循环制冷系统、数据中心机房及数据中心的制作方法

1.本实用新型涉及调节制冷技术领域，尤其涉及一种循环制冷系统、数据中心机房及数据中心。


背景技术：

2.随着数据中心规模和集成度的发展，服务器设备功率密度与日俱增，热密度增长，带来了两方面的问题：一方面，机房内消耗的电量大幅度的增长；另一方面，服务器散热问题变得越来越严重，消耗大量能源。有时因为冷却调节不够合理，还会因为设备发热而导致设备停机。
3.现在传统的机房采用机械制冷，制冷消耗的电能占到机房能耗的35％以上，而且制冷效果还有待提高，这对数据中心的日常管理工作带来一定的困难。目前，市面上的间接蒸发冷却空调机组在调节上不够精细，且在调节过程中，进入机房风道的冷风温度不均匀，导致其不能很好的对数据中心机房进行制冷。另外，在一些大型的数据中心机房内，需要大量的空调机组对机房进行制冷，从而带来了极大的消耗，浪费大量的资源。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种循环制冷系统、数据中心机房及数据中心。所述技术方案如下：
5.第一方面，提供了一种循环制冷系统，用于对数据中心机房制冷，包括：
6.制冷腔室，通过送风通道与所述数据中心机房相连通；
7.换热通道，设置于所述制冷腔室上，以使外界的空气通过输入至所述制冷腔室内进行换热并输出；
8.冷却装置，设置于所述制冷腔室处，以将进入到所述制冷腔室的气体温度降低；
9.所述送风通道内设置有用于将空气输入到所述制冷腔室内的送风装置。
10.在一个实施例中，所述冷却装置包括喷淋降温组件，所述喷淋降温组件设置于所述制冷腔室内，以在所述制冷腔室内喷淋降温。
11.在一个实施例中，所述喷淋降温组件包括：
12.接水槽，设置于所述制冷腔室下方，所述制冷腔室与所述接水槽连通；
13.喷淋件，设置于所述制冷腔室上方；
14.所述接水槽与所述喷淋件之间连接有输水管，且在所述输水管上设置有水泵。
15.在一个实施例中，所述冷却装置还包括多组机械制冷组件，每组所述机械制冷组件上均分别设置有独立控制开关；
16.所述机械制冷组件设置于所述送风通道内，且所述机械制冷组件的散热端设置于所述换热通道的输出端。
17.在一个实施例中，所述机械制冷组件包括压缩机、冷凝器以及蒸发器；
18.其中，所述压缩机与所述蒸发器设置于所述送风通道处，所述冷凝器设置于所述
换热通道的输出端；
19.所述压缩机与所述冷凝器之间连接有排气管路，所述冷凝器与所述蒸发器之间连接有出液管路，所述蒸发器与所述压缩机之间连接有吸气管路；
20.所述出液管理上设置有节流阀。
21.在一个实施例中，所述循环制冷系统还包括空气混合器；
22.所述空气混合器设置于所述送风通道内，且所述空气混合器位于所述送风装置与所述数据中心机房之间。
23.在一个实施例中，所述循环制冷系统还包括循环管道，所述循环管道一端与所述数据中心机房连通，另一端与所述制冷腔室相连通。
24.第二方面，提供了一种数据中心机房，包括上述实施例中任一项所述的循环制冷系统。
25.第三方面，提供了一种数据中心，包括上述实施例中所述的数据中心机房。
26.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
27.本实用新型实施例中，通过制冷腔室、换热通道以及冷却装置等结构的设置，在对数据中心机房进行制冷时，可合理的利用自然冷源来对其进行制冷，只有后续的外界温度升高时，才会利用冷却装置来进一步进行制冷，从而在极大程度上降低能耗，节约大量的资源，另外，其也满足对数据中心机房制冷的要求，以更好的对数据中心进行制冷。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本实用新型实施例提供的循环制冷系统的整体结构示意图；
30.图2是本实用新型实施例提供的循环制冷系统未安装冷却装置结构示意图；
31.图3是本实用新型实施例提供的循环制冷系统安装喷淋降温组件后的结构示意图；
32.图4是本实用新型实施例提供的循环制冷系统安装部分机械制冷组件后的结构示意图；
33.图5是本实用新型实施例提供的循环制冷系统的机械制冷组件的结构示意图；
34.图6是本实用新型实施例提供的循环制冷系统的空气混合器的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.10、制冷腔室；11、送风通道；12、送风装置；20、换热通道；21、换热风机；31、接水槽；32、喷淋件；33、输水管；34、水泵；40、机械制冷组件；41、压缩机；42、冷凝器；43、蒸发器；44、排气管路；45、出液管路；46、吸气管路；47、节流阀；50、空气混合器；60、循环管道。
具体实施方式
37.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。本技术使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一
端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
38.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.本实用新型实施例提供了一种循环制冷系统，该循环制冷系统连接于数据中心机房上，以对数据中心机房制冷。
40.如图1和图2所示，上述循环制冷系统包括制冷腔室10、换热通道20和冷却装置，其中，制冷腔室10通过送风通道11与数据中心机房相连通，在送风通道11内设置有用于将空气输入到所述制冷腔室10内的送风装置12。从而，在开启送风装置12后，可使制冷腔室10的内的空气被送入到数据中心机房内。
41.上述换热通道20设置于制冷腔室10上，以使外界的空气通过输入至所述制冷腔室10内进行换热并输出，其中，该换热通道20自下而上设置，即，使换热通道20的输入端连接至制冷腔室10下方，而输出端设置于制冷腔室10的上方，这样，可使外接的空气通过换热通道20下方的输入端进入到制冷腔室10内，之后可从换热通道20上方的输出端输出。
42.另外，冷却装置设置于制冷腔室10处，从而通过冷却装置可将进入到制冷腔室10内的气体温度降低。
43.通过此种结构的设置，在对数据中心制冷时，可使外界的空气通过换热通道20进入到制冷腔室10内，从而使外界的空气在制冷腔室10内发生热交换，这样的在相对寒冷的季节时，在使外界空气进入到制冷腔室10内后，可充分的与制冷腔室10内的空气发生热交换，接着通过换热通道20输出端再次输出到外界，从而之后使送风装置12将制冷腔室10内的空气送入到数据中心机房后可达到降温的效果。另外，在外界温度较高，只是利用外界空气在制冷腔室10内不能充分的对制冷腔室10内的空气进行制冷时，可开启冷却装置来对制冷腔室10内的空气进行降温，以保证对数据中心机房的制冷效果。如此，可充分的对数据中心机房制冷，同时可节约一定的能源，降低消耗。
44.需要说明的是，上述送风通道11内设置的送风装置12可以为抽风机，在使抽风机安装到送风通道11内后，可便于将空气抽入到数据中心机房内。
45.另外，如图2所示，在上述换热通道20输出端的位置也可固定安装换热风机21，从而便于将外界空气抽入到制冷腔室10内，并将制冷腔室10内的热空气排出。
46.在一个实施例中，如图1所示，上述冷却装置包括喷淋降温组件，该喷淋降温组件设置述制冷腔室10内，以在制冷腔室10内喷淋降温。
47.这样在外界温度相对较高时，可利用喷淋降温组件向制冷腔室10内喷水，使水蒸发而带走制冷腔室10内的热量，以达到对制冷腔室10降温的效果。
48.具体的，如图3所示，该喷淋降温组件可以包括接水槽31和喷淋件32，其中，接水槽31设置于制冷腔室10下方，在制冷腔室10下方设置有出水通道，以使得制冷腔室10与接水槽31连通，即，使喷淋到制冷腔室10内的水可通过出水通道流入到接水槽31内，喷淋件32设置于制冷腔室10上方，且在接水槽31与喷淋件32之间连接有输水管33，在输水管33上设置有水泵34。
49.如此，在使接水槽31内注入一定量的水之后，可利用水泵34将水通过输水管33输入到喷淋件32内，以通过喷淋件32将使水喷入到制冷强制内，从而使水在制冷腔室10内蒸发而带走热量，而未被蒸发的水可通过制冷腔室10底部的出水通道重新回到接水槽31内以重复利用，达到更好的节约资源的效果。
50.其中，该喷淋件32可由喷淋管和连接至喷淋管上的多个喷头构成，在使输水管33的一端与接水槽31连通，另一端与喷淋管连通后，能够保证使水通过喷头相对分散的喷淋到制冷腔室10内。进一步的，为了更好的使水在制冷腔室10内分散开来以更好的实现蒸发降温的效果，可使用雾化喷头连接至喷淋管上，从而可更好的使水雾蒸发，以吸走制冷腔室10内的热量。
51.在此需要说明的是，上述接水槽31可设置到换热通道20输入端的下方，使喷淋到制冷腔室10内的水可通过换热通道20的输入端流入到接水槽31内。
52.在一个实施例中，如图1所示，上述冷却装置还可以包括多组机械制冷组件40，该机械制冷组件40设置于送风通道11内，且机械制冷组件40的散热端设置于换热通道20的输出端处。
53.这样的话，在外界温度过高，利用喷淋降温组件不足以实现降温的效果时，可利用机械制冷组件40进行降温，以保证对数据中心机房制冷的效果，同时，由于使机械制冷组件40的散热端设置到换热通道20的输出端处，可使机械制冷组件40散发的热量输出到外界，避免影响对数据中心机房的制冷效果。
54.另外，上述每组机械制冷组件40上的均独立的设置有独立控制开关，这样可分别控制每组机械制冷组件40的运行，从而可根据实际需要来控制每个机械制冷组件40的运行，即，可根据外界温度来控制开启机械制冷组件40的数量来进行制冷，避免直接全部开启而导致浪费资源。
55.例如，参考图1和图4所示，在送风通道11设置四组机械制冷组件40，在外界的温度上升而利用喷淋降温组件不能完全实现降温效果后，可相对开启其中一组机械制冷组件40进行制冷，以对数据中心机房进行制冷；而之后外界温度再次升高时，可相对开启两组机械制冷组件40进行制冷；接着外界温度又一次升高时，可开启三组机械制冷组件40进行制冷；最后若之前的情况还不能达到制冷要求，可将四组机械制冷组件40全部开启。如此可合理利用每个机械制冷组件40的开闭，从而节省大量的资源。
56.在一个实施例中，如图4和图5所示，上述机械制冷组件40包括压缩机41、冷凝器42以及蒸发器43，其中，压缩机41与所述蒸发器43固定设置于送风通道11上，冷凝器42固定连接于换热通道20的输出端处，在压缩机41与冷凝器42之间连接有排气管路44，冷凝器42与蒸发器43之间连接有出液管路45，蒸发器43与压缩机41之间连接有吸气管路46，另外在出液管理上安装有节流阀47。
57.通过这样的设置，在进行制冷的过程中，由于冷凝器42处于换热通道20的输出端
上，而压缩机41与蒸发器43连接至送风通道11上，从而在制冷时，热量可直接散发到换热通道20上，之后可直接从换热通道20流出，不会影响对数据中心机房的制冷。
58.在一个实施例中，如图1所示，上述循环制冷系统还包括空气混合器50，该空气混合器50设置于送风通道11内，且空气混合器50位于送风装置12与数据中心机房之间的位置。
59.通过空气混合器50的设置，在使送风装置12向数据中心机房送风时，气流会先通过空气混合器50混合均匀，最后在从空气混合器50吹入到数据中心机房内，从而保证使气流均匀的吹入到数据中心机房内。
60.在本实施例中，如图6所示，上述空气混合器50可以为呈一面开口的壳体结构，该壳体结构固定安装至送风通道11内，其中，壳体结构开口的一面朝向送风装置12，而壳体结构正对开口一面的侧壁上均匀设置有多个透风孔。这样在使气流被吹入到该壳体结构内后，在壳体充斥气体后可分别从每个透风孔排出，以使气流均匀的被吹出，使得气流均匀的吹入到数据中心机房内。
61.在一个实施例中，如图1所示，上述循环制冷系统还可以包括循环管道60，该循环管道60一端与数据中心机房相连通，另一端与制冷腔室10相连通。通过此种结构设置，可使数据中心内的热空气重新进入到制冷腔室10内进行制冷，最后在回流到数据中心机房内，从而可在一定程度上避免使数据中心机房内的热空气直接排出到外界而导致周边温度升高。
62.基于同样的技术构思，本实用新型实施例还提供一种数据中心机房，该数据中心机房包括上述实施例中涉及的循环制冷系统。
63.通过将此循环制冷系统设置到数据中心机房上后，可充分的对数据中心机房进行降温，满足机房降温的要求，从而在保证对数据中心机房进行降温的同时，还可降低数据中心机房进行降温时而产生的能耗，极大程度上节省了资源。
64.基于同样的技术构思，本实用新型实施例还提供一种数据中心，该数据中心包括上述实施例涉及的数据中心机房。
65.在利用上述数据中心机房构建形成数据中心后，可更好的满足各机房的稳定的要求，另外由于其最大限度上利用了自然能源，可在极大程度上降低数据中心整体的能耗，节省大量的资源。
66.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。