[发明专利]一种数据中心用蒸发冷却模块化风冷空调机组及控制方法

说明书

本发明公开一种数据中心用蒸发冷却模块化风冷空调机组及控制方法，其室外侧包括直接蒸发段、机械冷却段、间接换热段、冷凝风机段，其室内侧包括过滤段、混风段、间接换热段、机械冷却段、直接蒸发段、送风机段。本发明利用室外与室内的温度差，根据室外空气温湿度与空气质量情况、数据中心机房内的IT负荷与机房环境要求，采用空气直接蒸发、空气间接换热及机械冷却的多种混合冷却模式，经计算分析，满足全工况复合即全年8760小时中任意时刻与任意室外空气条件下的机房环境要求，实现对数据中心机房进行全年冷却；充分利用自然冷源，有效降低数据中心能耗。

技术领域

本发明涉及一种数据中心的冷却技术，特别是一种适于全年使用的数据中心用全工况复合自然冷却的热管蒸发冷却模块化风冷空调机组。

背景技术

随着全球互联网、物联网、大数据与云计算等行业的快速发展，全社会需要建设大量的各类数据中心，其特点之一是能耗巨大，尤其是为了满足数据中心的服务器等IT硬件正常运行的机房环境的制冷空调与冷却系统消耗了大量能源。随着数据中心行业向大规模和超大规模的建设发展趋势，制冷空调与冷却系统的能耗越来越大。在这样的背景下，降低数据中心制冷空调与冷却系统的能耗的相关技术和产品显得尤为重要。数据中心优先选址于气候寒冷地区，其目的正是为了尽可能利用自然冷源，降低能耗。传统的节能技术措施是采用冷却塔与板式换热器结合，冬季关闭机械制冷压缩机以实现自然冷却，但存在较多弊端；近年来出现的间接换热冷却空调机组，虽取得了一定的节能效果，但也存在一些技术瓶颈。主要表现在：

（1）冷却塔集中冷却水方式的复杂度高，建设部署不灵活，不符合数据中心模块化发展的趋势。

（2）北方寒冷地区在冬季容易出现冷却塔结冰的现象，导致数据中心的冷却系统失效，机房升温，服务器过热，带来安全隐患。

（3）为保证冬季使用冷却塔而采取电伴热措施，增大能耗。

（4）冷却塔耗水量较大，浪费水资源。

（5）间接换热冷却空调机组换热效率较低，占地空间大，利用自然冷源的时间和地区均有限，节能效果不佳。

（6）间接换热冷却空调机组的蒸发过程发生在换热芯体表面，在水质不达标时容易产生结垢，降低换热效率，进而降低冷却能力，机房升温，服务器过热，带来安全隐患。而处理水质成本较高，运维工作量较大，提高了数据中心的运行成本。

由于上述原因，亟需研发一种新的技术，既符合数据中心的模块化发展趋势，又最大限度利用自然冷源，有效改进现有数据中心制冷空调和冷却系统的节能效果，拓宽蒸发冷却的应用范围。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供数据中心用全工况自然冷却的热管蒸发冷却模块化风冷空调机组。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种适于全年使用的数据中心用全工况复合自然冷却的热管蒸发冷却模块化风冷空调机组。

一种数据中心用蒸发冷却模块化风冷空调机组，其特征在于：所述空调机组分为室内侧和室外侧，所述室内侧送风通道上依次布置过滤段、混风段、间接换热段、机械冷却段、直接蒸发段、送风机段，各段依次串联连接；所述室外侧排风通道上依次布置直接蒸发段、机械冷却段、间接换热段、冷凝风机段，各段依次串联连接；所述送风机段出口与数据中心机房内送风通道相通，混风段回风口与数据中心机房内回风通道相通。

进一步的，上述技术方案中，所述过滤段由新风进风口10、新风电动调节阀11、空气过滤器12组成，上述部件在送风通道上依次布置。

进一步的，上述技术方案中，所述混风段由室外新风和数据中心机房的回风进行混合。