技术领域
[0001] 本实用新型属于空调设备技术领域，具体涉及一种适用数据中心的间接
蒸发冷却与机械制冷复合空调机组。
背景技术
[0002] 在数据中心巨大的耗电量中，有近半由
风扇、空调制冷产生，提高冷却效率、大幅降低制冷能耗，才能够做到节约数据中心运营成本，因此，提供一套高效智能冷却方案也成为数据中心行业内关注的焦点。
[0003] 当前为了降低数据中心的高能耗，新技术已然频频用到数据中心领域内，特别是近年的“间接蒸发冷却技术”更是在业界内广受关注。现提出的模
块化板翅式间接蒸发冷却与机械制冷复合式空调机组根据数据中心的全天候运行的特点，其设计理念是自然冷却为主，机械制冷为辅。与传统空调相比，能使全年65％-90％以上的时间无需开启机械制冷，可节约60％以上的带自然冷源的冷冻
水系统能耗，数据中心总运行成本由此可降至最低，同时确保数据中心享有恒温，恒湿、稳定、绿色的环境。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种适用数据中心的间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组，解决了现有数据中心空调设备耗电量大、浪费
能源的问题。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是，适用数据中心的间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组，包括壳体，壳体内设置有相交叉的一次风通道和二次风通道；
[0006] 一次风通道包括壳体相对两侧的一次空气进风口和一次空气送风口，一次空气进风口内按照空气流动方向依次设置有
过滤器a、间接蒸发冷却模块、直接蒸发冷却模块、
蒸发器和一次送风机；
[0007] 蒸发器通过制冷剂管路依次连接
热力膨胀
阀、
压缩机、
冷凝器并形成闭合管路。
[0008] 本实用新型的特征还在于，
[0009] 二次风通道包括位于间接蒸发冷却模块底部对应壳体上的二次空气进风口，二次空气进风口内按照空气流动方向依次设置有过滤器b、间接蒸发冷却模块、冷凝器和二次排风口。
[0010] 二次排风口内设置有二次排风机。
[0011] 直接蒸发冷却模块包括填料、所述填料顶部设置有布水器a，填料底部设置有水箱，布水器a和水箱通过水管连接。
[0013] 间接蒸发冷却模块包括板翅式间接蒸发冷却换热器，板翅式间接蒸发冷却换热器底部设置有朝向板翅式间接蒸发冷却换热器喷淋的高压喷雾式布水器。
[0014] 热力膨胀阀和压缩机均位于直接蒸发冷却模块底部。
[0015] 本实用新型的有益效果是：
[0016] (1)本实用新型复合空调机组，结合直接蒸发冷却以及机械制冷技术，在冬季室外干球
温度低于16℃时，关闭高压喷雾式布水器与机械制冷部件，仅使用室外空气通过板翅式间接蒸发冷却换热器冷却数据中心的回风以达到送风温度的要求，在空调机组运行期间，可以利用室外空气进行免费供冷，尽可能减少机械制冷以及蒸发冷却的运行时间，从而节约能源；
[0017] (2)本实用新型复合空调机组，在室外
干球温度高于16℃且室外
湿球温度低于19℃时，关闭机械制冷部件，开启高压喷雾式布水器，室外新风在间接蒸发冷却换热器芯体的湿通道内与水雾直接
接触发生直接蒸发冷却并通过芯体吸收来自数据中心回风的热量，使得换热过后的数据中心回风温降达到送风要求，充分利用了室外空气的“干空气能”来对数据中心回风进行处理，尽可能减少机械制冷的运行时间，从而节约能源；
[0018] (3)本实用新型复合空调机组，室外干球温度高于16℃且室外湿球温度高于19℃时，开启高压喷雾式布水器和机械制冷各功能段，室外新风在板翅式间接蒸发冷却换热器芯体的湿通道内与水雾直接接触发生直接蒸发冷却，并通过芯体吸收来自数据中心回风的热量，使得换热过后的数据中心回风温降达到送风要求，室外新风在板翅式芯体的湿通道内与水雾接触后等
焓冷却并吸收数据中心回风的热量后，再通过芯体上方的冷凝器吸收冷凝器的热量以提高机械制冷部分的性能，减少整机的能耗；
[0019] (4)本实用新型复合空调机组，以自然冷却为主，机械制冷作为补充，间接蒸发冷却系统主要的运行模式可以分为干模式，湿模式和混合模式等三种工作模式；3种模式切换使用可满足各个工况下工作区域温湿度的要求，蒸发冷却功能段采用水作为制冷剂，对环境无污染；运行
费用低，特别适用于干燥地区或电力资源紧张地区。
附图说明
[0020] 图1是本实用新型适用数据中心的间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组的结构示意图。
[0021] 图中，1.一次空气进风口，2.过滤器a，3.板翅式间接蒸发冷却换热器，4.冷凝器，5.二次排风机，6.二次排风口，7.填料，8.布水器a，9.蒸发器，10.一次送风机，11.一次空气送风口，12.水管，13.热力膨胀阀，14.压缩机，15.水箱，16.循环水泵，17.高压喷雾式布水器，18.过滤器b，19.二次空气进风口，20.壳体。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
[0023] 本实用新型适用数据中心的间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组，如图1所示，包括壳体20，壳体20内设置有相交叉的一次风通道和二次风通道；
[0024] 一次风通道包括壳体20相对两侧的一次空气进风口1和一次空气送风口11，一次空气进风口1内按照空气流动方向依次设置有过滤器a2、间接蒸发冷却模块、直接蒸发冷却模块、蒸发器9和一次送风机10；
[0025] 蒸发器9通过制冷剂管路依次连接热力膨胀阀13、压缩机14、冷凝器4并形成闭合管路，即为机械制冷模块。热力膨胀阀13和压缩机14均位于直接蒸发冷却模块底部。机械制冷模块直接将蒸发器9放置于壳体20内部，节省了机组尺寸、减少了风机阻力，减少了初投资；在需要开启机械制冷模块的情况下，经过板翅式间接蒸发冷却换热器3芯体的室内回风直接吹过蒸发器9表面，将热量传递给蒸发器9，与传统机械制冷模式相比，在相同冷负荷的前提条件下，机组能耗降低。
[0026] 直接蒸发冷却模块包括填料7、填料7顶部设置有布水器a8，填料7底部设置有水箱15，布水器a8和水箱15通过水管12连接，水管12上设置有循环水泵16。填料7为金属
铝箔填料，金属铝箔填料属于不燃材质，可有效地
预防火灾情况。填料7底部设置有水箱15，可根据数据中心内空气实际工况选择开启直接蒸发冷却模块，对数据中心回风起到加湿降温的作用。
[0027] 二次风通道包括位于间接蒸发冷却模块底部对应壳体20上的二次空气进风口19，二次空气进风口19内按照空气流动方向依次设置有过滤器b18、间接蒸发冷却模块、冷凝器4和二次排风口6，二次排风口6内设置有二次排风机5。
[0028] 间接蒸发冷却模块包括板翅式间接蒸发冷却换热器3，板翅式间接蒸发冷却换热器3底部设置有朝向板翅式间接蒸发冷却换热器3喷淋的高压喷雾式布水器17。
[0029] 板翅式间接蒸发冷却换热器3芯体材料为亲水铝箔，其中铝箔表面涂有亲水性涂层，增强了亲水性，从而使得湿通道内水膜更易形成且水膜分布更加均匀，提高了换热效率；板翅式间接蒸发冷却换热器3芯体下部设有高压喷雾式布水器17，与通常采用的芯体上部喷淋形式不同的是：喷出的水雾直接与经二次空气进风口19之后的室外新风进行充分接触，无需在芯体下部设置水箱，减小了机组尺寸且喷雾式对于板翅式芯体来说不易堵塞，延长了机组芯体使用寿命。板翅式间接蒸发冷却芯体上部设有冷凝器4，室外新风经板翅式间接蒸发冷却芯体湿通道等焓降温后，吸收一部分来自数据中心回风的热量，再流
过冷凝器4表面从而再次吸收冷凝器的热量，大大提高了机械制冷效率，减少了机械制冷的能耗。
[0030] 本实用新型复合空调机组的工作过程如下：
[0031] (1)干模式，在冬季，当外界
环境温度较低时，机组运行在干模式。
[0032] 适宜温度：干球温度＜16℃；
[0033] 关闭高压喷雾式布水器17与机械制冷模块，直接蒸发冷却模块根据加湿需求选择开启或关闭，室外的低温空气从二次进风口19进入，经过滤器b18过滤，进入板翅式间接蒸发冷却换热器3芯体进行换热，后经二次排风机5，从二次排风口6排出；数据中心较高温度的回风先通过一次进风口1进入机组，经过滤器a2过滤，流经板翅式间接蒸发冷却换热器3芯体被室外低温空气直接冷却后，由一次送风机10经一次送风口11送入数据机房。
[0034] (2)湿模式：在过渡季节，当外界环境温度较温和时，机组运行在湿模式。
[0035] 适宜温度：干球温度＞16℃，湿球温度＜19℃；
[0036] 启动高压喷雾式布水器17，关闭机械制冷模块，直接蒸发冷却模块根据加湿需求选择开启或关闭。高压喷雾式布水器17向板翅式间接蒸发冷却换热器3进行喷雾布水，室外空气从二次进风口19进入，经过滤器b18过滤，进入板翅式间接蒸发冷却换热器3进行换热，后经二次排风机5，从二次排风口6排出；数据中心较高温度的回风先通过一次进风口1进入机组，经过滤器2过滤，流经板翅式间接蒸发冷却换热器3与室外经过直接蒸发冷却处理后的新风进行换热，被冷却后的数据中心回风，由一次送风机10经一次送风口11送入数据机房。
[0037] (3)混合模式：在炎热的夏季，当室外温度较高且湿球温度也较高时，机组运行在混合模式。
[0038] 适宜温度：湿球温度＞19℃，；
[0039] 启动高压喷雾式布水器17和机械制冷模块，直接蒸发冷却装置7根据加湿需求选择开启或关闭。高压喷雾式布水器17向板翅式间接蒸发冷却换热器3进行喷雾布水，室外空气从二次进风口19进入，经过滤器18过滤，进入板翅式间接蒸发冷却换热器3进行换热后再通过冷凝器4带走冷凝器的热量，经二次排风机5，从二次排风口6排出；数据中心较高温度的回风先通过一次进风口1进入机组，经过滤器a2过滤，流经板翅式间接蒸发冷却换热器3与室外经过直接蒸发冷却处理后的新风进行换热，对数据中心回风进行预冷，再被蒸发器9冷却，被冷却后的数据中心回风，由一次送风机10经一次送风口11送入数据机房，如此循环。
[0040] 本实用新型复合空调机组通过对直接蒸发冷却、间接蒸发冷却、机械制冷有机结合，针对不同工况下合理切换运行，从而达到满足数据中心温湿度的要求，同时尽可能的减少了
能量的浪费，充分的利用了室外的自然冷源也扩大了蒸发冷却技术应用形式与使用范围。
