嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其包括：至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組、一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)與至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組的一端相連的至少二個(gè)冷卻塔、至少一個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置通過(guò)冷卻水管線(xiàn)連接于至少二個(gè)冷卻塔的另一端，其中，冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置連接于冷卻水輸送管，每個(gè)冷卻塔的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)連接于冷卻水輸送管，至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于至少二個(gè)板式換熱器的一端，至少二個(gè)板式換熱器的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于至少二個(gè)冷卻塔的另一端與冷卻水輸送管的結(jié)合處，至少二個(gè)冷卻水泵分別設(shè)置在至少二個(gè)板式換熱器與至少二個(gè)冷卻塔之間的冷卻水管線(xiàn)中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于嚴(yán)寒地區(qū)的數(shù)據(jù)中 心空調(diào)系統(tǒng)。 嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)往往采用風(fēng)冷的系統(tǒng)，比如采用帶自由 冷卻的螺桿式風(fēng)冷冷水機(jī)組，這是因?yàn)閾?dān)心采用水冷的系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)結(jié)冰的問(wèn)題。
[0003] 但是，由于數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來(lái)越大，需要的機(jī)組臺(tái)數(shù)越來(lái)越多，而風(fēng)冷機(jī)組的 C0P (能效比）較水冷機(jī)組低，因而風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)越來(lái)越難以滿(mǎn)足嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心的需 求。
[0004] 因此，提供一種能夠在嚴(yán)寒地區(qū)安全運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源供應(yīng)系統(tǒng)成為業(yè)內(nèi) 急需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷 源系統(tǒng)，其采用C0P高的水冷離心式冷水機(jī)組，機(jī)組臺(tái)數(shù)少，冷凍站占地面積小，更加節(jié)能。
[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，包括至少二個(gè)水冷 離心式冷水機(jī)組、至少二個(gè)板式換熱器、分別通過(guò)相應(yīng)管線(xiàn)與至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī) 組及至少二個(gè)板式換熱器相連的冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，其中：冷卻水系統(tǒng)包括至少二 個(gè)冷卻塔以及至少一個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置，其中，至少二個(gè)冷卻塔中的每個(gè)冷 卻塔內(nèi)的冷卻水回路的一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接于至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組中 的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷卻水回路的一端，至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組中的每 個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷卻水回路的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于至少二個(gè)板 式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷卻水回路的一端，至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式 換熱器內(nèi)的冷卻水回路的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于至少二個(gè)冷卻塔中的每個(gè)冷 卻塔內(nèi)的冷卻水回路的另一端，其中，冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置通過(guò)冷卻水輸送管上 的至少二個(gè)分支管分別連接于每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷卻水回路的另一端與對(duì)應(yīng)的每個(gè)冷 卻塔內(nèi)的冷卻水回路的另一端之間的冷卻水管線(xiàn)。
[0007] 優(yōu)選地，至少一個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置中可以包括乙二醇溶液水箱。
[0008] 優(yōu)選地，至少二個(gè)冷卻水泵可以分別設(shè)置在至少二個(gè)板式換熱器與至少二個(gè)冷卻 塔之間的冷卻水管線(xiàn)中。
[0009] 可選擇地，可以進(jìn)一步包括至少二個(gè)全自動(dòng)加藥裝置分別設(shè)置在至少二個(gè)板式換 熱器與至少二個(gè)冷卻塔之間的冷卻水管線(xiàn)中并分別鄰近每個(gè)冷卻水泵設(shè)置。
[0010] 優(yōu)選地，冷凍水系統(tǒng)可以包括蓄冷罐、至少一個(gè)冷凍水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置以 及冷凍水總管，其中，蓄冷罐通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于冷凍水總管，至少一個(gè)冷凍水系統(tǒng)自動(dòng) 定壓補(bǔ)水裝置通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于冷凍水總管，至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組中的每個(gè) 水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷凍水回路的一端分別通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于冷凍水總管，至少 二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷凍水回路的另一端分別通 過(guò)冷凍水管線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接于至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷凍水回路的一 端，至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷凍水回路的另一端通過(guò)冷凍水管線(xiàn)分 別連接于冷凍水總管。
[0011] 可選擇地，冷凍水系統(tǒng)進(jìn)一步可以包括至少二個(gè)冷凍水一次泵分別設(shè)置在至少二 個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷凍水回路的另一端與冷凍水總管之間的冷凍水 管線(xiàn)中。
[0012] 可選擇地，冷凍水系統(tǒng)進(jìn)一步可以包括至少二個(gè)冷凍水二次泵分別連接于冷凍水 總管。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的冷源系統(tǒng)機(jī)組臺(tái)數(shù)少，占地面積小，更加 節(jié)能，并且能夠在嚴(yán)寒地區(qū)安全運(yùn)行。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015] 圖1是本實(shí)用新型的冷凍水系統(tǒng)的示意性原理圖。
[0016] 圖2是本實(shí)用新型的冷卻水系統(tǒng)的示意性原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 本實(shí)用新型提出一種嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，包括至少二個(gè)水冷離心式 冷水機(jī)組300、至少二個(gè)板式換熱器400、冷凍水系統(tǒng)以及冷卻水系統(tǒng)。
[0018] 其中，冷凍水系統(tǒng)包括蓄冷罐100、至少一個(gè)冷凍水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置200以 及冷凍水總管500,其中，蓄冷罐100通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于冷凍水總管500,至少一個(gè)冷凍 水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置200通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于冷凍水總管500,至少二個(gè)水冷離心 式冷水機(jī)組300中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300內(nèi)的冷凍水回路的一端分別通過(guò)冷凍水 管線(xiàn)連接于冷凍水總管500,至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300中的每個(gè)水冷離心式冷水 機(jī)組300內(nèi)的冷凍水回路的另一端分別通過(guò)冷凍水管線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接于至少二個(gè)板式換熱器 400中的每個(gè)板式換熱器400內(nèi)的冷凍水回路的一端，至少二個(gè)板式換熱器400中的每個(gè)板 式換熱器400內(nèi)的冷凍水回路的另一端通過(guò)冷凍水管線(xiàn)分別連接于冷凍水總管500。
[0019] 可選擇地，冷凍水系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少二個(gè)冷凍水一次泵600分別設(shè)置在至少二 個(gè)板式換熱器400中的每個(gè)板式換熱器400內(nèi)的冷凍水回路的另一端與冷凍水總管500之 間的冷凍水管線(xiàn)中。
[0020] 可選擇地，冷凍水系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少二個(gè)冷凍水二次泵700分別連接于冷凍水 總管500。
[0021] 其中，冷卻水系統(tǒng)包括至少二個(gè)冷卻塔800以及至少一個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ) 水裝置900,其中，至少二個(gè)冷卻塔800中的每個(gè)冷卻塔800內(nèi)的冷卻水回路的一端通過(guò)冷 卻水管線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接于至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300 內(nèi)的冷卻水回路的一端，至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組 300內(nèi)的冷卻水回路的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于至少二個(gè)板式換熱器400中的每 個(gè)板式換熱器400內(nèi)的冷卻水回路的一端，至少二個(gè)板式換熱器400中的每個(gè)板式換熱器 400內(nèi)的冷卻水回路的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于至少二個(gè)冷卻塔800中的每個(gè)冷 卻塔800內(nèi)的冷卻水回路的另一端，其中，冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置900通過(guò)冷卻水輸 送管950上的至少二個(gè)分支管955分別連接于每個(gè)板式換熱器400內(nèi)的冷卻水回路的另一 端與對(duì)應(yīng)的每個(gè)冷卻塔800內(nèi)的冷卻水回路的另一端之間的冷卻水管線(xiàn)。
[0022] 優(yōu)選地，至少一個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置900中包括乙二醇溶液水箱960。
[0023] 優(yōu)選地，至少二個(gè)冷卻水泵850分別設(shè)置在至少二個(gè)板式換熱器400與至少二個(gè) 冷卻塔800之間的冷卻水管線(xiàn)中。
[0024] 可選擇地，進(jìn)一步包括至少二個(gè)全自動(dòng)加藥裝置870分別設(shè)置在至少二個(gè)板式換 熱器400與至少二個(gè)冷卻塔800之間的冷卻水管線(xiàn)中并分別鄰近每個(gè)冷卻水泵850設(shè)置。
[0025] 可選擇地，進(jìn)一步包括設(shè)置在相鄰二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300之間的常閉冷卻 水管線(xiàn)810、820,它們?cè)诙咀杂衫鋮s且相鄰二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300的其中一臺(tái)備 用時(shí)打開(kāi)。
[0026] 作為一種非限制性示例實(shí)施方式，如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù) 中心空調(diào)冷源系統(tǒng)包括四個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組300和四個(gè)板式換熱器400。其中，冷凍水 系統(tǒng)包括一個(gè)蓄冷罐100、二個(gè)冷凍水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置200、四個(gè)冷凍水一次泵600 以及四個(gè)冷凍水二次泵700。其中，冷卻水系統(tǒng)包括四個(gè)冷卻塔800和分別與冷卻水輸送管 950相連的二個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置900,以及對(duì)應(yīng)的四個(gè)冷卻水泵850和四個(gè)全 自動(dòng)加藥裝置870。
[0027] 作為一種替代實(shí)施方式，還提供一種嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，例如，數(shù)據(jù) 中心中溫冷負(fù)荷10000kW(2844RT)，設(shè)置水冷離心式冷水機(jī)組為數(shù)據(jù)中心供應(yīng)中溫冷凍水。 由于機(jī)房耗冷量大且需全年供冷，同時(shí)考慮機(jī)柜分期安裝，設(shè)計(jì)采用1150RT(4043kW)的水 冷離心式冷水機(jī)組3+1臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大節(jié)能效果，每臺(tái)冷水機(jī)組對(duì)應(yīng)配套1臺(tái)1. 5 度溫差的板式換熱器，作為完全自由冷卻及部分自由冷卻使用，冷卻塔采用閉式冷卻塔。本 設(shè)計(jì)冷凍水系統(tǒng)采用二次泵系統(tǒng)，冷凍水一次泵及冷卻水泵與冷水機(jī)組--對(duì)應(yīng)布置，冷 凍水二次泵為變頻泵。
[0028] 作為一種替代實(shí)施方式,冷凍水供應(yīng)系統(tǒng)的干管為環(huán)狀管網(wǎng)，保證單點(diǎn)故障時(shí)系 統(tǒng)的正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)中心為常年冷負(fù)荷，一年四季均須供冷，為保證冷凍水系統(tǒng)的供冷可靠 性，防止突然停電或機(jī)器故障引起制冷中斷事故，系統(tǒng)供回水環(huán)路上設(shè)置蓄冷罐，冷凍水二 次泵配帶UPS電源，以實(shí)現(xiàn)突然停電冷水機(jī)組再啟動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)房的連續(xù)供冷。冷卻水管道為 單管制，冷卻水需根據(jù)不同的環(huán)境溫度采用適當(dāng)濃度的乙二醇溶液。
[0029] 作為一種替代實(shí)施方式，將冷凍機(jī)、一次冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔及以上設(shè)備 之間的閥門(mén)冷卻水管線(xiàn)組成視作一個(gè)整體的制冷單元，每套制冷單元采用制冷、預(yù)冷、自由 冷卻三種模式運(yùn)行。冷卻水管道采用單管制。冬季備用冷卻塔參與運(yùn)行，以解決防凍問(wèn)題。
[0030] 盡管在此已詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但要理解的是本實(shí)用新型并不 局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體結(jié)構(gòu)，在不偏離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由 本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)其它的變型和變體。
【權(quán)利要求】
1. 一種嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，包括至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組、至少二 個(gè)板式換熱器、分別通過(guò)相應(yīng)管線(xiàn)與所述至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組及所述至少二個(gè)板 式換熱器相連的冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，其特征在于：所述冷卻水系統(tǒng)包括至少二個(gè)冷 卻塔以及至少一個(gè)冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置，其中，所述至少二個(gè)冷卻塔中的每個(gè)冷 卻塔內(nèi)的冷卻水回路的一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接于所述至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī) 組中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷卻水回路的一端，所述至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī) 組中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷卻水回路的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于所 述至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷卻水回路的一端，所述至少二個(gè)板式換 熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷卻水回路的另一端通過(guò)冷卻水管線(xiàn)分別連接于所述至少 二個(gè)冷卻塔中的每個(gè)冷卻塔內(nèi)的冷卻水回路的另一端，其中，所述冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ) 水裝置通過(guò)冷卻水輸送管上的至少二個(gè)分支管分別連接于每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷卻水回 路的另一端與對(duì)應(yīng)的每個(gè)冷卻塔內(nèi)的冷卻水回路的另一端之間的冷卻水管線(xiàn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè) 冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置中包括乙二醇溶液水箱。
3. 如權(quán)利要求2所述的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其特征在于，至少二個(gè)冷卻 水泵分別設(shè)置在所述至少二個(gè)板式換熱器與所述至少二個(gè)冷卻塔之間的冷卻水管線(xiàn)中。
4. 如權(quán)利要求3所述的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括至 少二個(gè)全自動(dòng)加藥裝置分別設(shè)置在所述至少二個(gè)板式換熱器與所述至少二個(gè)冷卻塔之間 的冷卻水管線(xiàn)中并分別鄰近每個(gè)所述冷卻水泵設(shè)置。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其特征在于，所 述冷凍水系統(tǒng)包括蓄冷罐、至少一個(gè)冷凍水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置以及冷凍水總管，其中， 所述蓄冷罐通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于所述冷凍水總管，所述至少一個(gè)冷凍水系統(tǒng)自動(dòng)定壓補(bǔ) 水裝置通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于所述冷凍水總管，所述至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組中的每 個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷凍水回路的一端分別通過(guò)冷凍水管線(xiàn)連接于所述冷凍水總 管，所述至少二個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組中的每個(gè)水冷離心式冷水機(jī)組內(nèi)的冷凍水回路的另 一端分別通過(guò)冷凍水管線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接于所述至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的 冷凍水回路的一端，所述至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式換熱器內(nèi)的冷凍水回路的另一 端通過(guò)冷凍水管線(xiàn)分別連接于所述冷凍水總管。
6. 如權(quán)利要求5所述的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍水系 統(tǒng)進(jìn)一步包括至少二個(gè)冷凍水一次泵分別設(shè)置在所述至少二個(gè)板式換熱器中的每個(gè)板式 換熱器內(nèi)的冷凍水回路的另一端與所述冷凍水總管之間的冷凍水管線(xiàn)中。
7. 如權(quán)利要求6所述的嚴(yán)寒地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷源系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍水系 統(tǒng)進(jìn)一步包括至少二個(gè)冷凍水二次泵分別連接于所述冷凍水總管。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK203907861SQ201420334368
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】張冬梅, 鐘景華 申請(qǐng)人:中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院