基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组的制作方法

1.本发明属于空调设备技术领域，涉及一种基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组。


背景技术：

2.近年来，数据中心的数量呈不断上升趋势，在国家及各地政府要求下，数据中心对pue的要求也在不断加强，为了能够建设绿色节能的数据中心，越来越多的设计者选择利用蒸发冷却技术作为数据中心的主要冷源为其降温，提供节能高效的温控系统以助力数据中心可持续高效低碳运行。但是在运行过程中，蒸发冷却系统并非完全摒弃传统机械制冷系统独立运行，大多数地区需要两者相互结合，以达到更大的安全性以及最大的节能性要求。目前蒸发冷却冷水系统与传统机械制冷系统的联合运行，得到了越来越多的数据中心的青睐。但是也存在有时因空间条件有限无法修建泵房且泵房修建成本大，加之其中也存在水泵、风机的耗电，无法更好的践行绿色低碳、节能环保理念，助力碳达峰、碳中和的实现。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组，采用集装箱集成数据中心以及冷水机组，能够有效节约占地空间，且能够减少修建泵房的投资。
4.本发明所采用的技术方案是，基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组，包括在集装箱数据中心一侧固定设置的冷却集成箱，冷却集成箱内设置有机械制冷冷水机组和间接蒸发冷却冷水机组，集装箱数据中心内设置有末端精密空调，间接蒸发冷却冷水机组通过管道连接有板式换热器b并与其形成循环回路，末端精密空调通过管道与板式换热器b连接并形成循环回路，机械制冷冷水机组通过管道与板式换热器b连接并形成循环回路，间接蒸发冷却冷水机组还通过管道连接有板式换热器a并与其形成循环回路，冷却集成箱顶部设置有太阳能发电板，太阳能发电板通过电线连接间接蒸发冷却冷水机组和机械制冷冷水机组。
5.本发明的特征还在于，
6.间接蒸发冷却冷水机组包括机组壳体，机组壳体中间设置有直接冷发冷却单元，所属苏直接蒸发冷却单元两侧呈对称设置的间接蒸发冷却单元，直接冷发冷却单元包括填料a，填料a上方由下到上依次设置有布水装置a、排风机a以及设置在机组壳体顶部的排风口，填料a下方设置有水箱a，水箱a通过供水管a分别连接板式换热器a和板式换热器b，布水装置a通过回水管a分别连接板式换热器a和板式换热器b。
7.排风机a通过电线连接太阳能发电板，回水管a上设置有水泵a，水泵a通过电线连接太阳能发电板。
8.间接蒸发冷却单元包括在对应填料a和水箱a之间位置处设置的立管间接蒸发冷却器，立管间接蒸发冷却器下方设置有水箱b，立管间接蒸发冷却器上方由下到上依次设置
有填料b、布水装置b、间接风机、以及二次风出口，水箱b和布水装置b之间通过管道连接，还包括在机组壳体相对应的两侧壁上对应立管间接蒸发冷却器设置的一次风进口以及在机组壳体侧壁上对应立管间接蒸发冷却器和水箱b之间位置处设置的二次风进口。
9.回水管a远离布水装置a的一端分为管道g1和管道g2，管道g1和管道g2分别连接板式换热器a和板式换热器b，供水管a远离水箱a的一端分为管道g3和管道g4，管道g3和管道g4分别连接板式换热器a和板式换热器b，板式换热器a还通过管道g5和管道g6连接机械制冷冷水机组，板式换热器b还通过管道g7和管道g8分别连接在管道g2和管道g4。
10.管道g4、管道g6和管道g8上分别设置有阀门b、阀门c和阀门a。
11.末端精密空调设置有两组，一组末端精密空调分别通过回水管b和供水管b连接板式换热器b，回水管b和供水管b上还分别连接有回水管c和供水管c，回水管c和供水管c另一端连接另一组末端精密空调。
12.回水管b和回水管c上分别设置有水泵b和水泵c。
13.水泵b和水泵c分别通过电线连接太阳能发电板。
14.本发明的有益效果是：
15.本发明将数据中心整体建设于集装箱箱体内，能够有效节约建设成本，且建设周期短，效率高，能够根据实际需求调整，方便快捷；
16.本发明将间接蒸发冷却冷水机组与传统机械制冷冷水机组等集成于冷却集成箱，能够有效节约占地空间，且能够减少修建泵房的投资，节约成本，降低初投资；
17.本发明采用多种运行方式联合运行，保证全年高效节能运行，最大限度利用自然冷源，降低能耗，降低机房整体pue，高效节能，绿色环保；
18.本发明夏季运行时利用间接蒸发冷却冷水机组替代传统冷却塔，其出水温度比传统冷却塔出水温度低，因此带走机械制冷冷水机组的冷凝热更多，使其压缩机能耗降低，节能降耗，节省电费。
附图说明
19.图1是本发明基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组的正视图；
20.图2是本发明基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组的侧视图；
21.图3是图2的局部放大图；
22.图4是本发明基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组的俯视图。
23.图中，1.集装箱数据中心，2.机柜，3.机械制冷冷水机组，4.冷却集成箱，5.间接蒸发冷却冷水机组，6.回水管a，7.水泵a，8.供水管a，9.回水管b，10.供水管b，11.水泵b，12.水泵c，13.末端精密空调，14.供水管c，15.回水管c，16.太阳能发电板，17.电线，18.阀门a，19.阀门b，20.阀门c，21.板式换热器a，22.板式换热器b；
24.5-1.直接冷发冷却单元，5-2.间接蒸发冷却单元，5-3.填料a，5-4.布水装置a，5-5.排风机a，5-6.水箱a，5-7.立管间接蒸发冷却器，5-8.水箱b，5-9.填料b，5-10.布水装置b，5-11.间接风机。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
26.本发明基于太阳能发电和蒸发冷却的集装箱数据中心用空调机组，其结构如图1-4所示，包括在集装箱数据中心1一侧固定设置的冷却集成箱4，冷却集成箱4内设置有机械制冷冷水机组3和间接蒸发冷却冷水机组5，集装箱数据中心1内设置有末端精密空调13，间接蒸发冷却冷水机组5通过管道连接有板式换热器b22并与其形成循环回路，末端精密空调13通过管道与板式换热器b22连接并形成循环回路，机械制冷冷水机组3通过管道与板式换热器b22连接并形成循环回路，间接蒸发冷却冷水机组5还通过管道连接有板式换热器a21并与其形成循环回路，冷却集成箱4顶部设置有太阳能发电板16，太阳能发电板16通过电线17连接间接蒸发冷却冷水机组5和机械制冷冷水机组3。
27.集装箱数据中心1为在集装箱内设置的多个机柜2。
28.间接蒸发冷却冷水机组5包括机组壳体，机组壳体中间设置有直接冷发冷却单元5-1，所属苏直接蒸发冷却单元两侧呈对称设置的间接蒸发冷却单元5-2，直接冷发冷却单元5-1包括填料a5-3，填料a5-3上方由下到上依次设置有布水装置a5-4、排风机a5-5以及设置在机组壳体顶部的排风口，填料a5-3下方设置有水箱a5-6，水箱a5-6通过供水管a8分别连接板式换热器a21和板式换热器b22，布水装置a5-4通过回水管a6分别连接板式换热器a21和板式换热器b22。
29.排风机a5-5通过电线17连接太阳能发电板16，回水管a6上设置有水泵a7，水泵a7通过电线17连接太阳能发电板16。
30.间接蒸发冷却单元5-2包括在对应填料a5-3和水箱a5-6之间位置处设置的立管间接蒸发冷却器5-7，立管间接蒸发冷却器5-7下方设置有水箱b5-8，立管间接蒸发冷却器5-7上方由下到上依次设置有填料b5-9、布水装置b5-10、间接风机5-11、以及二次风出口，水箱b5-8和布水装置b5-10之间通过管道连接，还包括在机组壳体相对应的两侧壁上对应立管间接蒸发冷却器5-7设置的一次风进口以及在机组壳体侧壁上对应立管间接蒸发冷却器5-7和水箱b5-8之间位置处设置的二次风进口。
31.回水管a6远离布水装置a5-4的一端分为管道g1和管道g2，管道g1和管道g2分别连接板式换热器a21和板式换热器b22，供水管a8远离水箱a5-6的一端分为管道g3和管道g4，管道g3和管道g4分别连接板式换热器a21和板式换热器b22，板式换热器a21还通过管道g5和管道g6连接机械制冷冷水机组3，板式换热器b22还通过管道g7和管道g8分别连接在管道g2和管道g4。
32.管道g4、管道g6和管道g8上分别设置有阀门b19、阀门c20和阀门a18。
33.末端精密空调13设置有两组，一组末端精密空调13分别通过回水管b9和供水管b10连接板式换热器b22，回水管b9和供水管b10上还分别连接有回水管c15和供水管c14，回水管c15和供水管c14另一端连接另一组末端精密空调13。
34.回水管b9和回水管c15上分别设置有水泵b11和水泵c12。
35.水泵b11和水泵c12分别通过电线17连接太阳能发电板16。
36.本发明的工作原理为：
37.冬季及过渡季节运行模式：阀门18、20关闭，阀门19开启；
38.利用太阳能发电板16转换出的电能由电线17传输给间接蒸发冷却冷水机组5，带
动间接蒸发冷却冷水机组5中用电设备运行产出高温冷水由供水管a8进入板式换热器b22，在板式换热器b22中与回水管b9、回水管c15中的水换热，吸收热量后的水在水泵a7的作用下由回水管a6回到间接蒸发冷却冷水机组5，在板式换热器b22中换热后降温的水由供水管b10、供水管c14送入末端精密空调13；
39.夏季运行模式：阀门18、20开启，阀门19关闭；
40.机械制冷冷水机组3产出的低温冷水进入板式换热器b22换热，吸收热量后回到机械制冷冷水机组3；在板式换热器b22中换热后降温的水由供水管b10、供水管c14送入末端精密空调13；利用太阳能发电板16转换出的电能由电线17传输给间接蒸发冷却冷水机组5，带动间接蒸发冷却冷水机组5中用电设备运行产出高温冷水由供水管a8进入板式换热器a21，在板式换热器a21中与吸收了机械制冷冷水机组3冷凝热的水换热，吸收热量后的水在水泵a7的作用下由回水管a6回到间接蒸发冷却冷水机组5，循环往复。