[发明专利]机房冷却系统和数据中心

说明书

本申请涉及一种机房冷却系统，包括室内循环风道、机械制冷模块、余热回收模块和室外散热模块。机房内的空气循环流动于室内循环风道内，机械制冷模块包括蒸发器和冷凝器，蒸发器位于室内循环风道内，蒸发器内分别流通有第一冷媒和第二冷媒，并通过第一冷媒和第二冷媒对流经室内循环风道的空气制冷。余热回收模块用于间接吸收第一冷媒的部分热量，以对流经供冷器的第二冷媒降温。室外散热模块用于直接或间接对第一冷媒进行散热。本申请机房冷却系统利用机房的余热实现部分降温功能，形成能源的二次利用，提升了能效比。本申请还涉及一种装配该机房冷却系统的数据中心。

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种机房冷却系统，以及一种配备该机房冷却系统的数据中心。

背景技术

对于设有热源，特别是集中设置有热源的室内场景，通常需要对热源所在的区域进行散热处理。以数据中心为例，数据中心的机房内排布有多台服务器，这些服务器在运行过程中会产生大量的热量。机房冷却系统用于对数据中心进行散热和降温，以保证数据中心内的服务器能在预设的温度环境中正常运行。

现有的机房冷却系统在换热过程中，通过冷媒对机房内的空气进行制冷，再将冷媒的热量直接排出，降温后的冷媒可以再次用于对机房内的空气制冷，从而达到了循环制冷的效果。这样的散热方式能耗较高，在数据中心能效比的标准逐渐升高的背景下，已难以满足数据中心的使用需求。

发明内容

本申请提供一种机房冷却系统和一种数据中心，其中机房冷却系统可利用机房的余热进行制冷，达到二次利用的效果，以节约机房冷却系统的整体能耗。本申请具体包括如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种机房冷却系统，包括室内循环风道、机械制冷模块、余热回收模块、和室外散热模块；机房内的空气循环流动于室内循环风道内，机械制冷模块包括蒸发器和冷凝器，蒸发器位于室内循环风道内，蒸发器内分别流通有第一冷媒和第二冷媒，并通过第一冷媒和第二冷媒对流经室内循环风道的空气制冷；第一冷媒循环流动于蒸发器与冷凝器之间，冷凝器中还流通有第三冷媒，第三冷媒用于吸收第一冷媒的部分热量；

余热回收模块包括吸热器、供冷器和散热器，第二冷媒循环流动于蒸发器与供冷器之间，第三冷媒循环流动于冷凝器、吸热器、以及散热器之间；当第三冷媒流经吸热器时，吸热器吸收第三冷媒的部分热量，用于对流经供冷器的第二冷媒降温；室外散热模块用于分别对流经冷凝器的第一冷媒、以及流经散热器的第三冷媒进行散热。

本申请机房冷却系统通过室内循环风道实现机房内空气的循环流动。通过设于室内循环风道内的蒸发器实现机械制冷模块对机房内空气制冷的效果。具体通过蒸发器内循环流动的温度较低的第一冷媒和第二冷媒，与机房内空气形成热交换。本申请机房冷却系统还通过余热回收模块和室外散热模块，配合机械制冷模块形成两路散热通路，分别用于对第一冷媒和第二冷媒散热。

其中，通过蒸发器和冷凝器形成了第一冷媒的循环通路，第一冷媒得以在冷凝器中得到散热，再流回蒸发器继续形成热交换；通过蒸发器和供冷器形成了第二冷媒的循环通路，第二冷媒得以在供冷器内得到散热，再流回蒸发器继续形成热交换。

具体的，冷凝器、吸热器、以及散热器之间流通有第三冷媒，第三冷媒在冷凝器中与第一冷媒形成热交换，能够将第一冷媒的部分热量带至吸热器中。由此，吸热器能通过第三冷媒吸收第一冷媒的部分热量，进而作用于供冷器，对流经供冷器的第二冷媒进行散热，以降低第二冷媒的部分热量。第一冷媒的另一部分热量，以及第三冷媒剩余的部分热量，则分别于冷凝器和散热器中，配合室外散热模块完成散热。本申请机房冷却系统利用了机房空气的余热，对用于散热的第一冷媒和第二冷媒形成散热效果，提升了机房空气余热的利用率，进而提升了机房冷却系统的整体能耗比。

在一种可能的实现方式中，第一冷媒为冷却剂，第二冷媒和第三冷媒均为水。

在一种可能的实现方式中，机械制冷模块还包括压缩机，压缩机用于提供第一冷媒循环流动的动力。