[发明专利]一种数据中心节能空调系统及其散热方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据中心的降温系统，尤其涉及一种数据中心节能空调系统及其散热方法。

背景技术

在数据中心，空调的运行能耗在总能耗中占了相当大的比重，如何使数据中心制冷系统节能高效，变得迫不及待。数据中心是一种一年四季均需制冷降温的场合，在室外温度较低时，利用自然冷源给数据中心降温，可减少精密空调的运行，进而降低空调的运行能耗。目前行业内常用的自然冷却技术有以下几种：1）新风冷却。直接把外部过滤的温度较低的新风引入数据中心，与室内的热空气混合换热后排出室外，通过新风循环实现自然冷却。2）乙二醇自然冷却。空调室内机中增加一套乙二醇冷却盘管，在室外机布置干式表冷器，通过表冷器冷却载冷剂乙二醇，用水泵把冷却后的乙二醇输送到室内机的冷却盘管与室内热空气进行换热，实现间接冷却。3）传统的氟泵自然冷却。在精密空调机组中增加一路旁路，旁路中增加一个氟泵及相应的辅助阀件，共用原系统的制冷盘管、冷凝器及节流阀。当室外温度低于一定值时，精密空调的压缩机停机，氟泵开启，通过氟泵循环系统内的冷媒，把室外冷却后的冷媒泵入精密空调制冷盘管与热空气换热，吸热后的冷媒回到室外冷凝器与室外低温空气进行散热，完成制冷循环。

以上三种方式存在以下缺点：

1）新风冷却直接把室外空气引入数据中心内，空气虽经过滤网过滤，但仍存在过滤不干净的情况，随着使用时间加长，数据中心内的空气洁净度会越来越差，如果空气中含有二氧化硫等腐蚀性气体，极容易对数据中心的IT设备造成严重的损坏。且新风冷却系统，需频繁维护空气过滤网，需浪费较多的人力和财力。

2）乙二醇自然冷却，需在室内机组内增加乙二醇冷却盘管，增加室内风机的运行阻力，导致风机长期高功率运行；同时，因乙二醇的换热效率相对较低，采用干式表冷器换热效率相对比冷却水要低，使得压缩机制冷系统的冷凝温度偏高，导致压缩机的功耗增大。因此，乙二醇自然冷却，其节能效率偏低，且投资回报年限较长。

3）传统的氟泵自然冷却，一般在原精密空调制冷系统中增加氟泵系统，共用原空调系统的制冷盘管、冷凝器及节流阀。当室外温度低于5℃时，压缩机停止运行，氟泵开启，通过氟泵驱动制冷剂完成制冷循环。当室外温度高于5℃后，氟泵停机，压缩机开启运行制冷。因氟泵循环时，制冷盘管内存在大量的未完全蒸发的液态制冷剂，当系统切换至压缩机制冷时，压缩机把大量的液态制冷剂吸入，容易导致压缩机的冷冻油稀释，导致压缩机润滑不良，并且大量的液体吸入容易引起液击，长期运行时，加速压缩机的损坏，缩短压缩机的运行寿命。在数据中心，一旦压缩机损坏就会引起数据中心温度升高，导致IT设备宕机，损失惨重。因此，传统的氟泵自然冷却的应用，受室外环境温度的限制，且存在压缩机损坏的风险。

因此如何使自然冷却系统不受室外温度的限制，不受精密空调的控制关联，实现冷却备份的功能，同时，不会引起数据中心原精密空调压缩机的损坏，是个亟待解决的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种数据中心节能空调系统及其散热方法，旨在解决节能空调不受室外温度以及精密空调的影响，独立供冷的问题。

本发明的技术方案如下：

一种数据中心节能空调系统，其中，包括：

用于向室内送风降低室温的若干台室内机；

用于实现制冷剂循环的若干循环模块；

用于换热的若干风冷表冷器；

用于控制所室内机的开启或关闭的若干控制单元；

所述室内机、所述循环模块及所述风冷表冷器依次连接，并且所述风冷表冷器与所述室内机连接，且所述控制单元与所述室内机、循环模块、风冷表冷器分别连接。

所述的一种数据中心节能空调系统，其中，所述室内机包括柜体，若干节流阀，用于向室内送风的若干风机，用于换热的若干制冷盘管，设置在室内机中与外部金属软管连接的快速接头，用于实现外部的快速插拔安装及维护，所述室内机柜体前后设置有出风口和进风口，出风口设置在柜体前部，向下送风，所述进风口设置有空气过滤网，用于过滤杂质，所述制冷盘管，节流阀，快速接头依次连接。

所述的一种数据中心节能空调系统，其中，所述循环模块包括柜体，用于驱动液态制冷剂的循环的若干制冷剂泵，用于克服汽蚀余量的若干储液器，所述储液器设置在制冷剂泵吸入口的上部，以及设置在制冷剂泵的排出管上的用于调节多余的制冷剂的旁通管。