一種數據中心節能空調系統及其散熱方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數據中心的降溫系統，尤其涉及一種數據中心節能空調系統及其散熱方法。
【背景技術】
[0002]在數據中心，空調的運行能耗在總能耗中占了相當大的比重，如何使數據中心制冷系統節能高效，變得迫不及待。數據中心是一種一年四季均需制冷降溫的場合，在室外溫度較低時，利用自然冷源給數據中心降溫，可減少精密空調的運行，進而降低空調的運行能耗。目前行業內常用的自然冷卻技術有以下幾種:I)新風冷卻。直接把外部過濾的溫度較低的新風引入數據中心，與室內的熱空氣混合換熱后排出室外，通過新風循環實現自然冷卻。2)乙二醇自然冷卻。空調室內機中增加一套乙二醇冷卻盤管，在室外機布置干式表冷器，通過表冷器冷卻載冷劑乙二醇，用水泵把冷卻后的乙二醇輸送到室內機的冷卻盤管與室內熱空氣進行換熱，實現間接冷卻。3)傳統的氟泵自然冷卻。在精密空調機組中增加一路旁路，旁路中增加一個氟泵及相應的輔助閥件，共用原系統的制冷盤管、冷凝器及節流閥。當室外溫度低于一定值時，精密空調的壓縮機停機，氟泵開啟，通過氟泵循環系統內的冷媒，把室外冷卻后的冷媒泵入精密空調制冷盤管與熱空氣換熱，吸熱后的冷媒回到室外冷凝器與室外低溫空氣進行散熱，完成制冷循環。
[0003]以上三種方式存在以下缺點:
I)新風冷卻直接把室外空氣引入數據中心內，空氣雖經過濾網過濾，但仍存在過濾不干凈的情況，隨著使用時間加長，數據中心內的空氣潔凈度會越來越差，如果空氣中含有二氧化硫等腐蝕性氣體，極容易對數據中心的IT設備造成嚴重的損壞。且新風冷卻系統，需頻繁維護空氣過濾網，需浪費較多的人力和財力。
[0004]2)乙二醇自然冷卻，需在室內機組內增加乙二醇冷卻盤管，增加室內風機的運行阻力，導致風機長期高功率運行；同時，因乙二醇的換熱效率相對較低，采用干式表冷器換熱效率相對比冷卻水要低，使得壓縮機制冷系統的冷凝溫度偏高，導致壓縮機的功耗增大。因此，乙二醇自然冷卻，其節能效率偏低，且投資回報年限較長。
[0005]3)傳統的氟泵自然冷卻，一般在原精密空調制冷系統中增加氟泵系統，共用原空調系統的制冷盤管、冷凝器及節流閥。當室外溫度低于5°C時，壓縮機停止運行，氟泵開啟，通過氟泵驅動制冷劑完成制冷循環。當室外溫度高于5°C后，氟泵停機，壓縮機開啟運行制冷。因氟泵循環時，制冷盤管內存在大量的未完全蒸發的液態制冷劑，當系統切換至壓縮機制冷時，壓縮機把大量的液態制冷劑吸入，容易導致壓縮機的冷凍油稀釋，導致壓縮機潤滑不良，并且大量的液體吸入容易引起液擊，長期運行時，加速壓縮機的損壞，縮短壓縮機的運行壽命。在數據中心，一旦壓縮機損壞就會引起數據中心溫度升高，導致IT設備宕機，損失慘重。因此，傳統的氟泵自然冷卻的應用，受室外環境溫度的限制，且存在壓縮機損壞的風險。
[0006]因此如何使自然冷卻系統不受室外溫度的限制，不受精密空調的控制關聯，實現冷卻備份的功能，同時，不會引起數據中心原精密空調壓縮機的損壞，是個亟待解決的問題。
[0007]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【發明內容】
[0008]鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種數據中心節能空調系統及其散熱方法，旨在解決節能空調不受室外溫度以及精密空調的影響，獨立供冷的問題。
[0009]本發明的技術方案如下:
一種數據中心節能空調系統，其中，包括:
用于向室內送風降低室溫的若干臺室內機；
用于實現制冷劑循環的若干循環模塊；
用于換熱的若干風冷表冷器；
用于控制所室內機的開啟或關閉的若干控制單元；
所述室內機、所述循環模塊及所述風冷表冷器依次連接，并且所述風冷表冷器與所述室內機連接，且所述控制單元與所述室內機、循環模塊、風冷表冷器分別連接。
[0010]所述的一種數據中心節能空調系統，其中，所述室內機包括柜體，若干節流閥，用于向室內送風的若干風機，用于換熱的若干制冷盤管，設置在室內機中與外部金屬軟管連接的快速接頭，用于實現外部的快速插拔安裝及維護，所述室內機柜體前后設置有出風口和進風口，出風口設置在柜體前部，向下送風，所述進風口設置有空氣過濾網，用于過濾雜質，所述制冷盤管，節流閥，快速接頭依次連接。
[0011]所述的一種數據中心節能空調系統，其中，所述循環模塊包括柜體，用于驅動液態制冷劑的循環的若干制冷劑泵，用于克服汽蝕余量的若干儲液器，所述儲液器設置在制冷劑泵吸入口的上部，以及設置在制冷劑泵的排出管上的用于調節多余的制冷劑的旁通管。
[0012]所述的一種數據中心節能空調系統，其中，所述風冷表冷器包括柜體，接線盒，用于換熱的若干換熱器、若干風機、若干風機轉速控制裝置，所述風機轉速控制裝置與風機相連，用于控制風機的轉速。
[0013]所述的一種數據中心節能空調系統，其中，所述控制單元包括控制器、顯示屏、電氣元件、溫濕度傳感器以及控制箱體，所述控制器通過感應溫濕度傳感器的信號控制室內機的開啟和關閉，所述顯示屏用于顯示當前室內外的溫度和濕度，控制箱體用于用戶自行控制。
[0014]一種數據中心節能方法，其中，所述方法包括步驟:
A、當室內溫度比室外溫度高，且溫差到達用戶預設值時，開啟節能空調，實現自然冷卻；
B、當室內溫度比室外溫度低或室內溫度比室外溫度高，但是溫差沒達到預設值時，關閉節能空調。
[0015]有益效果:本發明通過讓節能空調由室內機、控制單元、循環模塊及表冷器組成，通過連接管路把室內機、循環模塊及表冷器連接形成一套制冷循環回路，可與數據中心內的精密空調配合使用；節能空調的控制與精密空調獨立，支持較高室外溫度下的開機運行，只要具備合理的開機條件，便自行開啟，盡最大限度降低精密空調的運行能耗，并且在數據中心的精密空調發生故障時，開啟節能空調，實現備份空調的作用，延長精密空調的維修時間并且在室外溫度很低時，利用自然冷源進行降溫，減少壓縮機的工作時間，提高空調的使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明一種數據中心節能空調系統的安裝示意圖。
[0017]圖2為本發明一種數據中心節能空調系統的制冷原理示意圖。
[0018]圖3為本發明一種數據中心節能空調系統的控制單元與室內機、循環模塊、風冷表冷器的連接關系的結構框圖。
[0019]圖4為本發明一種數據中心節能空調系統的室內機的結構示意圖。
[0020]圖5為為本發明一種數據中心節能空調系統的循環模塊的結構示意圖。
[0021]圖6為本發明一種數據中心節能空調系統的風冷表冷器的結構示意圖。
[0022]圖7為本發明一種數據中心節能方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明提供一種數據中心節能空調系統及其散熱方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0024]請參閱圖1，為本發明一種數據中心節能空調系統安裝示意圖，其中，包括用于向室內送風降低室溫的若干臺室內機101;
用于實現制冷劑循環的若干循環模塊102 ;
用于換熱的若干風冷表冷器103 ;
用于控制所室內機101的開啟或關閉的若干控制單元104 ；
圖2為本發明一種數據中心節能空調系統的制冷原理示意圖，圖中所述室內機101、所述循環模塊102及所述風冷表冷器103依次連接，并且所述風冷表冷器103與所述室內機101連接，且所述控制單元104與所述室內機101、循環模塊102、風冷表冷器103分別連接。圖3為控制單元與室內機、循環模塊、風冷表冷器的連接關系的結構框圖，其中控制單元控制室內機、循環模塊、風冷表冷器。并且從圖中可以看出室內機、循環模塊、風冷表冷器依次連接，并且構成了循環。
[0025]本發明的一種數據中心節能空調系統，由若干臺室內機、循環模塊、風冷表冷器、控制單元組成，控制單元控制室內機的開啟或關閉，室內機、循環模塊、風冷表冷器兩兩連接構成循環，只需要達到開機條件，控制單元即可控制節能空調進行工作，開始對室內進行降溫，減少精密空調的能耗，延長其使用壽命。
[0026]進一步的，所述的一種數據中心節能空調系統，如圖4所示，為所