CN102392545B - 数据中心机房 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种数据中心机房，包括用于摆放设备的摆放区，以及回风区，其特征在于，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述摆放区的四周设有至少一个与送风装置连通的开口，使送风从侧面吹入所述设备。机房内不再设置架空地板，降低了机房建设成本，方便整机柜的运输和安装，提高设备抗震性能，减少安全隐患；且本发明的数据中心机房有效避免了冷/热空气混合，提高送风冷却效率，降低制冷能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据中心机房，特别涉及一种可弥散式送风、有组织回风的数据中心机房。
背景技术
现有的数据中心机房，所采用的布置方式主要包括：地板下送风，以及风帽上送风。
其中，地板下送风方式是利用在架空的地板下设置送风静压箱，并根据负荷调节通风地板或通风机柜的通风面积，将冷空气送至IT设备前端进风口。该方法的优点在于可较灵活的调整机房内各点送风量，且送风距离较远，通过调整空调机机外余压，一般可达12米以上。但是该送风方式的缺点在于：在整机柜交付的机房中，由于整机柜重量一般在1000kg以上，导致运输时对架空地板的板面和支脚的承载力，尤其是整体的稳固性要求较高，在材料选择和工程实施中难度较大。
风帽上送风是采用直接在上送风型空调机上安装导流送风帽的自由回风方式，该风帽可将气流方向由向上变为向前，弥散送至机房内，空调机回风口由大空间内负压回风。该方法的优点在于机房内没有架空地板，便于整机柜方式运输；缺点是无法设置冷热区隔离设施或无法设置备用空调机。此方法由于冷热空气大量混合，冷空气浪费巨大，能耗高，且无法控制IT设备进风温度，目前已很少使用。
综上所述，以上方式均有其应用的局限性，尤其不能够满足整机柜交付的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明为解决上述现有技术的技术问题，提供了一种经过改进的数据中心机房。
本发明的目的通过提供以下一实施方式的技术方案实现：
一种数据中心机房，包括用于摆放设备的摆放区，以及回风区，其中，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述摆放区的四周设有至少一个与送风装置连通的开口，使送风从侧面吹入所述设备。
作为本发明进一步改进，所述送风装置的送风方向和从所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。
作为本发明进一步改进，所述摆放区通过回风管连接所述回风区。
作为本发明进一步改进，所述回风管与所述设备的排风口一一对应连接。
作为本发明进一步改进，所述回风管同时连接多个所述设备的排风口。
作为本发明进一步改进，所述回风区设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀。
作为本发明进一步改进，所述排风装置包括设于所述回风区内侧的排风风机，设于所述回风区外侧的排风百叶，以及设于所述排风风机和所述排风百叶间的排风防火调节阀。
作为本发明进一步改进，所述数据中心机房还包括用于安设所述送风装置的送风区，所述回风调节阀设置于所述送风区和所述回风区之间。
作为本发明进一步改进，所述送风装置包括消音风帽、恒温恒湿空调机、控制面板，以及回风口。
本发明的目的还可通过提供以下另一实施方式的技术方案实现：
一种数据中心机房，包括用于摆放设备的摆放区，送风装置，以及回风区，其中，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述送风装置设置于所述摆放区四周的至少一侧，使送风从侧面吹入所述设备。
作为本发明进一步改进，所述送风装置的送风方向和从所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。
作为本发明进一步改进，所述摆放区通过回风管连接所述回风区。
作为本发明进一步改进，所述回风管与所述设备的排风口一一对应连接。
作为本发明进一步改进，所述回风管同时连接多个所述设备的排风口。
作为本发明进一步改进，所述回风区设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀。
作为本发明进一步改进，所述排风装置包括设于所述回风区内侧的排风风机，设于所述回风区外侧的排风百叶，以及设于所述排风风机和所述排风百叶间的排风防火调节阀。
作为本发明进一步改进，所述数据中心机房还包括用于安设所述送风装置的送风区，所述回风调节阀设置于所述送风区和所述回风区之间。
作为本发明进一步改进，所述送风装置包括消音风帽、恒温恒湿空调机、控制面板，以及回风口。
本发明的目的还可通过提供以下再一实施方式的技术方案实现：
一种数据中心机房，包括送风区、回风区，以及用于摆放设备的摆放区，其中，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述送风区设置于所述摆放区四周的至少一侧，并与所述摆放区连通，使送风从侧面吹入所述设备。
作为本发明进一步改进，所述送风区包括至少一个送风装置，所述送风装置的送风方向和从所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。
作为本发明进一步改进，所述摆放区通过回风管连接所述回风区。
作为本发明进一步改进，所述回风管与所述设备的排风口一一对应连接。
作为本发明进一步改进，所述回风管同时连接多个所述设备的排风口。
作为本发明进一步改进，所述回风区设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀。
作为本发明进一步改进，所述排风装置包括设于所述回风区内侧的排风风机，设于所述回风区外侧的排风百叶，以及设于所述排风风机和所述排风百叶间的排风防火调节阀。
作为本发明进一步改进，所述回风调节阀设置于所述送风区和所述回风区之间。
作为本发明进一步改进，所述送风装置包括消音风帽、恒温恒湿空调机、控制面板，以及回风口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：机房内不再设置架空地板，降低了机房建设成本，方便整机柜的运输和安装，提高设备抗震性能，减少安全隐患；且本发明的数据中心机房有效避免了冷/热空气混合，提高送风冷却效率，降低制冷能耗。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中数据中心机房的布局示意图；
图2是本发明第二实施方式中数据中心机房的布局示意图；
图3是本发明第三实施方式中数据中心机房的布局示意图；
图4是本发明一实施方式中回风结构的俯视图；
图5是本发明一实施方式中第一回风结构的连接关系放大图；
图6是本发明另一实施方式中回风结构的俯视图；
图7是本发明另一实施方式中回风方式的连接关系放大图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
如图1所示，在本发明第一实施方式中，所述数据中心机房包括了用于摆放设备11的摆放区10，以及回风区20，其中，所述设备11可是IT设备，其可包括机柜和支承于所述机柜的计算机，所述回风区20可用于接收从所述摆放区10排除的热风，优选地，所述回风区20设置于所述摆放区10的上方，并通过隔离件30与所述摆放区10隔离，在本发明一实施方式中，所述隔离件30可为由不透热材料制成的吊顶，以隔绝所述摆放区10和所述回风区20的温度。所述回风区20设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀21。优选地，所述排风装置包括设于所述回风区20内侧的排风风机23，设于所述回风区外侧的排风百叶25，以及设于所述排风风机23和所述排风百叶间25的排风防火调节阀27。在回风区20内的热空气可根据由室外引入的新风量在排风防火调节阀27和回风调节阀21之间按比例进行分配。该排风防火调节阀27在确认发生火情至不超过30秒的气体灭火系统喷射期间，可电动关闭，以保证机房密闭，达到灭火效果。
值得一提的是：在本发明第一实施方式中，所述摆放区10的四周设有至少一个与送风装置41连通的开口13，使送风从侧面吹入所述设备，如吹入所述设备11的进风口。即是，在本实施方式中，所述送风装置41是可安设于所述数据中心机房外的，当然，该送风装置41也可是安设于所述数据中心机房内的送风区中。优选地，送风可根据建筑高度及预留条件等选用恒温恒湿空调机、组合式空调机和FanWall系统，将处理过的空气弥散式送风至摆放区10内，根据摆放区10景深合理确定送风风压，降低送风断面风速以便摆放区10内各点静压基本一致。在本实施方式中，所述送风装置41包括用于导向送风和消音的消音风帽411、用于产生送风的恒温恒湿空调机413、用于控制所述恒温恒湿空调机413各方面参数(如送风风速、送风温度、送风湿度等)的控制面板415，以及对应于该送风的回风口417，优选地，所述恒温恒湿空调机413为EC风机，其优点是可以准确根据摆放区10内采集的压力及温度数据，根据设备11实际冷负荷判断所需风量，并保持运行在高效率曲线段。优选地，在本发明一实施方式中，所述摆放区10为一矩形区，在所述摆放区10的侧面的至少一个墙面上设有开口13，该开口13可连通送风装置41，以通过送风装置41将冷却风吹入所述摆放区，冷却设备11。
优选地，为更好的避免冷热空气的混合造成的冷空气浪费，所述送风装置的送风方向和所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。另外，在本实施方式中，所述摆放区10通过回风管15连接所述回风区20，以将所述回风和所述送风隔离，有效的避免了冷热空气的混合。其中，所述回风管15与所述设备11之间的连接方式，将在下述结合图4至图7详细叙述。
通过上述可知，为了配合整机柜交付，本实施方式的数据中心机房取消架空地板和送风管道，设计回风区或回风管，减少因架空地板承重对机柜交付重量的限制，机柜直接与楼板加固，利于设备机柜安装抗震加固。
如图2所示，在本发明第二实施方式中，所述数据中心机房包括了用于摆放设备11的摆放区10，送风装置41，以及回风区20，其中，所述设备11可是IT设备，其可包括机柜和支承于所述机柜的计算机，所述回风区20可用于接收从所述摆放区10排除的热风，优选地，所述回风区20设置于所述摆放区10的上方，并通过隔离件30与所述摆放区10隔离，在本发明一实施方式中，所述隔离件30可为由不透热材料制成的吊顶，以隔绝所述摆放区10和所述回风区20的温度。所述回风区20设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀21。优选地，所述排风装置包括设于所述回风区20内侧的排风风机23，设于所述回风区外侧的排风百叶25，以及设于所述排风风机23和所述排风百叶间25的排风防火调节阀27。在回风区20内的热空气可根据由室外引入的新风量在排风防火调节阀27和回风调节阀21之间按比例进行分配。该排风防火调节阀27在确认发生火情至不超过30秒的气体灭火系统喷射期间，可电动关闭，以保证机房密闭，达到灭火效果。
值得一提的是：在本发明第二实施方式中，所述送风装置41设置于所述摆放区10四周的至少一侧，使送风从侧面吹入所述设备。即是，在本实施方式中，所述送风装置41是可安设于所述数据中心机房内的，当然，该送风装置41也可是安设于所述数据中心机房内的送风区中。优选地，送风可根据建筑高度及预留条件等选用恒温恒湿空调机、组合式空调机和FanWall系统，将处理过的空气弥散式送风至摆放区10内，根据摆放区10景深合理确定送风风压，降低送风断面风速以便摆放区10内各点静压基本一致。在本实施方式中，所述送风装置41包括用于导向送风和消音的消音风帽411、用于产生送风的恒温恒湿空调机413、用于控制所述恒温恒湿空调机413各方面参数(如送风风速、送风温度、送风湿度等)的控制面板415，以及对应于该送风的回风口417。优选地，所述恒温恒湿空调机413为EC风机，其优点是可以准确根据摆放区10内采集的压力及温度数据，根据设备11实际冷负荷判断所需风量，并保持运行在高效率曲线段。
优选地，为更好的避免冷热空气的混合造成的冷空气浪费，所述送风装置41的送风方向和所述摆放区排入所述回风区20的回风方向垂直。另外，在本实施方式中，所述摆放区10通过回风管15连接所述回风区20，以将所述回风和所述送风隔离，有效的避免了冷热空气的混合。其中，所述回风管15与所述设备11之间的连接方式，将在下述结合图4至图7详细叙述。
通过上述可知，为了配合整机柜交付，本实施方式的数据中心机房取消架空地板和送风管道，设计回风区或回风管，减少因架空地板承重对机柜交付重量的限制，机柜直接与楼板加固，利于设备机柜安装抗震加固。
如图3所示，在本发明第三实施方式中，所述数据中心机房包括了用于摆放设备11的摆放区10，送风区40，以及回风区20，其中，所述设备11可是IT设备，其可包括机柜和支承于所述机柜的计算机，所述回风区20可用于接收从所述摆放区10排除的热风，优选地，所述回风区20设置于所述摆放区10的上方，并通过隔离件30与所述摆放区10隔离，在本发明一实施方式中，所述隔离件30可为由不透热材料制成的吊顶，以隔绝所述摆放区10和所述回风区20的温度。所述回风区20设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀21。优选地，所述排风装置包括设于所述回风区20内侧的排风风机23，设于所述回风区外侧的排风百叶25，以及设于所述排风风机23和所述排风百叶间25的排风防火调节阀27。所述回风调节阀21设置于所述送风区40和所述回风区20之间。在回风区20内的热空气可根据由室外引入的新风量在排风防火调节阀27和回风调节阀21之间按比例进行分配。该排风防火调节阀27在确认发生火情至不超过30秒的气体灭火系统喷射期间，可电动关闭，以保证机房密闭，达到灭火效果。
值得一提的是：在本发明第三实施方式中，所述送风区40设置于所述摆放区10四周的至少一侧，并与所述摆放区10连通，使送风从侧面吹入所述设备11。优选地，送风可根据建筑高度及预留条件等选用恒温恒湿空调机、组合式空调机和FanWall系统，将处理过的空气弥散式送风至摆放区10内，根据摆放区10景深合理确定送风风压，降低送风断面风速以便摆放区10内各点静压基本一致。在本实施方式中，所述送风区40包括至少一个送风装置41，所述送风装置41包括用于导向送风和消音的消音风帽411、用于产生送风的恒温恒湿空调机413、用于控制所述恒温恒湿空调机413各方面参数(如送风风速、送风温度、送风湿度等)的控制面板415，以及对应于该送风的回风口417。优选地，所述恒温恒湿空调机413为EC风机，其优点是可以准确根据摆放区10内采集的压力及温度数据，根据设备11实际冷负荷判断所需风量，并保持运行在高效率曲线段。优选地，在本发明一实施方式中，所述摆放区10为一矩形区，在所述摆放区10的侧面的至少一个墙面上设有开口13，该开口13可连通所述送风区40，以通过送风区40的送风装置41将冷却风吹入所述摆放区10，冷却设备11。
优选地，为更好的避免冷热空气的混合造成的冷空气浪费，所述送风装置41的送风方向和所述摆放区10排入所述回风区20的回风方向垂直。另外，在本实施方式中，所述摆放区10通过回风管15连接所述回风区20，以将所述回风和所述送风隔离，有效的避免了冷热空气的混合。其中，所述回风管15与所述设备11之间的连接方式，将在下述结合图4至图7详细叙述。
通过上述可知，为了配合整机柜交付，本实施方式的数据中心机房取消架空地板和送风管道，设计回风区或回风管，减少因架空地板承重对机柜交付重量的限制，机柜直接与楼板加固，利于设备机柜安装抗震加固。
如图4、图5所示，本发明一实施方式的回风结构，采用了风管式回风。所述回风管15与所述设备11的排风口111一一对应连接。优选地，在本实施方式中，多个设备11可成多列排布于摆放区，每一列设备均设有对应的一个送风装置41，其中，设备的机柜为带烟囱式机柜，该带烟囱式机柜顶部设有开口朝上的排风口111，多个回风管15的一端与多个机柜上的排风口111一一连接，另一端则连接隔离件30，以将所述设备11排除的热空气通过所述回风管15排入回风区20中。采用这种回风方式后，不再要求机柜按照面对面-背靠背的方式摆放，冷空气由设备11进风口吸入，升温后经过根据机柜配套的、位于其上方的回风管15排至回风区20内。
如图6、图7所示，本发明另一实施方式的回风结构，采用了整体式回风。所述回风管15同时连接多个所述设备11的排风口。优选地，在本实施方式中，多个设备11可成多列排布于摆放区，且两列设备相对摆放，并通过隔断门17将两列设备密封，使得两列设备、隔断门17组成一个密闭的环形。每两列设备均设有对应的一个送风装置41，其中，设备的机柜背面设有热区，一个回风管15的一端同时连接两列设备11的热区，另一端则连接隔离件30，以将所述设备11排除的热空气通过所述回风管15排入回风区20中。采用这种回风方式后，仍然要求机柜按照面对面-背靠背的方式摆放，热空气以单列或双列为单位被整体回收，冷空气由设备进风口吸入，升温后排至机柜背面热区，集中排至回风区20内。优选地，热区采用了在两端列头和机柜背面封闭至回风管15的方式与冷区分隔。
通过上述可知，采取带烟囱式机柜或整体以列为单位回收热空气，不再要求机柜按照面对面-背靠背的方式摆放。回风可根据建筑高度及机柜上线规划等选用带烟囱式机柜或整体以列为单位回收热空气，在回风吊顶内一次回风至送风及温、湿度处理单元或排出室外，达到有组织回风的效果。
值得一提的是：本发明各个实施方式中数据中心机房的各个参数，如进风风速、机架间距、回风管尺寸、吊顶高度等等均是经过CFD(computationalfluiddynamics)模拟验证后得出的，通过验证并在发现局部热点或气流短路或涡流时对各个参数进行相应的调整，以达到降低制冷能耗，控制送风温度的效果，并且可以保证机房内任一设备进风口处温度一致、静压基本一致，消除机房热岛效应。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (27)
1.一种数据中心机房，包括用于摆放设备的摆放区，以及回风区，其特征在于，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述回风区用于接收从所述摆放区排出的热风；所述摆放区的四周设有至少一个与送风装置连通的开口，使送风从侧面吹入所述设备；其中所述隔离件为由不透热材料制成的吊顶。
2.根据权利要求1所述的数据中心机房，其特征在于，所述送风装置的送风方向和从所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的数据中心机房，其特征在于，所述摆放区通过回风管连接所述回风区。
4.根据权利要求3所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风管与所述设备的排风口一一对应连接。
5.根据权利要求3所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风管同时连接多个所述设备的排风口。
6.根据权利要求3所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风区设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀。
7.根据权利要求6所述的数据中心机房，其特征在于，所述排风装置包括设于所述回风区内侧的排风风机，设于所述回风区外侧的排风百叶，以及设于所述排风风机和所述排风百叶间的排风防火调节阀。
8.根据权利要求6所述的数据中心机房，其特征在于，所述数据中心机房还包括用于安设所述送风装置的送风区，所述回风调节阀设置于所述送风区和所述回风区之间。
9.根据权利要求1或2所述的数据中心机房，其特征在于，所述送风装置包括消音风帽、恒温恒湿空调机、控制面板，以及回风口。
10.一种数据中心机房，包括用于摆放设备的摆放区，送风装置，以及回风区，其特征在于，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述回风区用于接收从所述摆放区排出的热风；所述送风装置设置于所述摆放区四周的至少一侧，使送风从侧面吹入所述设备；其中所述隔离件为由不透热材料制成的吊顶。
11.根据权利要求10所述的数据中心机房，其特征在于，所述送风装置的送风方向和从所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。
12.根据权利要求10或11所述的数据中心机房，其特征在于，所述摆放区通过回风管连接所述回风区。
13.根据权利要求12所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风管与所述设备的排风口一一对应连接。
14.根据权利要求12所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风管同时连接多个所述设备的排风口。
15.根据权利要求12所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风区设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀。
16.根据权利要求15所述的数据中心机房，其特征在于，所述排风装置包括设于所述回风区内侧的排风风机，设于所述回风区外侧的排风百叶，以及设于所述排风风机和所述排风百叶间的排风防火调节阀。
17.根据权利要求15所述的数据中心机房，其特征在于，所述数据中心机房还包括用于安设所述送风装置的送风区，所述回风调节阀设置于所述送风区和所述回风区之间。
18.根据权利要求10或11所述的数据中心机房，其特征在于，所述送风装置包括消音风帽、恒温恒湿空调机、控制面板，以及回风口。
19.一种数据中心机房，包括送风区、回风区，以及用于摆放设备的摆放区，其特征在于，所述回风区设置于所述摆放区的上方，并通过隔离件与所述摆放区隔离，所述回风区用于接收从所述摆放区排出的热风；所述送风区设置于所述摆放区四周的至少一侧，并与所述摆放区连通，使送风从侧面吹入所述设备；其中所述隔离件为由不透热材料制成的吊顶。
20.根据权利要求19所述的数据中心机房，其特征在于，所述送风区包括至少一个送风装置，所述送风装置的送风方向和从所述摆放区排入所述回风区的回风方向垂直。
21.根据权利要求19或20中所述的数据中心机房，其特征在于，所述摆放区通过回风管连接所述回风区。
22.根据权利要求21所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风管与所述设备的排风口一一对应连接。
23.根据权利要求21所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风管同时连接多个所述设备的排风口。
24.根据权利要求21所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风区设有排风装置，以及与所述排风装置相对设置的回风调节阀。
25.根据权利要求24所述的数据中心机房，其特征在于，所述排风装置包括设于所述回风区内侧的排风风机，设于所述回风区外侧的排风百叶，以及设于所述排风风机和所述排风百叶间的排风防火调节阀。
26.根据权利要求24所述的数据中心机房，其特征在于，所述回风调节阀设置于所述送风区和所述回风区之间。
27.根据权利要求19或20所述的数据中心机房，其特征在于，所述送风装置包括消音风帽、恒温恒湿空调机、控制面板，以及回风口。
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