CN203116208U

CN203116208U - 数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统

Info

Publication number: CN203116208U
Application number: CN 201320122734
Authority: CN
Inventors: 黄翔; 范坤; 宋姣姣
Original assignee: Xian Polytechnic University
Current assignee: Xian Polytechnic University
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2023-03-19

Abstract

本实用新型公开了数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，包括有设置于室内的空气处理机组和设置于室外的蒸发冷却高温冷水机组及机械制冷冷水机组，空气处理机组通过管网分别与蒸发冷却高温冷水机组及机械制冷冷水机组连接。本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统不仅具有较好的制冷能力，而且具有良好的节能效果，同时非常适用于空气含尘量较大的地区。

Description

数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统

技术领域

本实用新型属于空调制冷设备技术领域，涉及一种数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，具体涉及一种由高温表冷器、低温表冷器、直接蒸发冷却器、蒸发冷却高温冷水机组与机械制冷复合组成的机房外冷式空调系统。

背景技术

在我国有着非常丰富的可再生能源——干空气能，针对这种有利的气候特征应充分加以利用，以缓解我国的夏季能源制冷消耗大的问题。

蒸发冷却空调技术即充分利用干空气能而达到降温节能的效果。经过不断的研究和测试，将蒸发冷却高温冷水机组、直接蒸发冷却器及冷水机组复合而构成的空调系统能发挥出蒸发冷却空调的优势，其中的蒸发冷却高温冷水机组是一种结构紧凑、降温能力强的蒸发冷却设备，具有低碳、环保、能耗低的优点，是一种符合我国“节能减排”政策环境的设备，目前在我国西北地区已经得到很好应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，不仅提高了制冷的能力，而且具有良好的节能效果。

本实用新型所采用的技术方案是，数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，包括有设置于室内的空气处理机组和设置于室外的蒸发冷却高温冷水机组及机械制冷冷水机组，空气处理机组通过管网分别与蒸发冷却高温冷水机组及机械制冷冷水机组连接。

本实用新型的特点还在于，

空气处理机组包括有空调机组，空调机组相对的两侧壁上分别设置有进风口、排风口，空调机组内按新风进入方向依次设置有初效过滤器、高温表冷器、低温表冷器、直接蒸发冷却器a、挡水板及送风机，低温表冷器的下部设置有凝水盘，直接蒸发冷却器a包括有填料a，填料a的上部设置有布水器，填料a的下部设置有蓄水池，蓄水池通过供水管与布水器连接，供水管上设置有循环水泵a。

直接蒸发冷却器a中的填料采用植物纤维填料、高分子材料填料、铝箔填料或不锈钢填料。

蒸发冷却高温冷水机组内设置有直接蒸发冷却器b，直接蒸发冷却器b的两侧分别设置有一个间接蒸发冷却器，两个间接蒸发冷却器所对应的蒸发冷却高温冷水机组侧壁上都设置有新风口；

直接蒸发冷却器b包括有填料b，填料b的上部依次设置有布水装置a、挡水板及排风机，填料b的下部设置有集水箱；

间接蒸发冷却器包括有换热器，换热器的上部依次设置有布水装置、挡水板及风机，换热器下部设置有水箱，水箱通过水管与布水装置连接，水管上设置有水泵。

直接蒸发冷却器b中的填料采用植物纤维填料、高分子材料填料、铝箔填料或不锈钢填料。

空气处理机组内的高温表冷器通过进水管G₁与蒸发冷却高温冷水机组内的布水装置a连接，高温表冷器还通过出水管G₂与集水箱连接，进水管G₁上设置有循环泵和阀门，低温表冷器分别通过进水管G₃、出水管G₄与机械制冷冷水机组连接，进水管G₃上设置有循环泵，出水管G₄上设置有阀门。

本实用新型的有益效果在于：

1）本实用新型的复合空调系统中的空气处理机组具有体积小及占地面积小的优点，当空气处理机组需要设置在空调机房内时，可有效节省室内空间；

2）本实用新型的复合空调系统中的蒸发冷却高温冷水机组采用间接+直接蒸发冷却结构，其整机结构配置更合理，冷却能力更强，还能适用于空气含尘量较大的地区；

3）本实用新型的复合空调系统中分别设置高温表冷器和低温表冷器，可根据室外气象条件及机房内部负荷变化的需要，灵活调整开启运行的模式，细化各功能段的作用，最终达到节能的目的。

附图说明

图1是本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统的结构示意图；

图2是采用本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统对空气进行处理的过程图。

图中，1.进风口；2.初效过滤器；3.高温表冷器；4.凝水盘；5.低温表冷器；6.循环水泵a；7.蓄水池；8.填料a；9.挡水板a；10.送风机；11.布水器；12.蒸发冷却高温冷水机组，13.机械制冷冷水机组，14.空气处理机组，15.直接蒸发冷却器a，16.排风口，17.新风口，18.直接蒸发冷却器b，19.间接蒸发冷却器，20.填料b，21.布水装置a，22.集水箱，23.换热器。

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。

本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其结构如图1所示，包括有设置于室内的空气处理机组14和设置于室外的蒸发冷却高温冷水机组12及机械制冷冷水机组13，空气处理机组14通过管网分别与蒸发冷却高温冷水机组12及机械制冷冷水机组13连接。

空气处理机组14包括有空调机组，空调机组相对的两侧壁上分别设置有进风口1、排风口16，空调机组内按新风进入方向依次设置有初效过滤器2、高温表冷器3、低温表冷器5、直接蒸发冷却器a15、挡水板a9及送风机10，低温表冷器5的下部设置有凝水盘4，直接蒸发冷却器a15包括有填料a8，填料a8的上部设置有布水器11，填料a8的下部设置有蓄水池7，蓄水池7通过供水管与布水器11连接，供水管上设置有循环水泵a6。

蒸发冷却高温冷水机组12内设置有直接蒸发冷却器b18，直接蒸发冷却器b18的两侧分别设置有一个间接蒸发冷却器19，两侧的间接蒸发冷却器19所对应的蒸发冷却高温冷水机组12侧壁上都设置有新风口17；

直接蒸发冷却器b18包括有填料b20，填料b20的上部依次设置有布水装置a21、挡水板及排风机，填料b20的下部设置有集水箱22；

间接蒸发冷却器19包括有换热器23，换热器23的上部依次设置有布水装置、挡水板及风机，换热器23下部设置有水箱，水箱通过水管与布水装置连接，水管上设置有水泵。

空气处理机组14通过管网与蒸发冷却高温冷水机组12及机械制冷冷水机组13连接，其管网结构为：空气处理机组14内的高温表冷器3通过进水管G₁与蒸发冷却高温冷水机组12内的布水装置a21连接，高温表冷器3还通过出水管G₂与集水箱22连接，进水管G₁上设置有循环泵和阀门，低温表冷器5分别通过进水管G₃、出水管G₄与机械制冷冷水机组13连接，进水管G₃上设置有循环泵，出水管G₄上设置有阀门。

本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统中，设置于室外的蒸发冷却高温冷水机组12和机械制冷冷水机组13分别为设置于室内的空气处理机组14中的高温表冷器3和低温表冷器5供应低温冷水，需要处理的空气通过进风口1进入空气处理机组14内，先经过初效过滤器2过滤之后进入高温表冷器3进行等湿冷却，然后再进入带凝水盘4的低温表冷器5进行进一步的等湿降温，最后通过直接蒸发冷却器a15进行等焓降温，再通过挡水板a9后，由送风机10送至空调区域。

当空气处理机组14在室内温度高于室外温度时，处理100%室外新风送入室内，再由送风系统排出；当室内温度低于室外温度时，该空气处理机组14按照一定的混合比处理新风和回风混合后的空气，或者处理100%回风，均可实现。

本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统即可采用全新风直流式系统，也可以按照一定新风和回风比例处理空气。经过直接蒸发冷却器处理过的空气是低温高湿的空气，能够满足数据机房空气加湿的需要，其中的直接蒸发冷却器中的填料采用植物纤维填料、高分子材料填料、铝箔填料和不锈钢填料。经过蒸发冷却高温冷水机组12处理过的高温冷水经过管路通入空调机房中空气处理机组的高温表冷器3中，对空气进行冷却，经过高温表冷器3的空气如果还不能达到数据机房对进风的温度要求，就需要开启机械制冷冷水机组13，机械制冷冷水机组13产出的低温冷水再通入低温表冷器5，对空气进行进一步处理，然后经过直接蒸发冷却段送入数据机房内部。这样的设计细化了降温过程，如果高温表冷器3处理后的空气能够满足送风要求，就不需要机械制冷冷水机组13，如果需要开启机械制冷冷水机组13，那么蒸发冷却高温冷水机组12对空气进行预冷，减小冷水机组的运行负荷，蒸发冷却高温冷水机组12的运行成本远低于机械制冷冷水机组13的运行成本，降低了整套数据机房空调系统的运行能耗，达到节能的目的。

本实用新型数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统中室内的空气处理机组14处理全新风的工作过程：

空调机房中的空气处理机组14在过渡季节处理全新风时焓湿图如图2所示，（图2表示的是处于过度季节时处理空气的过程）运行本实用新型的复合空调系统时：开启蒸发冷却高温冷水机组12，关闭机械制冷冷水机组13，蒸发冷却高温冷水机组12为空气处理机组14中的高温表冷器3提供高温冷水，室外新风经过进风口1、初效过滤器2之后进入高温表冷器3，从图2中的W点等湿冷却至a点，然后被处理空气达到直接蒸发冷却器a15内，在直接蒸发冷却器a15中被处理空气从a点等焓冷却至图2中的送风状态点O点，然后通过挡水板a9，最后由送风机10送入室内，到达N点。

本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统中水系统的工作过程：

在蒸发冷却高温冷水机组12中，集水箱22中的水通过循环泵送到位于空调机房中空气处理机组14中的高温表冷器3中，高温表冷器3对通过其外表面的被处理空气进行等湿冷却后，水温上升，通过管路和循环泵回到蒸发冷却高温冷水机组12中，如此循环。

机械制冷冷水机组13中的低温冷水通过管路和循环泵送到位于空调机房中空气处理机组14中的低温表冷器5中，低温表冷器5对通过其外表面的被处理空气进行等湿冷却后，水温上升，然后通过管路和循环泵回到机械制冷冷水机组13中，如此循环。

直接蒸发冷却器a15中，蓄水池7中的水通过循环水泵a6输送至位于填料a8顶部的布水器11中，然后均匀的喷淋到填料a8上，最后多余的水在重力的作用下回到蓄水池7中，如此循环。

本实用新型的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统克服现有技术中存在的不足之处，使其能够更有效的应用到实际当中，通过将高温表冷器、低温表冷器、直接蒸发冷却器、蒸发冷却高温冷水机组和机械制冷冷水机组适当的结合构建出了一种针对数据中心机房设计的空调系统。

Claims

1.数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其特征在于，包括有设置于室内的空气处理机组（14）和设置于室外的蒸发冷却高温冷水机组（12）及机械制冷冷水机组（13），所述空气处理机组（14）通过管网分别与所述蒸发冷却高温冷水机组（12）及机械制冷冷水机组（13）连接。

2.根据权利要求1所述的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其特征在于，所述空气处理机组（14）包括有空调机组，所述空调机组相对的两侧壁上分别设置有进风口（1）、排风口（16），所述空调机组内按新风进入方向依次设置有初效过滤器（2）、高温表冷器（3）、低温表冷器（5）、直接蒸发冷却器a（15）、挡水板（9）及送风机（10），所述低温表冷器（5）的下部设置有凝水盘（4），所述直接蒸发冷却器a（15）包括有填料a（8），所述填料a（8）的上部设置有布水器（11），所述填料a（8）的下部设置有蓄水池（7），所述蓄水池（7）通过供水管与所述布水器（11）连接，所述供水管上设置有循环水泵a（6）。

3.根据权利要求2所述的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其特征在于，所述的直接蒸发冷却器a（15）中的填料采用植物纤维填料、高分子材料填料、铝箔填料或不锈钢填料。

4.根据权利要求1所述的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其特征在于，所述蒸发冷却高温冷水机组（12）内设置有直接蒸发冷却器b（18），所述直接蒸发冷却器b（18）的两侧分别设置有一个间接蒸发冷却器（19），两个间接蒸发冷却器（19）所对应的蒸发冷却高温冷水机组（12）侧壁上都设置有新风口（17）；

所述直接蒸发冷却器b（18）包括有填料b（20），所述填料b（20）的上部依次设置有布水装置a（21）、挡水板及排风机，所述填料b（20）的下部设置有集水箱（22）；

所述间接蒸发冷却器（19）包括有换热器（23），所述换热器（23）的上部依次设置有布水装置、挡水板及风机，所述换热器（23）下部设置有水箱，所述水箱通过水管与布水装置连接，所述水管上设置有水泵。

5.根据权利要求4所述的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其特征在于，所述的直接蒸发冷却器b（18）中的填料采用植物纤维填料、高分子材料填料、铝箔填料或不锈钢填料。

6.根据权利要求2或4所述的数据机房用外冷式蒸发冷却与机械制冷复合空调系统，其特征在于，所述空气处理机组（14）内的高温表冷器（3）通过进水管G1与所述蒸发冷却高温冷水机组（12）内的布水装置a（21）连接，所述高温表冷器（3）还通过出水管G₂与所述集水箱（22）连接，所述进水管G₁上设置有循环泵和阀门，所述低温表冷器（5）分别通过进水管G₃、出水管G₄与所述机械制冷冷水机组（13）连接，所述进水管G₃上设置有循环泵，所述出水管G₄上设置有阀门。