利用自然冷的能力。

附图说明

图1是本实用新型一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统的结构示意图；

图2是本实用新型一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统的回风管道的结构示意图。

图中，1.新风进风口，2.过滤器，3.直接蒸发冷却空气处理装置，4.机械制冷系统，5.下送风通道，6.冷风通道，7.热封闭通道，8.回风通道， 9.三通阀A，10.三通阀B，11.三通阀C，12.沙尘空气处理系统，13.排风口，14.IT设备，15.风阀，8-1.进风口，8-2.空气换热管道，8-3.出风口， 1-1.进风管，1-2.回风管，1-3.排风管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种适用于沙尘天气的数据中心用空调系统，如图1所示，包括安装在新风进风口1处的过滤器2、直接蒸发冷却空气处理装置3、机械制冷系统4和沙尘空气处理系统12，过滤器2设置于新风进风口1后方的进风管1-1中，进风管1-1的另一端设置有直接蒸发冷却空气处理装置3，进风管1-1上连接有回风管1-2，回风管1-2与进风管1-1的连接处设置有风阀15，

直接蒸发冷却空气处理装置3后方设置有机械制冷系统4，机械制冷系统4与下送风通道5连接，下送风通道5；下送风通道5中的冷风用于给IT 设备14输送冷风，

IT设备14的一侧为冷风通道6，另一侧为热封闭通道7，冷风通道6 与下送风通道5联通，冷风经过IT设备14后，交换出来的热风进入热封闭通道7，热封闭通道7的末端与回风通道8连接，

回风通道8的结构包括进风口8-1，进风口8-1与多根并列设置的空气换热管道8-2连接，空气换热管道8-2的另一端与出风口8-3连接。

回风通道8的进风口8-1与热封闭通道7连接，出风口8-3与三通阀A9 连接，三通阀A9还分别与排风管1-3及沙尘空气处理系统12连接，排风管 1-3上还设置有三通阀B10，三通阀B10的还与回风管1-2连接，三通阀B10 与排风口13连接，

沙尘空气处理系统12通过管道及三通阀C11与回风管1-2连接。

本系统共有四种工作模式：

(1)当室外空气品质较好，并且温度满足全自然新风的要求。此时室外新风经过过滤器2和直接蒸发冷却空气处理装置3，被净化加湿处理后，不开启机械制冷装置4，经过下送风通道5，送到冷风通道6进入IT设备14，然后通过热封闭通道7到回风通道8，经过三通阀A9和三通阀B10，从排风口13排出室外。

(2)当室外空气温度不能满足要求时，依靠自然新风达不到冷量要求时，此时开启机械制冷系统4，此时室外新风经过过滤器2和直接蒸发冷却空气处理装置3，被净化加湿处理后，再经过机械制冷系统4降温，经过下送风通道5、冷风通道6进入IT设备14，然后换热后的热风通过热封闭管道7进入回风通道8后，经过三通阀A9和三通阀B10，最后从排风口13 排出室外。

(3)在室外温度较高，接近或高于室内时，此时使用部分回风加新风，并且开启机械制冷系统4，依靠机械制冷系统4处理混合风，此时开启风阀 15，回风通道8的回风与经过过滤器2室外新风混合，经过直接蒸发冷却装置净化加湿处理后，再经过机械制冷系统4降温，然后经过下送风通道5、冷风通道6进入IT设备14对其进行制冷。

(4)当在室外沙尘天气比较严重的情况下，完全不使用新风，并且室外温度较低时候，则采用风道换热或者风道换热与机械制冷结合的模式。当室外温度较低，完全依靠风道换热可以满足时，不开启机械制冷系统4，此时，回风经过三通风阀A9，进入风道换热系统12进行换热冷却，再经过三通阀C11进入回风管1-2，然后经风阀15进入进风管1-1后，在经过直接蒸发冷却空气处理装置3处理后，不开启机械制冷系统4，将处理后的空气直接通过下送风通道送入需要制冷的IT设备处。若是风道换热系统不能满足时，开启机械制冷系统4，由风道换热和机械制冷共同处理。

本实用新型的创新与意义在于：

考虑到西部地区多风沙，空气中颗粒物比较多，而且湿度低，比较干燥，所以在新风入口处采用过滤器过滤后，再加一个直接蒸发冷却装置，两次过滤空气，提高空气的洁净度。其次直接蒸发冷却还可以加湿，在数据中心，对空气湿度也有一定的要求，若是相对湿度偏低的话，易造成静电吸附，不仅影响设备的运行，还容易造成严重的通信故障。

在目前已有的空调系统中，考虑到中国西部的多风沙天气，在目前在中卫地区广泛使用的新风自然冷却和机械制冷结合的系统中，增加一个适用于多风沙天气自然冷却系统，使数据中心在春冬季依然可以在沙尘暴极端气候下，使用自然冷却，节能降耗。

所提出的自然冷却系统就是一个风道换热系统，是一个可以和室外空气换热的空气处理系统。即在室外布置换热管道，换热管道最好采用金属，也可以采用塑料管道。让室内回风经过管道与室外空气换热冷却，然后经过直接蒸发冷却装置加湿，此时若是回风达到温度要求，直接送入室内，若达不到要求，再开启机械制冷，再一次冷却后年再送入室内。这样就可以依然在春冬沙尘极端天气依旧可以充分利用自然冷却。