一種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其中的室外制冷單元包括機械制冷模塊，自然冷卻模塊，機械制冷分集管模塊；中間換熱單元分若干個中間換熱模塊；室內(nèi)排熱單元分若干個室內(nèi)排熱模塊。每個室內(nèi)排熱模塊對應1列排熱機柜和2套室內(nèi)集氣管、室內(nèi)分液管；1列排熱機柜中的奇數(shù)排熱機柜與其中1套室內(nèi)集氣管Ⅰ、室內(nèi)分液管Ⅰ連接，偶數(shù)排熱機柜與另1套室內(nèi)集氣管Ⅱ、室內(nèi)分液管Ⅱ連接，且2套室內(nèi)集氣管、室內(nèi)分液管分別接入不同的中間換熱模塊，從而實現(xiàn)排熱互為備份；室外制冷單元包括機械制冷和自然冷卻模式，根據(jù)室外自然冷源滿足情況，可選擇只采用且優(yōu)先采用自然冷卻模式或只采用機械制冷模式或同時采用自然冷卻和機械制冷模式。
【專利說明】
_種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及高散熱密度機房排熱領域，特別涉及一種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]機房內(nèi)機柜服務器集成密度越來越高，服務器的發(fā)熱量越來越大，為了保證高散熱密度機房內(nèi)服務器工作在最適宜的環(huán)境溫度下，目前高散熱密度機房排熱方式也在不斷發(fā)展變化。
[0003]目前高散熱密度機房排熱主要有如下三種方式:
[0004]其一是精密空調(diào)精確送風，該方式機房室內(nèi)采用風道將精密空調(diào)的冷風直接引至服務器機柜，主要優(yōu)點是實現(xiàn)了冷風直接引至服務器機柜，使機柜服務器進風處于較理想的低溫狀態(tài)下，缺點是風機需要選用可以克服風道阻力的大壓頭風機，因此風機功耗較大，隨之帶來了精密空調(diào)功耗較大；另外，采用該方式排熱，一方面因風道中的冷量分配不均，不能有效解決機房局部熱點問題，另一方面因機房內(nèi)服務器機柜排風口距離精密空調(diào)回風口遠近不同，容易產(chǎn)生遠距離機柜排風回風不暢而使機房局部環(huán)境溫度高于設定值的局部熱點問題。
[0005]其二是采用列間空調(diào)的方式，列間空調(diào)有采用直接蒸發(fā)式，也有采用冷凍水式，布置在兩臺機柜的中間，實現(xiàn)就近制冷。列間空調(diào)因布置在兩臺機柜之間，所以較精密空調(diào)相比，其送風傳輸距離近，無需選用功耗大的大壓頭風機，也因靠近熱源制冷，一定程度上解決了機房內(nèi)局部熱點問題。但列間空調(diào)為保障其送風有效的傳至服務器機柜進風口，其回風有效的吸收服務器機柜高溫排風，就需要通過一定的外圍通道進行隔絕，外圍通道的設置，在提高了列間空調(diào)排熱效果的同時，增加了占地面積和成本投入。
[0006]其三是采用水冷柜門替代機房內(nèi)機柜的前后門板的排熱方式，該方式都實現(xiàn)了靠近服務器熱源從而就近冷卻的效果，但水冷柜門存在水進入機房的隱患。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型提供了一種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，為機房內(nèi)高散熱密度機架服務器提供排熱解決方案，每個室內(nèi)排熱模塊對應I列排熱機柜和2套室內(nèi)集氣管、室內(nèi)分液管；I列排熱機柜中的奇數(shù)排熱機柜與其中I套室內(nèi)集氣管1、室內(nèi)分液管I連接，偶數(shù)排熱機柜與另I套室內(nèi)集氣管Π、室內(nèi)分液管Π連接，且2套室內(nèi)集氣管、室內(nèi)分液管分別接入不同的中間換熱模塊，從而實現(xiàn)排熱互為備份;室外制冷單元分別采用機械制冷和自然冷卻模式，根據(jù)室外自然冷源滿足情況，可選擇只采用自然冷卻模式或只采用機械制冷模式或同時采用自然冷卻和機械制冷模式;機械制冷模塊中的2臺機械制冷機組互為備份或同時啟用;機械制冷模塊中的工質(zhì)可以為水或R22、R134a、R407C或R410A中的任意一種;監(jiān)控單元可進行用電參數(shù)、溫濕度、風機轉(zhuǎn)速等基礎數(shù)據(jù)采集、整合、顯示、存儲，及時監(jiān)測機房環(huán)境溫度變化，對整個系統(tǒng)進行調(diào)控、切換，保障系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]—種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，包括室外制冷單元、中間換熱單元、室內(nèi)排熱單元和監(jiān)控單元，其特征在于:室外制冷單元包括機械制冷模塊，自然冷卻模塊，機械制冷分集管模塊;機械制冷分集管模塊分若干個機械制冷分集管子模塊；中間換熱單元分若干個中間換熱模塊;室內(nèi)排熱單元分若干個室內(nèi)排熱模塊。
[0010]進一步地，所述機械制冷模塊包括機械制冷機組I，機械制冷機組Π，三通I，三通Π及連通所述機械制冷機組I入口和所述三通I第一出口的機械制冷回管I，連通所述機械制冷機組I出口和所述三通Π第一入口的機械制冷出管I，連通所述機械制冷機組Π入口和所述三通I第二出口的機械制冷回管π，連通所述機械制冷機組Π出口和所述三通Π第二入口的機械制冷出管π ;所述自然冷卻模塊包括若干個熱管室外機，室外集氣管，室外分液管，動力栗，及連通所述熱管室外機和所述室外集氣管的若干條室外集氣管支管、若干個室外集氣管支管門，連通所述熱管室外機和所述室外分液管的若干條室外分液管支管、若干個室外分液管支管門，與所述室外集氣管連通的若干條中間集氣管支管及連接在其上的若干個截止I，與所述室外分液管連通的若干條中間分液管支管及連接在其上的若干個截止Π;所述機械制冷分集管模塊包括機械制冷集管，機械制冷分管及與所述機械制冷集管、機械制冷分管連通的若干組機械制冷分集管子模塊。
[0011]進一步地，所述機械制冷分集管子模塊包括連接在所述機械制冷集管上的截止m、截止IV，連接在所述機械制冷分管上的截止V、截止VI，位于所述截止m之后且與所述機械制冷集管連通的機械制冷集管支管I及連接在其上的截止W，位于所述截止IV之后且與所述機械制冷集管連通的機械制冷集管支管Π及連接在其上的截止K，位于所述截止V之后且與所述機械制冷分管連通的機械制冷分管支管I及依次連接在其上的截止V1、過濾器I，位于所述截止VI之后且與所述機械制冷分管連通的機械制冷分管支管Π及依次連接在其上的截止X、過濾器Π。
[0012]進一步地，所述中間換熱模塊包括中間換熱器I，中間換熱器Π及與所述中間換熱器I進氣口連通的進氣管I，與所述中間換熱器I出氣口連通的出液管I，與所述中間換熱器Π進氣口連通的進氣管Π，與所述中間換熱器Π出氣口連通的出液管Π。
[0013]進一步地，所述室內(nèi)排熱模塊包括三通m及與之連通的室內(nèi)集氣管I，三通IV及與之連通的室內(nèi)分液管I，三通V及與之連通的室內(nèi)集氣管Π，三通VI及與之連通的室內(nèi)分液管π，排熱機柜及連通其和所述室內(nèi)集氣管1、室內(nèi)集氣管Π的若干根室內(nèi)集氣管I支管、若干個室內(nèi)集氣管I支管門、若干條室內(nèi)集氣管I連接氣管，連通所述排熱機柜和所述室內(nèi)分液管1、室內(nèi)分液管π的若干根室內(nèi)分液管I支管、若干個室內(nèi)分液管I支管門、若干條室內(nèi)分液管I連接液管。
[0014]進一步地，所述機械制冷模塊與所述機械制冷分集管模塊通過所述機械制冷集管、機械制冷分管連通;所述機械制冷分集管模塊與所述中間換熱模塊通過所述機械制冷集管支管1、機械制冷分管支管1、機械制冷集管支管Π、機械制冷分管支管Π連通;所述中間換熱模塊與所述室內(nèi)排熱模塊通過所述三通m、三通IV、三通V、三通VI連通;所述自然冷卻模塊與所述室內(nèi)排熱模塊通過所述三通m、三通IV、三通V、三通VI連通;所述三通1、三通m、三通V均包括入口、第一出口和第二出口，所述入口擇一地與所述第一出口、第二出口連通;所述三通π、三通IV、三通VI均包括第一入口、第二入口和出口，所述出口擇一地與所述第一入口、第二入口連通。
[0015]優(yōu)選地，所述室內(nèi)排熱模塊對應I列所述排熱機柜，所述排熱機柜中的奇數(shù)排熱機柜與所述室內(nèi)集氣管1、室內(nèi)分液管I連接，所述排熱機柜中的偶數(shù)排熱機柜與所述室內(nèi)集氣管Π、室內(nèi)分液管Π連接，從而形成2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)，2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)互為備份，正常狀態(tài)下同時運行，當其中I套出現(xiàn)問題需要維護時，另外I套兼顧本室內(nèi)排熱子系統(tǒng)外相鄰排熱機柜的排熱。
[0016]優(yōu)選地，所述室內(nèi)集氣管1、室內(nèi)分液管I分別通過所述三通m的第二出口、三通IV的第二入口與所述中間換熱器I入口連接;所述室內(nèi)集氣管Π、室內(nèi)分液管Π分別通過所述三通V的第二出口、三通VI的第二入口與所述中間換熱器Π出口連接，所述中間換熱器1、中間換熱器π分別對應2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)。
[0017]優(yōu)選地，所述室外制冷單元包括機械制冷和自然冷源兩種制冷模式，當室外自然冷源條件滿足時，所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通m、三通V的第一出口分別與所述自然冷卻模塊中的2根所述中間集氣管支管導通，所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通IV、三通VI的第一入口分別與所述自然冷卻模塊中的2根所述中間分液管支管導通，從而充分利用自然冷源；當室外自然冷源條件不能滿足時，所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通m、三通V的第二出口分別與所述中間換熱器I入口，所述中間換熱器Π入口導通，所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通IV、三通VI的第二入口分別與所述中間換熱器I出口，所述中間換熱器Π出口導通；所述機械制冷模塊、機械制冷分集管模塊、中間換熱模塊啟動工作；當室外自然冷源條件部分滿足時，所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通m、三通V的第一出口分別與所述自然冷卻模塊中的2根所述中間集氣管支管導通，所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通m、三通V的第二出口分別與所述中間換熱器I入口，所述中間換熱器π入口導通;所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通IV、三通VI的第一入口分別與所述自然冷卻模塊中的2根所述中間分液管支管導通;所述室內(nèi)排熱模塊中的所述三通IV、三通VI的第二入口分別與所述中間換熱器I出口，所述中間換熱器π出口導通，此時所述室外制冷單元中的機械制冷和自然冷源兩種制冷模式同時工作。
[0018]優(yōu)選地，所述機械制冷模塊中的所述機械制冷機組1、機械制冷機組Π互為備份或同時啟用；當啟用所述機械制冷機組I時，所述三通I的第一出口與所述機械制冷機組I導通，所述三通π的第一入口與所述機械制冷機組I導通；當啟用所述機械制冷機組π時，所述三通I的第二出口與所述機械制冷機組Π導通，所述三通Π的第二入口與所述機械制冷機組Π導通；當所述機械制冷機組1、機械制冷機組Π同時啟用時，所述三通I的第一出口、第二出口分別與所述機械制冷機組1、機械制冷機組Π導通，所述三通Π的第一入口、第二入口分別與所述機械制冷機組1、機械制冷機組Π導通;所述排熱機柜采用調(diào)速風機且風量、風機數(shù)量分別采用冗余備份設計，根據(jù)機柜的負載情況，風機自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，機柜負荷大時，背板風機轉(zhuǎn)速升高;機柜負荷小時，背板風機轉(zhuǎn)速降低，通過風量調(diào)節(jié)實現(xiàn)冷量輸出可調(diào)，且風機滿轉(zhuǎn)時風量有冗余備份;風機數(shù)量采用冗余設計，單個或幾個風機發(fā)生故障時，不影響所述排熱機柜正常冷量輸出。
[0019]優(yōu)選地，所述機械制冷機組1、機械制冷機組Π中的工質(zhì)可以為水或R22、Rl34a、R407C或R410A中的任意一種。
[0020]優(yōu)選地，所述動力栗為選配件；當所述自然冷卻模塊中冷媒驅(qū)動力為重力時，不選用所述動力栗;當所述自然冷卻模塊中冷媒依靠重力無法實現(xiàn)循環(huán)驅(qū)動時，選用動力栗。[0021 ]優(yōu)選地，所述室內(nèi)集氣管I連接氣管，室內(nèi)分液管I連接液管為特制軟管。
[0022]優(yōu)選地，進一步包括與所述監(jiān)控單元連接用于測量所述機械制冷機組1、機械制冷機組Π進、出口溫度，所述中間換熱器1、中間換熱器Π進、出口溫度，所述排熱機柜濕度，送、回風溫度，所述熱管室外機回風溫度，所述室外集氣管、室外分液管管路溫度及室內(nèi)、夕卜環(huán)境溫度的溫濕度傳感器;所述監(jiān)控單元可進行用電參數(shù)、溫濕度、風機轉(zhuǎn)速等基礎數(shù)據(jù)采集、整合、顯示、存儲，及時監(jiān)測機房環(huán)境溫度變化，對整個系統(tǒng)進行調(diào)控、切換，保障系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。
[0023]同現(xiàn)有技術相比，本實用新型的機房排熱用熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)具有顯著的技術優(yōu)點:
[0024]1、室內(nèi)排熱模塊備份方式新穎可靠，可保障在某臺排熱機柜排熱出現(xiàn)故障時，月艮務器機柜仍能正常運行:I列排熱機柜中奇數(shù)、偶數(shù)排熱機柜分別對應2套室內(nèi)集氣管、室內(nèi)分液管中的其中I套，且2套室內(nèi)集氣管、室內(nèi)分液管分別接入不同的中間換熱模塊的方式，可實現(xiàn)通過排熱機柜制冷量和冷媒管路的冗余備份設計，在I列排熱機柜中某臺出現(xiàn)故障的情況下，熱量由相鄰機柜排走，從而保障整列IT機柜仍能正常運行；
[0025]2、室外制冷采用機械制冷和自然冷源兩種制冷模式，可選擇只采用且優(yōu)先采用自然冷卻模式或只采用機械制冷模式或同時采用自然冷卻和機械制冷模式，三種制冷模式各有特點:采用自然冷源時，室內(nèi)高溫制冷劑蒸汽直接循環(huán)至室外，利用室外低溫空氣冷卻后回流至室內(nèi)，無中間換熱環(huán)節(jié)，高效節(jié)能;采用機械制冷時，兩臺機械制冷機組互為備份或同時啟用；機械制冷機組內(nèi)工質(zhì)可以為水或R22、Rl34a、R407C或R41OA中的任意一種；同時采用自然冷卻和機械制冷模式時，在充分利用自然冷源節(jié)能運行同時，保障系統(tǒng)制冷需求；
[0026]3、排熱機柜采用調(diào)速風機且風量、風機數(shù)量采用冗余備份設計:根據(jù)機柜的負載情況，風機自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)風量進而實現(xiàn)冷量輸出調(diào)節(jié)，且風機滿轉(zhuǎn)時風量有冗余備份;風機數(shù)量采用冗余設計，單個或幾個風機發(fā)生故障時，不影響排熱機柜正常冷量輸出。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)的結構示意圖。
[0028]圖2為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)采用自然冷源方式結構示意圖。
[0029]圖3為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)機械制冷機組I單獨啟用時結構示意圖。
[0030]圖4為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)機械制冷機組Π單獨啟用時結構示意圖。
[0031]圖5為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)機械制冷機組1、機械制冷機組Π同時啟用時結構示意圖；
[0032]圖6為本實用新型的機房排熱用熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)同時采用自然冷源和機械制冷機組I時結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。
[0034]圖1為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)的結構示意圖。本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)包括室外制冷單元I，中間換熱單元2，室內(nèi)排熱單元3，監(jiān)控單元4;室外制冷單元I包括機械制冷模塊5，自然冷卻模塊6，機械制冷分集管模塊7;機械制冷分集管模塊7分若干個機械制冷分集管子模塊8;中間換熱單元2分若干個中間換熱模塊9;室內(nèi)排熱單元3分若干個室內(nèi)排熱模塊10;機械制冷模塊5包括機械制冷機組111，機械制冷機組Π12，三通117，三通Π 18及連通機械制冷機組111入口和三通117第一出口的機械制冷回管I14，連通機械制冷機組111出口和三通Π 18第一入口的機械制冷出管113，連通機械制冷機組Π 12入口和三通117第二出口的機械制冷回管Π 16，連通機械制冷機組Π 12出口和三通Π 18第二入口的機械制冷出管Π 15;自然冷卻模塊6包括若干個熱管室外機41，室外集氣管42，室外分液管43，動力栗48，及連通熱管室外機41和室外集氣管42的若干條室外集氣管支管44、若干個室外集氣管支管門46，連通熱管室外機41和室外分液管43的若干條室外分液管支管45、若干個室外分液管支管門47，與室外集氣管42連通的若干條中間集氣管支管37及連接在其上的若干個截止139，與室外分液管43連通的若干條中間分液管支管38及連接在其上的若干個截止Π 40;機械制冷分集管模塊7包括機械制冷集管19，機械制冷分管20及與機械制冷集管19、機械制冷分管20連通的若干組機械制冷分集管子模塊8 ；機械制冷分集管子模塊8包括連接在機械制冷集管19上的截止ΙΠ27、截止IV32，連接在機械制冷分管20上的截止V30、截止VI35，位于截止ΙΠ27之后且與機械制冷集管19連通的機械制冷集管支管121及連接在其上的截止W28，位于截止IV32之后且與機械制冷集管19連通的機械制冷集管支管Π 22及連接在其上的截止1X33，位于截止V30之后且與機械制冷分管20連通的機械制冷分管支管131及依次連接在其上的截止ΥΠΙ29、過濾器123，位于截止VI35之后且與機械制冷分管20連通的機械制冷分管支管Π 36及依次連接在其上的截止X34、過濾器Π 24;中間換熱模塊9包括中間換熱器149，中間換熱器Π 53及與中間換熱器149進氣口連通的進氣管150，與中間換熱器149出氣口連通的出液管151，與中間換熱器Π 53進氣口連通的進氣管Π 52，與中間換熱器Π 53出氣口連通的出液管Π 54;室內(nèi)排熱模塊10包括三通ΙΠ55及與之連通的室內(nèi)集氣管159，三通IV56及與之連通的室內(nèi)分液管160，三通V57及與之連通的室內(nèi)集氣管Π 61，三通VI58及與之連通的室內(nèi)分液管Π 62，排熱機柜63及連通其和室內(nèi)集氣管159、室內(nèi)集氣管Π 61的若干根室內(nèi)集氣管I支管64、若干個室內(nèi)集氣管I支管門65、若干條室內(nèi)集氣管I連接氣管66，連通排熱機柜63和室內(nèi)分液管160、室內(nèi)分液管Π 62的若干根室內(nèi)分液管I支管68、若干個室內(nèi)分液管I支管門69、若干條室內(nèi)分液管I連接液管67;機械制冷模塊5與機械制冷分集管模塊7通過機械制冷集管19、機械制冷分管20連通;機械制冷分集管模塊7與中間換熱模塊9通過機械制冷集管支管121、機械制冷分管支管131、機械制冷集管支管Π 22、機械制冷分管支管Π36連通；中間換熱模塊9與室內(nèi)排熱模塊10通過三通ΙΠ55、三通IV56、三通V57、三通VI58連通；自然冷卻模塊6與室內(nèi)排熱模塊10通過三通ΙΠ55、三通IV56、三通V57、三通VI58連通；三通Π7、三通ΙΠ55、三通V57均包括入口、第一出口和第二出口，入口擇一地與第一出口、第二出口連通;三通Π 18、三通IV56、三通VI58均包括第一入口、第二入口和出口，出口擇一地與第一入口、第二入口連通;室內(nèi)排熱模塊10對應I列排熱機柜63，排熱機柜63中的奇數(shù)排熱機柜與室內(nèi)集氣管159、室內(nèi)分液管160連接，排熱機柜63中的偶數(shù)排熱機柜與室內(nèi)集氣管Π 61、室內(nèi)分液管Π 62連接。
[0035]圖2為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)采用自然冷源方式結構示意圖。當室外自然冷源條件滿足時，室內(nèi)排熱模塊10中的三通ΙΠ55、三通V 57的第一出口分別與自然冷卻模塊6中的2根中間集氣管支管37導通，室內(nèi)排熱模塊10中的三通IV56、三通VI58的第一入口分別與自然冷卻模塊6中的2根中間分液管支管38導通，從而形成2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)，2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)互為備份，正常狀態(tài)下同時運行，2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)中制冷工質(zhì)流動方向分別如圖2中箭頭A、箭頭B方向所示。當其中I套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)出現(xiàn)問題需要維護時，另外I套兼顧本室內(nèi)排熱子系統(tǒng)外相鄰排熱機柜的排熱，此時制冷工質(zhì)流動方向為箭頭A或箭頭B其中的一種。
[0036]圖3為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)機械制冷機組I單獨啟用時結構示意圖。當室外自然冷源條件不能滿足，且單獨機械制冷機組Ill時，三通117的第一出口與機械制冷機組111導通，三通Π 18的第一入口與機械制冷機組111導通;室內(nèi)排熱模塊10中的三通ΙΠ55、三通V57的第二出口分別與中間換熱器149入口，中間換熱器Π 53入口導通，室內(nèi)排熱模塊10中的三通IV56、三通VI58的第二入口分別與中間換熱器149出口，中間換熱器Π53出口導通，從而形成2套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)，2套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)互為備份，正常狀態(tài)下同時運行，系統(tǒng)中制冷工質(zhì)流動方向分別如圖3中箭頭C、箭頭D方向所示，當其中I套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)出現(xiàn)問題需要維護時，另外I套兼顧本室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)外相鄰排熱機柜的排熱，此時制冷工質(zhì)流動方向為箭頭箭頭C或箭頭D其中的一種。機械制冷機組I
11、機械制冷分集管模塊7、中間換熱模塊9啟動工作，其中的工質(zhì)流動方向如圖3中箭頭E方向所示。
[0037]圖4為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)機械制冷機組Π單獨啟用時結構示意圖。當室外自然冷源條件不能滿足，且單獨機械制冷機組Π 12時，三通117的第二出口與機械制冷機組Π 12導通，三通Π 18的第二入口與機械制冷機組Π 12導通;室內(nèi)排熱模塊10中的三通m55、三通V57的第二出口分別與中間換熱器149入口，中間換熱器Π 53入口導通，室內(nèi)排熱模塊1中的三通IV56、三通VI58的第二入口分別與中間換熱器149出口，中間換熱器Π 53出口導通;從而形成2套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)，2套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)互為備份，正常狀態(tài)下同時運行，系統(tǒng)中制冷工質(zhì)流動方向分別如圖4中箭頭C、箭頭D方向所示，當其中I套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)出現(xiàn)問題需要維護時，另外I套兼顧本室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)外相鄰排熱機柜的排熱，此時制冷工質(zhì)流動方向為箭頭箭頭C或箭頭D其中的一種。機械制冷機組112、機械制冷分集管模塊7、中間換熱模塊9啟動工作，其中的工質(zhì)流動方向如圖4中箭頭F方向所示。
[0038]圖5為本實用新型的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)機械制冷機組1、機械制冷機組Π同時啟用時結構示意圖。當室外自然冷源條件不能滿足，且機械制冷機組111、機械制冷機組Π 12同時啟用時，三通117的第一出口、第二出口分別與機械制冷機組111、機械制冷機組Π12導通，三通Π 18的第一入口、第二入口分別與機械制冷機組111、機械制冷機組Π 12導通；室內(nèi)排熱模塊10中的三通ΙΠ55、三通V57的第二出口分別與中間換熱器149入口，中間換熱器Π 53入口導通，室內(nèi)排熱模塊10中的三通IV56、三通VI58的第二入口分別與中間換熱器I49出口，中間換熱器Π 53出口導通;從而形成2套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)，2套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)互為備份，正常狀態(tài)下同時運行，系統(tǒng)中制冷工質(zhì)流動方向分別如圖5中箭頭C、箭頭D方向所示，當其中I套室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)出現(xiàn)問題需要維護時，另外I套兼顧本室內(nèi)中間排熱子系統(tǒng)外相鄰排熱機柜的排熱，此時制冷工質(zhì)流動方向為箭頭箭頭C或箭頭D其中的一種。機械制冷機組111、機械制冷機組112、機械制冷分集管模塊7、中間換熱模塊9啟動工作，其中的工質(zhì)流動方向如圖5中箭頭G方向所示。
[0039]圖6為本實用新型的機房排熱用熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)同時采用自然冷源和機械制冷機組I時結構示意圖。當室外自然冷源條件部分滿足時，室內(nèi)排熱模塊10中的三通m55、三通V57的第一出口分別與自然冷卻模塊6中的2根中間集氣管支管37導通，室內(nèi)排熱模塊10中的三通ΙΠ55、三通V57的第二出口分別與中間換熱器149入口，中間換熱器Π 53入口導通;室內(nèi)排熱模塊10中的三通IV56、三通VI58的第一入口分別與自然冷卻模塊6中的2根中間分液管支管38導通;室內(nèi)排熱模塊10中的三通IV56、三通VI58的第二入口分別與中間換熱器149出口，中間換熱器Π 53出口導通；當單獨機械制冷機組111時，三通閥117的第一出口與機械制冷機組111導通，三通閥Π 18的第一入口與機械制冷機組111導通;此時自然冷源和機械制冷機組I同時工作。此時制冷工質(zhì)流動方向如圖6中箭頭H、J方向所示，機械制冷機組111、機械制冷分集管模塊7、中間換熱模塊9中的工質(zhì)流動方向如圖6中箭頭E方向所示。
[0040]本實用新型的機房排熱用熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)同時采用自然冷源和機械制冷機組Π時結構示意圖，本實用新型的機房排熱用熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)同時采用自然冷源和機械制冷機組1、機械制冷機組Π時結構示意圖在此不再贅述。
[0041]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型保護的范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，包括室外制冷單元(I)、中間換熱單元(2)、室內(nèi)排熱單元(3)和監(jiān)控單元(4)，其特征在于: 室外制冷單元(I)包括機械制冷模塊(5)、自然冷卻模塊(6)和機械制冷分集管模塊(7)，其中，機械制冷分集管模塊(7)包括若干個機械制冷分集管子模塊(8); 中間換熱單元(2)包括若干個中間換熱模塊(9); 室內(nèi)排熱單元(3)包括若干個室內(nèi)排熱模塊(1)。2.根據(jù)權利要求1所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于， 一所述機械制冷模塊(5)包括:機械制冷機組I(Il)，機械制冷機組Π (12)，三通1(17)，三通Π (18)，連通所述機械制冷機組I(Il)入口和所述三通1(17)第一出口的機械制冷回管1(14)，連通所述機械制冷機組I (11)出口和所述三通Π (18)第一入口的機械制冷出管I(13)，連通所述機械制冷機組Π( 12)入口和所述三通I (17)第二出口的機械制冷回管Π(16)，連通所述機械制冷機組Π (12)出口和所述三通Π (18)第二入口的機械制冷出管Π(15)； —所述自然冷卻模塊(6)包括:若干個熱管室外機(41)，室外集氣管(42)，室外分液管(43)，動力栗(48)，連通所述熱管室外機(41)和所述室外集氣管(42)的若干條室外集氣管支管(44)、若干個室外集氣管支管門(46)，連通所述熱管室外機(41)和所述室外分液管(43)的若干條室外分液管支管(45)、若干個室外分液管支管門(47)，與所述室外集氣管(42)連通的若干條中間集氣管支管(37)及連接在其上的若干個截止1(39)，與所述室外分液管(43)連通的若干條中間分液管支管(38)及連接在其上的若干個截止Π (40); 一所述機械制冷分集管模塊(7)包括:機械制冷集管(19)，機械制冷分管(20)，與所述機械制冷集管(19)、機械制冷分管(20)連通的若干組機械制冷分集管子模塊(8)。3.根據(jù)權利要求2所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于， --所述機械制冷分集管子模塊(8)包括:連接在所述機械制冷集管(19)上的截止m(27),截止IV (32),連接在所述機械制冷分管(20)上的截止V (30)、截止VI (35),位于所述截止ΙΠ(27)之后且與所述機械制冷集管(19)連通的機械制冷集管支管1(21)及連接在其上的截止W(28)，位于所述截止IV(32)之后且與所述機械制冷集管(19)連通的機械制冷集管支管Π (22)及連接在其上的截止K(33)，位于所述截止V(30)之后且與所述機械制冷分管(20)連通的機械制冷分管支管1(31)及依次連接在其上的截止砸(29)、過濾器1(23)，位于所述截止VK35)之后且與所述機械制冷分管(20)連通的機械制冷分管支管Π (36)及依次連接在其上的截止X (34)、過濾器Π (24)。4.根據(jù)權利要求3所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于， 一所述中間換熱模塊(9)包括:中間換熱器1(49)，中間換熱器Π (53)，與所述中間換熱器1(49)進氣口連通的進氣管1(50)，與所述中間換熱器1(49)出氣口連通的出液管1(51)，與所述中間換熱器Π (53)進氣口連通的進氣管Π (52)，與所述中間換熱器Π (53)出氣口連通的出液管Π(54)。5.根據(jù)權利要求4所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于， 所述室內(nèi)排熱模塊(10)包括:三通m(55)及與之連通的室內(nèi)集氣管1(59)，三通IV(56)及與之連通的室內(nèi)分液管1(60)，三通V(57)及與之連通的室內(nèi)集氣管Π (61)，三通VI(58)及與之連通的室內(nèi)分液管Π (62)，排熱機柜(63)及連通其和所述室內(nèi)集氣管I (59)、室內(nèi)集氣管Π (61)的若干根室內(nèi)集氣管I支管(64)、若干個室內(nèi)集氣管I支管門(65)、若干條室內(nèi)集氣管I連接氣管(66)，連通所述排熱機柜(63)和所述室內(nèi)分液管1(60)、室內(nèi)分液管Π(62)的若干根室內(nèi)分液管I支管(68)、若干個室內(nèi)分液管I支管門(69)、若干條室內(nèi)分液管I連接液管(67)。6.根據(jù)權利要求5所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于， 所述機械制冷模塊(5)與所述機械制冷分集管模塊(7)通過所述機械制冷集管(19)、機械制冷分管(20)連通； 所述機械制冷分集管模塊(7)與所述中間換熱模塊(9)通過所述機械制冷集管支管I(21),機械制冷分管支管1(31)、機械制冷集管支管Π (22)、機械制冷分管支管Π (36)連通；所述中間換熱模塊(9)與所述室內(nèi)排熱模塊(10)通過所述三通ΙΠ (55)、三通IV (56)、三通V(57)、三通VI(58)連通； 所述自然冷卻模塊(6)與所述室內(nèi)排熱模塊(10)通過所述三通ΙΠ (55)、三通IV (56)、三通V(57)、三通VI(58)連通； 所述三通I (17)、三通ΙΠ(55)、三通V (57)均包括入口、第一出口和第二出口，所述入口擇一地與所述第一出口、第二出口連通； 所述三通Π (18)、三通IV(56)、三通VI(58)均包括第一入口、第二入口和出口，所述出口擇一地與所述第一入口、第二入口連通。7.根據(jù)權利要求6所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)排熱模塊(10)對應I列所述排熱機柜(63)，所述排熱機柜(63)中的奇數(shù)排熱機柜與所述室內(nèi)集氣管I(59)、室內(nèi)分液管1(60)連接，所述排熱機柜(63)中的偶數(shù)排熱機柜與所述室內(nèi)集氣管Π(61 )、室內(nèi)分液管Π (62)連接，從而形成2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)，2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)互為備份。8.根據(jù)權利要求7所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)集氣管I(59)、室內(nèi)分液管I (60)分別通過所述三通ΙΠ (55)的第二出口、三通IV (56)的第二入口與所述中間換熱器1(49)入口連接;所述室內(nèi)集氣管Π (61)、室內(nèi)分液管Π (62)分別通過所述三通V (57)的第二出口、三通VI (58)的第二入口與所述中間換熱器Π (53)出口連接，所述中間換熱器I (49)、中間換熱器Π (53)分別對應2套室內(nèi)排熱子系統(tǒng)。9.根據(jù)權利要求8所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于，所述室外制冷單元(I)包括機械制冷和自然冷源兩種制冷模式:當室外自然冷源條件滿足時，所述室內(nèi)排熱模塊(1)中的所述三通ΙΠ (55 )、三通V (57)的第一出口分別與所述自然冷卻模塊(6)中的2根所述中間集氣管支管(37)導通，所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通IV(56)、三通VI(58)的第一入口分別與所述自然冷卻模塊(6)中的2根所述中間分液管支管(38)導通；當室外自然冷源條件不能滿足時，所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通ΙΠ (55)、三通V (57)的第二出口分別與所述中間換熱器1(49)入口，所述中間換熱器Π (53)入口導通，所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通IV(56)、三通VI(58)的第二入口分別與所述中間換熱器1(49)出口，所述中間換熱器Π (53)出口導通，所述機械制冷模塊(5)、機械制冷分集管模塊(7)、中間換熱模塊(9)啟動工作；當室外自然冷源條件部分滿足時，所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通ΙΠ (55)、三通V (57)的第一出口分別與所述自然冷卻模塊(6)中的2根所述中間集氣管支管(37)導通，所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通ΙΠ (55 )、三通V (57)的第二出口分別與所述中間換熱器1(49)入口，所述中間換熱器Π (53)入口導通;所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通IV (56),三通VI (58)的第一入口分別與所述自然冷卻模塊(6)中的2根所述中間分液管支管(38)導通;所述室內(nèi)排熱模塊(10)中的所述三通IV(56),三通VI(58)的第二入口分別與所述中間換熱器1(49)出口，所述中間換熱器Π (53)出口導通，此時所述室外制冷單元(I)中的機械制冷和自然冷源兩種制冷模式同時工作。10.根據(jù)權利要求9所述的熱管分布式冷卻備份系統(tǒng)，其特征在于，所述機械制冷模塊(5)中的所述機械制冷機組1(11)、機械制冷機組Π (12)互為備份或同時啟用；當啟用所述機械制冷機組I(Il)時，所述三通1(17)的第一出口與所述機械制冷機組I(Il)導通，所述三通Π (18)的第一入口與所述機械制冷機組I (11)導通;當啟用所述機械制冷機組Π (12)時，所述三通1(17)的第二出口與所述機械制冷機組Π (12)導通，所述三通Π (18)的第二入口與所述機械制冷機組Π (12)導通;當所述機械制冷機組1(11)、機械制冷機組Π (12)同時啟用時，所述三通1(17)的第一出口、第二出口分別與所述機械制冷機組1(11)、機械制冷機組Π (12)導通，所述三通Π (18)的第一入口、第二入口分別與所述機械制冷機組1(11)、機械制冷機組Π( 12)導通； 所述排熱機柜(63)采用調(diào)速風機且風量、風機數(shù)量分別采用冗余備份設計，根據(jù)機柜的負載情況，風機自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，機柜負荷大時，背板風機轉(zhuǎn)速升高;機柜負荷小時，背板風機轉(zhuǎn)速降低，通過風量調(diào)節(jié)實現(xiàn)冷量輸出可調(diào)，且風機滿轉(zhuǎn)時風量有冗余備份;風機數(shù)量采用冗余設計，單個或幾個風機發(fā)生故障時，不影響所述排熱機柜(63)正常冷量輸出。
【文檔編號】F24F5/00GK205481495SQ201620194270
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】龐曉風, 馮劍超, 劉志輝, 任聰穎, 李賓, 陳莉
【申請人】北京納源豐科技發(fā)展有限公司