一种集装式数据中心制冷系统及其制冷方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集装式数据中心制冷系统及其制冷方法，包括依次连接的设置在冷冻集装箱内的冷冻模块、设置在三个并联的冷源集装箱内的冷源模块、设置在冷却集装箱内的冷却模块，以及三个冷却塔和一爬梯，冷冻模块用于将冷源模块输送来的冷冻给水经过冷冻模块输送到数据中心工艺末端；三个冷源模块用于系统换热制冷并将冷却模块输送过来的冷却给水通过冷源模块输送给冷冻模块形成冷冻给水；冷却模块用于将冷却塔输送过来的冷却回水经过冷却模块输送给冷源模块；冷却塔设置于各模块顶部形成的公共平台上，用于通过水作为循环冷却剂从系统中吸收热量排放至大气中从而降低水温；爬梯用于方便工作人员攀爬到公共平台上进行安装维修。安装维修。安装维修。

【技术实现步骤摘要】
一种集装式数据中心制冷系统及其制冷方法


[0001]本专利技术涉及数据中心制冷系统领域，特别涉及一种集装式数据中心制冷系统及其制冷方法。

技术介绍

[0002]随着互联网行业的发展，人们对网络的需求与日俱增。云端技术的发展导致人们对数据中心建设需求增大，与之配套的制冷系统迅速发展。怎样快速，经济的完成整个制冷设施的建设成为主要问题，本专利技术正是解决此类问题的关键。完整的制冷系统需有冷却模块，冷冻模块，液冷模块，包含冷冻机、水泵、配电系统、管路阀门和辅助设备(补水装置、加药装置及清洗设备等)等各种设备。
[0003]现市面在解决数据中心制冷设施建设上大体分为两种建设方案：
[0004]1.传统数据中心冷冻站建设，在项目实施期，先规划整体施工设计
→
采购各种设备及实施准备
→
建设土建基础，建设钢结构基础及设备进场
→
设备管道现场安装
→
调试和试运行
→
竣工。
[0005]2.现场建设施工的集装箱集成方案，虽然体现了集成，但是依然是和传统数据中心冷冻站的建设在项目实施期的过程没什么区别，仅仅将设备放入集装箱内再进行施工。
[0006]现有技术由于工程进程必须在项目现场进行，项目实施需按顺序进行，所以费时费力而又效率低下，影响工程建设的周期，增加冷冻机房的建设成本。数据中心冷冻站涉及的设备较多，管道施工焊接较多，不同专业交叉作业时间多，造成管理困难，会影响施工质量，整体的工期长。现场建设施工的集装箱集成的方案，虽然体现了集装箱的集成概念，但是整体项目实施期中的工作和传统建设基本一致，没有解决实际问题。这样的冷冻站不能实现整体吊装，不能完成设备的重复利用。
[0007]本专利技术的方案便是针对上述问题对现有数据中心制冷系统进行的改进。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种集装式数据中心制冷系统及其制冷方法，解决传统冷冻站现场施工时占地面积大，不同专业交叉作业时间长，管理费用高，材料浪费的问题，同时也解决了数据中心制冷模块(包括冷冻模块、冷却模块和冷源模块)的集成问题，将单一的分部分项工程集成为整体项目。
[0009]为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0010]本专利技术公开了一种集装式数据中心制冷系统，包括依次连接的设置在冷冻集装箱内的冷冻模块、设置在三个并联的冷源集装箱内的冷源模块、设置在冷却集装箱内的冷却模块，以及三个冷却塔和一爬梯，其中：
[0011]所述冷冻模块设置于系统最左侧，并通过六个管道接口两两一组分别与三个所述冷源模块对接，用于将所述冷源模块输送来的冷冻给水经过所述冷冻模块输送到需要用冷水的数据中心工艺末端并提供水系统压力；
[0012]三个所述冷源模块设置于系统中间，并通过六个管道接口两两一组分别与所述冷却模块对接，用于整个系统的换热制冷并将所述冷却模块输送过来的冷却给水通过所述冷源模块输送给所述冷冻模块形成冷冻给水；
[0013]所述冷却模块设置于系统最右侧，并通过六个管道接口两两一组分别与三个所述冷却塔对接，用于将所述冷却塔输送过来的冷却回水经过所述冷却模块输送给所述冷源模块并提供水系统压力；
[0014]所述冷却塔设置于所述冷冻模块、冷源模块和冷却模块顶部形成的公共平台上，用于通过水作为循环冷却剂从系统中吸收热量排放至大气中从而降低水温；
[0015]所述爬梯设置于所述冷冻集装箱、冷源集装箱或冷却集装箱的侧面，用于方便工作人员攀爬到所述公共平台上进行安装维修。
[0016]进一步的，所述冷冻模块包括水箱、软化水装置、定压补水装置、压力罐、第一加药装置、三个冷冻水泵、第一配电控制装置、冷冻给水环管和冷冻回水环管，其中：
[0017]所述软化水装置一端连接外在市政水源，另一端与所述水箱连接，用于通过采用离子交换树脂去除水中的钙、镁结垢离子；
[0018]所述水箱一端连接所述软化水装置，另一端连接定压补水装置，用于储存水；
[0019]所述定压补水装置一端与所述水箱连接，另一端连接在所述冷冻回水环管上，用于在水系统中提供定压、补水；
[0020]所述第一加药装置分别与所述冷冻给水环管和冷冻回水环管连接，用于使水系统中既无垢、无腐蚀也不长细菌和藻类从而使得整个水系统无任何杂质；
[0021]所述压力罐与所述定压补水装置并联，并与所述水箱连接，另一端连接在所述冷冻回水环管上，用于提供定压从而稳定水系统；
[0022]三个所述冷冻水泵呈一字型布局在冷冻集装箱中间，且每个所述冷冻水泵一端连接所述冷冻回水环管，另一端与其余两个所述冷冻水泵并联后与所述冷源模块对接，用于提供水系统压力；
[0023]所述第一配电控制装置集成了第一水泵控制柜、冷机群控主控柜、第一阀门控制柜、网络柜和第一ATS配电柜，用于实现水泵控制、冷机群控、阀门控制、通信连接和ATS配电的功能。
[0024]进一步的，所述冷源模块包括冷冻机、板式换热器和第二配电控制装置，其中：
[0025]所述冷冻机与所述冷却模块、冷冻模块及板式换热器连接，用于通过压缩机改变冷媒气体的压力变化来达到低温制冷；
[0026]所述板式换热器与所述冷却模块、冷冻模块及冷冻机连接，用于通过板片进行热量交换；
[0027]所述第二配电控制装置集成了第二阀门控制柜、第二ATS配电柜和第一UPS 配电柜，用于实现阀门控制、ATS配电和UPS配电的功能。
[0028]进一步的，所述冷源模块有三种控制模式，分别为：
[0029]自然冷却模式，由所述冷冻模块输入的冷冻回水只经过所述板式换热器的二次侧变成冷冻给水，再输出到所述冷冻模块，所述冷却模块输入的冷却给水也只经过所述板式换热器的一次侧变成冷却回水，再输出到所述冷却模块；
[0030]混合制冷模式，由所述冷冻模块输入的冷冻回水先经过所述板式换热器的二次侧
再流经所述冷冻机变成冷冻给水，再输出到所述冷冻模块，所述冷却模块输入的冷却给水先经过所述板式换热器的一次侧再经过所述冷冻机变成冷却回水，再输出到所述冷却模块；
[0031]机械制冷模式，由所述冷冻模块输入的冷冻回水只经过所述冷冻机变成冷冻给水，再输出到所述冷冻模块，冷却给水经过所述冷冻机变成冷却回水，再输出到所述冷却模块。
[0032]进一步的，所述冷却模块包括三个冷却水泵、第二加药装置、旁滤装置、第三配电控制装置、冷却给水环管和冷却回水环管，其中：
[0033]每个所述冷却水泵的入口端成竖向环管结构形成冷却给水环管，且分别通过三个接口与三个所述冷却塔出来的冷却给水管道对接；三个所述冷却水泵的出口端先并联再分别通过三个接口接入所述冷源模块；
[0034]所述第二加药装置两端分别与冷却回水环管和冷却给水环管连接，用于使水系统中既无垢、无腐蚀也不长细菌和藻类从而使得整个水系统无任何杂质；
[0035]所述旁滤装置分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集装式数据中心制冷系统，其特征在于，包括依次连接的设置在冷冻集装箱内的冷冻模块、设置在三个并联的冷源集装箱内的冷源模块、设置在冷却集装箱内的冷却模块，以及三个冷却塔和一爬梯，其中：所述冷冻模块设置于系统最左侧，并通过六个管道接口两两一组分别与三个所述冷源模块对接，用于将所述冷源模块输送来的冷冻给水经过所述冷冻模块输送到需要用冷水的数据中心工艺末端并提供水系统压力；三个所述冷源模块设置于系统中间，并通过六个管道接口两两一组分别与所述冷却模块对接，用于整个系统的换热制冷并将所述冷却模块输送过来的冷却给水通过所述冷源模块输送给所述冷冻模块形成冷冻给水；所述冷却模块设置于系统最右侧，并通过六个管道接口两两一组分别与三个所述冷却塔对接，用于将所述冷却塔输送过来的冷却回水经过所述冷却模块输送给所述冷源模块并提供水系统压力；所述冷却塔设置于所述冷冻模块、冷源模块和冷却模块顶部形成的公共平台上，用于通过水作为循环冷却剂从系统中吸收热量排放至大气中从而降低水温；所述爬梯设置于所述冷冻集装箱、冷源集装箱或冷却集装箱的侧面，用于方便工作人员攀爬到所述公共平台上进行安装维修。2.根据权利要求1所述的一种集装式数据中心制冷系统，其特征在于，所述冷冻模块包括水箱、软化水装置、定压补水装置、压力罐、第一加药装置、三个冷冻水泵、第一配电控制装置、冷冻给水环管和冷冻回水环管，其中：所述软化水装置一端连接外在市政水源，另一端与所述水箱连接，用于通过采用离子交换树脂去除水中的钙、镁结垢离子；所述水箱一端连接所述软化水装置，另一端连接定压补水装置，用于储存水；所述定压补水装置一端与所述水箱连接，另一端连接在所述冷冻回水环管上，用于在水系统中提供定压、补水；所述第一加药装置分别与所述冷冻给水环管和冷冻回水环管连接，用于使水系统中既无垢、无腐蚀也不长细菌和藻类从而使得整个水系统无任何杂质；所述压力罐与所述定压补水装置并联，并与所述水箱连接，另一端连接在所述冷冻回水环管上，用于提供定压从而稳定水系统；三个所述冷冻水泵呈一字型布局在冷冻集装箱中间，且每个所述冷冻水泵一端连接所述冷冻回水环管，另一端与其余两个所述冷冻水泵并联后与所述冷源模块对接，用于提供水系统压力；所述第一配电控制装置集成了第一水泵控制柜、冷机群控主控柜、第一阀门控制柜、网络柜和第一ATS配电柜。3.根据权利要求1所述的一种集装式数据中心制冷系统，其特征在于，所述冷源模块包括冷冻机、板式换热器和第二配电控制装置，其中：所述冷冻机与所述冷却模块、冷冻模块及板式换热器连接，用于通过压缩机改变冷媒气体的压力变化来达到低温制冷；所述板式换热器与所述冷却模块、冷冻模块及冷冻机连接，用于通过板片进行热量交换；
所述第二配电控制装置集成了第二阀门控制柜、第二ATS配电柜和第一UPS配电柜。4.根据权利要求3所述的一种集装式数据中心制冷系统，其特征在于，所述冷源模块有三种控制模式，分别为：自然冷却模式，由所述冷冻模块输入的冷冻回水只经过所述板式换热器的二次侧变成冷冻给水，再输出到所述冷冻模块，所述冷却模块输入的冷却给水也只经过所述板式换热器的一次侧变成冷却回水，再输出到所述冷却模块；混合制冷模式，由所述冷冻模块输入的冷冻回水先经过所述板式换热器的二次侧再流经所述冷冻机变成冷冻给水，再输出到所述冷冻模块，所述冷却模块输入的冷却给水先经过所述板式换热器的一次侧再经过所述冷冻机变成冷却回水，再输出到所述冷却模块；机械制冷模式，由所述冷冻模块输入的冷冻回水只经过所述冷冻机变成冷冻给水，再输出到所述冷冻模块，冷却给水经过所述冷冻机变成冷却回水，再输出到所述冷却模块。5.根据权利要求1所述的一种集装式数据中心制冷系统，其特征在于，所述冷却模块包括三个冷却水泵、第二加药装置、旁滤装置、第三配电控制装置、冷却给水环管和冷却回水环管，其中：每个所述冷却水泵的入口端成竖向环管结构形成冷却给水环管，且分别通...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，张健祥，杜俊哲，
申请(专利权)人：上海灵葛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：