[发明专利]一种数据中心完全直接蒸发自然冷却系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种数据中心完全直接蒸发自然冷却系统及其控制方法，涉及热能技术领域，包括：等焓加湿装置、送风风机、回风风机、过滤网、控制器、传感器等装置，能够实现完全的自然冷却，不需要机械制冷，从而减少能源浪费，提高能源利用率，节能环保。其控制方式为依据焓湿图划分的不同区域，设定不同的工作设定点，可实现稳定可靠的参数控制，避免了常规设计的新风直接冷却系统温湿度不稳定的情况，同时，可以拓展数据中心的自然冷却工作时长，实现较大程度的节能。

技术领域

本发明涉及热能技术领域，具体涉及一种可实现完全自然冷却的直接蒸发数据中心冷却系统及其控制方式。

背景技术

随着云计算和大数据技术的蓬勃发展，数据中心规模越来越大，功耗也越来越多。研究表明，数据中心的能耗已经占到了全国耗电量的2％左右，而且呈不断上升的趋势。另外，研究还表明，数据中心的能耗中，除IT设备之外，空调系统的能耗占到了约70％，降低数据中心空调系统的能耗的需求非常迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现完全自然冷却的直接蒸发冷却系统及其控制和工作方式，能够在气候适宜的区域实现全年不使用机械制冷，从而减少能源浪费，提高能源利用率，节能环保。

同时，本发明还提供了一种依据室外气象条件分区的控制方法，从而可以实现稳定的参数控制，避免了常规此类系统出现的送风温湿度波动的情况。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种数据中心完全直接蒸发自然冷却系统，包括空调机组20和机房模块30，所述空调机组和机房模块通过风管40连接；所述空调机组包括送风部和回风部；所述机房模块包括IT设备机柜1、冷通道 2、热通道3和吊顶回风层4；室外新风通过空调机组送风部首先进入冷通道，由IT设备机柜内的IT设备发热对空气进行加热，IT设备排风至热通道，热通道内的空气经过吊顶回风层进入空调机组回风部后，全部排除或者部分排除、部分与送风部新风混合；所述系统还包括控制器5，控制器5与空调机组和机房模块通讯连接，控制系统运行。

上述技术方案中，进一步的，按照风路，所述送风部依次包括新风控制阀6、新风过滤器7、等焓加湿装置和送风风机8；室外新风通过新风控制阀6进入空调机组，经新风过滤器7过滤处理后经过等焓加湿装置，再由送风风机8通过风道将室外新风送入机房模块30；

按照风路，所述回风部依次包括回风风机9、排风控制阀10、回风过滤器11和混风控制阀12；机房模块热通道内的空气由回风风机 9吸入至机组内部，一部分回风由排风控制阀10排出，另一部分进入回风过滤器11，然后通过混风控制阀12，与新风混合；或者，回风全部由排风控制阀10排出；

所述新风控制阀6、等焓加湿装置、送风风机8、回风风机9、排风控制阀10、混风控制阀12与控制器5通讯连接，由控制器控制工作。

上述技术方案中，进一步的，所述空调机组内部回风部和空调机组外部设置有压差传感器13，并于控制器5通讯连接，通过内外压差控制回风机转速；

所述机房模块冷通道和热通道分别设置有温度传感器14，并于控制器5通讯连接，通过冷热通道间的温差控制送风机转速。

上述技术方案中，进一步的，所述空调机组设置有至少4个温湿度传感器，按照风路，分别设置在新风控制阀之前、等焓加湿装置之前、送风风机之前和回风风机之后，所述温湿度传感器与控制器通讯连接，用于采集空调机组室内室外空气温湿度数值。

上述技术方案中，进一步的，所述等焓加湿装置由喷雾或喷淋头 15、变频水泵16、集水盘17构成，所述变频水泵16与控制器5通讯连接。

上述技术方案中，进一步的，所述空调机组可以若干个为一组，安装在机房模块侧面或顶面，均通过风管与机房模块连接。

一种数据中心完全直接蒸发自然冷却系统的控制方法，包含如下步骤：