机房冷却系统及机房的制作方法

1.本实用新型涉及冷却装置技术领域，特别涉及一种机房冷却系统。本实用新型还涉及一种包括上述机房冷却系统的机房。


背景技术：

2.目前大型机房冷却系统多采用“冷水机组+开式冷却塔”作为冷源，另外，对于部分采用的高温水冷却系统的数据中心，开式冷却塔作为其唯一冷源。
3.由于，开式冷却塔在运行过程中，消耗大量的水资源，并且，冬季气温较低，冷却塔容易结冰，需要每天人工除冰，给运行带来极大不便。
4.因此，如何降低工作人员的劳动强度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种机房冷却系统，以降低工作人员的劳动强度。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述机房冷却系统的机房。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种机房冷却系统，其特征在于，包括：
7.第一冷却循环支路，所述第一冷却循环支路包括换热器的第一腔室、与第一腔室连接的开式冷却塔及冷却水泵；
8.第二冷却循环支路，所述第二循坏支路包括冷冻水泵及沿液体流动方向依次设置的空调末端、热虹吸管冷却器、第二控制阀及换热器的第二腔室，所述第一换热腔室与所述第二换热腔室内热量交换，所述第二腔室出液端通过第一管路与所述空调末端进液口连接；
9.第四控制阀，所述第四控制阀与所述换热器和所述第二控制阀的连接管路并联。
10.优选地，所述热虹吸管冷却器包括冷水槽、热虹吸管，所述冷水槽上设有与所述第二冷却循环支路的管路连通的冷冻水进水口和冷冻水出水口，所述热虹吸管包括位于所述冷水槽内的蒸发段及位于所述蒸发段上方的冷凝段，所述冷凝段和所述蒸发段连通，所述热虹吸管内腔密封设有制冷剂。
11.优选地，所述冷凝段外侧设有散热翅片，所述散热翅片为多个，所述散热翅片套设在所述冷凝段外侧，由上至下依次间隔排布。
12.优选地，所述热虹吸管冷却器还包括用于封堵所述水槽顶端的冷却液盖板，所述冷却液盖板位于所述冷凝段和所述蒸发段衔接位置。
13.优选地，所述热虹吸管冷却器还包括套设在所述冷凝段和所述蒸发段衔接位置的绝热件。
14.优选地，所述热虹吸管冷却器还包括用于向所述冷凝段提供冷风的风机。
15.优选地，所述风机为变频风机。
16.优选地，热虹吸管冷却器还包括安装在所述水槽上方的支架及安装在所述支架定顶端的冷却器盖板，所述风机安装在所述冷却器盖板上，所述冷却器盖板安装在所述冷凝
段的顶端上方。
17.优选地，所述第二冷却循环支路还包括第一控制阀及位于所述热虹吸管冷却器上游的第三控制阀，所述第一控制阀与所述热虹吸管冷却器和所述第三控制阀的管路并联，所述第三控制阀和所述热虹吸管冷却器位于所述散热器的进液口和所述空调末端的出液口之间的冷却水管路上。
18.优选地，还包括用于感应室外气温的温度传感器。
19.优选地，还包括与所述温度传感器连接的阀体控制器，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀均与所述阀体控制器连接；
20.当所述温传感器感应温度高于t1时，所述阀体控制器控制第三控制阀和第四控制阀关闭，控制所述第一控制阀和所述第二控制阀打开；
21.当所述温传感器感应温度高于t2，且低于t1时，所述阀体控制器控制所述第一控制阀和所述第四控制阀关闭，控制所述第三控制阀和第二控制阀打开；
22.当所述温度传感器温度低于t2时，所述阀体控制器控制所述第一控制阀和所述第二控制阀关闭，控制所述第三控制阀和所述第四控制阀打开；
23.其中，t1＞t2。
24.一种机房，包括机房冷却系统，所述机房冷却系统为上述任一项所述的机房冷却系统。
25.在上述技术方案中，本实用新型提供的机房冷却系统包括第一冷却循环支路、第二冷却循环支路和第四控制阀。第一冷却循环支路包括换热器的第一腔室、与第一腔室连接的开式冷却塔及冷却水泵。第二循坏支路包括冷冻水泵及沿液体流动方向依次设置的空调末端、热虹吸管冷却器、第二控制阀及换热器的第二腔室，第一换热腔室与第二换热腔室内热量交换，第二腔室出液端通过第一管路与空调末端进液口连接。第四控制阀与换热器和第二控制阀的连接管路并联。
26.通过上述描述可知，在本技术提供的机房冷却系统中，通过设置热虹吸管冷却器，当外界气温较低时，关闭第二控制阀，打开第四控制阀，使得冷却液仅通过热虹吸管冷却器冷却，进而避免开式冷却塔冷却结冰时需要清理的情况，进而有效地降低了工作人员的劳动强度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例所提供的机房冷却系统的结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例所提供的热虹吸管冷却器的结构示意图；
30.图3为本实用新型实施例所提供的热虹吸管的结构示意图；
31.图4为本实用新型实施例所提供的热虹吸管的局部放大图。
32.其中图1
‑
4中：
33.1、热虹吸管冷却器；
[0034]1‑
1、冷水槽；1
‑
2、冷却液盖板；1
‑
3、支架；1
‑
4、冷却器盖板； 1
‑
5、风机；
[0035]1‑
6、热虹吸管；1
‑6‑
1、冷凝段；1
‑6‑1‑
1、散热翅片；1
‑6‑
2、绝热件；1
‑6‑
3、蒸发段；1
‑6‑
4、制冷剂；
[0036]1‑
7、冷冻水进水口；1
‑
8、冷冻水出水口；
[0037]
2、开式冷却塔；3、换热器；4、机房；5、空调末端；6、冷却水泵；7、冷冻水泵；8、第三控制阀；9、第一控制阀；10、第四控制阀；11、第二控制阀。
具体实施方式
[0038]
本实用新型的核心是提供一种机房冷却系统，以降低工作人员的劳动强度。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述机房冷却系统的机房。
[0039]
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0040]
请参考图1至图4。
[0041]
在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的机房冷却系统包括第一冷却循环支路、第二冷却循环支路和第四控制阀10。具体的，该机房冷却系统可以用于冷却数据中心房间。
[0042]
第一冷却循环支路包括换热器3的第一腔室、与第一腔室连接的开式冷却塔2及冷却水泵6。具体的，第一腔室设有连通内腔的第一进水口和第一出水口，在冷却水泵6的作用下，开式冷却塔2中的液体通过第一进水口进入第一腔室，然后通过第一出水口流入开式冷却塔。其中，换热器3具体可以为板式换热器。
[0043]
第二循坏支路包括冷冻水泵7及沿液体流动方向依次设置的空调末端5、热虹吸管冷却器1、第二控制阀11及换热器3的第二腔室，第一换热腔室与第二换热腔室内热量交换，第二腔室出液端通过第一管路与空调末端5进液口连接。具体的，第二腔室设有连通内腔的第二进水口和第二出水口，第二冷却循环支路冷却液通过第二进水口进入第二腔室，然后通过第二出水口排出。
[0044]
第四控制阀10与换热器3和第二控制阀11的连接管路并联。对于部分数据中心，空调末端5(如液冷分配单元、背板空调等)靠近服务器等散热设备，采用高温冷冻水，此时可省去冷水机组，高温冷冻水完全由开式冷却塔和热虹吸管冷却器1提供，由于开式冷却塔2 与空气直接接触，水质相对较差，采用板式换热器3实现水路的隔离。
[0045]
通过上述描述可知，在本技术具体实施例所提供的机房冷却系统中，通过设置热虹吸管冷却器1，当外界气温较低时，关闭第二控制阀11，打开第四控制阀10，使得冷却液仅通过热虹吸管冷却器1冷却，进而避免开式冷却塔2冷却结冰时需要清理的情况，进而有效地降低了工作人员的劳动强度。
[0046]
在一种具体实施方式中，热虹吸管冷却器1包括冷水槽1
‑
1、热虹吸管1
‑
6，冷水槽1
‑
1上设有与第二冷却循环支路的管路连通的冷冻水进水口和冷冻水出水口，热虹吸管1
‑
6包括位于冷水槽1
‑
1内的蒸发段1
‑6‑
3及位于蒸发段1
‑6‑
3上方的冷凝段1
‑6‑
1，冷凝段1
‑6‑
1和蒸发段1
‑6‑
3连通，热虹吸管1
‑
6内腔密封设有制冷剂1
‑6‑
4。具体的，热虹吸管1
‑
6为直条形管道。
[0047]
热虹吸管冷却器1工作时，高温冷冻水进入水槽，浸没热虹吸管 1
‑
6的蒸发段1
‑6‑
3，热虹吸管1
‑
6内的制冷剂1
‑6‑
4蒸发吸热，为冷冻水制冷，降温后的冷冻水从出水口流出。热虹吸管1
‑
6中蒸发段1
‑6‑
3 的制冷剂1
‑6‑
4蒸发吸热后变为气态制冷剂，上升至冷凝段1
‑6‑
1，在冷凝段1
‑6‑
1放热后凝结为液态制冷剂，由重力作用回流至蒸发段1
‑6‑
3，依此循环。
[0048]
为了提高散热效果，优选，冷凝段1
‑6‑
1外侧设有散热翅片 1
‑6‑1‑
1，散热翅片1
‑6‑1‑
1为多个，散热翅片1
‑6‑1‑
1套设在冷凝段1
‑6‑
1 外侧，由上至下依次间隔排布。更为优选的，散热翅片1
‑6‑1‑
1由上至下依次等间距排布。散热翅片1
‑6‑1‑
1具体可以方形环或圆环等环状结构。
[0049]
具体的，为了避免杂质污染冷却液，热虹吸管冷却器1还包括用于封堵水槽顶端的冷却液盖板1
‑
2，冷却液盖板1
‑
2位于冷凝段1
‑6‑
1 和蒸发段1
‑6‑
3衔接位置。热虹吸管1
‑
6的蒸发段1
‑6‑
3浸没在水槽中，水槽由冷却液盖板1
‑
2封闭，热虹吸管1
‑
6的冷凝段1
‑6‑
1通过盖板延伸到外部。
[0050]
在一种具体实施方式中，热虹吸管冷却器1还包括套设在冷凝段 1
‑6‑
1和蒸发段1
‑6‑
3衔接位置的绝热件1
‑6‑
2。具体的，绝热件1
‑6‑
2 位于冷却液盖板1
‑
2的上部。
[0051]
为了提高冷却效率，优选，热虹吸管冷却器1还包括用于向冷凝段1
‑6‑
1提供冷风的风机1
‑
5。具体的，风机1
‑
5为变频风机。通过设置风机1
‑
5强化冷凝段1
‑6‑
1换热，使空气强制对流。具体的，风机 1
‑
5可以为一个、两个或者至少三个。变频风机可以侧向吹风，具体的，可以由左侧向右侧吹，或者由右侧向左侧吹。或者气流由下方进入，风机出风口向上布置。
[0052]
在一种具体还是方式中，该热虹吸管冷却器1还包括安装在水槽上方的支架1
‑
3及安装在支架1
‑
3顶端的冷却器盖板1
‑
4，风机1
‑
5安装在冷却器盖板1
‑
4上，冷却器盖板1
‑
4安装在冷凝段1
‑6‑
1的顶端上方。具体的，支架1
‑
3安装在水槽的折角位置，通过设置冷却器盖板 1
‑
4，一方面方便安装风机1
‑
5，另一方面，避免外界物质损坏热虹吸管1
‑
6。
[0053]
在上述各方案的基础上，第二冷却循环支路还包括第一控制阀9 及位于热虹吸管冷却器1上游的第三控制阀8，第一控制阀9与热虹吸管冷却器1和第三控制阀8的管路并联，第三控制阀8和热虹吸管冷却器1位于散热器3的进液口和所述空调末端5出液口之间的冷却水管路上。具体的，第一控制阀9、第二控制阀11、第三控制阀8和第四控制阀10可以为手动阀。
[0054]
在一种具体实施方式中，该机房冷却系统还用于感应室外气温的温度传感器。具体的，当手动调节第一控制阀9、第二控制阀11、第三控制阀8和第四控制阀10时，温度传感器上设有显示温度的显示器。
[0055]
为了降低工作人员劳动强度，优选，该机房冷却系统还包括与温度传感器连接的阀体控制器，第一控制阀9、第二控制阀11、第三控制阀8和第四控制阀10均与阀体控制器连接。
[0056]
当温传感器感应温度高于t1时，阀体控制器控制第三控制阀8 和第四控制阀10关闭，控制第一控制阀9和第二控制阀11打开。具体的，来自机房中农空调末端5的冷冻水在冷冻水泵7的驱动下，流经换热器3，与开式冷却塔2中的循环水换热，来自机房4中空调末端5的冷冻水不经过热虹吸管冷却器1，直接与开式冷却塔2进行换热。
[0057]
当温传感器感应温度高于t2，且低于t1时，阀体控制器控制第一控制阀9和第四控制阀10关闭，控制第三控制阀8和第二控制阀 11打开。具体的，来自机房4中空调末端5的冷
冻水在冷冻水泵7的驱动下，先流经热虹吸管冷却器1进行预冷，再进入换热器3，与开式冷却塔2中的循环水换热，通过预冷有效降低开式冷却塔2的进水温度，减小进出水温差，达到节水的目的。
[0058]
当温度传感器温度低于t2时，阀体控制器控制第一控制阀9和第二控制阀11关闭，控制第三控制阀8和第四控制阀10打开，其中， t1＞t2。具体的，来自机房4中空调末端5的冷冻水在冷冻水泵7的驱动下，进入热虹吸管冷却器1进行充分换热，不再进入换热器3与开式冷却塔2的水换热，此时对开式冷却塔可实施泄水操作，防止气温过低引发的结冰现象。
[0059]
本技术提供的机房冷却系统中可以实现开式冷却塔2独立运行、热虹吸管冷却器1独立运行，开式冷却塔2与热虹吸管冷却器1联合运行。其中通过联合运行可极大节省冷却塔的耗水量，但是需要付出少许电力消耗，同时，可以再寒冷的气候条件下，停用开式冷却塔2，避免结冰，给运行带来不变，可以减少冷却塔的水量消耗，节约数据中心冷却用水，同时可避免开式冷却塔2冬季结冰问题。
[0060]
本技术提供一种机房，包括机房冷却系统，其中机房冷却系统为上述任一种机房冷却系统。前文叙述了关于机房冷却系统的具体结构，本技术包括上述机房冷却系统，同样具有上述技术效果。
[0061]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0062]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。