用于数据中心机房的冷却系统的制作方法

本公开涉及室内空气冷却技术领域，更具体地，涉及一种用于数据中心机房的冷却系统。

背景技术：

数据中心机房设备运行时发热量巨大，为了保证设备的正常运行，需要对数据中心机房进行降温冷却，使其保持在稳定的温度和湿度下。现有技术中，在对数据中心机房进行降温冷却时，多采用将喷淋水对室外新风直接进行喷淋的方式对室外新风进行蒸发降温，该种降温方法不仅用水量较大，并且如果水质结垢则进入到换热设备中的室外新风会对换热设备的性能产生较大影响，严重时甚至会损坏换热设备，造成维护成本的极大提高。

有鉴于此，需要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本公开的一个目的是提供一种用于数据中心机房的冷却系统的新技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于数据中心机房的冷却系统，所述用于数据中心机房的冷却系统包括：

气体换热室，所述气体换热室开设有进风口及回风口；

所述进风口用于供室外新风进入所述气体换热室，所述回风口用于供数据中心机房中的热风进入所述气体换热室；

湿膜，所述湿膜位于所述气体换热室内，且所述湿膜正对所述进风口设置；所述湿膜被配置为对所述室外新风进行降温并形成第一冷风；

换热器，所述换热器设置于所述气体换热室内，所述换热器被配置为对所述第一冷风与所述热风进行冷量传递，冷量传递后所述热风成为第二冷风并进入数据中心机房，所述第一冷风成为废热空气并排出所述气体换热室。

可选地，所述气体换热室内设置有加湿水泵及喷淋装置，所述加湿水泵用于为所述喷淋装置提供喷淋用水；所述喷淋装置用于为所述湿膜喷淋降温。

可选地，所述换热器至少包括第一换热器及第二换热器，所述第一换热器与所述第二换热器串联连接。

可选地，所述气体换热室内还设置有补冷组件，所述补冷组件被配置为在所述第二冷风进入数据中心机房前对所述第二冷风进行降温。

可选地，所述补冷组件包括补冷蒸发器、补冷压缩机及补冷冷凝器。

可选地，所述换热器设置有供所述第二冷风排出的冷风出风口及供所述废热空气排出的热风出风口；所述补冷蒸发器与所述冷风出风口对应设置，所述补冷冷凝器与所述热风出风口对应设置。

可选地，所述气体换热室还开设有供所述第二冷风进入数据中心机房的送风口。

可选地，所述气体换热室内对应所述送风口设置有送风机。

可选地，所述气体换热室还开设有供所述废热空气排出气体换热室的排风口。

可选地，所述气体换热室内对应所述排风口设置有排风机。

在本公开实施例提供的用于数据中心机房的冷却系统中，并没有将喷淋水直接对室外新风进行喷洒，而是将水喷洒到湿膜上，这样一方面可以节约喷淋用水；另一方面，可以避免喷淋水产生的水垢由室外新风带入到换热器中对换热器产生损坏。采用湿膜对室外新风进行直接蒸发降温，喷淋水直接喷洒在湿膜上，换热器为纯干模式换热，与水不进行直接接触，避免在换热器中产生水垢，水垢主要在湿膜中产生，通过定期更换湿膜就可以完全避免水垢对换热器的换热效率以及耐用性的影响。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。

图1为本公开一种用于数据中心机房的冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本公开实施例提供了一种用于数据中心机房的冷却系统，参考图1所示，该用于数据中心机房的冷却系统包括气体换热室101，所述气体换热室101开设有进风口102及回风口103；所述进风口102用于供室外新风进入所述气体换热室101，所述回风口103用于供数据中心机房中的热风进入所述气体换热室101；该用于数据中心机房的冷却系统还包括湿膜104及换热器，所述湿膜104位于所述气体换热室101内，且所述湿膜104正对所述进风口102设置；所述湿膜104被配置为对所述室外新风进行降温并形成第一冷风；所述换热器设置于所述气体换热室101内，所述换热器被配置为对所述第一冷风与所述热风进行冷量传递，冷量传递后所述热风成为第二冷风并进入数据中心机房，所述第一冷风成为废热空气并排出所述气体换热室101。

在本公开实施例提供的冷却系统中，室外新风从进风口102进入到气体换热室101中后，首先会经过湿膜104，湿膜104采用高分子复合材料制成，其具有极强的吸水性以及良好的自清洗能力，湿膜104能够提供室外新风与其表面之间较大的接触面积，当室外新风通过湿膜104时，湿膜104中的水分可以充分吸收室外新风的热量而发生汽化、蒸发，从而使室外新风达到加湿的目的，在这一加湿过程中，室外新风的湿度增加、温度下降形成第一冷风。由此，经过湿膜104加湿降温之后的室外新风(亦即第一冷风)进入到换热器中后，能够与在数据中心机房中产生的、经由回风口103进入换热器的热风进行良好的间接蒸发冷却，在此间接蒸发冷却过程中，第一冷风与热风产生热交换，第一冷风将冷量传递给热风，使得热风冷却温度降低并形成第二冷风，该第二冷风将回到数据中心机房中对数据中心机房进行降温冷却。在对数据中心机房进行降温冷却的过程中，室外新风并没有直接进入到数据中心机房中，而只是利用了室外新风的冷量，这样就避免了将室外新风中的灰尘及杂质带入到数据中心机房中对数据中心机房产生污染。并且，在本公开实施例提供的冷却系统中，并没有将喷淋水直接对室外新风进行喷洒，而是将水喷洒到湿膜104上，这样一方面可以节约喷淋用水；另一方面，可以避免喷淋水产生的水垢由室外新风带入到换热器中对换热器产生损坏。采用湿膜104对室外新风进行直接蒸发降温，喷淋水直接喷洒在湿膜104上，换热器为纯干模式换热，与水不进行直接接触，避免在换热器中产生水垢，水垢主要在湿膜中产生，通过定期更换湿膜就可以完全避免水垢对换热器的换热效率以及耐用性的影响。此外，在本公开实施例提供的冷却系统中，采用湿膜的间接蒸发冷却机组实现了新风通道与回风通道的单侧进风与排风，不同于传统间接蒸发冷却机组的新风通道与回风通道的两侧或多侧进风与排风方式，在本公开实施例对建筑要求较少，无需对数据中心机房建筑进行专门定制，更易于布置在传统数据中心机房建筑中。

在一个实施例中，所述气体换热室101内设置有加湿水泵105及喷淋装置，所述加湿水泵105用于为所述喷淋装置提供喷淋用水；所述喷淋装置用于为所述湿膜104喷淋降温。

在该具体的例子中，由喷淋装置对湿膜104进行喷淋加湿降温，并且由加湿水泵105为喷淋装置提供喷淋用水。其中，由于喷淋装置需要为湿膜104喷淋水分，因此喷淋装置需要设置在湿膜104附近；而加湿水泵105的设置位置则比较灵活，其可以设置在气体换热室101内的任意空位处。

在一个实施例中，所述换热器至少包括第一换热器106及第二换热器107，所述第一换热器106与所述第二换热器107串联连接。

在该具体的例子中，采用至少两个换热器，即第一换热器106与第二换热器107进行串联连接构成所述的换热器，这样可以增大第一冷风与热风的换热面积，使换热器的换热能力得以提高，从而得到更好的换热效果。

在一个实施例中，所述气体换热室101内还设置有补冷组件，所述补冷组件被配置为在所述第二冷风进入数据中心机房前对所述第二冷风进行降温。

在该具体的例子中，由于采用了补冷组件对第二冷风进行进一步降温，因此可以对数据中心机房产生更好的降温制冷效果。优选地，所述补冷组件采用环保型补冷制冷剂，环保型补冷制冷剂具有清洁环保、高效节能、制冷效果好的特点。

在一个实施例中，进一步地，所述补冷组件包括补冷蒸发器108、补冷压缩机109及补冷冷凝器110。

具体地，补冷蒸发器108是补冷组件的其中一个部件，其中，低温的冷凝液体通过补冷蒸发器108与外界的空气进行热交换，气化吸热从而达到制冷的效果。补冷冷凝器110是补冷组件的另一个部件，其属于换热器的一种，其可以把气体或蒸汽转变为液体，并将热量以很快的速度传到空气中，补冷冷凝器110的工作过程属于放热的过程。补冷压缩机109是补冷组件的又一个部件，补冷组件通过补冷压缩机109输入电能，从而将热量从低温环境排放到高温环境。

在一个实施例中，进一步地，所述换热器设置有供所述第二冷风排出的冷风出风口及供所述废热空气排出的热风出风口；所述补冷蒸发器108与所述冷风出风口对应设置，所述补冷冷凝器110与所述热风出风口对应设置。补冷压缩机109的设置位置则比较灵活，其可以设置在气体换热室101内的任意空位处。

具体地，一方面，在第二冷风从冷风出风口排出进入数据中心机房之前，第二冷风会经过补冷蒸发器108，从而补冷蒸发器108可以对第二冷风进行进一步降温；另一方面，补冷冷凝器110与热风出风口对应设置，这样补冷冷凝器110工作时所散发的热量可以与废热空气一起排出气体换热室101。可以理解的是，在气体换热室101上除了开设有进风口102及回风口103外，还开设有供第二冷风进入数据中心机房的送风口111及供废热空气排出气体换热室101的排风口112。在一个实施例中，进一步地，在气体换热室101内，对应送风口111设置有送风机113，送风机113的设置可以帮助加速促进第二冷风进入数据中心机房。在一个实施例中，进一步地，在气体换热室101内，对应排风口112设置有排风机114，排风机114可以帮助加速促进废热空气排出气体换热室101。

本公开实施例的冷却系统的冷却方法具体如下：

利用所述湿膜104对所述室外新风进行降温并形成第一冷风；利用换热器对所述第一冷风与所述热风进行冷量传递，冷量传递后所述热风成为第二冷风；在第一状态下，利用所述第二冷风对所述数据中心机房进行制冷。

在该实施例的冷却方法中，所述的第一状态可以理解为当利用湿膜104给室外新风降温并形成第一冷风后，第一冷风的温度已经足以满足数据中心机房制冷所需的温度，例如在冬季的时候；所述的第一状态还可以理解为室外新风温度较低的状态。

在一个实施例中，进一步地，利用所述第二冷风对所述数据中心机房进行制冷之前，所述方法还包括：对所述第二冷风进行过滤净化。

在该具体的例子中，首先对第二冷风进行过滤净化，再将第二冷风送入到数据中心机房中对数据中心机房进行制冷降温，这样可以确保数据中心机房中空气的洁净度。

在一个实施例中，进一步地，所述冷却系统还包括补冷组件；所述方法还包括：在第二状态下，利用所述补冷组件对所述第二冷风进行降温并形成第三冷风；利用所述第三冷风对所述数据中心机房进行制冷。

在该具体的例子中，所述第二状态可以理解为当利用湿膜104给室外新风降温并形成第一冷风后，第一冷风的温度不足以满足数据中心机房制冷所需的温度，需要进行电制冷辅助制冷即开启补冷组件的情况，例如夏季；所述第二状态还可以理解为室外新风温度较高的状态，室外新风只经过湿膜104的降温不足以将数据中心机房出来的热风冷却到合适的温度，因此需要进行电制冷辅助制冷，即开启补冷组件进行补充制冷，对所述第二冷风再进行降温。在该第二状态下，首先利用湿膜104对室外新风进行降温，得到第一冷风；第一冷风通过换热器对数据中心机房出来的热风进行冷量传递并使所述热风形成第二冷风，这视为第一次换热降温过程。该第一次换热降温过程形成的第二冷风的温度不足以达到对数据中心机房制冷的温度要求，因此需要利用补冷组件对第二冷风进行降温并形成第三冷风，利用该第三冷风对所述数据中心机房进行制冷。

在一个实施例中，进一步地，利用所述第三冷风对所述数据中心机房进行制冷之前，所述方法还包括：对所述第三冷风进行过滤净化。

在该具体的例子中，首先对第三冷风进行过滤净化，再将第三冷风送入到数据中心机房中对数据中心机房进行制冷降温，这样可以确保数据中心机房中空气的洁净度。

在一个实施例中，进一步地，所述换热器至少包括第一换热器106及第二换热器107，所述第一换热器106与所述第二换热器107串联连接；

所述利用换热器对所述第一冷风与所述热风进行冷量传递包括：

利用所述第一换热器106对所述第一冷风与所述热风进行第一次冷量传递且利用所述第二换热器107对所述第一冷风与所述热风进行第二次冷量传递。

在该具体的例子中，换热器包括串联连接的第一换热器106及第二换热器107，这样，第一冷风与数据中心机房出来的热风可以分别在第一换热器106与第二换热器107中进行两次间接蒸发冷却，从而使得第一冷风与所述热风的换热效果更佳。

虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。