1.本发明属于空调设备技术领域,涉及一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统。
背景技术:2.近年来,国家大力支持新基建的发展,大数据产业有了长足进步,但因此给数据中心的服务器带来了很大压力,其相关能源消耗剧增,降低数据中心的能耗成为当务之急。
3.降低pue简单有效的方法是降低数据中心空调的散热功耗。目前数据中心采用的空调冷却方式需要外界提供电能,能耗大,为了实现零能耗运行,本文提出一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统。
技术实现要素:4.本发明的目的是提供一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,解决了现有技术中存在的数据中心采用空调进行冷却能耗大的问题。
5.本发明所采用的技术方案是,一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,包括山地底部的集装箱式机组壳体和蓄电设备,以及设置在山地高处风力发电装置、太阳能发电装置以及盘管换热器,风力发电装置和太阳能发电装置通过线缆电连接蓄电设备,机组壳体内设置有it设备,机组壳体顶部和底部对应it设备的上下位置处分别设置有回液出口和供液进口,盘管换热器的出口通过供液管连接供液进口,机组壳体内位于it设备上下方分别设置有集液器和分流器,集液器和分流器分别连接回液出口和供液进口,盘管换热器的入口通过回液管连接回液出口,机组壳体内均匀填充有冷媒,it设备通过线缆电连接蓄电设备。
6.本发明的特征还在于,
7.机组壳体设置在山地夏季的阴面。
8.回液管上设置有液体泵,液体泵通过线缆电连接蓄电设备。
9.盘管换热器内设置有风机,风机通过线缆电连接蓄电设备。
10.集液器包括一个集液总管和若干个集液分管,若干个集液分管均匀连接在集液总管上,且集液分管远离的集液总管的管口朝向it设备;
11.分流器包括一个分流总管和若干个分流分管,若干个分流分管均匀连接在分流总管上,且分流分管远离的分流总管的管口朝向it设备。
12.机组壳体通过隔板分别为若干个密闭空间,每个空间内均设置有一个it 设备,且每个空间均均匀填充着冷媒,每个it设备的上下方分别设置有集液器和分流器,每个it设备上下方对应机组壳体的顶部和底部处均设置有回液出口和供液进口,同一it设备相对应的集液器、分流器和回液出口、供液进口相连接,多个回液出口和供液进口均分别回液管和供液管。
13.本发明的有益效果是:
14.1)本发明的依托高山山顶自然资源的浸没式液冷系统,由于山顶部太阳能和风能资源充足,晴天时太阳直射,阴天时风力大,通过山顶太阳能和风力互补发电储电,可实现全天24小时不间断为该机组中的耗电设备提供动力来源,不再通过外部供电,实现零能耗运行。
15.2)本发明的零能耗浸没式均匀液冷系统,在山上设置盘管换热器,利用周围低温空气以及自然风进行降温,在环境风速足够大时,自然风经过换热器对冷却液进行降温;在外界风速较小时,利用风能或太阳能发的电启动风机加大风量,把换热器冷却液冷却至工作温度,实现全天候零能耗运行。
16.3)本发明设有蓄电设备备份,用于储存通过太阳能和风能产生的多余电力,在环境中的太阳能和风能不足以驱动系统运行时提供后备能源。
17.4)本发明的零能耗浸没式均匀液冷系统,采用集装箱形式将冷媒、it 设备、集液器和分流器装入其中。在箱体的进出口均匀地布置集流器和分流器,使得冷媒在输送和抽离时均匀流动,均匀冷却it设备,避免了it设备散热不均导致设备损坏。
附图说明
18.图1是本发明一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统的结构示意图;
19.图2是本发明一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统的电路连接图。
20.图中,1.机组壳体,2.冷媒,3.集液器,4.it设备,5.液体泵,6.回液管, 7.供液管,8.盘管换热器,9.风机,10.太阳能发电装置,11.风力发电装置, 12.蓄电设备,13.分流器,14.隔板。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
22.本发明一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其结构如图1 所示,包括山地底部的集装箱式机组壳体1和蓄电设备12,以及设置在山地高处风力发电装置11、太阳能发电装置10以及盘管换热器8,如图2所示,风力发电装置11和太阳能发电装置10通过线缆电连接蓄电设备12,机组壳体1内设置有it设备4,机组壳体1顶部和底部对应it设备4的上下位置处分别设置有回液出口和供液进口,盘管换热器8的出口通过供液管7连接供液进口,机组壳体1内位于it设备4上下方分别设置有集液器3和分流器13,集液器3和分流器13分别连接回液出口和供液进口,盘管换热器8 的入口通过回液管6连接回液出口,机组壳体1内均匀填充有冷媒2,it设备4通过线缆电连接蓄电设备12,it设备4需要蓄电设备12供电来保证系统全天候运行,且it设备4与蓄电设备12连接的线缆穿出集装箱式机组壳体1的位置处为密封状态。
23.机组壳体1设置在山地夏季的阴面。
24.回液管6上设置有液体泵5,液体泵5通过线缆电连接蓄电设备12,用于将冷媒输送至山地高处。
25.盘管换热器8内设置有风机9,风机9通过线缆电连接蓄电设备12,在外界风速较小时,启动风机9加大风量,把盘管换热器8内冷却液冷却至工作温度,与冷媒2进行换热,实现全天候运行。
26.集液器3包括一个集液总管和若干个集液分管,若干个集液分管均匀连接在集液总管上,且集液分管远离的集液总管的管口朝向it设备4;
27.分流器13包括一个分流总管和若干个分流分管,若干个分流分管均匀连接在分流总管上,且分流分管远离的分流总管的管口朝向it设备4。
28.机组壳体1通过隔板14分别为若干个密闭空间,每个空间内均设置有一个it设备4,且每个空间均均匀填充着冷媒2,每个it设备4的上下方分别设置有集液器3和分流器13,每个it设备4上下方对应机组壳体的顶部和底部处均设置有回液出口和供液进口,同一it设备4相对应的集液器3、分流器13和回液出口、供液进口相连接,多个回液出口和供液进口均分别回液管6和供液管7。
29.本发明一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统的工作原理具体如下:
30.1)环境风量满足换热要求时机组工作过程:
31.液体泵5开启,风机9关闭,太阳能发电装置10开启,风力发电装置 11开启,蓄电设备12开启。
32.在冷媒2冷却it设备4不再具有冷却能力后由液体泵5从机组壳体1 中抽出,通过回液管6,进入盘管换热器8,与环境中冷空气进行换热,冷媒2温度降低至供液要求温度,通过供液管7输送回机组壳体1。在机组壳体1中装有it设备4、集液器3和分流器13,充斥着冷媒2,集液器3和分流器13分别连接回液管6和供液管7,在供液侧分流器13将冷媒均匀输送进箱体内,回液侧集液器3将冷媒均匀抽出箱体,总体使得it设备4冷却均衡,避免了it设备4散热不均导致设备损坏。在系统机组整体运行时,太阳能发电装置10和风力发电装置11开启运行,高山顶部太阳能风能资源充足,晴天时太阳直射,阴天时风力大,两个装置能够互补发电,为系统中的耗电设备提供动力能源,在为系统供电后电力剩余的部分会流进蓄电设备 12,在环境中的太阳能和风能不足以驱动系统运行时提供后备能源,保证系统稳定运行。
33.2)环境风量不满足换热要求时机组工作过程:
34.液体泵5开启,风机9开启,太阳能发电装置10开启,风力发电装置 11开启,蓄电设备12开启。
35.在冷媒2冷却it设备4不再具有冷却能力后由液体泵5从机组壳体1 中抽出,通过回液管6,进入盘管换热器8,开启风机9加大风量,使盘管换热器8中的冷媒能快速冷却,冷媒2温度降低至供液要求温度,通过供液管7输送回机组壳体1。在机组壳体1中装有it设备4、集液器3和分流器 13,充斥着冷媒2,集液器3和分流器13分别连接回液管6和供液管7,在供液侧分流器13将冷媒均匀输送进箱体内,回液侧集液器3将冷媒均匀抽出箱体,总体使得it设备4冷却均衡,避免了it设备4散热不均导致设备损坏。在系统机组整体运行时,太阳能发电装置10和风力发电装置11开启运行,高山顶部太阳能风能资源充足,晴天时太阳直射,阴天时风力大,两个装置能够互补发电,为系统中的耗电设备提供动力能源,在为系统供电后电力剩余的部分会流进蓄电设备12,在环境中的太阳能和风能不足以驱动系统运行时提供后备能源,保证系统稳定运行。
技术特征:1.一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其特征在于,包括山地底部的集装箱式机组壳体(1)和蓄电设备(12),以及设置在山地高处风力发电装置(11)、太阳能发电装置(10)以及盘管换热器(8),所述风力发电装置(11)和太阳能发电装置(10)通过线缆电连接所述蓄电设备(12),所述机组壳体(1)内设置有it设备(4),所述机组壳体(1)顶部和底部对应it设备(4)的上下位置处分别设置有回液出口和供液进口,所述盘管换热器(8)的出口通过供液管(7)连接所述供液进口,所述机组壳体(1)内位于it设备(4)上下方分别设置有集液器(3)和分流器(13),所述集液器(3)和分流器(13)分别连接所述回液出口和供液进口,所述盘管换热器(8)的入口通过回液管(6)连接所述回液出口,所述所述机组壳体(1)内均匀填充有冷媒(2),所述it设备(4)通过线缆电连接所述蓄电设备(12)。2.根据权利要求1所述的一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其特征在于,所述机组壳体(1)设置在山地夏季的阴面。3.根据权利要求1所述的一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其特征在于,所述回液管(6)上设置有液体泵(5),所述液体泵(5)通过线缆电连接所述蓄电设备(12)。4.根据权利要求1所述的一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其特征在于,所述盘管换热器(8)内设置有风机(9),所述风机(9)通过线缆电连接所述蓄电设备(12)。5.根据权利要求1所述的一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其特征在于,所述集液器(3)包括一个集液总管和若干个集液分管,若干个所述集液分管均匀连接在所述集液总管上,且集液分管远离的集液总管的管口朝向所述it设备(4);所述分流器(13)包括一个分流总管和若干个分流分管,若干个所述分流分管均匀连接在所述分流总管上,且分流分管远离的分流总管的管口朝向所述it设备(4)。6.根据权利要求1或5所述的一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,其特征在于,所述机组壳体(1)通过隔板(14)分别为若干个密闭空间,每个空间内均设置有一个所述it设备(4),且每个空间均均匀填充着冷媒(2),每个所述it设备(4)的上下方分别设置有集液器(3)和分流器(13),每个it设备(4)上下方对应机组壳体的顶部和底部处均设置有回液出口和供液进口,同一it设备(4)相对应的集液器(3)、分流器(13)和回液出口、供液进口相连接,多个所述回液出口和供液进口均分别回液管(6)和供液管(7)。
技术总结本发明公开了一种依托山地建设的零能耗浸没式均匀液冷系统,包括山地底部的集装箱式机组壳体和蓄电设备,以及设置在山地高处风力发电装置、太阳能发电装置以及盘管换热器,风力发电装置和太阳能发电装置通过线缆电连接蓄电设备,机组壳体内设置有IT设备,机组壳体顶部和底部对应IT设备的上下位置处分别设置有回液出口和供液进口,盘管换热器的出口通过供液管连接供液进口,机组壳体内位于IT设备上下方分别设置有集液器和分流器,集液器和分流器分别连接回液出口和供液进口,盘管换热器的入口通过回液管连接回液出口,机组壳体内均匀填充有冷媒。本发明解决了现有技术中存在的数据中心采用空调进行冷却能耗大的问题。据中心采用空调进行冷却能耗大的问题。据中心采用空调进行冷却能耗大的问题。
技术研发人员:周理 严锦程 贾曼
受保护的技术使用者:新疆华奕新能源科技有限公司
技术研发日:2022.07.22
技术公布日:2022/11/1