本實用新型屬于空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)大多采用架高地板下送風(fēng)的方式，完全依靠精密空調(diào)獨攬數(shù)據(jù)中心內(nèi)的全部負(fù)荷，能量消耗量巨大。蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一項利用水蒸發(fā)吸熱制冷的技術(shù)，與傳統(tǒng)機械制冷相比省去了壓縮制冷系統(tǒng)，其設(shè)備功率小，冷卻能耗大大降低。近年來，露點間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)在國內(nèi)外都有了很好的應(yīng)用與研究，尤其是復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)，能將室外空氣冷卻到亞濕球溫度，能同時滿足數(shù)據(jù)中心降溫、加濕及濕式凈化的作用。

自然界的太陽能資源用之不竭，屬于無污染的可再生能源，利用光伏發(fā)電技術(shù)驅(qū)動功率較小的復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)，既能保證空調(diào)設(shè)備的正常運行，又能大幅度降低電能消耗。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)在使用中容易造成數(shù)據(jù)中心內(nèi)氣流組織混亂且冷熱摻混現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致冷卻效果不佳，而為避免這一情況，為數(shù)據(jù)中心內(nèi)規(guī)劃冷熱通道就顯得尤為重要?？紤]到蒸發(fā)冷卻具有大風(fēng)量、小焓差以及降溫又加濕的特點，采用數(shù)據(jù)中心內(nèi)封閉熱通道并將其熱氣流排出室外的方式，不僅能把冷熱氣流完全隔離開來，還能避免機房內(nèi)濕度累積。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心用空調(diào)在使用中存在的制冷能耗高以及易造成數(shù)據(jù)中心內(nèi)氣流組織混亂的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，包括有設(shè)置于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)及設(shè)置于數(shù)據(jù)中心外頂上的數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，且復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)通過封閉新風(fēng)道與數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口連接，復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接；數(shù)據(jù)中心的吊頂層內(nèi)形成出風(fēng)道，且出風(fēng)道的兩端與數(shù)據(jù)中心兩相對側(cè)墻上設(shè)置的數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口連接；數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的服務(wù)器機柜以兩兩組合形成一個服務(wù)器機柜組，所有的服務(wù)器機柜組均勻的分布于復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)的兩側(cè)；在每個服務(wù)器機柜組內(nèi)，兩個服務(wù)器機柜均為出風(fēng)側(cè)相對，在兩個服務(wù)器機柜的出風(fēng)側(cè)之間形成封閉熱通道，且封閉熱通道均與出風(fēng)道連通，每個服務(wù)器機柜的進風(fēng)側(cè)均形成冷風(fēng)道；

數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口內(nèi)設(shè)置有進風(fēng)量控制閥；數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有排風(fēng)控制閥。

本實用新型的特點還在于：

復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)，包括有兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)，且每個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的結(jié)構(gòu)為：包括有空調(diào)殼體，空調(diào)殼體相對的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有空調(diào)進風(fēng)口、空調(diào)送風(fēng)口，空調(diào)殼體內(nèi)設(shè)置有換熱芯體，換熱芯體的上方依次設(shè)置有布水器和擋水填料，擋水填料的上方并排設(shè)置有二次風(fēng)機、一次風(fēng)機，一次風(fēng)機靠近空調(diào)送風(fēng)口，二次風(fēng)機上方對應(yīng)的空調(diào)殼體頂壁上設(shè)置有空調(diào)二次排風(fēng)口，空調(diào)二次排風(fēng)口連接二次風(fēng)回收利用單元；換熱芯體的下方設(shè)置有蓄水槽，蓄水槽通過蓄水管與布水器連接，且蓄水管上設(shè)置有循環(huán)水泵；兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的空調(diào)進風(fēng)口呈相對設(shè)置，且兩個空調(diào)進風(fēng)口均與封閉新風(fēng)道連通；兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)均通過導(dǎo)線與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接；封閉新風(fēng)道由透明簾子圍成。

空調(diào)進風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)和風(fēng)閥。

布水器由布水管和多個均勻設(shè)置于布水管上且面向換熱芯體噴淋的噴嘴構(gòu)成，布水管與蓄水管連接。

循環(huán)水泵為潛水泵。

換熱芯體的表面按進風(fēng)方向自下而上沿對角線設(shè)置有一排節(jié)流孔。

二次風(fēng)回收利用單元，包括有二次排風(fēng)管，二次排風(fēng)管的進風(fēng)端與空調(diào)二次排風(fēng)口連接，二次排風(fēng)管的出風(fēng)端穿過出風(fēng)道并由數(shù)據(jù)中心的頂部伸出，且出風(fēng)端連接有氣流射流管，氣流射流管上均勻設(shè)置有多個面向太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)太陽能光伏板送風(fēng)的射流孔，二次排風(fēng)管位于出風(fēng)道內(nèi)的一段管壁上設(shè)置有回風(fēng)入口，在回風(fēng)入口內(nèi)設(shè)置有回風(fēng)閥，打開回風(fēng)閥能使二次排風(fēng)管、封閉新風(fēng)道以及出風(fēng)道連通。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括有太陽能光伏板，且太陽能光伏板通過導(dǎo)線依次與控制器、逆變器連接；控制器通過導(dǎo)線與蓄電單元連接；逆變器通過導(dǎo)線與兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)連接。

蓄電單元由多個蓄電池通過導(dǎo)線依次連接構(gòu)成。

太陽能光伏板通過支架傾斜的支撐于數(shù)據(jù)中心頂部。

本實用新型的有益效果在于：

(1)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，利用光伏發(fā)電驅(qū)動功率較小的復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)，既能保證復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的正常運行，又充分利用太陽能發(fā)電來降低了電耗。

(2)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，采用復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)能同時實現(xiàn)降溫、加濕、凈化的作用，而且使用中耗水量較小。

(3)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，在氣流組織上采用直流排風(fēng)與封閉熱通道聯(lián)合的形式，不僅避免了冷熱氣流摻混的現(xiàn)象，而且直流排風(fēng)能將服務(wù)器機柜排出的熱量迅速排走，而不是將其吸收，這樣不僅能使能耗大大降低，還能避免復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心內(nèi)部濕度不斷增加的現(xiàn)象。

(4)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，利用二次排風(fēng)回收利用單元引導(dǎo)復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)排出的二次風(fēng)吹向太陽能光伏板，能對太陽能光伏板進行降溫及除塵處理，變廢為寶實現(xiàn)能量的梯級利用，這樣能提高太陽能光伏板的光電轉(zhuǎn)化效率并延長太陽能光伏板的使用壽命。

(5)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)水冷冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)相比：省去了冷卻塔、制冷主機及板式換熱器等設(shè)備，相應(yīng)的也省去了復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)，整個空調(diào)系統(tǒng)運行維護簡單。

(6)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，其內(nèi)部的復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)采用面對面(即進風(fēng)面相對)擺放在封閉新風(fēng)道內(nèi)，有效的解決新風(fēng)引入的問題；復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)側(cè)對所有的服務(wù)器機柜平行送風(fēng)，服務(wù)器機柜更加接近冷源且冷卻更加均勻。

附圖說明

圖1是本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與其他部件連接關(guān)系示意圖。

圖中，1.太陽能光伏板，2.出風(fēng)道，3.數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口，4.服務(wù)器機柜，5.封閉熱通道，6.復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)，7.空調(diào)進風(fēng)口，8.空調(diào)送風(fēng)口，9.封閉新風(fēng)道，10.二次排風(fēng)管，11.回風(fēng)閥，12.數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口，13.支架，14.空調(diào)二次排風(fēng)口，15.一次風(fēng)機，16.擋水填料，17.節(jié)流孔，18.換熱芯體，19.循環(huán)水泵，20.蓄水槽，21.過濾網(wǎng)，22.噴嘴，23.二次風(fēng)機，24.射流孔，25.控制器，26.蓄電池，27.逆變器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細(xì)說明。

本實用新型基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，如圖1所示，包括有設(shè)置于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)及設(shè)置于數(shù)據(jù)中心外頂上的數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口12和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，且復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)通過封閉新風(fēng)道9與數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口12連接，復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接；數(shù)據(jù)中心的吊頂層內(nèi)形成出風(fēng)道2，且出風(fēng)道2的兩端與數(shù)據(jù)中心兩相對側(cè)墻上設(shè)置的數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口3連接；數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的服務(wù)器機柜4以兩兩組合形成一個服務(wù)器機柜組，所有的服務(wù)器機柜組均勻的分布于復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)的兩側(cè)；在每個服務(wù)器機柜組內(nèi)，兩個服務(wù)器機柜4均為出風(fēng)側(cè)相對，在兩個服務(wù)器機柜4的出風(fēng)側(cè)之間形成封閉熱通道5，且封閉熱通道5均與出風(fēng)道2連通，每個服務(wù)器機柜4的進風(fēng)側(cè)均形成冷風(fēng)道。

數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口12內(nèi)設(shè)置有進風(fēng)量控制閥。

數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口3內(nèi)設(shè)置有排風(fēng)控制閥，數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口3用于排除數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱氣流。

復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)位于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的中央。

復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)，如圖1及圖2所示，包括有兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6，且每個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的結(jié)構(gòu)為：包括有空調(diào)殼體，空調(diào)殼體相對的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有空調(diào)進風(fēng)口7、空調(diào)送風(fēng)口8，空調(diào)殼體內(nèi)設(shè)置有換熱芯體18，換熱芯體18的上方依次設(shè)置有布水器和擋水填料16，擋水填料16的上方并排設(shè)置有二次風(fēng)機23、一次風(fēng)機15，一次風(fēng)機15靠近空調(diào)送風(fēng)口8，二次風(fēng)機23上方對應(yīng)的空調(diào)殼體頂壁上設(shè)置有空調(diào)二次排風(fēng)口14，空調(diào)二次排風(fēng)口14連接二次風(fēng)回收利用單元；換熱芯體18的下方設(shè)置有蓄水槽20，蓄水槽20通過蓄水管與布水器連接，且蓄水管上設(shè)置有循環(huán)水泵19；兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6的空調(diào)進風(fēng)口7呈相對設(shè)置，且兩個空調(diào)進風(fēng)口7均與封閉新風(fēng)道9連通；兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6均通過導(dǎo)線與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接。封閉新風(fēng)道9由透明簾子圍成。

空調(diào)進風(fēng)口7內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)21和風(fēng)閥。

布水器由布水管和多個均勻設(shè)置于布水管上且面向換熱芯體18噴淋的噴嘴22構(gòu)成，布水管與蓄水管連接。

換熱芯體18的表面按進風(fēng)方向自下而上沿對角線設(shè)置有一排節(jié)流孔17，通過節(jié)流孔17改變換熱芯體18內(nèi)部氣流的流徑。

循環(huán)水泵19為潛水泵。

二次風(fēng)回收利用單元，如圖1及圖3所示，包括有二次排風(fēng)管10，二次排風(fēng)管10的進風(fēng)端與空調(diào)二次排風(fēng)口14連接，二次排風(fēng)管10的出風(fēng)端穿過出風(fēng)道2并由數(shù)據(jù)中心的頂部伸出，且出風(fēng)端連接有氣流射流管，氣流射流管上均勻設(shè)置有多個面向太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)太陽能光伏板1送風(fēng)的射流孔24，二次排風(fēng)管10位于出風(fēng)道2內(nèi)的一段管壁上設(shè)置有回風(fēng)入口，在回風(fēng)入口內(nèi)設(shè)置有回風(fēng)閥11，打開回風(fēng)閥11能使二次排風(fēng)管10、封閉新風(fēng)道9以及出風(fēng)道2連通。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，如圖3所示，包括有太陽能光伏板1，且太陽能光伏板1通過導(dǎo)線依次與控制器25、逆變器27連接；控制器25通過導(dǎo)線與蓄電單元連接；逆變器27通過導(dǎo)線與兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6連接。蓄電單元由多個蓄電池26通過導(dǎo)線依次連接構(gòu)成。太陽能光伏板1通過支架13傾斜的支撐于數(shù)據(jù)中心頂部。

本實用新型基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的具體工作過程如下：

(1)復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6對空氣處理的過程為：

室外新風(fēng)由數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口12經(jīng)封閉新風(fēng)道9流動到復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的空調(diào)進風(fēng)口7處，再由空調(diào)進風(fēng)口7進入空調(diào)殼體內(nèi)部，由空調(diào)殼體內(nèi)的過濾網(wǎng)21先對室外新風(fēng)進行初步過濾，形成潔凈的空氣；

潔凈的空氣進入到換熱芯體18的干通道內(nèi)，并在二次風(fēng)機23的作用下：一部分空氣通過節(jié)流孔17流入另一側(cè)的濕通道內(nèi)，成為二次空氣(工作空氣)，在機組換熱芯體18的上部設(shè)置布水器，且該布水器能向二次流道噴淋循環(huán)水，并在濕通道壁面形成均勻水膜，使進入濕通道內(nèi)的二次空氣能與水膜發(fā)生熱濕交換，再經(jīng)擋水填料16去除空氣中多余的水之后由空調(diào)二次排風(fēng)口14送入二次排風(fēng)管10內(nèi)；另一部分未穿過節(jié)流孔17的空氣則作為一次空氣(產(chǎn)出空氣)在機組換熱芯體18的干通道側(cè)發(fā)生顯熱交換，等濕降溫后沿著干通道向前流動，由于末端密封，產(chǎn)出空氣通過節(jié)流孔17進入另一側(cè)濕通道，與壁面的水膜熱濕交換后完成等焓降溫，再經(jīng)過擋水填料16去除多余的水后形成符合送風(fēng)條件的空氣，符合送風(fēng)條件的空氣則在一次風(fēng)機15的作用下經(jīng)空調(diào)送風(fēng)口8送出。

(2)氣流組織具體過程如下：

(a)在夏季及過渡季節(jié)：

室外新風(fēng)由數(shù)據(jù)中心新風(fēng)入口12引入封閉新風(fēng)道9中，然后進入復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)內(nèi)的兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6內(nèi)進行處理，經(jīng)兩個復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6處理后得到的符合送風(fēng)條件的空氣被均勻的輸送到每個服務(wù)器機柜4的冷通道內(nèi)，吸收服務(wù)器機柜4的熱量后空氣溫度升高形成熱空氣并進入封閉熱通道5內(nèi)，最后數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有服務(wù)器機柜4排出的熱空氣都匯聚于數(shù)據(jù)中心吊頂層內(nèi)形成的出風(fēng)道2中，最終經(jīng)兩個數(shù)據(jù)中心排風(fēng)口3排出；

而由復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)內(nèi)的兩個復(fù)合式露點式間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6排出的二次空氣(工作空氣)與一次空氣(產(chǎn)出空氣)經(jīng)換熱后，通過二次排風(fēng)管10送至到太陽能光伏板1處，經(jīng)二次排風(fēng)管10上連接的射流單元均勻噴射到太陽能光伏板1上，以便于為太陽能光伏板1降溫、除塵，從而實現(xiàn)能量梯級利用。

(b)在冬季運行時，為防止室外新風(fēng)直接引入發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，要打開二次排風(fēng)管10上設(shè)置的回風(fēng)閥11，旁通一部分?jǐn)?shù)據(jù)中心內(nèi)的熱空氣與新風(fēng)混合后再送入復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻機構(gòu)處理，繼續(xù)完成夏季及過渡季節(jié)氣流組織過程，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有服務(wù)器機柜4的散熱處理。

本實用新型基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，將太陽能和干空氣能結(jié)合，利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電驅(qū)動功耗小的復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6為數(shù)據(jù)中心供冷，具有安全可靠的特點；同時，復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6的二次排風(fēng)低于室外空氣溫度，通過二次風(fēng)回收利用單元將二次排風(fēng)引向太陽能光伏板1就能為其表面進行降溫和除塵，既提高了太陽能光伏板1光電轉(zhuǎn)化效率又延長了使用壽命；另外，將復(fù)合式露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)6作為主要供冷設(shè)備，并結(jié)合封閉熱通道5的方式，利用直流排風(fēng)的氣流形式，為服務(wù)器機柜4進風(fēng)側(cè)的冷通道送入冷空氣，把服務(wù)器機柜4內(nèi)的熱量“移走”，而不是將其“吸收”，具有氣流組織合理的特點。本實用新型基于光伏驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心用露點間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)具有系統(tǒng)形式簡單且運行能耗低的特點。