數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)由主控設(shè)備、子換熱設(shè)備組成主-分式空調(diào)系統(tǒng)，配備一套集中控制系統(tǒng)來對所有主控設(shè)備及子換熱設(shè)備的運行進行控制。集中控制系統(tǒng)可以采集環(huán)境及主控設(shè)備的數(shù)據(jù)并對主控設(shè)備進行運行狀態(tài)控制，同時，還可以采集子換熱設(shè)備的數(shù)據(jù)，并根據(jù)環(huán)境及每臺子換熱設(shè)備的數(shù)據(jù)對同一數(shù)據(jù)來源的子換熱設(shè)備進行運行控制。本實用新型解決了數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運行控制的統(tǒng)一及協(xié)調(diào)問題，有利于機房服務(wù)器散熱的整體優(yōu)化，取得明顯的節(jié)能效果；同時可簡化空調(diào)系統(tǒng)維護管理工作，降低維護管理工作量。
【專利說明】數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，主要用于各種類型及規(guī)格的IDC數(shù)據(jù)機房中 服務(wù)器的散熱冷卻。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)數(shù)據(jù)機房配套的冷卻設(shè)備主要有精密空調(diào)、列間空調(diào)、機柜水冷前門及機柜門 狀換熱器等，在機房內(nèi)往往還需要配置加濕機、除濕機或恒濕機，這些空調(diào)設(shè)備由自身配備 的控制操作系統(tǒng)，即使都安裝在同一機房內(nèi)，在運行方面也沒有統(tǒng)一控制，相互協(xié)調(diào)性差， 因此有時候可能會出現(xiàn)兩種相反的運行方式存在，如部分空調(diào)設(shè)備在進行除濕，而另一部 分卻在進行加濕，或者在提供冷量時，還需要同時開啟電加熱組件，這樣就導(dǎo)致了相互功能 效果的抵消，這一抵消的部分造成雙倍能源消耗。精密空調(diào)一般數(shù)量較多，占用機房面積 較大，一般會在機房內(nèi)形成冷、熱通道，且進風(fēng)與送風(fēng)溫差較小，換熱效果較低，各精密空調(diào) 設(shè)備獨立控制運行。列間空調(diào)一般需要的數(shù)量比精密空調(diào)更多，占用機房面積也較大，一 般也會在機房內(nèi)形成冷、熱通道，在封閉冷通道的情況下，進風(fēng)與送風(fēng)溫差會比精密空調(diào)稍 大，換熱效果一般，各列間空調(diào)設(shè)備也是獨立控制運行。機柜水冷前門空調(diào)系統(tǒng)一般不對環(huán) 境的濕度進行調(diào)節(jié)，還需要另配濕度調(diào)節(jié)的空調(diào)設(shè)備，也沒有統(tǒng)一的運行控制系統(tǒng)，另外， 在機房室內(nèi)整體形成熱通道，其機房整體環(huán)境溫度超過國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且經(jīng)水冷前門降 溫處理后進入機柜的空氣相對濕度會高于國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使機柜內(nèi)部服務(wù)器設(shè)備一直處 于比較潮濕的環(huán)境下運行，因此這種方式其實并不十分適合在數(shù)據(jù)機房的使用。機柜門狀 換熱器是一種比較好的用于數(shù)據(jù)機房的新技術(shù)，直接貼近熱源進行換熱，進、出風(fēng)溫差非常 大，因此換熱效率極高，節(jié)能性好，采用這種的數(shù)據(jù)機房，其室內(nèi)環(huán)境全部是冷通道，整體環(huán) 境適合服務(wù)器設(shè)備運行，但機柜門狀換熱器空調(diào)系統(tǒng)一般不對環(huán)境的濕度進行調(diào)節(jié)，還需 要另配濕度調(diào)節(jié)的空調(diào)設(shè)備，沒有統(tǒng)一的運行控制系統(tǒng)。
[0003] 由此可見，由于數(shù)據(jù)機房熱負載較大，為了解決其散熱問題，給服務(wù)器提供一個適 宜的運行環(huán)境，往往在機房內(nèi)需要布置的各種空調(diào)設(shè)備數(shù)量較多，各空調(diào)設(shè)備配備獨立的 控制系統(tǒng)，空調(diào)設(shè)備控制分散，使得數(shù)據(jù)機房內(nèi)空調(diào)設(shè)備運行相互缺少協(xié)調(diào)，設(shè)備維護管理 人員要對每臺空調(diào)設(shè)備都進行維護、設(shè)置和操作，需要考慮的東西多，增加了實際操作的復(fù) 雜性，且工作量也較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要解決數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運行控制的統(tǒng)一及協(xié)調(diào)問題，整體優(yōu)化機 房服務(wù)器散熱，提高空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性，同時可簡化空調(diào)系統(tǒng)維護管理工作，降低維護管理工 作量。
[0005] 本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)機房專用的空調(diào)系統(tǒng)，此空調(diào)系統(tǒng)由主控設(shè)備（1)、子換熱 設(shè)備（2)組成主-分式空調(diào)系統(tǒng)，主控設(shè)備（1)包括主換熱器（3)、主換熱風(fēng)機（4)，子換熱 設(shè)備（2)包括子換熱器（5)，主換熱器和子換熱器都以并聯(lián)方式接入空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)循 環(huán)管路；空調(diào)系統(tǒng)還包括集中控制系統(tǒng)（6)，統(tǒng)一控制全部主控設(shè)備及子換熱設(shè)備，集中控 制系統(tǒng)（6)含中央處理模塊（7)、主信號輸入輸出模塊（8)、子信號輸入輸出模塊（9)、信號 線（10)，中央處理模塊（7)及主信號輸入輸出模塊（8)安裝在主控設(shè)備上，子信號輸入輸出 模塊（9)安裝在子換熱設(shè)備上，主信號輸入輸出模塊（8)包含傳感器（11 )，主信號輸入輸出 模塊（8 )與主換熱風(fēng)機（4 )連接，子信號輸入輸出模塊（9 )也包含傳感器（11 )，主信號輸入 輸出模塊（8)及子信號輸入輸出模塊（9)分別用信號線（10)與中央處理模塊連接（7)。主 控設(shè)備（1)、子換熱設(shè)備（2)及其傳感器（11)的反饋信號，分別經(jīng)主信號輸入輸出模塊（8) 或子信號輸入輸出模塊（9)，通過信號線（10)傳送到中央處理模塊（7)，經(jīng)中央處理模塊 (7)處理后生成相應(yīng)的控制指令信號，控制指令信號再通過信號線（10)傳遞回主信號輸入 輸出模塊（8)或子信號輸入輸出模塊（9)，由主信號輸入輸出模塊（8)或子信號輸入輸出模 塊（9)分別把控制指令信號輸出到主控設(shè)備（1)或子換熱設(shè)備（2)，實現(xiàn)對主控設(shè)備（1)及 子換熱設(shè)備（2)運行狀態(tài)的控制和調(diào)節(jié)。本發(fā)明使數(shù)據(jù)機房內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備處于統(tǒng)一的 控制系統(tǒng)控制中，減少的控制系統(tǒng)的數(shù)量，日常維護檢查時，數(shù)據(jù)機房整個空調(diào)系統(tǒng)只要觀 察一套集中控制系統(tǒng)（6)的控制運行，減少了維護操作工作量，還避免了空調(diào)系統(tǒng)多臺設(shè)備 運行狀態(tài)相反(如：在加濕同時又除濕）的情況發(fā)生，使空調(diào)系統(tǒng)運行過程中不會因設(shè)備的 相反運行狀態(tài)導(dǎo)致功能效果的抵消，從而減少了空調(diào)系統(tǒng)的能耗，實現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。
[0006] 集中控制系統(tǒng)（6)還可配置操作顯示面板（12)，操作顯示面板（12)安裝在主控設(shè) 備（1)上，操作顯示面板（12)以信號線（10)與中央處理模塊（7)連接，操作顯示面板（12) 可顯示中央處理模塊（7)傳輸過來的空調(diào)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，還可在操作顯示面板（12)進行操 作，設(shè)定輸入空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)。通過對參數(shù)的設(shè)定或修改，可根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的情況，更好 地調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，使空調(diào)系統(tǒng)達到更好的效果。更加方便對空調(diào)系統(tǒng)運行的維 護觀察及調(diào)試。
[0007] 子換熱設(shè)備有2臺以上，對應(yīng)的子信號輸入輸出模塊（9)套數(shù)與子換熱設(shè)備（2)相 同，實現(xiàn)處理信號采集輸入與子換熱設(shè)備（2)的對應(yīng)控制。
[0008] 主信號輸入輸出模塊（8)的傳感器（10)包括：室內(nèi)環(huán)境溫濕度傳感器（13)、進風(fēng) 溫度傳感器（14)、出風(fēng)溫度傳感器（15)、空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)溫度傳感器（16)及介質(zhì)流量傳 感器（17)及介質(zhì)泄漏傳感器（18);所述子信號輸入輸出模塊（9)的傳感器（10)包括：進 風(fēng)溫度傳感器（19 )、出風(fēng)溫度傳感器（20 )、空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)溫度傳感器（21)及介質(zhì)泄漏 傳感器（18)。還可以根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)情況和需要，增加冷源介質(zhì)壓強傳感器、電壓變送器、電 流變送器等，以測量空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)壓強、電壓及空調(diào)系統(tǒng)電流，以計算出能耗。測量同 一參數(shù)的傳感器也可設(shè)置多個，取其平均值，以增加測量精度，減少測量誤差。集中控制系 統(tǒng)（6)還可以調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)機房熱負載的情況，使風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)量符合機房散熱需 要，減少風(fēng)機總體能耗。
[0009] 中央處理模塊（7)設(shè)有遠程有線監(jiān)控接口，可接入遠程控制中心。比如接入同棟 樓或同一園區(qū)的總控制室內(nèi)的總控制系統(tǒng)，維護人員在總控制室就可以方便觀察數(shù)據(jù)機房 的空調(diào)設(shè)備運行狀態(tài)。
[0010] 集中控制系統(tǒng)（6)還包括無線發(fā)送模塊（22)，安裝在主控設(shè)備（1)上，無線發(fā)送模 塊（22)與中央處理模塊（7)連接，可把空調(diào)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)以無線方式傳送到移動終端，如 手機等，使技術(shù)或維護人員即使在外地，也可跟蹤觀察到數(shù)據(jù)機房內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的運行狀態(tài)， 特別方便技術(shù)專家遠距離指導(dǎo)現(xiàn)場維護人員操作。
[0011] 子換熱設(shè)備（2)是機柜門狀換熱器，此機柜門狀換熱器可以配置風(fēng)機，可直接與服 務(wù)器機柜結(jié)合在一起，代替機柜門?？梢允前惭b在機柜的正面代替前門，也可以安裝在機柜 的后面代替后門。特別是安裝在機柜的后面，機柜后面是出風(fēng)側(cè)，可直接對機柜內(nèi)溫度較高 的空氣進行冷卻，提高了換熱溫差，因此具有更高的換熱效率。從另一個角度，同樣的換熱 量需要的風(fēng)量小，可以使用功率較小的風(fēng)機，甚至不需要另配風(fēng)機，完全由服務(wù)器內(nèi)配置的 風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)量就能滿足要求，所以節(jié)能效果明顯。
[0012] 主換熱器（3)和子換熱器（5)接入的空調(diào)系統(tǒng)管路上都分別安裝有流量調(diào)節(jié)閥 (23)，流量調(diào)節(jié)閥（23)分別與對應(yīng)的主信號輸入輸出模塊（8)或子信號輸入輸出模塊（9) 連接，集中控制系統(tǒng)（6)可通過控制流量調(diào)節(jié)閥（23)，調(diào)節(jié)主換熱器（3)及子換熱器（5)的 冷源介質(zhì)流量，以控制各設(shè)備的出風(fēng)溫度，并使主換熱器（3)及子換熱器（5)在干工況下運 行，不產(chǎn)生冷凝水。減少了數(shù)據(jù)機房由水帶來的風(fēng)險，避免設(shè)備生銹腐蝕。
[0013] 主控設(shè)備（1)還包括除濕模塊（24 )，除濕模塊（24 )與主信號輸入輸出模塊（8 )連 接，在集中控制系統(tǒng)（6)的控制下運行或停止，可調(diào)節(jié)機房環(huán)境濕度，使?jié)穸炔粫?，防?機房設(shè)備因環(huán)境潮濕而產(chǎn)生故障，增加了服務(wù)器等電子設(shè)備的壽命。
[0014] 主控設(shè)備（1)還包括加濕模塊（25)，加濕模塊（25)與主信號輸入輸出模塊（8)連 接，在集中控制系統(tǒng)（6)的控制下運行或停止，可調(diào)節(jié)機房環(huán)境濕度，使?jié)穸炔粫?，空?干燥而容易產(chǎn)生靜電，影響機房內(nèi)電子設(shè)備的運行。
[0015] 加濕模塊（25)為濕膜加濕器，濕膜加濕器包括濕膜、布水器，布水器連接補水管， 補水管上安裝常閉式電磁閥，常閉式電磁閥與主信號輸入輸出模塊連接，集中控制系統(tǒng)采 用定時補水控制，在環(huán)境濕度較低時，啟動濕膜加濕器，開啟常閉式電磁閥對濕膜補水，進 行加濕，當(dāng)濕膜表面剛布滿水后，關(guān)閉常閉式電磁閥，停止補水，當(dāng)濕膜上的水全部蒸發(fā)后， 再開啟常閉式電磁閥對濕膜進行補水，濕膜表面剛布滿水后，又關(guān)閉常閉式電磁閥，循環(huán)往 復(fù)，直到環(huán)境濕度達到要求，關(guān)閉加濕模塊停止加濕。這樣，加濕過程中就不會發(fā)生一邊補 水一邊排水的情況，減少的水的消耗。也不會因常有暴露在空氣中的液態(tài)水存在而容易滋 生細菌等有害微生物，有益保持健康的環(huán)境，還可降低維護清潔工作的頻率，減少維護工作 量。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0016] ：
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 一種數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述空調(diào)系統(tǒng)由主控設(shè)備（1)、子換熱設(shè)備 (2)組成主-分式空調(diào)系統(tǒng)，主控設(shè)備（1)包括主換熱器（3)、主換熱風(fēng)機（4)，子換熱設(shè)備 (2)包括子換熱器（5)，主換熱器和子換熱器都以并聯(lián)方式接入空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)循環(huán)管 路；所述空調(diào)系統(tǒng)還包括集中控制系統(tǒng)（6)，統(tǒng)一控制全部主控設(shè)備及子換熱設(shè)備，集中控 制系統(tǒng)（6)含中央處理模塊（7)、主信號輸入輸出模塊（8)、子信號輸入輸出模塊（9)、信號 線（10)，中央處理模塊（7)及主信號輸入輸出模塊（8)安裝在主控設(shè)備上，子信號輸入輸出 模塊（9)安裝在子換熱設(shè)備上，主信號輸入輸出模塊（8)包含傳感器（11 )，主信號輸入輸出 模塊（8 )與主換熱風(fēng)機（4 )連接，子信號輸入輸出模塊（9 )也包含傳感器（11 )，主信號輸入 輸出模塊（8)及子信號輸入輸出模塊（9)分別用信號線（10)與中央處理模塊連接（7)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述集中控制系統(tǒng)（6)還包 括操作顯示面板（12)，操作顯示面板（12)安裝在主控設(shè)備（1)上，操作顯示面板（12)以信 號線（10)與中央處理模塊（7)連接。
3. 按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述子換熱設(shè)備（2)有2臺 以上，對應(yīng)的子信號輸入輸出模塊（9)套數(shù)與子換熱設(shè)備（2)相同，實現(xiàn)處理信號采集輸入 與子換熱設(shè)備（2)的對應(yīng)控制。
4. 按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述主信號輸入輸出模塊 (8)的傳感器（11)包括：室內(nèi)環(huán)境溫濕度傳感器（13)、進風(fēng)溫度傳感器（14)、出風(fēng)溫度傳 感器（15)、空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)溫度傳感器（16)、介質(zhì)流量傳感器（17)及介質(zhì)泄漏傳感器 (18);所述子信號輸入輸出模塊（9)的傳感器（11)包括：進風(fēng)溫度傳感器（19)、出風(fēng)溫度傳 感器（20 )、空調(diào)系統(tǒng)冷源介質(zhì)溫度傳感器（21 )、介質(zhì)泄漏傳感器（18 )。
5. 按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述中央處理模塊（7)設(shè)有 遠程有線監(jiān)控接口，可接入遠程控制中心。
6. 按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述集中控制系統(tǒng)（6)還 包括無線發(fā)送模塊（22 )，安裝在主控設(shè)備（1)上，無線發(fā)送模塊（22 )與中央處理模塊（7 )連 接，可把空調(diào)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)以無線方式傳送到移動終端。
7. 按照權(quán)利要求1-6中之一所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述子換熱設(shè)備 (2)是機柜門狀換熱器，安裝在有熱負載的機柜上，代替機柜門。
8. 按照權(quán)利要求1-6中之一所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述主換熱器（3) 和子換熱器（5)接入的空調(diào)系統(tǒng)管路上都分別安裝有流量調(diào)節(jié)閥（23)，流量調(diào)節(jié)閥（23)分 別與對應(yīng)的主信號輸入輸出模塊（8)或子信號輸入輸出模塊（9)連接，集中控制系統(tǒng)（6)可 通過控制流量調(diào)節(jié)閥（23)，調(diào)節(jié)主換熱器（3)及子換熱器（5)的冷源介質(zhì)流量，以控制各設(shè) 備的出風(fēng)溫度，并使主換熱器（3)及子換熱器（5)在干工況下運行，不產(chǎn)生冷凝水。
9. 按照權(quán)利要求1-6中之一所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述主控設(shè)備（1) 還包括除濕模塊（24)、加濕模塊（25)，除濕模塊（24)及加濕模塊（25)都與主信號輸入輸出 模塊（8)連接，在集中控制系統(tǒng)（6)的控制下運行或停止，可調(diào)節(jié)機房環(huán)境濕度。
10. 按照權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述加濕模塊（25)為濕膜 加濕器，濕膜加濕器包括濕膜、布水器，布水器連接補水管，補水管上安裝常閉式電磁閥，常 閉式電磁閥與主信號輸入輸出模塊連接，集中控制系統(tǒng)采用定時補水控制，在環(huán)境濕度較 低時，啟動濕膜加濕器，開啟常閉式電磁閥對濕膜補水，進行加濕，當(dāng)濕膜表面剛布滿水后， 關(guān)閉常閉式電磁閥，停止補水，當(dāng)濕膜上的水全部蒸發(fā)后，再開啟常閉式電磁閥對濕膜進行 補水，濕膜表面剛布滿水后，又關(guān)閉常閉式電磁閥，循環(huán)往復(fù)，直到環(huán)境濕度達到要求，關(guān)閉 加濕模塊停止加濕。
【文檔編號】H05K7/20GK204176842SQ201420413839
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:北京國電恒嘉科貿(mào)有限公司