[实用新型]一种数据中心用自然冷却型空调系统

说明书

本实用新型公开了一种数据中心用自然冷却型空调系统，包括压缩机、冷凝器、制冷剂泵、经济器、辅路节流装置、第一旁路阀、第二旁路阀、主路节流装置和水侧换热器。主路节流装置的入口与制冷剂泵的出口相连；水侧换热器的入、出口各自与主路节流装置的出口和压缩机的回气口相连；经济器的主路进、出口各自与冷凝器的出液口和制冷剂泵的入口相连；经济器的辅路出口与压缩机的喷气口连接；辅路节流装置的两端各自与经济器的辅路进口和主路进口连接；第一旁路阀的进、出口各自与压缩机的排、回气口相连；第二旁路阀的进、出口各自与制冷剂泵的出、入口相连。本实用新型的空调系统能有效利用昼夜、过渡季节和冬季的室外自然冷源，大幅度降低运行能耗。

技术领域

本实用新型涉及一种数据中心用自然冷却型空调系统。

背景技术

人类已经进入大数据时代，随着“十三五”规划中“互联网+”、“大数据应用”等一系列信息化工程提出与推进，数据中心的规模与数量得到迅猛发展，并成为信息社会的用电大户。为保证数据中心高效可靠运行，需要将数据中心的服务器在运行过程中产生的热量迅速排出。据统计，现代化社会数据中心用电量占全社会总电量的5％。IDC产业调研报告显示，截至2016年，数据中心的规模达到714.5亿元。中国数据中心2016年用电量超过1200亿千瓦时，相当于三峡水电站一年的发电量。对于企业而言，数据中心的用电费用是很大一笔开支，大幅侵蚀企业利润。据统计，机房、基站空调的能耗占其总能耗的40％～50％。数据中心围护结构封闭、显热负荷大、湿负荷小，当在春、秋过渡季节甚至冬季时刻，数据中心室内温度高于室外温度时，传统的空调系统仍运行于压缩制冷模式为机房内部提供冷量，不仅能耗大，并且还存在压缩机低温启动、润滑效果差、能量调节等问题。为了降低数据中心的能耗，合理配置社会资源，需要对数据中心制冷系统进行优化，其中利用自然冷源是目前解决数据中心机房高能耗问题的首选方式，并且自然冷源为可再生能源。利用室外自然冷源已得到业内学者和工程技术人员的关注，并以不同的形式展开工程技术研究，如新风系统、气-气热交换系统和气-水热交换系统。另外由各类热管构成的复合空调也不断被提出和运用，如重力型分离式热管、液泵动力型分离式热管以及气泵动力型分离式热管。但上述方案大部分局限于小型数据中心机房空调上运用，而对于大型数据中心则还未得到较好运用。

发明专利申请ZL201510350859.X提出一种三模式复合冷水机组，该机组具备制冷模式、气泵模式以及重力热管模式，但该方案在制冷模式下性能强化，并存在适用于输送距离较远的场合，故而存在一定不足。

发明专利申请ZL201710180390.9提出一种制冷与氟泵驱动自然冷却风冷冷水机组，该机组只有两种工作模式，在自然冷源利用以及制冷性能提升方面具备一定缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种数据中心用自然冷却型空调系统，它能有效利用昼夜、过渡季节和冬季的室外自然冷源，大幅度降低运行能耗，具有优异的节能减排效果。

本实用新型的目的是这样实现的：一种数据中心用自然冷却型空调系统，所述空调系统包括压缩机、冷凝器、制冷剂泵、主路节流装置和水侧换热器；所述压缩机由一个压缩机或多个并联的压缩机构成，每个压缩机均具有排气口、回气口、喷气口以及冷却电机口；所述冷凝器的入口与压缩机的排气口相连；所述主路节流装置的入口与所述制冷剂泵的出口相连；所述水侧换热器的入口与主路节流装置的出口相连，所述水侧换热器的出口与所述压缩机的回气口相连；所述空调系统还包括经济器、辅路节流装置、第一旁路阀和第二旁路阀；其中，

所述经济器的主路进口与所述冷凝器的出液口相连，该经济器的主路出口与所述制冷剂泵的入口相连；所述经济器的辅路出口与所述压缩机的喷气口连接；

所述辅路节流装置的两端各自与所述经济器的辅路进口和主路进口连接；

所述第一旁路阀的进口和出口各自与所述压缩机的排气口与回气口相连；