ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ

Полезная модель относится к холодильной технике, в частности к теплообменным аппаратам для охлаждения воздуха, и может быть использована в составе кондиционерных систем, предназначенных для охлаждения воздуха в центрах обработки данных, серверных и тому подобных помещениях для размещения вычислительного оборудования.
Для охлаждения воздуха в серверных и центрах обработки данных (ЦОД) широко применяются отдельно стоящие прецизионные шкафные кондиционеры, описанные, например, в статье "Система охлаждения для небольших ЦОД", опубликованной в журнале "Журнал сетевых решений/LAN" №5 за 2010 год. Такие кондиционеры, осуществляющие подачу холодного воздуха в охлаждаемое помещение и отвод горячего воздуха в кондиционер для охлаждения, состоят из воздухоохладителя, компрессорно-ресиверного агрегата и конденсатора.
Однако такие устройства для охлаждения являются недостаточно эффективными из-за удаленности воздухоохладителей от оборудования, от которого необходимо осуществлять отвод тепла.
Конструкции воздухоохладителей, используемых в системах кондиционирования серверных и ЦОД и называемых сухими непосредственного испарения, описаны в книге Розенфельда Л.М., Ткачева А.Г. «Холодильные машины и аппараты», выпущенной издательством «Госторгиздат», М., 1960 г. стр. 493-495.
Известный воздухоохладитель содержит металлический корпус с входным и выходным отверстиями, трубчатый испаритель из гладких или оребренных труб, расположенный внутри корпуса, и осевой вентилятор, причем трубы испарителя закреплены в корпусе таким образом, чтобы воздух, продуваемый внутри корпуса вентилятором, протекал перпендикулярно трубам.
Недостатком описанного выше воздухоохладителя является недостаточная эффективность работы его в составе устройства кондиционирования серверных и ЦОД, построенных на основе шкафов и стоек типоразмера по ГОСТ Р МЭК 60917-2-1-2011, что обусловлено невозможностью монтажа воздухоохладителя в места непосредственной близости от тепловой нагрузки.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности работы воздухоохладителя в составе устройства кондиционирования.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение возможности монтажа воздухоохладителя в места непосредственной близости от тепловой нагрузки.
Указанный результат достигается тем, что в воздухоохладителе, содержащем металлический корпус с входным отверстием и выходным отверстием с вентилятором, трубчатый испаритель из оребренных труб, закрепленный внутри корпуса, согласно полезной модели, корпус воздухоохладителя выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм.
Выполнение корпуса воздухоохладителя в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм позволяет монтировать воздухоохладитель в шкафы и стойки типоразмера по ГОСТ Р МЭК 60917-2-1-2011 «Модульный принцип построения базовых несущих конструкций для электронного оборудования. Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 1. Детальный стандарт. Размеры шкафов и стоек», то есть размещать воздухоохладитель в места непосредственной близости от тепловой нагрузки, тем самым эффективнее отводить тепло и подавать холодный воздух в места потребления, что дает возможность повысить эффективность работы воздухоохладителя в составе устройства кондиционирования. Все это в конечном счете дает возможность повысить эффективность работы всей системы кондиционирования серверных помещений и центров обработки данных.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемой полезной модели новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый воздухоохладитель обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что корпус воздухоохладителя выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в холодильной технике, в частности в теплообменных аппаратах для охлаждения воздуха, и может быть использована в составе кондиционерных систем, предназначенных для охлаждения воздуха в центрах обработки данных, серверных и тому подобных помещениях для размещения вычислительного оборудования, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый воздухоохладитель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг. 1. Вид воздухоохладителя со стороны вентилятора. Фиг. 2. Вид воздухоохладителя в разрезе. Фиг. 3. Пример реализации системы охлаждения ЦОД с использованием заявляемых воздухоохладителей.
Воздухоохладитель, представленный на чертежах (см. Фиг. 1, 2), содержит металлический корпус 1 в виде прямоугольного параллелепипеда с входным отверстием и выходным отверстием с установленным в нем вентилятором 2. Внутри корпуса 1 закреплен трубчатый испаритель 3 из оребренных труб. Размеры корпуса 1 составляют: высота - 460 мм, ширина - 440 мм и длина - 670 мм.
Форма и размеры корпуса 1 воздухоохладителя позволяют монтировать его непосредственно в шкаф на стойку 4 типоразмера по ГОСТ Р МЭК 60917-2-1-2011 для электронного оборудования в непосредственной близости с блоками, которые необходимо охлаждать (см. Фиг. 3), причем отклонения габаритных размеров корпуса 1 в указанных в формуле полезной модели интервалах дают возможность монтировать воздухоохладитель на стойках шкафов разных типоразмеров, приведенных в названном ГОСТе. Воздухоохладители 5 связаны с компрессорно-ресиверным агрегатом 6 и конденсатором 7.
Работа воздухоохладителя происходит следующим образом.
Включают вентилятор 2, смонтированный на валу электродвигателя (на чертежах не показан). Вентилятор 2, вращаясь, прогоняет нагретый воздух через трубчатый испаритель 3 из оребренных труб, закрепленный внутри корпуса 1. При этом хладагент, проходящий по трубам испарителя 3, кипит, отбирая тепло у проходящего воздуха, нагретого электронным оборудованием. Охлажденный воздух возвращается в окружающее пространство к блокам электронного оборудования, смонтированным на стойке 4 шкафа, тем самым снижая расходы на доставку холодного воздуха в места потребления.
Хладагент от воздухоохладителя 5 в газообразном состоянии поступает на сжатие в компрессорно-ресиверный агрегат 6, затем конденсируется в конденсаторе 7, отдавая тепло в окружающую среду. Затем хладагент в виде парожидкостной смеси опять возвращают в воздухоохладитель 5 для охлаждения проходящего через него воздуха.
Заявляемый воздухоохладитель по сравнению с прототипом более эффективен в работе за счет обеспечения возможности его монтажа в места непосредственной близости от тепловой нагрузки.
Кроме того, конструкция заявляемого воздухоохладителя позволяет группу таких воздухоохладителей подключить к единой компрессорной станции, повысив энергоэффективность такой системы, в сравнении с шкафными кондиционерами, и снизить материалоемкость оборудования серверных и ЦОД.