数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组

本技术属于空调系统，涉及一种数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组。

背景技术：

1、随着5g时代的到来和“新基建”号角的吹响，我国数据中心迎来了一个新的黄金发展阶段，数据中心资源也正成为一种战略资源，但能耗指标和供电容量仍然是数据中心发展的主要限制因素；传统技术的数据中心空调系统不能充分利用自然冷源为数据中心降温，从而导致数据中心能耗常年居高不下，无法做到绿色节能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，能够充分利用自然冷源为数据中心降温，提高换热效率，降低数据中心能耗。

2、本实用新型所采用的技术方案是，数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，包括通过管道连接的室外机和室内机；

3、室外机包括有直接蒸发冷却模块及在直接蒸发冷却模块左右两侧对称设置的立管式间接蒸发冷却模块；

4、直接蒸发冷却模块的左右两侧呈对称设置有两个直接蒸发冷却模块进风口，两个立管式间接蒸发冷却模块靠近直接蒸发冷却模块的一侧均设置有一次风出口，两个直接蒸发冷却模块进风口分别与其对应一侧的立管式间接蒸发冷却模块的一次风出口连通；

5、直接蒸发冷却模块通过管道与室内机连接。

6、本实用新型的特点还在于：

7、室内机包括有室内机壳体，室内机壳体内设置有重力热管，室内机壳体内还水平设置有隔板，隔板套接在重力热管上，重力热管的重力热管冷凝段位于隔板的上方，重力热管的重力热管蒸发段位于隔板的下方；重力热管冷凝段上方设置有第一布水管，第一布水管上设置有若干个室内机喷头；重力热管冷凝段上还套接有集水盘，集水盘底部设有回水口通过回水管与直接蒸发冷却模块连接；隔板下方的室内机壳体的两个相对侧壁上分别设置有室内机进风口及室内机出风口，隔板下方的室内机壳体内按照空气流动方向依次设置有室内机粗效过滤器、室内机表冷器、重力热管蒸发段及室内机风机；第一布水管通过管道与室内机表冷器连接，室内机表冷器还通过供水管与直接蒸发冷却模块连接；第一布水管与室内机表冷器之间连接的管道上还设置有室内机循环水泵；供水管上还设置有机组供水循环水泵，回水管上还设置有机组回水循环水泵。

8、直接蒸发冷却模块包括有第一壳体，第一壳体内由上至下依次设置有第一轴流风机、第一挡水板、第一布水装置、填料及第一蓄水箱；第一轴流风机上方对应的第一壳体顶壁开有第一室外机出风口；

9、第一蓄水箱通过供水管与室内机表冷器连接；第一布水装置包括有第一布水管，第一布水管上设置有若干个第一喷头，第一布水管通过回水管与集水盘连接。

10、第一蓄水箱内还设置有第一浮球阀；第一蓄水箱的侧壁上还设置有第一溢水管及第二补水管。

11、立管式间接蒸发冷却模块包括有第二壳体，第二壳体靠近直接蒸发冷却模块一侧的侧壁上设置有一次风出口，一次风出口与其对应一侧的直接蒸发冷却模块进风口连通，第二壳体远离直接蒸发冷却模块一侧的侧壁上设置有室外机进风口，第二壳体内由上至下依次设置有第二轴流风机、第二挡水板、第二布水装置、立管式换热器及第二蓄水箱；

12、第二蓄水箱内设置有第二浮球阀及第二循环水泵，第二蓄水箱的侧壁上还设置有第二溢水管及第二补水管；

13、靠近室外机进风口处还设置有室外机粗效过滤器，室外机粗效过滤器与立管式换热器之间还设置有立管式间接蒸发冷却模块表冷器；

14、第二布水装置包括有第二布水管，第二布水管上设置有若干个第二喷头；

15、第二循环水泵、立管式间接蒸发冷却模块表冷器及第二布水管依次通过管道连接；

16、第二轴流风机上方对应的第二壳体顶壁设置有第二室外机出风口。

17、本实用新型的有益效果是：

18、1.本实用新型空调机组，室外机由两个对称布置的立管式间接蒸发冷模块和一个直接蒸发冷却模块组成，进一步提高了蒸发冷却的降温效果，降低了单级直接蒸发冷却对气象条件的依赖性；

19、2.本实用新型空调机组，室外机机组可根据季节变化自由切换机组运行，在过渡季和冬季时期，室外机两侧的立管式间接蒸发冷却模块停止运行，只需开启直接蒸发冷却模块，即室外低温新风直接通过室外机进风口、初效过滤器送入中间机组与填料表面的水膜进行热湿交换，制取低温冷水，最大限度的利用自然冷源，节省系统的运行能耗；

20、3.本实用新型空调机组，所制取的冷水先经过室内机表冷器对室内侧新风进行冷却，再通过布水器冷却重力热管冷凝段，最终回到室外侧；室内侧新风先被室外机制取的冷水预冷，再被重力热管蒸发段冷却，减小传热温差，大幅提高换热效率；

21、4.本实用新型空调机组，喷头可以采用螺旋形喷嘴，通过优化布水方式，实现液体在热源表面的均匀分布，避免了热点问题；

22、5.本实用新型空调机组，使用植物纤维填料，呈倒锥形布置，既具有吸湿性好、阻力小、阻燃性好、使用寿命长等优点，又使进风更加均匀，增大了与水的接触面积，提高了换热效率；

23、6.本实用新型空调机组，立管式换热器的换热管材料采用金属铝箔，强化了换热效果；换热管顶端可以加设导流檐，便于管内形成相对均匀稳定的贴附水膜；

24、7.本实用新型空调机组，立管式间接蒸发冷却器的管外为一次空气流道，流道较宽易于清扫维护，管内为二次空气及循环水流道，由于循环水自上而下的自冲刷作用，能大大缓解换热管堵塞问题；

25、8.本实用新型空调机组，重力热管冷凝段采用喷淋式液冷，可以在短时间内迅速将热量从热源带走，防止局部过热；

26、9.本实用新型机组，进一步提高了蒸发冷却的降温效果，降低了单级直接蒸发冷却对气象条件的依赖性，充分利用自然冷源为数据中心降温，提高换热效率，降低数据中心能耗。

技术特征：

1.数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，其特征在于，包括通过管道连接的室外机和室内机；

2.根据权利要求1所述的数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，其特征在于，所述室内机包括有室内机壳体(42)，室内机壳体(42)内设置有重力热管，室内机壳体(42)内还水平设置有隔板(43)，隔板(43)套接在重力热管上，重力热管的重力热管冷凝段(28)位于隔板(43)的上方，重力热管的重力热管蒸发段(23)位于隔板(43)的下方；重力热管冷凝段(28)上方设置有第一布水管(30)，第一布水管(30)上设置有若干个室内机喷头(29)；重力热管冷凝段(28)上还套接有集水盘(26)，集水盘(26)底部设有回水口通过回水管(17)与直接蒸发冷却模块连接；隔板(43)下方的室内机壳体(42)的两个相对侧壁上分别设置有室内机进风口(20)及室内机出风口(25)，隔板(43)下方的室内机壳体(42)内按照空气流动方向依次设置有室内机粗效过滤器(21)、室内机表冷器(22)、重力热管蒸发段(23)及室内机风机(24)；第一布水管(30)通过管道与室内机表冷器(22)连接，室内机表冷器(22)还通过供水管(16)与直接蒸发冷却模块连接；第一布水管(30)与室内机表冷器(22)之间连接的管道上还设置有室内机循环水泵(27)；供水管(16)上还设置有机组供水循环水泵(18)，回水管(17)上还设置有机组回水循环水泵(19)。

3.根据权利要求2所述的数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却模块包括有第一壳体(31)，第一壳体(31)内由上至下依次设置有第一轴流风机(34)、第一挡水板(35)、第一布水装置、填料(10)及第一蓄水箱(36)；第一轴流风机(34)上方对应的第一壳体(31)顶壁开有第一室外机出风口(37)；

4.根据权利要求3所述的数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，其特征在于，所述第一蓄水箱(36)内还设置有第一浮球阀(38)；第一蓄水箱(36)的侧壁上还设置有第一溢水管(39)及第二补水管(40)。

5.根据权利要求3所述的数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，其特征在于，所述立管式间接蒸发冷却模块包括有第二壳体(44)，第二壳体(44)靠近直接蒸发冷却模块一侧的侧壁上设置有一次风出口，所述一次风出口与其对应一侧的直接蒸发冷却模块进风口(32)连通，所述第二壳体(44)远离直接蒸发冷却模块一侧的侧壁上设置有室外机进风口(1)，所述第二壳体(44)内由上至下依次设置有第二轴流风机(14)、第二挡水板(13)、第二布水装置、立管式换热器(7)及第二蓄水箱(6)；

技术总结
本技术公开数据中心用蒸发冷却冷水机组与重力热管结合的空调机组，包括通过管道连接的室外机和室内机；室外机包括有直接蒸发冷却模块及在直接蒸发冷却模块左右两侧对称设置的立管式间接蒸发冷却模块；直接蒸发冷却模块的左右两侧呈对称设置有两个直接蒸发冷却模块进风口，两个立管式间接蒸发冷却模块靠近直接蒸发冷却模块的一侧均设置有一次风出口，两个所述直接蒸发冷却模块进风口分别与其对应一侧的立管式间接蒸发冷却模块的一次风出口连通；直接蒸发冷却模块通过管道与室内机连接。该机组能够充分利用自然冷源为数据中心降温，提高换热效率，降低数据中心能耗。

技术研发人员：黄翔,冯世豪,胡建,田金星,王欣
受保护的技术使用者：西安工程大学
技术研发日：20231024
技术公布日：2024/8/13