[发明专利]泵式自然冷却系统及具有泵式自然冷却系统的数据中心

说明书

本发明公开了一种泵式自然冷却系统及具有泵式自然冷却系统的数据中心，属于数据中心制冷领域，要解决的技术问题为如何利用自热冷源为数据中心降温；其结构包括空调、热交换器、干冷器、制冷剂、冷却液和控制器，热交换器的出液口Ⅱ、蒸发器、热交换器的进液口Ⅱ通过管道依次连通组成泵式制冷回路，热交换器的出液口Ⅰ、干冷器的入口、干冷器的出口和热交换器的进液口Ⅰ通过管道依次连通组成干冷器制冷回路。具有泵式自然冷却系统的数据中心，包括集装箱以及泵式自然冷却系统，集装箱的内部分隔为制冷腔室和数据腔室，服务器机柜、配电柜、不间断电源柜、网络电源柜和空调均位于热通道和冷通道之间。本发明可利用自热冷源冷却服务器。

技术领域

本发明涉及数据中心制冷领域，具体地说是一种泵式自然冷却系统及具有泵式自然冷却系统的数据中心。

背景技术

随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。集装箱数据中心是一个可作为数据中心构建的标准模块，将计算，存储，网络资源等IT设施都设计到一个集装箱中。目前数据中心在加强基础管理的同时，为维持恒定的室内温度需要全年为之降温，由此带来的巨额的耗电量及电费。据统计,在数据中心机房中制冷空调设备的耗能约占总体耗能的40％，数据中心绿色节能已经成为一种趋势。

我国华北、西北及东北等地区，室外气温低于0℃的天数占全年的百分比相当可观，利用这一自然冷源成为节能的首要措施。如何利用自热冷源为数据中心降温，是需有解决的技术问题。

发明内容

发明的技术任务是提供一种泵式自然冷却系统及具有泵式自然冷却系统的数据中心，来解决如何利用自热冷源为数据中心降温的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

泵式自然冷却系统，包括空调、热交换器、干冷器、制冷剂、冷却液和控制器，制冷剂为低沸点的制冷剂，空调包括蒸发器和设置在蒸发器处的风扇，热交换器包括进液口Ⅰ、出液口Ⅰ、进液口Ⅱ和出液口Ⅱ，热交换器的出液口Ⅱ、蒸发器、热交换器的进液口Ⅱ通过管道依次连通组成泵式制冷回路，热交换器的出液口Ⅰ、干冷器的入口、干冷器的出口和热交换器的进液口Ⅰ通过管道依次连通组成干冷器制冷回路，制冷剂流动在泵式制冷回路内，冷却液流动在干冷器制冷回路内；热交换器和蒸发器之间连通有制冷剂循环泵，热交换器和干冷器之间连通有冷却液循环泵；蒸发器、风扇、热交换器、干冷器、制冷剂循环泵和冷却液循环泵均与控制器连接。该泵式自然冷却系统可用于集装箱数据中心，空调放置在服务器设备放置区间内，干冷器和热交换器位于在服务器放置区间外，蒸发器内制冷剂吸收服务器设备放置区间内热空气的热量为服务器散热，制冷剂吸热后升温并流动到热交换器内，在热交换器内制冷剂和冷却液进行热交换，降温后的制冷剂循环入空调内为服务器内降温，进行热交换后的冷却液进入到干冷器内，在干冷器内冷却液和外部冷空气进行热交换，冷却液降温后回流到热交换器内为制冷剂降温，从而可通过自然冷却的方式为服务器设备制冷。

优选地，热交换器的出液口Ⅱ和蒸发器之间还连通有储液器，储液器用于存放冷却液，冷却液循环泵连通在储液器和蒸发器之间。

进一步地，制冷剂循环泵共两个，两个制冷剂循环泵并连在储液器和蒸发器之间。两个制冷剂循环泵可互为备用的制冷剂循环泵，一个制冷剂循环泵出现故障时，可更换另一个制冷剂循环泵。

进一步地，制冷剂循环泵的出口和蒸发器之间设置有单向阀。单向阀限制冷却液流向蒸发器，防止蒸发器内吸热后的冷却液未降温逆流回储液器或热交换器。

进一步地，风扇与控制器之间连接有变频器。通过变频器可改变风扇的送风量和风速。

进一步地，蒸发器的进液口上依次连通有节流阀和电磁阀，节流阀和电磁阀均位于蒸发器和制冷剂循环泵之间，节流阀和电磁阀均与控制器连接。

进一步地，蒸发器与热交换器的进液口Ⅱ之间的管道为铜管。