[发明专利]一种集装箱式的模块化自然冷却机组

说明书

一种集装箱式的模块化自然冷却机组，其主要是：在箱体内设有板式换热器，其中水通道A进口a与上述冷水干管的一端相连通，出口a与设在箱体内的水泵进口相连，在水泵进口端设有过滤网及金属软连接，出口端设有软件连接，止回阀，该水泵出口与热水干管的一端相连通，以上部件构成自然冷却系统一次侧室外管路部分的循环回路；上述板式换热器另一个水通道B的进口b与空调水系统预留的热水管相连，出口b与空调水系统预留的冷水管相连，构成自然冷却系统二次侧室内管路部分的循环回路。本发明的模块化的设计不仅节能效果十分明显，并解决了冬季结冰带来诸多问题，而且占地少、安装快、节省土建费用。

技术领域

本发明涉及一种空气冷却系统，特别是用于数据中心的制冷机组。

背景技术

随着互联网的不断发展，数据中心建设速度惊人，研究表明2012年中国数据中心总数量已经达到510,530个，IDC预测该市场在未来五年仍将保持接近两位数的增长率，规模大于等于3000个标准机架的大型数据中心所占比例逐年增加。为了确保数据中心设备的稳定运行，需要保持数据中心内部365天恒温恒湿，即数据中心需要常年冷却，通过空调系统控制数据中心的温度、湿度、空气洁净度等环境参数满足设备的设计规范，由此产生的巨额耗电量已然成为数据中心发展不可回避的问题。实际上数据中心里真正承载业务的服务器、网络、存储等所有设备消耗的电能累加起来与制冷空调系统消耗的电能差不多，如何将电能更多的用于服务器等业务设备上，而不是浪费在制冷系统等非必要设备上，是数据中心急需解决的难题。

在提倡“低碳减排，绿色环保”的时代，一部分专家学者便提出了自然冷却(FreeColling)的概念。自然冷却指的是一个过程，即冬季及过渡季节，如果室外温度低于数据中心回风温度时，可利用室外自然冷源(空气或水)，在不开启或部分开启压缩机的情况下，将数据中心温度降低到指定温度。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》指出，超大型数据中心应该优先建设在气候寒冷、能源充足的地区，目的也是充分利用冬季和过度季节北方冷空气来冷却机房。自然冷却可以有效降低数据中心制冷系统的能源消耗，但是北方地区通常严重缺水，因此，自然风冷技术成为近年来的热门技术。

目前数据中心利用自然冷风进行制冷的解决方案主要有直接自然冷却和间接自然冷却两种方式。其中，直接新风自然冷却系统需添加严格的过滤装置和加湿设备才能满足数据中心环境对湿度、洁净度及污染物浓度的要求，极大限制了其在制冷系统中的应用。在应用自然冷却技术的数据中心制冷系统中，更多采用高效传热，节能节材并具环保功能等特点的间接自然冷却系统。该系统仅需在室外增加一台换热器，将数据中心侧管路连接成独立的封闭环路，环路内有工作流体，借助媒体泵的作用流体在环路内循环，将自然冷源引入室内给数据中心持续供冷。然而北方地区冬季夜间最低温度为-20～-30℃，出现极端天气时甚至温度更低，一旦管路中的工作流体转变为冰，管路就会有被膨胀裂损的危险，因此室外的管路必须考虑防冻措施。由于数据中心侧管路是一个封闭环路，为此业主不得不向整个封闭环路内加入高浓度的防冻液。对于规模大、管路长的数据中心，这必将导致业主投资额的大幅增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用室外天然冷源，仅需投入极少的防冻液即可解决整个管路系统冬季结冰问题，同时简化现场安装程序，节约前期土建成本，又能满足机房对温、湿度及洁净度要求的集装箱式的模块化自然冷却机组。本发明主要是：将自然冷却系统管路划分为一次侧室外管路部分和二次侧室内管路部分两个独立的封闭环路，并与现有空调的风冷冷水机组构成数据中心制冷系统。