本实用新型属于制冷设备技术领域，具体涉及一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统。
背景技术：
据统计数据显示，我国2009年数据中心总耗电量高达364亿度，占当年全国总电耗的1％，2015年我国数据中心耗电量接近1000亿度，占当年全国总电耗的1.5％。我国“十二五”规划纲要明确提出到2015年数据中心能源使用效率PUE(Power Usage Effectiveness)小于1.5，而我国当前数据中心的PUE普遍大于2。我国既有数据中心的特点是基数大、规模小、能耗高，节能潜力广阔。
IDC(Internet Data Center)机房中IT设备运行时发热量大，且该部分热量需要及时被转移至室外，以保证IT设备部件的温度不超过允许值。机房空调能耗和电耗是两大主要能耗模块，由于空调制冷系统能耗高达45％而成为主要节能方向。
数据中心的空调负荷具有以下特点：热密度高、显热量大、潜热量小、不间断运行需常年制冷、温湿度波动小、洁净度要求较高。虽然现有水冷风冷精密空调机组能够满足要求，但总体能耗过大。依靠现有较为成熟的蓄冷技术和相变换热热管技术，并引入自然冷源的使用，将逐渐改造和替换现有高能耗的空调制冷系统，在满足机房温湿度要求的同时降低能耗已成为必然趋势。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统，其针对不同情况，可选择热管、蓄冷空调两种方式单独或配合工作，在稳定IDC机房温度的同时，大大减少了耗电量。
本实用新型所采用的技术方案是：一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统，包括板式换热器，所述换热器通过蓄冷介质换热管路循环连接有蓄冷罐，所述换热器还与IDC机房的回水管路循环连接，所述IDC机房内还分布有多根热管，所述热管的蒸发端位于IDC机房的机柜内部、冷凝端位于外界环境中，所述蓄冷罐通过蓄冷介质供给管路循环连接有制冷机组。
本实用新型的特点还在于，
所述板式换热器为微通道板式换热器。
还包括控制单元，所述蓄冷介质换热管路上设置有流量控制阀，所述控制单元用于控制所述流量控制阀的开度。
所述流量控制阀为电磁阀。
所述回水管路上设置有温度传感器，所述控制单元与所述温度传感器信号连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统针对不同情况，可选择热管、蓄冷空调两种方式单独或配合工作，在稳定IDC机房温度的同时，大大减少了耗电量。具体来说，具有以下优点：
(1)热管传热效率高，远距离传热性能强，工程适应性好，采用紧凑热管换热以满足冬季运行工况，可不开启蓄冷空调系统，达到降低数据中心能源消耗亦节能效果明显；
(2)使用蓄冷空调制冷系统对业主而言并不一定节电，但能节省运行费用，蓄冷技术能够平衡电网负荷，移峰填谷，保障电网安全，继而提高电能利用效率。因此国家将其作为一种节能环保的技术予以大力推广；
(3)引入使用自然冷源替代机械制冷，冬季和过渡季节室外自然冷源较为丰富，以冷却热管冷凝端，带走数据中心IDC机房内部的热量，其节能效果明显；
(4)将蓄冷技术和热管技术相结合，既能为数据中心运营部门节省运行费用支出，也可节约可观的电能消耗，有效降低数据中心IDC机房能耗，与传统IDC机房制冷系统相比，此复合系统具有较好的经济效益与社会环境友好效益；
(5)设计加入易操作和调控的控制机构，实现冷负荷和供冷量间的动态匹配，保障机房稳定运行的同时可避免冷量的无意义损耗，节约冷量亦是减少蓄冷机组的电耗，是降低数据中心能耗切实可靠的方式之一。同时也可应对产热突增的情况。
附图说明
图1是本实用新型一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统的结构示意图。
图1中，1.制冷机组，2.蓄冷罐，3.板式换热器，4.IDC机房，5.热管，6.温度传感器，7.流量控制阀，8.控制单元。
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。
本实用新型提供的一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统的结构如图1所示，包括板式换热器3，所述换热器3通过蓄冷介质换热管路循环连接有蓄冷罐2，所述换热器3还与IDC机房4的回水管路循环连接，所述IDC机房4内还分布有多根热管5，所述热管5的蒸发端位于IDC机房4的机柜内部、冷凝端位于外界环境中，所述蓄冷罐2通过蓄冷介质供给管路循环连接有制冷机组1。
事例性的，制冷机组1的制冷剂推荐使用R290或混合共沸环保制冷剂R1234yf，不推荐使用R134a或R22，以减少温室气体排放和减少氟利昂对臭氧层的破坏。蓄冷罐内的蓄冷介质可选择水，也可选择乙二醇溶液，亦可选择十二醇-硬脂酸复合蓄冷介质。
优选的，板式换热器3为微通道板式换热器。
进一步的，还包括控制单元8，所述蓄冷介质换热管路上设置有流量控制阀7，所述控制单元8用于控制流量控制阀7的开度。流量控制阀7为电磁阀。回水管路上设置有温度传感器6，所述控制单元8与所述温度传感器6信号连接。
本实用新型一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统工作流程具体如下：
蓄冷制冷过程：夏季外界气温较高，昼间用电负荷大，蓄冷空调系统在夜间电力低谷时段开启制冷系统，制冷机组1吸收制冷剂的热量，使蓄冷罐2内的蓄冷介质温度降低，将电力以冷量的形式储存于蓄冷罐2内，之后低温蓄冷介质通过蓄冷介质换热管路进入板式换热器3，与从IDC机房4流出的高温水换热，从而带走IDC机房4内的热量，从板式换热器3出口流出的蓄冷介质流回蓄冷罐2，完成蓄冷空调制冷。从蓄冷罐2流入板式换热器3的蓄冷介质与IDC机房4流入的高温水，两者异向进入板式换热器3，属于逆流换热，逆流换热效果好。
热管循环过程：冬季室外温度较低，有丰富的自然冷源待被利用，布置在IDC机房3内的热管5蒸发端(室内端)的制冷剂不断吸热蒸发汽化，气态制冷剂由于气压差原理上升至热管5冷凝端(室外端)冷凝放热形成冷凝液，在虹吸管原理和重力的作用下回流至热管5蒸发端(室内端)重新吸热汽化并重复上述过程，进而完成一个热管自然循环。如此反复进行，IDC机房4便处于有效的热管供冷状态。
热管-蓄冷空调共同工作过程：春秋过渡季节中以热管循环为主、蓄冷空调制冷为辅，两者共同工作，热管循环若能满足IDC机房4冷负荷则不启用制冷空调系统，若不能满足冷负荷要求则启用制冷空调系统。采用的技术方案与上述相同，制冷机组1将电能以冷量的形式储存于蓄冷罐2内，再通过板式换热器3将冷量输送至IDC机房4内部用以降温。热管5则是利用汽化吸热将机房内的热量由蒸发端传递至冷凝端，再利用自然冷源将热量带走，继而实现数据中心IDC机房的降温。
控制机构的控制过程：由于数据中心机房温湿度变化幅度较小，机房冷负荷趋于稳定，故可设定机房制冷供水水温为10℃，回水温度为15℃，为保证机房运行的可靠性，加入简易自控系统以完成反馈调节。在机房的回水管路布置温度传感器6，其精度设为1℃，在板式换热器3的蓄冷介质换热管路设置流量电磁阀，两者均连接至控制单元8。控制单元8内含有温差计算模块，即计算Δt＝t2-t1，t2为温度传感器6测量的温度，t1＝10℃是设定值，即供水水温。又因为设备产热量Q与Δt呈正相关性，故Q增大时，Δt增大，Q减小时，Δt也随之减小。当计算模块计算得出Δt≥7℃时，说明提供的冷量不够，此时控制单元8调节增大电磁阀阀门开度，增加冷量输入。当计算模块计算得出Δt≤3℃时，说明提供的冷量过剩，此时控制单元8调节关小电磁阀阀门开度，减少冷量输入以节约冷量损耗。当Δt介于4～6℃时(5℃±1℃)电磁阀阀门开度维持不变。故无论是在夏季还是过渡季节，只要蓄冷空调系统工作，控制机构也随之运行。
本实用新型一种应用于数据机房的蓄冷-自然冷源复合制冷系统具有以下优点：
1.与传统风冷机组和水冷机组不同的是，在保证制冷效果的前提下引入使用蓄冷空调系统，该系统能平衡电网负荷，移峰填谷，保障电网安全提高电能利用效率，蓄冷技术国家将其作为一种节能环保的技术并以推广，这是水冷机组和风冷机组所不具备的；
2.创新性的引入使用自然冷源，在冬季和过渡季节外界环境温度适宜，环境中的自然冷源丰富，其可替代部分或全部替代机械制冷，以吸收容纳IDC机房内的产热量，自然冷源具有环境友好性，这也使得数据中心朝着绿色节能的方向发展；
3.将热管换热技术与蓄冷空调系统有机的相结合，实现蓄冷与热管的优势互补，蓄冷技术能够较好的节约运行费用，而热管技术又能有效降低数据中心的能耗，既有较好的经济效益，又有较好的环境效益；
4.为保障数据中心的正常运作，设计加入一套简易控制机构，实现冷负荷和供冷量的动态匹配，搭建反馈调节机制，满足制冷需求的同时亦可避免冷量的损耗；
5.蓄冷-热管复合制冷系统存在三种运行工况，即夏季工况、冬季工况和过渡季节工况，与传统风冷水冷机组的单工况相比，本复合制冷系统丰富的运行工况和运行模式的搭配，使得该系统的应用前景广阔，地区适用性强；
6.热管技术中存在相变换热，与传统制冷方式只能吸收显热相比，热管既能吸收显热也能带走潜热，即能带走更多热量。