本發(fā)明涉及一種機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于帶自然冷卻風(fēng)冷的復(fù)合型空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

云計(jì)算時(shí)代的數(shù)據(jù)中心，一方面要求數(shù)據(jù)中心保持高可用性特點(diǎn)，能高效地、安全地運(yùn)營；另一方面，用戶會(huì)盡可能要求數(shù)據(jù)中心降低能源消耗和運(yùn)行成本；而且數(shù)據(jù)中心必須具備靈活的擴(kuò)展能力，以應(yīng)對多變的業(yè)務(wù)需求及未來的不確定因素。根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)占整個(gè)數(shù)據(jù)中心的電耗比例達(dá)到近45%左右，其中冷源部分占到2/3。因此，綠色數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建，機(jī)房空調(diào)的節(jié)能解決方案成了重中之重。

通過分析發(fā)現(xiàn)機(jī)房空調(diào)具有以下特點(diǎn)：一、顯熱量大。通信機(jī)房中設(shè)備散發(fā)熱量時(shí)顯熱，機(jī)房內(nèi)顯熱比可高達(dá)95%；二、潛熱量小。大中型通信機(jī)房大多采用人機(jī)分離的管理模式，且新風(fēng)一般是經(jīng)過溫濕度預(yù)處理后再進(jìn)入機(jī)房，因此機(jī)房內(nèi)潛熱主要來自工作人員及室外空氣，潛熱量較小；三、風(fēng)量大、焓差小。由于機(jī)房內(nèi)發(fā)熱量比較集中，it設(shè)備較密集，所以需要較大的風(fēng)量將熱流量帶走，以使機(jī)房內(nèi)溫濕度均勻，且在允許的基數(shù)及波動(dòng)范圍內(nèi)；四、不間斷運(yùn)行、全年制冷。機(jī)房內(nèi)設(shè)備散熱全年365天、全天24小時(shí)，不間斷運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)熱源，即使在冬季，通信機(jī)房內(nèi)也需要制冷，在空調(diào)設(shè)備的電源供給方面有較高的要求，需要一套不間斷制冷的空調(diào)保障系統(tǒng)；五、溫濕度要求嚴(yán)格。對環(huán)境的要求越來越高，是由于it設(shè)備的制造精度越來越高，相對濕度過高會(huì)增強(qiáng)磁頭的磨損和腐蝕，相對濕度過低引起靜電釋放的強(qiáng)度增大，造成元器件的故障，溫度過高會(huì)引起設(shè)備故障率升高，甚至直接造成設(shè)備宕機(jī)等；六、潔凈度要求高?；覊m在散熱板上堆積也將增加熱阻，在高濕環(huán)境下會(huì)加快設(shè)備的腐蝕，腐蝕性氣體會(huì)快速破壞it設(shè)備，導(dǎo)致末端電阻值增大等。

此外，常規(guī)的制冷系統(tǒng)，即便室外溫度低于或遠(yuǎn)低于其循環(huán)冷凍水溫，冷水機(jī)組運(yùn)行也照常運(yùn)行，耗能較大。基于節(jié)能降耗的環(huán)保要求，以及考慮到在室外溫度較低，或者華北、西北及東北等特殊地區(qū)的低溫環(huán)境，提出有自然冷卻的空調(diào)。但是，現(xiàn)有的帶自然冷卻的空調(diào)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)引入機(jī)房內(nèi)空氣不潔凈，或者引入空氣濕度較大，出現(xiàn)設(shè)備凝露以及腐蝕破壞的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，對引入機(jī)房內(nèi)自然冷卻的空氣采用折線雙極過濾，并利用凝露溫度傳感器，可確保為機(jī)房提供潔凈的滿足溫濕度要求的空氣，確保三種冷卻模式的可靠運(yùn)行。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的出口端連接有供水管路，所述蒸發(fā)器的進(jìn)口端通過三通閥連接有回水管路，所述三通閥的開口一通過管道與蒸發(fā)器連通，三通閥的開口二通過管道與回水管路連接，三通閥的開口三通過管道與自然冷卻盤管連接，所述自然冷卻盤管的一側(cè)設(shè)置有自然風(fēng)進(jìn)管，自然冷卻盤管的另一側(cè)設(shè)置有自然風(fēng)出管，所述自然風(fēng)進(jìn)管上設(shè)置有凝露溫度傳感器，自然風(fēng)進(jìn)管連接有進(jìn)風(fēng)過濾器，所述進(jìn)風(fēng)過濾器內(nèi)設(shè)置有交錯(cuò)設(shè)置的一級過濾件和二級過濾件。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述進(jìn)風(fēng)過濾器包括殼體，所述一級過濾件的下端固定在殼體的下端，一級過濾件的上端與殼體上端留有空隙，所述二級過濾件的上端固定在殼體的上端，二級過濾件的下端與殼體下端留有空隙。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述一級過濾件呈圓形板狀結(jié)構(gòu)，一級過濾件的前側(cè)設(shè)置有纖維攔截過濾層，一級過濾件的后側(cè)設(shè)置有活性炭吸附過濾層。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述二級過濾件呈矩形板狀結(jié)構(gòu)，二級過濾件包括靜電過濾層。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述殼體的出口端設(shè)置有漸縮形出風(fēng)口。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述自然冷卻盤管包括并排設(shè)置的冷卻單管，相鄰的冷卻單管之間留有空隙，所述自然風(fēng)進(jìn)管的出口端設(shè)置有一組出風(fēng)單管，所述出風(fēng)單管與冷卻單管平行設(shè)置。

本發(fā)明的有益效果是：首先，采用帶有自然冷卻風(fēng)冷的冷水機(jī)組，能夠根據(jù)室外環(huán)境進(jìn)行機(jī)械制冷、部分自然冷卻、全部自然冷卻的三種模式的選擇，當(dāng)室外溫度較低時(shí)，可以利用冷空氣直接冷卻循環(huán)冷凍水，從而在冬季減少或完全不需要開啟壓縮機(jī)制冷即可為空調(diào)室內(nèi)機(jī)提供冷量，利用天然環(huán)境的低溫空氣冷卻循環(huán)冷凍水，可以實(shí)現(xiàn)無壓縮機(jī)運(yùn)行制冷，顯著節(jié)省壓縮機(jī)的電耗；其次，設(shè)計(jì)了進(jìn)風(fēng)過濾器對引入的空氣進(jìn)行過濾，并且，采用兩級折線過濾結(jié)構(gòu)，即進(jìn)入機(jī)房的空氣，先后經(jīng)過交錯(cuò)布置的一級過濾件和二級過濾件，通過對空氣的通過路徑的改變，可以提高過濾效果；最后，在自然風(fēng)進(jìn)管上還設(shè)計(jì)了凝露溫度傳感器，可對進(jìn)入機(jī)房空氣的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測，避免由于引入空氣濕度過大對機(jī)房內(nèi)設(shè)備的腐蝕破壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的示意圖。

1、供水管路，2、回水管路，3、壓縮機(jī)，4、冷凝器，5、膨脹閥，6、蒸發(fā)器，7、三通閥，8、自然冷卻盤管，9、冷卻風(fēng)機(jī)，10、凝露溫度傳感器，11、水泵，12、進(jìn)風(fēng)過濾器，13、一級過濾件，14、二級過濾件。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機(jī)3、冷凝器4、膨脹閥5和蒸發(fā)器6，其中，蒸發(fā)器6的出口端連接有供水管路1，在供水管路1上安裝有水泵11，用來將從空調(diào)系統(tǒng)冷卻的冷凍水提供給機(jī)房降溫。蒸發(fā)器6的進(jìn)口端通過三通閥7連接有回水管路2，用來將從機(jī)房循環(huán)后的冷卻水引入空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行降溫。

具體地，三通閥7有三個(gè)開口，分別是與蒸發(fā)器6連通的開口一c，與供水管路2連通的開口二a，與與自然冷卻盤管8連通的開口三b，從而可使空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三種不同的制冷模式。

本發(fā)明的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的工作原理是：在控制系統(tǒng)管理下，當(dāng)冷凝器4的進(jìn)風(fēng)溫度低于自然冷卻啟動(dòng)溫度時(shí)，自然冷卻便開始工作，進(jìn)入部分自然冷卻模式，從數(shù)據(jù)中心來的回水被送到自然冷卻盤管8先利用室外低溫空氣進(jìn)行冷卻，這是預(yù)冷卻的階段；再被送到冷水機(jī)組的蒸發(fā)器6冷卻，減輕了壓縮機(jī)的工作負(fù)荷，此時(shí)，自然冷卻盤管8與壓縮機(jī)3機(jī)械制冷同時(shí)工作。隨著冷凝器4的進(jìn)風(fēng)溫度逐漸降低，自然冷卻制冷量逐漸增加，壓縮機(jī)3機(jī)械制冷量自動(dòng)卸載，逐漸減少；當(dāng)冷凝器4的進(jìn)風(fēng)溫度降到完全自然冷卻溫度時(shí)，進(jìn)入全部自然冷卻模式，制冷量由自然冷卻盤管8獨(dú)立提供，壓縮機(jī)3機(jī)械制冷循環(huán)停止運(yùn)行。

具體地三種運(yùn)行模式為：

一、機(jī)械制冷模式：三通閥7在a位正常打開，b位關(guān)閉。從回水管路2來的回水直接進(jìn)蒸發(fā)器6冷卻。壓縮機(jī)3與風(fēng)冷冷凝器4均運(yùn)行在機(jī)械制冷模式。

二、部分自然冷卻模式：當(dāng)位于自然冷卻盤管8一側(cè)的自然風(fēng)進(jìn)管的空氣溫度降到低于自然冷卻啟動(dòng)溫度時(shí)，三通閥7在b位打開，a位關(guān)閉，從回水管路2來的回水直接進(jìn)入自然冷卻盤管8，在進(jìn)入蒸發(fā)器6前先利用室外空氣進(jìn)行冷卻。也就是說，部分自然冷卻模式時(shí)，回水是靠自然冷卻盤管8預(yù)冷卻再靠壓縮機(jī)3機(jī)械制冷的蒸發(fā)器6冷卻。

三、全部自然冷卻模式：當(dāng)于自然冷卻盤管8一側(cè)的自然風(fēng)進(jìn)管的空氣溫度降到設(shè)定值時(shí)，三通閥7在b位打開，a位關(guān)閉，冷卻工作全靠自然冷卻盤管8進(jìn)行，壓縮機(jī)3機(jī)械制冷停止工作。

本發(fā)明中，為了提高進(jìn)入自然風(fēng)的潔凈度，設(shè)計(jì)了進(jìn)風(fēng)過濾器12，并且，采用兩級折線過濾結(jié)構(gòu)，即在進(jìn)風(fēng)過濾器12內(nèi)設(shè)計(jì)交錯(cuò)設(shè)置的一級過濾件13和二級過濾件14。當(dāng)需要向機(jī)房內(nèi)引入潔凈空氣時(shí)，進(jìn)入的空氣先后經(jīng)過交錯(cuò)布置的一級過濾件13和二級過濾件14，通過對空氣的通過路徑的改變，可以提高過濾效果。并且，在自然風(fēng)進(jìn)管上還設(shè)計(jì)了凝露溫度傳感器10，可對進(jìn)入機(jī)房空氣的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測，避免由于引入空氣濕度過大對機(jī)房內(nèi)設(shè)備的腐蝕破壞。

多數(shù)情況下，與自然冷卻盤管8內(nèi)的冷卻水換熱后的自然風(fēng)，通過冷卻風(fēng)機(jī)9排向機(jī)房，當(dāng)進(jìn)入的自然風(fēng)濕度較大時(shí)，可以將部分換熱后的自然風(fēng)與新進(jìn)的自然風(fēng)進(jìn)行混合。

本發(fā)明中，進(jìn)風(fēng)過濾器12包括殼體，進(jìn)風(fēng)過濾器12的殼體的出口端設(shè)置有漸縮形出風(fēng)口，能夠提高風(fēng)速，便于提高換熱效率。其中，一級過濾件13的下端固定在殼體的下端，一級過濾件13的上端與殼體上端留有空隙，二級過濾件14的上端固定在殼體的上端，二級過濾件14的下端與殼體下端留有空隙。具體地，一級過濾件13設(shè)計(jì)呈圓形板狀結(jié)構(gòu)，一級過濾件13的前側(cè)設(shè)置有纖維攔截過濾層，一級過濾件13的后側(cè)設(shè)置有活性炭吸附過濾層，二級過濾件14設(shè)計(jì)呈矩形板狀結(jié)構(gòu)，二級過濾件14包括靜電過濾層，采用三種不同的過濾方式，能夠提高對進(jìn)入空氣的凈化效果。

自然冷卻盤管8包括并排設(shè)置的冷卻單管，在相鄰的冷卻單管之間留有空隙，在自然風(fēng)進(jìn)管的出口端設(shè)置有一組出風(fēng)單管，并且，出風(fēng)單管與冷卻單管平行設(shè)置。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。