[实用新型]数据中心超薄壁式制冷系统

说明书

技术领域

 本实用新型属于空调技术领域，具体的说，是涉及一种数据中心超薄壁式制冷系统。

背景技术

IDC数据中心作为行业信息化的重要载体，提供信息数据存储和信息系统运行平台支撑，是推进新一代信息技术产业发展的关键资源。据斯坦福大学教授奥内桑·G ·库穆尼的研究数据显示，2010年全球数据中心耗电量达到了惊人的1988亿千瓦时，约占全球发电量的1.1%至1.5%，而在拥有大量数据中心的美国，这个比例已达1.7%－2.2%。2011年，我国数据中心总耗电量达700亿千瓦时，已经占到全社会用电量的1.5%，相当于2011年天津市全年的总用电量。

因此，持续且有效地降低数据中心的运营成本已经成为当务之急。空调系统用于对数据中心进行降温处理，是保持数据中心的高效率运行的条件之一；然而，现有技术中，数据中心的空调系统能耗非常高，其占数据中心总能耗的30~45%，进而导致数据中心PUE值（数据中心总能耗/IT设备能耗）居高不下，增加了数据中心的运营成本。

不断地开拓节能节电的空调系统已经列入制造商和数据中心运营商的战略性创新发展规划，找寻创新型的、具有发展以及市场应用前景的节能技术，降低空调系统能耗，进而降低数据中心PUE值（数据中心总能耗/IT设备能耗）成为每一个空调制造商必须考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构紧凑、节能高效的数据中心超薄壁式制冷系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

数据中心超薄壁式制冷系统，包括制冷机构，与该制冷机构相连并设置于机房内的空调壁机构，以及为所述数据中心超薄壁式制冷系统运行提供动力的动力系统。

具体的说，所述空调壁机构包括由至少一个与制冷机构相连的空调壁单元组成的空调壁主体，以及将机房内产生的热空气吸入空调壁单元进行冷却并将冷却后的冷空气再送入机房内的风机。

为了节省数据中心机房的空间，在一种实施方案中，所述风机与空调壁单元一一对应并设置于空调壁单元下方的机房地板内部。机房地板为静电地板，冷空气在静电地板下形成一个“静压箱”，使得送风更加均匀稳定。

为了实现根据室内热负荷变化调节风机转速以达到节能的目的，作为一种优选方式，所述风机为EC调速风机。

进一步的，所述空调壁单元包括与制冷机构相连、集成为一体呈壁状的制冷换热器，该制冷换热器顶部与机房天花板直接或间接接触，其底部与机房地板直接接触；空调壁主体呈壁状并由所有空调壁单元并列地紧密相连构成，空调壁主体的其中一个壁面朝向机房内部，其上下两侧与机房墙壁紧密接触。空调壁单元或空调壁主体采用无机柜设计，制冷换热器直接与空气接触，通过壁面的换热器直接对热空气进行冷却，以获得最佳的换热效率。

在一种实施方案中，所述制冷换热器为换热盘管。换热盘管由高效换热铜管组成，若干高效换热铜管换热盘管组合构成壁状结构的空调壁单元，然后由若干空调壁单元组合构成空调壁主体。

再进一步的，所述制冷机构包括相互连通并构成循环回路的冷却塔和螺杆式冷水机组；该螺杆式冷水机组还与空调壁单元相互连通并构成循环回路。螺杆式冷水机组将高温的水冷却为低温的冷冻水并输送至空调壁单元内，机房内的热空气与空调壁单元进行热交换，其内部冷却水吸热升温变为高温的水，然后回到螺杆式冷水机组，螺杆冷水机组按照蒸汽压缩式制冷原理对高温水进行冷却，完成循环。在此过程中冷却塔对螺杆冷水机组冷凝器进行冷却，保证制冷系统能够正常循环。

为了达到更好的控制效果，所述螺杆式冷水机组与空调壁单元之间还设有用于调节进入空调壁单元内冷水流量的流量调节阀。

在一种实施方案中，数据中心超薄壁式制冷系统还包括用于检测机房内回风温、湿度值并根据机房热负荷的大小调节风机转速及流量调节阀开度的控制系统，作为一种优选，该控制系统的控制方法为模糊控制和PID控制的结合。控制系统实时监控环境温湿度的变化，并预测下个时间周期内数据中心机房内温、湿度的变化，从而来控制风机转速和流量调节阀的开度，实现对温、湿度的精确控制。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构的基础上，数据中心超薄壁式制冷系统还包括与制冷机构连通并用于补水的膨胀水箱。

本实用新型的设计原理：采用无柜式设计，由若干直接与空气接触的制冷换热器构成壁状的空调壁主体，该空调壁主体与实体墙、地板以及天花板形成一个集中的制冷空调系统，机房服务器机柜散发的热空气被风机吸入空调壁，在空调壁上与冷冻水发生热交换，被冷却为冷空气后，再由风机次送入机房内部，对机房服务器进行制冷。