[实用新型]基于热管氟泵与机械制冷的机房蒸发冷却空调系统

说明书

本实用新型公开的基于热管氟泵与机械制冷的机房蒸发冷却空调系统，包括机房内设置的机房制冷系统、热管氟泵制冷系统和蒸发冷却机械制冷系统；机房制冷系统包括热管换热墙和机房空调，机柜设置于架空地板上并相邻两机柜之间形成封闭冷通道，封闭冷通道与架空地板内部连通；热管氟泵制冷系统包括通过管道相连通的蒸发冷凝器和氟泵和热管换热墙；蒸发冷却机械制冷系统包括通过管道相连通的间接蒸发式冷水机组和机械制冷冷水机组，机械制冷冷水机组通过管道与机房空调连通。本实用新型将氟泵、热管、蒸发冷凝、机械制冷技术相结合，充分利用自然冷源为机房降温，在保证机房内低温要求的同时最大程度减少能耗，提高换热效率并减少占地面积。

技术领域

本实用新型属于数据中心散热冷却装置技术领域，具体涉及一种基于热管氟泵与机械制冷的机房蒸发冷却空调系统。

背景技术

随着国内数据中心产业发展迅速，其能耗总量也处于高速增长期，明显高于世界的平均水平，一方面在于中国的数据中心建设规模增速较快，另一方面因为中国的数据中心存在较大的节能潜力。目前行业数据显示中国的数据中心的平均PUE值在2.2～3.0之间，而实际数据可能远远高于这一数字。而且随着数据中心的规模越来越大、数量越来越多，耗电量只会居高不下。数据中心的高能耗，不仅给企业带来了沉重的负担，也造成了全社会能源的巨大浪费。

目前数据中心能耗的大致构成中，空调制冷系统的能耗占数据中心总能耗的40％左右，仅次于IT设备能耗，是影响机房能耗的主要成分之一。标准机房冷却系统能耗占比35％，而现有机房冷却系统能耗占比高达45％，可见机房冷却系统还有较大的节能空间。面对如此巨大的能耗问题，如何“开源”，即利用自然冷源为数据中心降温，充分延长自然冷源的利用时长，拓宽利用自然冷源制冷系统的应用等方式需要多方考虑。

热管氟泵制冷中热管技术是将管内抽成10^-1～10^-4pa负压后充以适量的制冷剂，使紧贴管内壁的毛细多孔材料中充满液体后加以密封，因其自身特性，一定条件下可以形成一个闭合自发制冷循环；氟泵驱动回路热管系统具有低能耗、高能效比的特点，可以替代传统压缩机，一定范围内提高冷凝温度，防止热管系统动力不足，以保证制冷系统的稳定运行，蒸发冷凝技术利用水的潜热带走数据中心的热量，相同情况下蒸发冷却带走的热量约为风冷的100倍，相比于传统风冷水冷而言更加节水节电且高效。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于热管氟泵与机械制冷的机房蒸发冷却空调系统，将氟泵、热管、蒸发冷凝、机械制冷技术相结合，充分利用自然冷源对现有数据中心改造以及新建数据中心等项目提供一种更为高效节能的散热方式。

本实用新型所采用的技术方案是，基于热管氟泵与机械制冷的机房蒸发冷却空调系统，包括机房内设置的机房制冷系统、热管氟泵制冷系统和蒸发冷却机械制冷系统；机房制冷系统包括热管换热墙和机房空调，服务器机架设置于架空地板上并相邻两服务器机架之间形成封闭冷通道，封闭冷通道与架空地板内部连通；热管氟泵制冷系统包括通过管道相连通的蒸发冷凝器和氟泵，氟泵与热管换热墙通过管道相连通；蒸发冷却机械制冷系统包括通过管道相连通的间接蒸发式冷水机组和机械制冷冷水机组，机械制冷冷水机组通过管道与机房空调连通。

本实用新型的特征还在于，

蒸发冷凝器包括机壳，机壳靠近底部的侧壁上设置有室外空气进风口，机壳内设置有换热盘管，换热盘管上方依次设置有喷嘴a、挡水板a和风机，与风机对应的壳体壁上设置有出风口，换热盘管下方设置有集水箱，喷嘴a 通过管道与集水箱连通，喷嘴a和集水箱连通的管道上设置有循环水泵，换热盘管的入口和出口分别通过管道与氟泵和热管换热墙连通。

机械制冷冷水机组包括依次连接构成闭合回路的蒸发器、冷凝器和压缩机，蒸发器依次通过集水器、机房空调、蓄冷罐和分水器连通构成闭合回路，冷凝器与间接蒸发式冷水机组连通。