本實用新型專利技術屬于暖通空調領域的空氣處理設備，特別是一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置，在機箱內的下部設置著防凍水箱，在防凍水箱內設置著換熱盤管，位于防凍水箱的上方設置著具有進風口和出風口的機箱，在機箱內依次設置著直接蒸發制冷裝置、第一表冷器和排風機，第一水泵通過水管將防凍水箱中的水輸送至直接蒸發制冷裝置的噴淋裝置。本實用新型專利技術結構合理，可以利用干空氣能和室外免費冷源，降低整個數據中心能耗，可以提高直接蒸發制冷換熱效率，有效解決了水箱的防凍問題，提高系統安全性。
【技術實現步驟摘要】
具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置
本技術屬于暖通空調領域的空氣處理設備，特別是一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置。
技術介紹
近年來，越來越多的不同規模的數據中心機房在全國各地興建起來，由于機房的發熱密度非常高，單位面積機房的發熱量已增加到500-2000W/㎡，為機房降溫的空調系統電耗占到了機房內機柜自身電耗的30%~40%。數據中心機房中一般需要設置全年運行的通風空調系統，而在干燥和寒冷區域北方地區有非常豐富的“干空氣能”和免費的室外冷源，因此在夏季或過渡季節可以利用室外的干空氣能制取數據中心機房末端所需要的冷水；在冬季或過渡季節可以采用室外免費的冷源（冷空氣）制取冷水，最大化的利用干空氣能和室外免費的冷源是數據中心節能的關鍵。現有的專利技術—全年運行空調冷卻裝置通過設置直接蒸發冷卻裝置及表面式換熱裝置，在室外溫度溫度比較低時，利用表面式換熱器和室外低溫空氣制取低溫液體用于用戶制冷，在室外干濕球溫度比較高時，通過直接蒸發冷卻裝置將室外空氣進行降溫后用于表面式換熱裝置制取低溫液體，這種冷卻方式雖然可以通過切換不同的運行模式，充分利用自然冷源，節能效果明顯，但在干熱地區，白天和夜晚的溫差較大，例如白天溫度較高時，就需要開啟直接蒸發冷卻裝置對空氣進行噴淋降溫，但在夜晚時，溫度較低，不需要開啟直接蒸發冷卻裝置就可以制取低溫液體，此時為確保水箱內的水不結凍，通常的做法是排空水箱內的水，但這種頻繁排水、補水的方式，導致水資源消耗量較大；如果不進行排水，因溫度較低，水箱內的水就存在結凍的風險。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置，其結構合理，可以利用干空氣能和室外免費冷源，降低整個數據中心能耗，可以提高直接蒸發制冷換熱效率，解決水箱的防凍問題，提高系統安全性。本技術的目的是這樣實現的：一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,在機箱內的下部設置著防凍水箱，在防凍水箱內設置著換熱盤管，位于防凍水箱的上方設置著具有進風口和出風口的機箱，在機箱內依次設置著直接蒸發制冷裝置、第一表冷器和排風機，第一水泵通過水管將防凍水箱中的水輸送至直接蒸發制冷裝置的噴淋裝置。本技術在直接蒸發制冷水箱的水箱內設置換熱盤管，將經過用戶換熱的高溫回液先經過表冷器被空氣冷卻，再經過換熱盤管被經過直接蒸發冷卻之后的冷水冷卻，溫度降低后用于用戶供液。或者將經過用戶換熱的高溫回液的一部分或全部通入換熱盤管內，利用高溫回液對水箱內的水進行加熱，確保了水箱內的水在不排空的情況下，也不會結凍，同時可以利用直接蒸發制冷裝置制取的冷水，對經過表冷器冷卻的液體進一步冷卻，與機械壓縮制冷機組相結合，確保了用戶低溫供液的安全性。優點：1、通過表冷器來實現高溫液體與低溫空氣之間的換熱，載冷介質閉式循環運行，系統安全性高；2、通過設置不同的運行模式，可以最大化的利用干空氣能和室外免費冷源；達到降低整個數據中心能耗的目的；3、直接蒸發制冷裝置的填料段傾斜設置，布水均勻，直接蒸發制冷換熱效率提高；4、過渡季節或冬季工況下，通過表冷器利用室外低溫空氣冷卻載冷介質，水量消耗量降低，系統安全性高；5、載冷介質可以是防凍液，如乙二醇溶液等，有效解決了冬季防凍問題；6、水箱內設置換熱盤管，利用用戶回液管中溫度比較高的載冷介質對水箱內的水進行加熱，有效避免了在夜間溫度較低，直接蒸發制冷裝置不運行，水箱內的水存在結凍的風險。本技術結構合理，實現了利用干空氣能和室外免費冷源，降低了整個數據中心能耗，提高了直接蒸發制冷換熱效率，解決了水箱的防凍問題，提高了系統安全性。附圖說明下面將結合附圖對本技術做進一步的描述，圖1為本技術實施例1結構示意圖，圖2為本技術實施例2結構示意圖，圖3為本技術實施例3結構示意圖，圖4為本技術實施例4結構示意圖，圖5為本技術實施例5結構示意圖，圖6為本技術實施例6結構示意圖，圖7為本技術實施例7結構示意圖，圖8為本技術實施例8結構示意圖，圖9為本技術實施例9結構示意圖，圖10為本技術實施例10結構示意圖，圖11為本技術實施例11結構示意圖，圖12為本技術實施例12結構示意圖。具體實施方式一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置，如圖1所示，在機箱1內的下部設置著防凍水箱7，在防凍水箱7內設置著換熱盤管8，位于防凍水箱7的上方設置著具有進風口2和出風口3的機箱1，在機箱1內依次設置著直接蒸發制冷裝置4、第一表冷器5和排風機6，第一水泵9通過水管將防凍水箱7中的水輸送至直接蒸發制冷裝置4的噴淋裝置。具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置包括直接蒸發制冷裝置4、防凍水箱7、換熱盤管8、第一表冷器5和排風機6，目的是在冬季時充分利用的室外低溫空氣制取低溫液體，在夏季時利用直接蒸發制冷裝置4冷卻空氣后用于第一表冷器5制取低溫液體，通過合理利用室外干空氣能及自然冷源，達到空調裝置全年運行節能節水的目的。如圖2所示，換熱盤管8布滿整個防凍水箱7，構成換熱盤管8的換熱管為一排或多排。換熱盤管8布滿整個水箱,換熱管的排數為一排或多排。如圖3所示，在防凍水箱7內設置著部分換熱盤管8，在防凍水箱7外部設置著第二水泵24，第二水泵24的吸水管口位于防凍水箱7內的一側，其出水管口位于防凍水箱7內的另一側。換熱盤管8布置在部分防凍水箱7，為確保防凍水箱7內的水可以均勻的被換熱管內的高溫液體加熱，可以在防凍水箱7內或者防凍水箱7外部設置第二水泵24，通過第二水泵24吸入防凍水箱7內的水，并通過第二水泵24出口打到防凍水箱7另一側，使防凍水箱7內的水均勻加熱，安全性更高，同時防凍水箱7內設置部分換熱盤管8，防凍水箱7維護清洗不受換熱盤管8的影響，操作方便。如圖1所示，回液管11連接著第一表冷器5的進液口，第一表冷器5的出液口連接著換熱盤管8的進液口，換熱盤管8的出液口連接著供液管10。夏季時，直接蒸發制冷裝置4制取的冷水溫度較低，高溫回液先經過第一表冷器5被空氣冷卻，溫度降低后再經過換熱盤管8被防凍水箱7中的冷水進一步冷卻，溫度降低的液體通過供液管10供給用戶；冬季時，直接蒸發制冷裝置4關閉，回液由室外低溫空氣通過第一表冷器5冷卻；過渡季節白天溫度比較高時，開啟直接蒸發制冷裝置4冷卻空氣，噴淋水被降溫，空氣在第一表冷器5中冷卻高溫回液，經過第一表冷器5的液體再經過換熱盤管8被防凍水箱7內的水進一步冷卻，夜間溫度比較低時，關閉直接蒸發制冷裝置4的循環泵，防凍水箱7內的水由經過第一表冷器5換熱后的液體在換熱盤管8中預熱，避免了防凍水箱7內的水結凍的危險。如圖12所示，第一表冷器5由上表冷器26和下表冷器27串聯組成，回液管11連接著上表冷器26的進液口，上表冷器26的出液口連接著下表冷器27的進液口，下表冷器27的出液口連接著換熱盤管8的進液口，換熱盤管8的出液口連接著供液管10。第一表冷器5由兩部分串聯組成，經過直接蒸發制冷裝置4換熱之后的空氣溫度從噴淋裝置到防凍水箱7由上到下依次降低，因此直接蒸發制冷裝置4上部溫度較高的空氣對應處理經過上表冷器26溫度較高的液體，高溫液體的溫度先降低之后，直接蒸發制冷裝置4下部溫度較低的空氣對應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：在機箱(1)內的下部設置著防凍水箱(7)，在防凍水箱(7)內設置著換熱盤管(8)，位于防凍水箱(7)的上方設置著具有進風口(2)和出風口(3)的機箱(1)，在機箱(1)內依次設置著直接蒸發制冷裝置(4)、第一表冷器(5)和排風機(6)，第一水泵(9)通過水管將防凍水箱(7)中的水輸送至直接蒸發制冷裝置(4)的噴淋裝置。
【技術特征摘要】
1.一種具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：在機箱(1)內的下部設置著防凍水箱(7)，在防凍水箱(7)內設置著換熱盤管(8)，位于防凍水箱(7)的上方設置著具有進風口(2)和出風口(3)的機箱(1)，在機箱(1)內依次設置著直接蒸發制冷裝置(4)、第一表冷器(5)和排風機(6)，第一水泵(9)通過水管將防凍水箱(7)中的水輸送至直接蒸發制冷裝置(4)的噴淋裝置。2.根據權利要求1所述的具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：換熱盤管(8)布滿整個防凍水箱(7)，構成換熱盤管(8)的換熱管為一排或多排。3.根據權利要求1所述的具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：在防凍水箱(7)內設置著部分換熱盤管(8)，在防凍水箱(7)外部設置著第二水泵(24)，第二水泵(24)的吸水管口位于防凍水箱(7)內的一側，其出水管口位于防凍水箱(7)內的另一側。4.根據權利要求1或2或3所述的具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：回液管(11)連接著第一表冷器(5)的進液口，第一表冷器(5)的出液口連接著換熱盤管(8)的進液口，換熱盤管(8)的出液口連接著供液管(10)。5.根據權利要求1或2或3所述的具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：第一表冷器(5)由上表冷器(26)和下表冷器(27)串聯組成，回液管(11)連接著上表冷器(26)的進液口，上表冷器(26)的出液口連接著下表冷器(27)的進液口，下表冷器(27)的出液口連接著換熱盤管(8)的進液口，換熱盤管(8)的出液口連接著供液管(10)。6.根據權利要求1或2或3所述的具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：回液管(11)連接著換熱盤管(8)的進液口，換熱盤管(8)的出液管連接著第一表冷器(5)的進液口，第一表冷器(5)的出液口連接著供液管(10)，在回液管(11)上設置著三通接口，其另一個接口連接著換熱盤管(8)的出液管。7.根據權利要求1或2或3所述的具有防凍水箱的數據機房全年運行空調冷卻裝置,其特征是：在供液管(10)和換熱盤管(8)的出口管之間設置著相互連通的旁路，在旁路上設置著第五閥門(16)，在回液管(11)上安裝著第一閥門(12)，換熱盤管(8)的進口管通過安裝的第二閥門(13)連接著位于第一閥門(12)前的回液管(11)上，位于旁路接口后部的換熱盤管(8)的出口管上安裝著第三閥門(14)，位于旁路接口前部的供液管(10)上安裝著第四閥門(15)，位于第四閥門(15)前部的供液管(1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于向陽，
申請(專利權)人：于向陽，
類型：新型
國別省市：新疆,65
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