[发明专利]一种多能互补灾备数据中心热管理系统

说明书

一种多能互补灾备数据中心热管理系统，包括空冷模块、地下水源制冷模块、机械制冷模块、地源热泵管理模块和流体分配单元；本发明采用地下水源和土壤源热泵模块作为灾备或冗余空调系统实现主机房制冷、普通区采暖及人居环境供生活热水，具有高能量利用率，高安全性和强灾备属性；采用机械制冷模块与间接蒸发冷却技术相结合，满足夏季等高温工况下制备冷水的需求，具有良好的气候适应性；该系统集供冷、采暖和供热水多重功能于一体，实现了数据中心全年自然冷却，满足在夏季高温工况下制备冷水的需求以及灾备情况下数据中心的制冷需求，保证了服务器高效运行的同时满足了人居环境采暖和供热水的需求，大幅度降低了数据中心的能耗。

技术领域

本发明涉及一种多能互补灾备数据中心热管理系统，属于数据中心热管理技术领域。

背景技术

全球云计算、大数据、物联网、人工智能、5G通信等信息技术快速发展，传统产业的数字化转型，推动数据中心快速发展。数据中心的能耗问题是全球数据中心发展和建设面临的重大挑战，数据中心冷却系统作为数据中心的一部分，其能耗是数据中心能耗的主要组成部分。此外，大型数据中心包含人员工作区域，而采暖和空调能耗也加大了建筑总能耗。如何全面利用节能减排技术，降低数据中心冷却系统能耗的同时降低人居环境采暖和空调能耗，是当下绿色数据中心建设的潮流。

灾备数据中心作为数据中心的一种，其在节能、防灾等方面具有独特优势，目前，灾备数据中心的冷却系统在发展中主要面临以下难题：常规运行时，如何能够更加充分发挥灾备数据中心冷却系统在地下空间的独特优势，合理利用地上地下环境冷源降低数据中心能耗；当灾害或战争发生时，地面基础设施失效，如何提供额外的冷却系统以确保服务器的高效运行；采用热泵系统时，如何解决冷热不平衡的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种多能互补灾备数据中心热管理系统，该系统能够集供冷、采暖和供热水多重功能于一体，实现数据中心全年自然冷却，并能够实现在夏季高温工况下制备冷水的需求；能够应对灾备情况下数据中心的制冷需求，以保证服务器高效运行；能够满足人居环境采暖和供热水的需求；大幅度降低数据中心的能耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种多能互补灾备数据中心热管理系统，包括空冷模块、地下水源制冷模块、机械制冷模块、地源热泵管理模块和流体分配单元；

所述空冷模块位于地上，其包括填料塔、表冷器、排风机、循环水泵、板式换热器一、阀门一、阀门二、回水水泵一、蓄冷罐一、充冷阀一、保冷阀一和放冷阀一；

所述地下水源制冷模块包括地下水源、供水水泵、原水循环阀组、板式换热器二、回水水泵二、冷却水循环阀组、蓄冷罐二、充冷阀二、保冷阀二和放冷阀二；

所述机械制冷模块位于地下，其包括空冷单元和水冷单元，空冷单元包括冷凝器一、蒸发器一、压缩机一、膨胀阀一，水冷单元包括冷凝器二、蒸发器二、压缩机二和膨胀阀二；

所述地源热泵管理模块位于地下，其包括地埋管、地埋管控制阀组、热泵机组、生活热水模块和制冷采暖模块组；所述生活热水模块设置在办公场所中，其包括水阀、生活热水循环水泵、热水储水装置、电加热器和取水装置；所述制冷采暖模块组设置在普通区中，其包括制冷采暖模块控制阀组一、制冷采暖模块控制阀组二、制冷采暖模块控制阀组三、制冷蓄冷控制阀组、蓄冷罐三、采暖控制阀组、板式换热器三、风机盘管控制阀组、风机盘管单体控制阀组、风机盘管、充冷阀三、保冷阀三和放冷阀三；

所述流体分配单元设置在主机房中；