制冷风墙装置及数据中心的制作方法

1.本技术涉及制冷设备领域，特别涉及一种制冷风墙装置及数据中心。


背景技术：

2.数据中心一般运用由制冷风墙装置组成的制冷系统，对数据中心中的服务器等设备进行制冷送风，以带走其在运行过程中产生的热量。
3.目前的制冷风墙装置只能满足数据中心温度要求，不能同时满足数据中心湿度要求。
4.现有的数据中心中，为了解决数据中心湿度问题，往往需要在数据中心中单独设置除湿机和加湿机，这也就导致数据中心中系统多，系统架构复杂，现场施工繁杂，且初投资增加。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种制冷风墙装置及数据中心，以简化系统架构。
6.本技术一方面提供一种制冷风墙装置，制冷风墙装置至少包括换热单元、除湿单元和风机单元，并且，沿空气流动方向，除湿单元位于换热单元和风机单元之间，除湿单元位于换热单元的前方；除湿单元包括第一气液热交换器、第一液液交换器和第一电动阀；第一气液热交换器与第一液液交换器的内通路相互串联，以形成内循环回路，其中第一电动阀串联在内循环回路上；第一液液交换器的外通路与第一外部冷源设备串联，以形成外循环回路；当除湿单元工作时，空气依次经换热单元和第一气液热交换器换热，以将空气中的水蒸气冷凝。
7.在本技术一实施例中，制冷风墙装置还包括加湿单元，加湿单元用于对空气加湿。
8.在本技术一实施例中，沿空气流动方向，加湿单元位于风机单元的前方。
9.在本技术一实施例中，加湿单元为电加湿结构、湿膜加湿结构和蒸汽加湿结构中的至少一个。
10.在本技术一实施例中，制冷风墙装置还包括过滤单元；沿空气流动方向，换热单元位于过滤单元的前方，过滤单元用于对空气过滤。
11.在本技术一实施例中，换热单元、除湿单元、风机单元、加湿单元和过滤单元沿直线方向排布设置。
12.本技术另一方面还提供一种数据中心，数据中心具有制冷空间和设备间；制冷空间内安装有上述的制冷风墙装置；制冷空间的一端通过回风口与设备间连通，制冷空间的另一端通过送风口与设备间连通，加湿单元位于送风口和风机单元之间。
13.在本技术一实施例中，回风口处安装有第一温湿度传感器，送风口处安装有第二温湿度传感器；数据中心基于第一温湿度传感器所检测的湿度值开启加湿单元，数据中心基于第一温湿度传感器所检测的湿度值开启除湿单元，并且加湿单元和除湿单元不同时开启。
14.在本技术一实施例中，风机单元的风机转速和/或换热单元基于pid控制方法调节控制。
15.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术提供一种制冷风墙装置。制冷风墙装置包括换热单元、除湿单元和风机单元，除湿单元集成于制冷风墙装置内。当制冷风墙装置应用于数据中心时，除湿单元随同制冷风墙装置一同安装于制冷空间内，区别于现有技术中在设备间内单独设置除湿机，能够减少数据中心中的系统数量，简化系统架构，从而方便后续现场施工，降低成本。
16.并且，除湿单元包括第一气液热交换器、第一液液交换器和第一电动阀，第一气液热交换器通过第一液液交换器与外循环回路换热，以将空气中的水蒸气进一步降温，使得空气中的水蒸气温度低于冷凝温度，冷凝形成水珠，实现去湿效果。如此，采用第一气液热交换器结构可以方便与换热单元和风机单元并排堆叠设置，使得制冷风墙装置的体积更小，提高集成度。并且，本技术采用冷凝除湿的方式，可以利用换热单元先一步降温，从而降低除湿单元将空气中水蒸气降温至冷凝温度所需的功耗。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本技术的制冷风墙装置一实施例的结构示意图；
19.图2是本技术的除湿单元一实施的结构示意图；
20.图3是本技术的数据中心一实施例的结构示意图。
21.附图标记说明：
22.a、制冷风墙装置；1、换热单元；2、除湿单元；21、第一气液热交换器；22、第一液液交换器；23、第一电动阀；3、风机单元；4、加湿单元；5、过滤单元；61、制冷空间；62、设备间；63、回风口；64、送风口；65、第一温湿度传感器；66、第二温湿度传感器。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
24.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分
之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.本技术提供一种制冷风墙装置及数据中心，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本技术实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
26.下面将结合附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本技术所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
27.请参阅图1和图2，图1是本技术的制冷风墙装置一实施例的结构示意图，图2是本技术的除湿单元一实施的结构示意图。
28.在一实施例中，制冷风墙装置a可以安装于数据中心中，作为换热设备用于对数据中心中的服务器设备进行换热。
29.制冷风墙装置a也可以独立于数据中心，制冷风墙装置a能够单独作为一个整体的系统。具体的，制冷风墙装置a至少可以包括换热单元1、除湿单元2和风机单元3，并且，沿空气流动方向，所述除湿单元2位于所述换热单元1和所述风机单元3之间，所述除湿单元2位于所述换热单元1的前方。也就是说，空气首先经过换热单元1换热降温，然后经过除湿单元2除湿，然后再经过风机单元3，其中风机单元3用于克服各功能单元阻力，提供动力使得空气按照从换热单元1一侧向风机单元3一侧移动。
30.在一实施例中，除湿单元2包括第一气液热交换器21、第一液液交换器22和第一电动阀23；所述第一气液热交换器21与所述第一液液交换器22的内通路相互串联，以形成内循环回路，其中所述第一电动阀23串联在所述内循环回路上，第一电动阀23用于控制除湿单元2的开闭；所述第一液液交换器22的外通路与第一外部冷源设备串联，以形成外循环回路；当所述除湿单元2工作时，空气依次经所述换热单元1和所述第一气液热交换器21换热，以将所述空气中的水蒸气冷凝。
31.在本实施例中，换热单元1可以为气气热交换器、第二气液热交换器或者两者组合等。当换热单元1为气气热交换器时，例如换热芯体，气气热交换器可以通过外部环境中的空气与所需降温的空气换热，实现对所需降温的空气制冷。当换热单元1为第二气液热交换器时，空气经过第二气液热交换器换热第一气液热交换器实现换热制冷。其中，第一气液热交换器21、第一液液交换器22、气气热交换器和第二气液热交换器的具体结构可以参照现有技术，在此不再赘述。
32.需要特别指出的是，上述除湿单元2之所以布置在换热单元1和风机单元3之间，一方面除湿单元2可以先对空气进行除湿，再使得空气经过风机单元3，使得与风机单元3接触的空气中水蒸气的含量降低，减少风机单元3出现锈蚀的情形，提高风机单元3的使用寿命；另一方面，除湿单元2与换热单元1相互配合，除湿单元2利用换热单元1先一步对空气中的水蒸气降温，从而降低除湿单元2将空气中水蒸气降温至冷凝温度所需的功耗。
33.需要注意的是，本实施例中除湿单元2集成于制冷风墙装置a内。当制冷风墙装置a应用于数据中心时，除湿单元2随同制冷风墙装置a一同安装于制冷空间内，区别于现有技
术中在设备间内单独设置除湿机，能够减少数据中心中的系统数量，简化系统架构，从而方便后续现场施工，降低成本。
34.并且，除湿单元2包括第一气液热交换器21、第一液液交换器22和第一电动阀23，第一气液热交换器21通过第一液液交换器22与外循环回路换热，以将空气中的水蒸气进一步降温，使得空气中的水蒸气温度低于冷凝温度，冷凝形成水珠，实现去湿效果。如此，采用第一气液热交换器21结构可以方便与换热单元1和风机单元3并排堆叠设置，使得制冷风墙装置a的体积更小，提高集成度。
35.在一实施例中，制冷风墙装置a还包括加湿单元4，加湿单元4用于对空气加湿，实现加湿功能。并且，沿所述空气流动方向，所述加湿单元4位于所述风机单元3的前方。
36.通过上述结构，可以增加制冷风墙装置a加湿功能。并且，加湿单元4集成于制冷风墙装置a内，区别于现有技术中，在设备间内单独安装除湿机的方式，本实施例可以简化系统结构，减少对设备间的空间占用，提高设备间内安放机柜的容量。
37.可选地，加湿单元4为电加湿结构、湿膜加湿结构和蒸汽加湿结构中的至少一个。
38.进一步的，制冷风墙装置a还可以包括过滤单元5。沿所述空气流动方向，换热单元1位于所述过滤单元5的前方，所述过滤单元5用于对进入制冷风墙装置a的空气过滤，以保护制冷风墙装置a内的功能单元。
39.进一步的，换热单元1、除湿单元2、风机单元3、加湿单元4和过滤单元5沿直线方向排布设置。当然，鉴于在实际使用中，不同应用场景的布局也不同，换热单元1、除湿单元2、风机单元3、加湿单元4和过滤单元5也可以根据实际的场景布局呈曲线或任性形状排布设置。
40.请参阅图3，图3是本技术的数据中心一实施例的结构示意图。
41.相应的，本技术还提供一种数据中心，数据中心具有制冷空间61和设备间62。制冷空间61内用于安装上述的制冷风墙装置a，设备间62内用于安装服务器设备、配电设备等。制冷空间61的一端通过回风口63与设备间62连通，制冷空间61的另一端通过送风口64与所述设备间62连通。如此，制冷空间61和设备间62之间可以构成一循环空气流，即空气可以从设备间62经过回风口63进入制冷空间61内，然后途径送风口64从制冷空间61进入设备间62内，并依次循环往复。其中，加湿单元4位于送风口64和所述风机单元3之间。
42.在本实施例中，当空气流经过设备间62时，空气与设备间62内的设备换热升温，然后升温的空气进入制冷空间61内，并依次经过制冷风墙装置a各功能单元，实现过滤、换热降温、除湿和加湿中一种或多种功能。
43.在一实施例中，回风口63处可以安装有第一温湿度传感器65，所述送风口64处安装有第二温湿度传感器66。数据中心的控制模块可以基于第一温湿度传感器65所检测的湿度值开启加湿单元4，数据中心的控制模块可以基于第一温湿度传感器65所检测的湿度值开启所述除湿单元2。需要注意的是，加湿单元4和除湿单元2不能同时开启。
44.在实际应用中，数据中心控制模块中可以预先设置有第一设定值和第二设定值，并且第一设定值小于第二设定值。当第一温湿度传感器65所检测的湿度值小于第一设定值时，开启加湿单元4进行加湿，否则关闭。当第二温湿度传感器66所检测湿度值大于第二设定值时，通过开启第一电动阀23，以开启除湿单元2，否则关闭。当然，也可以设定第一设定值与第二设定值相等，本技术对此不作具体限定。
45.在一种实施例中，风机单元3的风机转速和/或换热单元1基于pid控制方法调节控制。
46.控制模块可以分别采集第一温湿度传感器65和第二温湿度传感器66所采集的温度值，并结合pid控制方法，控制风机单元3的风机转速和/或换热单元1内的水泵转速或风扇转速等，以满足设备间62的制冷需求。
47.由此可见，本技术所采用的的技术方案制冷风墙装置包括换热单元、除湿单元和风机单元，除湿单元集成于制冷风墙装置内。当制冷风墙装置应用于数据中心时，除湿单元随同制冷风墙装置一同安装于制冷空间内，无需在设备间内单独设置除湿机，能够减少数据中心中的系统数量，简化系统架构，从而方便后续现场施工，降低成本。
48.并且，除湿单元包括第一气液热交换器、第一液液交换器和第一电动阀，第一气液热交换器通过第一液液交换器与外循环回路换热，以将空气中的水蒸气进一步降温，使得空气中的水蒸气温度低于冷凝温度，冷凝形成水珠，实现去湿效果。如此，采用第一气液热交换器结构可以方便与换热单元和风机单元并排堆叠设置，使得制冷风墙装置的体积更小，提高集成度。
49.进一步的，除湿单元布置在换热单元和风机单元之间，使得一方面除湿单元可以先对空气进行除湿，空气再经过风机单元，使得与风机单元接触的空气中水蒸气的含量降低，减少风机单元出现锈蚀的情形，提高风机单元的使用寿命；另一方面，除湿单元与换热单元相互配合，除湿单元利用换热单元先一步对空气中的水蒸气降温，从而降低除湿单元将空气中水蒸气降温至冷凝温度所需的功耗。
50.以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种制冷风墙装置，其特征在于，所述制冷风墙装置至少包括换热单元、除湿单元和风机单元，并且，沿空气流动方向，所述除湿单元位于所述换热单元和所述风机单元之间，所述除湿单元位于所述换热单元的前方；所述除湿单元包括第一气液热交换器、第一液液交换器和第一电动阀；所述第一气液热交换器与所述第一液液交换器的内通路相互串联，以形成内循环回路，其中所述第一电动阀串联在所述内循环回路上；所述第一液液交换器的外通路与第一外部冷源设备串联，以形成外循环回路；当所述除湿单元工作时，空气依次经所述换热单元和所述第一气液热交换器换热，以将所述空气中的水蒸气冷凝。2.根据权利要求1所述的制冷风墙装置，其特征在于，所述制冷风墙装置还包括加湿单元，所述加湿单元用于对所述空气加湿。3.根据权利要求2所述的制冷风墙装置，其特征在于，沿所述空气流动方向，所述加湿单元位于所述风机单元的前方。4.根据权利要求3所述的制冷风墙装置，其特征在于，所述加湿单元为电加湿结构、湿膜加湿结构和蒸汽加湿结构中的至少一个。5.根据权利要求4所述的制冷风墙装置，其特征在于，所述制冷风墙装置还包括过滤单元；沿所述空气流动方向，所述换热单元位于所述过滤单元的前方，所述过滤单元用于对所述空气过滤。6.根据权利要求5所述的制冷风墙装置，其特征在于，所述换热单元、所述除湿单元、所述风机单元、所述加湿单元和所述过滤单元沿直线方向排布设置。7.一种数据中心，其特征在于，所述数据中心具有制冷空间和设备间；所述制冷空间内安装有根据权利要求2至6任意一项所述的制冷风墙装置；所述制冷空间的一端通过回风口与所述设备间连通，所述制冷空间的另一端通过送风口与所述设备间连通，所述加湿单元位于所述送风口和所述风机单元之间。8.根据权利要求7所述的数据中心，其特征在于，所述回风口处安装有第一温湿度传感器，所述送风口处安装有第二温湿度传感器；所述数据中心基于所述第一温湿度传感器所检测的湿度值开启所述加湿单元，所述数据中心基于所述第一温湿度传感器所检测的湿度值开启所述除湿单元，并且所述加湿单元和所述除湿单元不同时开启。9.根据权利要求8所述的数据中心，其特征在于，所述风机单元的风机转速和/或所述换热单元基于pid控制方法调节控制。

技术总结
本申请公开了一种制冷风墙装置及数据中心，所述制冷风墙装置至少包括换热单元、除湿单元和风机单元，并且，沿空气流动方向，除湿单元位于换热单元和风机单元之间，除湿单元位于换热单元的前方；除湿单元包括第一气液热交换器、第一液液交换器和第一电动阀；第一气液热交换器与第一液液交换器的内通路相互串联，以形成内循环回路，其中第一电动阀串联在内循环回路上；第一液液交换器的外通路与第一外部冷源设备串联，以形成外循环回路；当除湿单元工作时，空气依次经换热单元和第一气液热交换器换热，以将空气中的水蒸气冷凝。本申请除湿单元随同制冷风墙装置一同安装于制冷空间内，以简化系统架构，从而方便后续现场施工，降低成本。本。本。


技术研发人员：张炳华 李明江 冯淑琴
受保护的技术使用者：河北秦淮数据有限公司
技术研发日：2023.02.06
技术公布日：2023/8/19