本發(fā)明屬于制冷與空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法。

背景技術(shù)：

云計算時代的數(shù)據(jù)中心，用戶一方面要求數(shù)據(jù)中心保持高可用性特點，能夠安全、高效的運營；另一方面，要求盡可能的降低能源消和和運行成本。同事，數(shù)據(jù)中心必須具備靈活的拓展能力，以應(yīng)對多變的業(yè)務(wù)需求以及運行過程中的不確定因素。

空調(diào)制冷系統(tǒng)用于保證數(shù)據(jù)中心的安全運行，防止it設(shè)備因無法得以冷卻而宕機。根據(jù)最新統(tǒng)計，機房空調(diào)系統(tǒng)占整個數(shù)據(jù)中心的電耗比例達到45%左右，其耗能、耗費較重。

目前，中國政府部門實行了電力供應(yīng)峰谷不同電價政策，采用需求側(cè)管理的水蓄冷技術(shù)來達到削峰填谷，是緩解電力建設(shè)和新增用電矛盾的有效的解決途徑之一。各地區(qū)也出臺了各項有關(guān)促進蓄冷空調(diào)工程發(fā)展的政策，推動了蓄冷空調(diào)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。水蓄冷技術(shù)不但適用于新建項目，也適合應(yīng)用于改造項目?？梢允褂贸Ｒ?guī)冷水機組，適用于常規(guī)供冷系統(tǒng)的擴容和改造。

現(xiàn)有專利中，公告號為205014701u的實用新型專利公開了一種制冷水蓄冷節(jié)能中央空調(diào)系統(tǒng)，包括制冷壓縮機、水冷凝器、氣體傳熱裝置、儲能裝置和循環(huán)水泵，解決了傳統(tǒng)機房空調(diào)機組全年運行壓縮機所導(dǎo)致的的耗能大的問題，而且其室內(nèi)裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占據(jù)數(shù)據(jù)中心機房的面積較小，減小了數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)成本。但是，該實用新型提供的方案運行方式單一，結(jié)構(gòu)過于簡單，節(jié)能效果不明顯，不適合大型數(shù)據(jù)中心使用。

因此，提供一種水蓄冷制冷系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)中心，是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的機房空調(diào)系統(tǒng)耗能、耗費較重的難題，提供一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)，以提高數(shù)據(jù)中心的運行可靠性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)，包括常規(guī)運行管道、蓄冷管道和放冷管道，所述常規(guī)運行管道包括通過依次通過管道連接的集水器、冷凍泵、制冷主機、冷卻泵、冷卻塔，冷卻塔連接制冷主機，制冷主機連接分水器；所述蓄冷管道包括依次通過管道連接的蓄冷泵、制冷主機、放冷泵和蓄冷罐，蓄冷罐與蓄冷泵連接；所述放冷管道包括通過管道連接的集水器、蓄冷泵、蓄冷罐、放冷泵和分水器。

作為優(yōu)選，所述集水器內(nèi)返回末端回水。

作為優(yōu)選，所述分水器連接末端空調(diào)的供水端。

作為優(yōu)選，所述管道上設(shè)有若干個閥門。

一種數(shù)據(jù)中心機房專用空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，包括上述水蓄冷制冷系統(tǒng)和冷凍水型機房空調(diào)。上述的一種數(shù)據(jù)中心水蓄冷制冷系統(tǒng)，是專門為中大型數(shù)據(jù)中心機房專門設(shè)計制造的高可靠性的集中式冷源，其是一種利用水的顯熱儲存冷量的系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)中心配套安裝于機房內(nèi)的冷凍水型機房空調(diào)一起組成了數(shù)據(jù)中心機房專用的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)。

一種根據(jù)上述常規(guī)運行管道的電子設(shè)備散熱方法，包括以下步驟：（1）末端回水經(jīng)集水器返回管道；（2）末端回水經(jīng)冷凍泵進入制冷主機降溫冷卻；（3）經(jīng)分水器送往末端空調(diào)；（4）完成對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的電子設(shè)備的散熱。

一種根據(jù)上述蓄冷管道的低溫水動態(tài)儲存方法，包括以下步驟：（1）蓄冷罐中的水經(jīng)過蓄冷泵進入制冷主機；（2）在制冷主機的蒸發(fā)器內(nèi)冷卻；（3）經(jīng)放冷泵到達蓄冷罐；（4）回到步驟1，實現(xiàn)低溫水在蓄冷罐內(nèi)動態(tài)儲存。

一種上述放冷管道的供冷方法，包括以下步驟：（1）蓄冷罐中的水經(jīng)過放冷泵進入分水器；（2）由分水器分配到末端空調(diào)，對機房內(nèi)設(shè)備進行冷卻；（3）升溫后的水經(jīng)集水器、蓄冷泵再次進入蓄冷罐；（4）再次由步驟（1）進行循環(huán)。當制冷主機發(fā)生故障時，為保證數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)的設(shè)備安全運行，防止it設(shè)備因過熱而宕機，制冷系統(tǒng)該方法進行運轉(zhuǎn)，如此循環(huán)，保證數(shù)據(jù)中心機房在一定時間內(nèi)安全運行，提高系統(tǒng)可靠性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法，是一種根據(jù)空調(diào)全日負荷及所選擇蓄冷設(shè)備的特性進行設(shè)計的系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法。數(shù)據(jù)中心設(shè)備負荷的加載是一個漸進的過程，因此在數(shù)據(jù)中心的運行初期，本方案中提供的水蓄冷制冷系統(tǒng)的運行模式為：夜間制備冷水，日間投入運行。在有合理分時峰、谷電差價的地區(qū)，夜間利用低谷電蓄冷罐進行蓄冷，白天利用蓄冷罐夜間存儲的冷量進行放冷。由于蓄冷罐的蓄冷量約為整個空調(diào)系統(tǒng)20min的蓄冷量，而數(shù)據(jù)中心剛開始運行時的設(shè)備負載可能只有設(shè)計負荷的20％以下，單個蓄冷罐可以至少保證系統(tǒng)運行初期100min的運行。這樣可以有效減少冷水機組的開啟時間，對于大型的數(shù)據(jù)中心，由于冷水機組的容量都比較大，節(jié)能的效果是非常明顯的。

此外，本發(fā)明方法原理可靠，步驟簡單，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

由此可見，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著地進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明提供的常規(guī)運行管道的運轉(zhuǎn)模式圖。

圖3是本發(fā)明提供的蓄冷管道的運轉(zhuǎn)模式圖。

圖4是本發(fā)明提供的放冷管道的運轉(zhuǎn)模式圖。

其中，1-集水器，2-冷凍泵，3-制冷主機，4-冷卻泵，5-冷卻塔，6-分水器，7-蓄冷泵，8-蓄冷罐，9-放冷泵，10-末端回水，11-末端空調(diào)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述：

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)，包括常規(guī)運行管道、蓄冷管道和放冷管道，所述常規(guī)運行管道包括通過依次通過管道連接的集水器1、冷凍泵2、制冷主機3、冷卻泵4、冷卻塔5，冷卻塔5連接制冷主機6，制冷主機6連接分水器6；所述蓄冷管道包括依次通過管道連接的蓄冷泵7、制冷主機3、放冷泵9和蓄冷罐8，蓄冷罐8與蓄冷泵7連接；所述放冷管道包括通過管道連接的集水器1、蓄冷泵7、蓄冷罐8、放冷泵9和分水器6。

在本實施例中，所述集水器1內(nèi)返回末端回水10。

在本實施例中，所述分水器6連接末端空調(diào)11的供水端。

在本實施例中，所述管道上設(shè)有若干個閥門。

本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)中心機房專用空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，包括上述水蓄冷制冷系統(tǒng)和冷凍水型機房空調(diào)。上述的一種數(shù)據(jù)中心水蓄冷制冷系統(tǒng)，是專門為中大型數(shù)據(jù)中心機房專門設(shè)計制造的高可靠性的集中式冷源，其是一種利用水的顯熱儲存冷量的系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)中心配套安裝于機房內(nèi)的冷凍水型機房空調(diào)一起組成了數(shù)據(jù)中心機房專用的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)。

如圖2所示，本發(fā)明提供的一種根據(jù)上述常規(guī)運行管道的電子設(shè)備散熱方法，包括以下步驟：（1）末端回水10經(jīng)集水器1返回管道；（2）末端回水10經(jīng)冷凍泵2進入制冷主機3降溫冷卻；（3）經(jīng)分水器6送往末端空調(diào)11；（4）完成對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的電子設(shè)備的散熱。

如圖3所示，本發(fā)明提供的一種根據(jù)上述蓄冷管道的低溫水動態(tài)儲存方法，包括以下步驟：（1）蓄冷罐8中的水經(jīng)過蓄冷泵7進入制冷主機3；（2）在制冷主機3的蒸發(fā)器內(nèi)冷卻；（3）經(jīng)放冷泵9到達蓄冷罐8；（4）回到步驟1，實現(xiàn)低溫水在蓄冷罐8內(nèi)動態(tài)儲存。

如圖4所示，本發(fā)明提供的一種上述放冷管道的供冷方法，包括以下步驟：（1）蓄冷罐8中的水經(jīng)過放冷泵9進入分水器6；（2）由分水器6分配到末端空調(diào)11，對機房內(nèi)設(shè)備進行冷卻；（3）升溫后的水經(jīng)集水器1、蓄冷泵7再次進入蓄冷罐8；（4）再次由步驟（1）進行循環(huán)。當制冷主機3發(fā)生故障時，為保證數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)的設(shè)備安全運行，防止it設(shè)備因過熱而宕機，制冷系統(tǒng)該方法進行運轉(zhuǎn)，如此循環(huán)，保證數(shù)據(jù)中心機房在一定時間內(nèi)安全運行，提高系統(tǒng)可靠性。

本發(fā)明提供的一種用于數(shù)據(jù)中心的水蓄冷制冷系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法，是一種根據(jù)空調(diào)全日負荷及所選擇蓄冷設(shè)備的特性進行設(shè)計的系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法。數(shù)據(jù)中心設(shè)備負荷的加載是一個漸進的過程，因此在數(shù)據(jù)中心的運行初期，本方案中提供的水蓄冷制冷系統(tǒng)的運行模式為：夜間制備冷水，日間投入運行。在有合理分時峰、谷電差價的地區(qū)，夜間利用低谷電蓄冷罐進行蓄冷，白天利用蓄冷罐夜間存儲的冷量進行放冷。由于蓄冷罐的蓄冷量約為整個空調(diào)系統(tǒng)20min的蓄冷量，而數(shù)據(jù)中心剛開始運行時的設(shè)備負載可能只有設(shè)計負荷的20％以下，單個蓄冷罐可以至少保證系統(tǒng)運行初期100min的運行。這樣可以有效減少冷水機組的開啟時間，對于大型的數(shù)據(jù)中心，由于冷水機組的容量都比較大，使用本方案后節(jié)能的效果是非常明顯的。

上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本發(fā)明上述具體實施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。