为两条:第一条为冷却水，与第一冷冻水循环回路关联的冷却水自冷冻水主机11的冷却水出口(即第二出口)经过电动阀门8流入水平风冷管20的进口 ；第二条为冷冻水，自空调冷冻水回水口 I经过电动阀门6流入水平风冷管20的进口。本系统的竖直降膜冷却管18的出口的水回路分为两条:第一条冷却水回路，自竖直降膜冷却管18的出口经过循环水栗12、电动阀门7、冷冻水主机11、电动阀门8流入水平风冷管20的进口 ；第二条为冷冻水回路，自竖直降膜冷却管18的出口经过循环水栗12、电动阀门5流入空调冷冻水供水口 2中。
[0030]—种应用于数据中心的冷却系统的控制方法，包括室内的冷冻水主机11和室外的混合冷却装置，混合冷却装置包括竖直降膜冷却管18、水平风冷管20、填料层17、过水底盘16、喷淋布水器19、液位检测探头15、进风百叶窗14、热湿空气出口 22、电动风机21以及连接上述部件的连接管路、电动阀门及循环水栗；
[0031]将竖直降膜冷却管18和水平风冷管20相结合一体化设计，构成室外混合冷却装置的核心换热构件，混合冷却装置通过循环水栗、连接管路及电动阀门与冷冻水主机11的进出口进行串并联连接构成第一冷冻水循环回路、第二冷冻水循环回路和冷却水循环回路；
[0032]冷空气从进风百叶窗14进入混合冷却装置底部，透过填料层17经过竖直降膜冷却管18与其中的冷却水对流换热，吸收冷却水热量降温，接着穿过水平风冷管20进一步吸收循环冷却水中的热量，最后变成暖空气由电动风机21抽出经过热湿空气出口 22排到大气中，形成自然冷源冷却循环；
[0033]过水底盘16的冷水通过循环水栗13输送到喷淋布水器19精确布水后，沿竖直降膜冷却管18呈膜状下降并蒸发带走管内循环水的热量，同时蒸发出的水蒸气随着进风百叶窗14进入的空气一起到达水平风冷管20继续吸热升温，形成的热湿空气由热湿空气出口 22排出，形成外部冷水降膜蒸发循环。
[0034]混合冷却装置与冷冻水主机11采用串并联连接构成既可实现自然冷源常规利用与深度利用，又可实现自然冷源直接供冷与间接供冷运行模式的全新数据中心空调冷却系统。
[0035]本实施例中，冷源的供冷及利用，有四种运行控制模式如下所示，其中虚线部分的电动阀门或者循环水栗表示关闭状态，实线部分的电动阀门或者循环水栗表示开启状态:
[0036](I)自然冷源直接供冷+常规利用:
[0037]参阅图2，冷冻水主机11停止运行，循环水栗12启动，循环水栗13停止，电动风机21启动，电动阀门3、电动阀门4、电动阀门7、电动阀门8关闭，电动阀门5、电动阀门6打开，输送至末端的冷冻水循环回路为:冷冻水(温度约7V )经过空调冷冻水供水口 2送至数据机房空调需求侧，经过冷却降温对应目标后变为约12°C温水，然后由空调冷冻水回水口 I回到冷冻水主机11冷冻水回水侧，再经过电动阀门6后，进入水平风冷管20冷却降温，然后进入竖直降膜冷却管18进一步降温至7°C左右，再进入循环水栗12并由其输送经过电动阀门5，最后回到空调冷冻水供水口 2，进入下一个循环。自然冷源冷却循环为:冷空气从进风百叶窗14进入室外混合冷却装置底部，透过填料层17，经过竖直降膜冷却管18与其中的冷却水对流换热，吸收冷却水热量降温，接着穿过水平风冷管20进一步吸收循环冷却水中的热量，最后在变成暖空气由电动风机21抽出经过热湿空气出口 22排到大气中完成一个循环。
[0038](2)自然冷源间接供冷+常规利用:
[0039]参阅图3，冷冻水主机11启动运行，循环水栗12启动，循环水栗13停止，电动风机21启动，电动阀门3、电动阀门4、电动阀门7、电动阀门8打开，电动阀门5、电动阀门6关闭，输送至末端的冷冻水直接进入冷冻水主机11的蒸发器往复循环制冷，冷冻水主机11冷却侧的冷却水在循环水栗12的作用下进入冷冻水主机11的冷凝器并吸收热量升温，然后进入水平风冷管20冷却降温，接着进入竖直降膜冷却管18进一步降温后回到冷冻水主机11的冷凝器中吸热升温，完成冷却水的循环。自然冷源冷却循环同(I)中描述。
[0040](3)自然冷源直接供冷+深度利用:
[0041]参阅图4，各个设备的启停与开关状态，冷冻水循环，冷却水循环与(I)中描述相同，但(3)中多了一个外部冷水降膜蒸发循环，冷水通过循环水栗13输送到喷淋布水器19精确布水后，沿竖直降膜冷却管18呈膜状下降并蒸发带走管内循环水的热量，同时蒸发出的水蒸气随进风百叶窗14进入的空气一起到达水平风冷管20继续吸热升温，形成的热湿空气由热湿空气出口 22排出。这种通过水气化蒸发降温的方式相比独立的风冷吸热降温幅度大，达到空气能深度利用的目的。
[0042](4)自然冷源间接供冷+深度利用:
[0043]参阅图5，各个设备的启停与开关状态，冷冻水循环，冷却水循环与(2)中描述相同，但(4)中多了一个外部冷水降膜蒸发循环，其外部冷水循环过程同(3)中描述。
[0044]上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种应用于数据中心的冷却系统，分别与空调冷冻水回水口(I)及空调冷冻水供水口(2)连接，其特征在于:包括室内的冷冻水主机(11)和室外的混合冷却装置，冷冻水主机设有第一进口、第二进口、第一出口、第二出口，第一进口通过电动阀门(3)与所述空调冷冻水回水口(I)相连，第一出口通过电动阀门⑷与所述空调冷冻水供水口(2)相连；混合冷却装置包括水平风冷管(20)和竖直降膜冷却管(18)，水平风冷管(20)位于混合冷却装置的上部，竖直降膜冷却管(18)位于混合冷却装置的下部，水平风冷管(20)的进口通过电动阀门⑶与所述第二出口相连，水平风冷管(20)的出口与竖直降膜冷却管(18)的进口相通，竖直降膜冷却管(18)的出口顺次通过循环水栗(12)、电动阀门(7)与所述第二进口相连，上述各部件通过连接管路相连，所述空调冷冻水回水口(I)、电动阀门(3)、冷冻水主机(11)、电动阀门(4)、空调冷冻水供水口(2)形成第一冷冻水循环回路；电动阀门(8)、水平风冷管(20)、竖直降膜冷却管(18)、循环水栗(12)、电动阀门(7)、冷冻水主机(11)形成与第一冷冻水循环回路相关联的冷却水循环回路；所述水平风冷管(20)的进口与所述第二出口之间的连接管路上连接有电动阀门(6)，电动阀门(6)的另一端连接在所述电动阀门(3)与所述空调冷冻水回水口(I)之间的连接管路上，所述循环水栗(12)与电动阀门(7)之间的连接管路上连接有电动阀门(5)，电动阀门(5)的另一端连接在所述电动阀门(4)与空调冷冻水供水口(2)之间的连接管路上，所述空调冷冻水回水口(I)、电动阀门(6)、水平风冷管(20)、竖直降膜冷却管(18)、循环水栗(12)、电动阀门(5)、空调冷冻水供水口(2)形成第二冷冻水循环回路；所述混合冷却装置下部开设有进风百叶窗(14)，进风百叶窗(14)位于竖直降膜冷却管(18)下方，混合冷却装置顶部开设有热湿空气出口(22)，热湿空气出口(22)位于水平风冷管(20)上方。2.根据权利要求1所述的应用于数据中心的冷却系统，其特征在于:所述混合冷却装置内设置有位于竖直降膜冷却管(18)下方的填料层(17)和过水底盘(16)，填料层位于过水底盘(16)与竖直降膜冷却管(18)之间。3.根据权利要求2所述的应用于数据中心的冷却系统，其特征在于:所述混合冷却装置内设置有喷淋布水器(19)，喷淋布水器(19)位于水平风冷管(20)下方，且位于竖直降膜冷却管(18)的上方，所述喷淋布水器(19)通过循环水栗(13)与所述过水底盘(16)相接。4.根据权利要求2所述的应用于数据中心的冷却系统，其特征在于:所述过水底盘(16)内设置有液位检测探头(15)。5.根据权利要求2所述的应用于数据中心的冷却系统，其特征在于:所述进风百叶窗(14)的位置低于所述填料层(17)位置，并高于所述过水底盘(16)内液面位置。6.根据权利要求1所述的应用于数据中心的冷却系统，其特征在于:所述混合冷却装置顶部设有电动风机(21)，电动风机(21)位于热湿空气出口的下方，且位于水平风冷管(20)上方。7.根据权利要求1所述的应用于数据中心的冷却系统，其特征在于:还包括形成补水系统的补水进口(23)、补水电磁阀(9)、排水电磁阀(10)与排水出口(24)及其连接的连接管路，补水电磁阀(9) 一端通过连接管路与补水进口(23)相连，其另一端连接有的连接管路伸入所述混合冷却装置内且该连接管路的管口位于填料层(17)与液位检测探头(15)之间，排水电磁阀(10) —端通过连接管路与补水出口(24)相连，其另一端连接有的连接管路 的管口伸入所述混合冷却装置内的过水底盘(16)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于数据中心的冷却系统，包括室内的冷冻水主机和室外的混合冷却装置，混合冷却装置下部开设有进风百叶窗，顶部开设有热湿空气出口，还包括相连通的竖直降膜冷却管和水平风冷管，竖直降膜冷却管的进口与水平风冷管的出口相接，竖直降膜冷却管的出口通过连接管路、电动阀门及循环水泵与冷冻水主机的冷却水进出口相连，水平风冷管的进口通过连接管路、电动阀门与冷冻水主机的冷却水进出口相连。本实用新型的优点在于：本实用新型系统可同时不受地域与使用时间限制，保证了良好的稳定性，高效性及环保性，特别适合应用于昼夜温差大，四季分明地区的大型数据中心，也可用于其他类型的大中型空调制冷场合。
【IPC分类】F24F5/00, F24F11/00
【公开号】CN204923293
【申请号】CN201520663826
【发明人】胡涛, 管海凤, 董凯军, 王志强
【申请人】中国科学院广州能源研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月27日