一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置及其運行方式的制作方法
【專利說明】 一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置及其運行方式
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明專利涉及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或設備技術領域，尤其是涉及一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置及其運行方式。
【背景技術】
[0003]有數(shù)據(jù)顯示，在各數(shù)據(jù)中心所耗費的電量中，空調(diào)制冷的能耗占了總能耗的40%?50%，具有相當大的比重，數(shù)據(jù)中心項目中冷源節(jié)能的方案已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心整體節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)中心對于空調(diào)的穩(wěn)定性要求較高，長時間穩(wěn)定運行而且一年四季均處在制冷工作狀況。通常的壓縮機制冷，耗電量大，不節(jié)能；有的應對緊急情況下能源的備份手段不足，導致數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)運行可靠性不高；現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷節(jié)能方案一般都是利用冬季室外溫度低，或者夏季或其他季節(jié)早晚溫差大的特點，充分利用自然冷源來代替壓縮機運行，以達到降低數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷能耗的目的，但因為環(huán)境和溫差的限制，節(jié)能效果有限，尤其在夏季仍然需要消耗大量電能來滿足其制冷需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，充分利用地源可蓄冷，北方冬季環(huán)境適合直接利用環(huán)境溫度，可循環(huán)利用等特性，采用地源和冬季低溫的室外環(huán)境等自然資源作為冷源，解決了數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷的冷源需求，為人們提供了一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置及其運行方式。
[0005]本發(fā)明專利的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn):
一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置，其特征是該裝置由兩個循環(huán)系統(tǒng)組成:第一部分是由地源提取系統(tǒng)1、循環(huán)泵6和熱交換器2組成的地源循環(huán)系統(tǒng)；第二部分是由干冷器3、備用冷機4、機房精密空調(diào)散熱端5、循環(huán)泵6和蓄冷單元7組成的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)。
[0006]其中兩個循環(huán)系統(tǒng)中的傳熱介質(zhì)可以為水，也可以是乙二醇；第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的干冷器3應該是多個干冷器并聯(lián)組成的干冷器組，具體安裝和開啟多少個干冷器，需要根據(jù)室外溫度的多少，每個干冷器可以提供多少冷源，和數(shù)據(jù)中心機房精密空調(diào)散熱需要消耗多少冷源換算后來確定；第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的蓄冷單元7是一個深埋地下的水泥池。
[0007]—種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置，其運行方式如下:
在夏季，第一部分地源循環(huán)系統(tǒng)通過地源提取系統(tǒng)I將地下冷源提取出來，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到熱交換器2，第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的機房精密空調(diào)散熱端5散發(fā)出來的熱能也在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到熱交換器2，二者在熱交換器2中進行交換，達到為數(shù)據(jù)中心節(jié)能降溫的目的。
[0008]在夏季，蓄冷單元7作為故障備用。當?shù)谝徊糠值卦囱h(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，我們可以開啟第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的蓄冷單元7作為冷源供冷，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到機房精密空調(diào)散熱端5，帶走機房精密空調(diào)散熱端5散發(fā)出來的熱能，以保證數(shù)據(jù)中心不間斷地工作。
[0009]在夏季，備用冷機4也是作為故障備用。當發(fā)生地質(zhì)災害，或者出現(xiàn)特殊情況如第一部分地源循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的蓄冷單元7也同時出現(xiàn)故障或者冷源耗盡的情況下，我們可以開啟第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的備用冷機4作為冷源供冷，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到機房精密空調(diào)散熱端5，帶走機房精密空調(diào)散熱端5散發(fā)出來的熱能，以保證數(shù)據(jù)中心不間斷地工作。
[0010]在冬季，人們可以通過開啟第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的干冷器3獲取空氣中的冷源，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到機房精密空調(diào)散熱端5，帶走機房精密空調(diào)散熱端5散發(fā)出來的熱能，以達到為數(shù)據(jù)中心節(jié)能降溫的目的。
[0011]在冬季，人們還可以通過開啟第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的干冷器3獲取空氣中的冷源，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的蓄冷單元7進行蓄冷，以備不時之需。
[0012]在冬季，人們還可以通過開啟第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的干冷器3獲取空氣中的冷源，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)輸送到熱交換器2，通過熱交換器2，為第一部分地源循環(huán)系統(tǒng)中的傳熱介質(zhì)降溫，在循環(huán)泵6的作用下把傳熱介質(zhì)輸送到地源深處，為夏季時提取了大量地下冷源的地下冷源環(huán)境補充冷源，以備第二年再次利用。
[0013]具體安裝和開啟多少個干冷器，需要根據(jù)室外環(huán)境溫度的多少，每個干冷器可以提供多少冷源，和數(shù)據(jù)中心機房精密空調(diào)散熱需要消耗多少冷源換算后，本著干冷器組提供的冷源要遠遠大于能帶走機房精密空調(diào)散發(fā)出來的熱能所需要的冷源，并且能夠滿足為第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的蓄冷單元7進行蓄冷和為夏季時提取了大量地下冷源的地下冷源環(huán)境補充冷源的原則來確定。
[0014]這個技術方案可以產(chǎn)生以下有益效果:
本發(fā)明專利充分利用地源可蓄冷，北方冬季環(huán)境適合直接利用環(huán)境溫度，可循環(huán)利用等特性，采用地源和冬季低溫的室外環(huán)境等自然資源作為冷源，解決了數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷的冷源需求，為人們提供一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置，最大幅度降低數(shù)據(jù)中心能耗，擺脫了傳統(tǒng)制冷必須消耗大量電能才能達到制冷效果的觀念，達到了建設綠色數(shù)據(jù)中心，節(jié)能減排的目的。
[0015]因為有蓄冷單元和備用冷機，作為在發(fā)生地質(zhì)災害或特殊情況下設備故障時，不間斷提供能源的備份手段，充分保證了數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的不間斷運行。
[0016]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明專利的結構示意圖。
[0017]圖中所示:1.地源提取系統(tǒng)、2.熱交換器、3.干冷器、4.備用冷機、5.機房精密空調(diào)散熱端、6.循環(huán)水泵、7.蓄冷單元。
[0018]【具體實施方式】:
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明專利作進一步說明，但不作為對本發(fā)明專利的限定。實施例
[0019]如圖1所示的一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置，其特征是該裝置由兩個循環(huán)系統(tǒng)組成:第一部分是由地源提取系統(tǒng)1、循環(huán)泵6和熱交換器2組成的地源循環(huán)系統(tǒng)；第二部分是由干冷器3、備用冷機4、機房精密空調(diào)散熱端5、循環(huán)泵6和蓄冷單元7組成的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)。
[0020]其中兩個循環(huán)系統(tǒng)中的傳熱介質(zhì)是水；第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的干冷器3應該是多個干冷器并聯(lián)組成的干冷器組；第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的蓄冷單元7是一個深埋地下的水泥池。
[0021]一種以地源為冷源的數(shù)據(jù)中心節(jié)能裝置，其運行方式如下:
在夏季，第一部分地源循環(huán)系統(tǒng)通過地源提取系統(tǒng)I將地下冷源提取出來，在循環(huán)泵6的作用下通過傳熱介質(zhì)——7K，輸送到熱交換器2，第二部分冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的機房精密空調(diào)散熱端5散發(fā)出來的熱能也在循環(huán)