接蒸发冷却器，包括有填料15，填料15的上方设置有布水管b21，布水管b21上设置有多个面向填料15喷淋的喷头，填料15的下方设置有循环水箱bl6，循环水箱bl6通过蓄水管32与布水管b21连接。
[0040]蓄水管32上设置有循环水栗bl7。
[0041 ]本发明数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其工作过程具体如下:
[0042](1)制冷剂工作流程:
[0043]在夏季，采用卧管式间接蒸发冷却器和机械制冷系统联合运行的模式:
[0044]低压的气态制冷剂被吸入压缩机9，被压缩成高温高压的气态制冷剂，气态制冷剂流到冷凝器25中，在散热的过程中逐渐冷凝成高压液体制冷剂，高压液体制冷剂通过节流阀29降压(同时也降温)后又变成低温低压的气液制冷剂混合物，气液制冷剂混合物进入蒸发器22中，通过吸收空气中的热量而不断汽化，使空气的温度降低，同时制冷剂又变成低压气体，重新进入了压缩机9中，如此循环往复。
[0045]在冬季和过渡季节，只需停止运行压缩机9，而改换为氟栗30，即可为机械制冷系统中制冷剂从冷凝器25到蒸发器22的流动提供动力。
[0046](2)空气处理过程具体如下:
[0047]在冬季和过渡季节时:空气通过进风口 28进入机组壳体内，先由过滤器27对其初步过滤处理，形成洁净的空气；
[0048]洁净的空气流过卧管式间接蒸发冷却器时，由卧管式间接蒸发冷却器对其进行预冷，形成预冷空气；
[0049]预冷空气与经回风口 23进入的回风在回风室14内进行混合，形成混合风；
[0050]混合风继续流经直接蒸发冷却器，由直接蒸发冷却器对其进行降温加湿处理，得到冷却加湿的空气，冷却加湿的空气流过挡水板18时被滤掉多余的水份，形成符合送风条件的空气；
[0051 ]符合送风条件的空气在送风机19的作用下经送风口20进入送风管8中，然后由送风管8经数据中心内的送风通道34送入架空地板下形成的冷风输送通道1中，再由冷风输送通道1将冷风送入封闭冷风流道3内，最终经冷风进入单元进入机柜2内用于冷却服务器4。
[0052]在夏季时，采用卧管式间接蒸发冷却器和机械制冷系统联合运行的模式，具体方法如下:
[0053]空气通过进风口 28进入机组壳体内，先由过滤器27对其初步过滤处理，形成洁净的空气；
[0054]洁净的空气流过卧管式间接蒸发冷却器时，由卧管式间接蒸发冷却器对其进行预冷，形成预冷空气；
[0055]预冷空气直接在送风机19的作用下经送风口 20进入送风管8中，然后由送风管8经数据中心内的送风通道34送入架空地板下形成的冷风输送通道1中，再由冷风输送通道1将冷风送入封闭冷风流道3内，最终经冷风进入单元进入机柜2内用于冷却服务器4。
[0056](3)水处理过程具体如下:
[0057]在卧管式间接蒸发冷却器中，利用循环水栗al3将循环水箱alO中的水经供水管31送到布水管a26中，由布水管a26上的多个喷嘴将水喷淋下来落在多根水平设置的换热管上，用于对空气进行等湿降温，完成等湿降温后，换热管上多余的水流又回到循环水箱al3中，再通过循环水栗a 13送到布水管a 26内进行喷淋，如此往复循环。
[0058]在直接蒸发冷却器中，利用循环水栗bl7将循环水箱bl6中的水经蓄水管32送到布水管b21中，由布水管b21上的多个喷头将水喷淋在填料15上，形成水膜，流经填料15的空气与填料15上的水膜进行热湿交换，从而达到对空气降温加湿的目的，完成热湿交换后，填料15上多余的水又回到循环水箱bl6中，再通过循环水栗b 17送到布水管b 21内进行喷淋，如此往复循环。
[0059]本发明数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，针对数据中心冷却高能耗，加之数据中心一年四季需要进行制冷的特点，将蒸发冷却与机械制冷进行了一体化设计，在冬季和过渡季节充分利用干空气能与自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，实现了数据中心绿色、节能及环保的要求;在夏季开启卧管式间接蒸发冷却器和机械制冷系统联合运行的模式，保障整个系统的正常运行。此外，本发明数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统中，将冷凝器25置于卧管式间接蒸发冷却器的二次排风口 24处，充分利用了二次排风中携带的冷量，实现了能量的梯级利用。
【主权项】
1.数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，由设置于数据中心外的自然冷却-机械制冷一体化机组(7)和数据中心内形成的冷-热风循环供应系统经连接组成。2.根据权利要求1所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述自然冷却-机械制冷一体化机组(7)，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口(28)、送风口(20)，所述进风口(28)通过回风管(6)与冷-热风循环供应系统连接，所述送风口( 20)通过送风管(8)与冷-热风循环供应系统连接； 所述机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器(27)、间接蒸发冷却器、回风室(14)、蒸发器(22)、直接蒸发冷却器、挡水板(18)及送风机(19);所述过滤器(27)的下方设置有压缩机(9);所述间接蒸发冷却器的上方设置有冷凝器(25); 所述冷凝器(25)上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口(24);所述回风室(14)对应的机组壳体顶壁上设置有回风口(23); 所述蒸发器(22)通过管道分别与压缩机(9)、氟栗(30)连接，所述压缩机(9)、氟栗(30)均匀通过管道与冷凝器(25)连接，所述冷凝器(25)通过管道依次与节流阀(29)、蒸发器(22)连接，构成机械制冷系统。3.根据权利要求1或2所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述冷-热风循环供应系统，包括有沿数据中心内顶壁设置的顶壁风道(5)和数据中心内架空地板下形成冷风输送通道(1);所述架空地板上部形成机柜冷-热风循环输送系统； 所述顶壁风道(5)与回风管(6)连接，且顶壁风道(5)上设置有多个热风入口； 所述冷风输送通道(1)通过送风通道(34)与送风管(8)连接。4.根据权利要求3所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述机柜冷-热风循环输送系统，包括有多个机柜组，每个机柜组均由两个相对设置的机柜(2)及连接两个机柜(2)顶部的挡板构成； 组成机柜组的两个机柜(2)相对的侧壁上设置有冷风进入单元，每个机柜(2)的另一侧壁上设置有热风输出单元，每个机柜(2)由上下放置的多个服务器(4)组成； 组成机柜组的两个机柜(2)之间形成封闭冷风流道(3);相邻两个机柜组之间形成机柜热风流道(35)。5.根据权利要求2所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述二次排风口( 24)内设置有二次风机;所述回风口( 23)内设置有风机。6.根据权利要求2所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述间接蒸发冷却器采用卧管式间接蒸发冷却器。7.根据权利要求6所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述卧管式间接蒸发冷却器，包括有卧管式换热管组(12)，所述卧管式换热管组(12)的上方依次设置有布水管a(26)及挡水装置(33)，所述布水管a(26)上均匀设置有多个面向卧管式换热管组(12)喷淋的喷嘴； 所述卧管式换热管组(12)的下方设置有循环水箱a(10)，所述循环水箱a(10)通过供水管(31)与布水管a( 26)连接； 所述卧管式换热管组(12)与循环水箱a( 10)之间形成二次风流道，所述二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次进风口 (11)08.根据权利要求7所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述卧管式换热管组(12)由多根水平设置的换热管组成； 所述挡水装置(33)采用干式填料； 所述二次进风口( 11)内设置有百叶； 所述供水管(31)上设置有循环水栗a (13)。9.根据权利要求2所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述直接蒸发冷却器，包括有填料(15)，所述填料(15)的上方设置有布水管b(21)，所述布水管b (21)上设置有多个面向填料(15)喷淋的喷头； 所述填料(15)的下方设置有循环水箱b(16)，所述循环水箱b(16)通过蓄水管(32)与布水管b(21)连接。10.根据权利要求9所述的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，其特征在于，所述蓄水管(32)上设置有循环水栗b (17)。
【专利摘要】本发明公开的数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，由设置于数据中心外的自然冷却-机械制冷一体化机组和数据中心内形成的冷-热风循环供应系统经连接组成。本发明数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调系统，将蒸发冷却技术及机械制冷技术结合，在冬季和过渡季节充分利用干空气能与自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，实现了数据中心绿色、节能及环保的要求；在夏季开启蒸发冷却卧管式间接蒸发冷却器和机械制冷系统联合运行的模式，保障整个系统的正常运行。
【IPC分类】F24F3/147, F24F3/16
【公开号】CN105485800
【申请号】CN201610004782
【发明人】黄翔, 杜冬阳, 折建利, 高源基, 刘凯磊, 王文博, 王兴兴
【申请人】西安工程大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月6日