CN102711417A - 数据中心和数据中心冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种数据中心和数据中心冷却系统。数据中心包括：至少一个信息技术IT设备、进水管道和至少一个热交换器；所述进水管道，分别与市政工程水务服务系统和所述至少一个热交换器连接，用于将市政工程水务服务系统输送的水输送至所述至少一个热交换器，所述市政工程水务服务系统包括自来水厂、污水处理厂和/或工厂；所述热交换器，用于对所述进水管道输送的水和所述数据中心的室内空气进行热交换，以冷却所述数据中心的室内空气。本发明实施例，实现数据中心的低能源效率指标，提高了能源的利用率及数据中心部署的灵活性。

Description

数据中心和数据中心冷却系统

技术领域

本发明涉及信息技术，尤其涉及一种数据中心和数据中心冷却系统。

背景技术

目前，数据中心的信息技术（Information Technology，IT）设备及空调系统耗能占用大，而且呈持续走高的趋势，对新型节能需求日益提升。

现有技术中，利用大海或湖泊的水资源作为集装箱数据中心的冷源，达到节能减排的目的。然而，利用大海或湖泊的水资源作为冷源的数据中心只能部署在海边或湖边，部署灵活性差。

发明内容

本发明实施例提供一种数据中心和数据中心冷却系统，以提高数据中心部署的灵活性。

一方面，本发明实施例提供一种数据中心，包括：至少一个信息技术IT设备、进水管道和至少一个热交换器，所述IT设备位于所述数据中心内；

所述进水管道，分别与市政工程水务服务系统的排水管和所述至少一个热交换器连接，用于将所述市政工程水务服务系统输送的水输送至所述至少一个热交换器，所述市政工程水务服务系统包括自来水厂、污水处理厂和/或工厂；

所述热交换器，用于对所述进水管道输送的水和所述数据中心内的空气进行热交换，以冷却所述至少一个IT设备。

另一方面，本发明实施例还提供一种数据中心冷却系统，包括：市政工程水务服务系统和数据中心；所述数据中心包括至少一个信息技术IT设备、进水管道和至少一个热交换器，所述IT设备位于所述数据中心内；

所述进水管道，分别与所述市政工程水务服务系统和所述至少一个热交换器连接，用于将所述市政工程水务服务系统输送的水输送至所述至少一个热交换器；

所述热交换器，用于对所述进水管道输送的水和所述数据中心的室内空气进行热交换，以冷却所述至少一个IT设备。

本发明实施例提供的数据中心和数据中心冷却系统，通过市政工程水务服务系统为数据中心提供冷源，以使数据中心采用市政工程水务服务系统输送的水对室内空气进行热交换来冷却数据中心的室内空气，实现数据中心的低能源效率指标，提高了能源的利用率及数据中心部署的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的数据中心一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的数据中心又一个实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的数据中心冷却系统一个实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的数据中心冷却系统又一个实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的数据中心冷却系统另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的数据中心一个实施例的结构示意图，如图1所示，该数据中心包括：至少一个信息技术IT设备（图中未视出）、进水管道11和至少一个热交换器12；

进水管道11，分别与市政工程水务服务系统的排水管和所述至少一个热交换器连接，用于将市政工程水务服务系统输送的水输送至至少一个热交换器12；需要说明的是，在本发明实施例中，市政工程水务服务系统包括但不限于：自来水厂、污水处理厂和/或工厂；

热交换器12，用于对进水管道11输送的水和数据中心内的空气进行热交换，以冷却数据中心内的空气，进而对数据中心内的IT设备散热。

本发明实施例提供的数据中心，可以利用市镇的市政工程水务服务系统作为冷源，其中，市政工程水务服务系统可以是自来水厂、污水处理厂和/或工厂，本发明实施例中所述的工厂，工厂是指用水量较大的工厂。举例来说，自来水厂可以通过对自然水体，例如：地下水、雨水等进行净化处理后输送至数据中心作为冷源；污水处理厂可以对污水进行净化处理后输送至数据中心作为冷源。工厂可以将工厂用水进行净化处理后输送至数据中心作为冷源。

数据中心中设置的进水管道11可以与市政工程水务服务系统的排水管和热交换器12连接，以接收市政工程水务服务系统输送的水，并将市政工程水务服务系统输送的水输送至热交换器12中。本发明实例中涉及的数据中心，其室内可设置至少一个热交换器12，热交换器12的数量可以根据数据中心的规模或实际需求来确定，以满足数据中心室内温度的需求。热交换器12接收到进水管道11输送的水之后，可以利用水作为冷源，与室内空气进行热交换。本发明实施例中涉及的热交换器12可以为现有的各种型号的热交换器。其工作原理是：将室内空气输送到热交换器12中，与热交换器12中输送的水进行热交换，热交换后空气温度降低并通过热交换器12输送到数据中心室内。

本实施例提供的数据中心，通过市政工程水务服务系统为数据中心提供冷源，以使数据中心采用市政工程水务服务系统输送的水对室内空气进行热交换来冷却数据中心的室内空气，实现数据中心的低能源效率（Power UsageEffectiveness，PUE）指标，提高了能源的利用率及数据中心部署的灵活性。

图2为本发明提供的数据中心又一个实施例的结构示意图，如图2所示，在图1所示实施例的基础上，该数据中心还可以包括：出水管道13；

热交换器12，与出水管道13连接，用于将经过热交换后的水输送至出水管道13；

出水管道13，与市政工程水务服务系统的进水管连接，用于将热交换器12输送的经过热交换后的水输送回市政工程水务服务系统。

为节约用水，还可以在数据中心中设置出水管道13，用于将经过热交换器12交换后的水输送回市政工程水务服务系统，以供市政工程水务服务系统回收使用。举例来说，出水管道13可以将热交换器12输送的经过热交换后的水输送回自来水厂，自来水厂进行净化处理后可以回收利用，例如：仍可以输送至数据中心作为冷源；出水管道13可以将热交换器12输送的经过热交换后的水输送回污水处理厂，污水处理厂进行净化处理后可以作为地下水储备，或者可以输送至数据中心作为冷源。出水管道13可以将热交换器12输送的经过热交换后的水输送回工厂，工厂进行净化处理后可以回收作为工厂用水，也可以输送至数据中心作为冷源。

为了提高市政工程水务服务系统向数据中心输送水的效率，可选的，可以在数据中心设置：第一水泵14和/或第二水泵15；

第一水泵14，设置在靠近市政工程水务服务系统的排水管处且与进水管道11连接，用于将市政工程水务服务系统输送的水加速输送进水管道中11；

第二水泵15，设置在靠近热交换器12处且与进水管道11连接，用于将进水管道11输送的水加速输送至至少一个热交换器12中。

可选的，数据中心还可以包括：蓄水箱16；

蓄水箱16，与进水管道11连接，用于储水以通过进水管道11向至少一个热交换器12输送备用水。

由于市政工程水务服务系统需要进行定期进行维护，或者出现故障时需要检修，因此，可以在数据中心中设置蓄水箱16储水，在市政工程水务服务系统无法向数据中心供水时可以进行补水以保证热交换器12正常工作。

可选的，数据中心还可以进一步包括：至少一个冷却塔17；

冷却塔17，与热交换器12连接，用于通过热交换器12输入数据中心的室内空气，对数据中心的室内空气进行冷却后通过热交换器12输送回数据中心室内。

为了防止市政工程水务服务系统和蓄水箱16都无法向热交换器12供水导致热交换器12无法对室内空气进行热交换，可以在数据中心设置至少一个冷却塔17，可以通过热交换器12将室内空气输送至冷却塔17中，冷却塔17可以直接对室内空气进行制冷，并通过热交换器12将冷却后的空气输送会数据中心室内，从而保障数据中心的正常、安全运行。

本实施例提供的数据中心，通过市政工程水务服务系统为数据中心提供冷源，以使数据中心采用市政工程水务服务系统输送的水对室内空气进行热交换来冷却数据中心的室内空气，实现数据中心的低PUE指标，提高了能源的利用率及数据中心部署的灵活性。另外，数据中心可以将经过热交换后的水输送回市政工程水务服务系统重复利用，以节约水资源。

图3为本发明提供的数据中心冷却系统一个实施例的结构示意图，如图3所示，该系统包括：数据中心1和市政工程水务服务系统2，优选的，市政工程水务服务系统2可以包括自来水厂、污水处理厂和/或工厂；

数据中心1包括至少一个信息技术IT设备（图中未视出）、进水管道11和至少一个热交换器12，且各个IT设备位于所述数据中心内；

进水管道11，分别与市政工程水务服务系统2和至少一个热交换器12连接，用于将市政工程水务服务系统2输送的水输送至至少一个热交换器12；

热交换器12，用于对进水管道11输送的水和数据中心内的空气进行热交换，以冷却数据中心的室内空气，进而达到对各个IT设备冷却的目的。

举例来说，自来水厂可以通过对自然水体，例如：地下水、雨水等进行净化处理后输送至数据中心作为冷源；污水处理厂可以对污水进行净化处理后输送至数据中心作为冷源。工厂可以将工厂用水进行净化处理后输送至数据中心作为冷源。

数据中心1可以与市政工程水务服务系统连接，以接收市政工程水务服务系统2输送的水。可选的，本发明实施例提供的数据中心1，数据中心还包括：出水管道；

出水管道一端与所述热交换器连接，用于将经过热交换后的水输送至出水管道；出水管道的另一端还可以与市政工程水务服务系统连接，用于将热交换器输送的经过热交换后的水输送回市政工程水务服务系统。

可选的，数据中心1还可以包括：第一水泵和/或第二水泵；

第一水泵，可以设置在靠近市政工程水务服务系统处且与进水管道连接，用于将市政工程水务服务系统输送的水加速输送进水管道中；第二水泵，可以设置在靠近热交换器处且与进水管道连接，用于将进水管道输送的水加速输送至至少一个热交换器中。

本发明实施例提供的数据中心1，其具体结构和部分功能可参见本发明图1和图2提供的数据中心实施例。数据中心1接收到市政工程水务服务系统2输送的水之后，可以利用水作为冷源，与室内空气进行热交换，以冷却室内空气。

可选的，数据中心1还可以将经过热交换后的水输送回市政工程水务服务系统2进行重复利用。举例来说，数据中心1可以将将经过热交换后的水输送回自来水厂，自来水厂进行净化处理后可以回收利用，例如：仍可以输送至数据中心作为冷源；数据中心1还可以将将经过热交换后的水输送回污水处理厂，污水处理厂进行净化处理后可以作为地下水储备，或者可以输送至数据中心作为冷源。数据中心1还可以将将经过热交换后的水输送回工厂，工厂进行净化处理后可以回收作为工厂用水，也可以输送至数据中心作为冷源。

本实施例提供的数据中心冷却系统，通过市政工程水务服务系统为数据中心提供冷源，以使数据中心采用市政工程水务服务系统输送的水对室内空气进行热交换来冷却数据中心的室内空气，实现数据中心的低PUE指标，提高了能源的利用率及数据中心部署的灵活性。另外，数据中心可以将经过热交换后的水输送回市政工程水务服务系统重复利用，以节约水资源。

图4为本发明提供的数据中心冷却系统又一个实施例的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的数据中心冷却系统，其中的市政工程水务服务系统2可以为自来水厂；

自来水厂可以包括：第一泵房21、过滤系统22、清水库23和水塔24；

第一泵房21，与过滤系统22连接，用于将自然水体输送至过滤系统22中；

过滤系统22，与清水库23连接，用于对第一泵房21输送的自然水体进行过滤，并将过滤后的水输送至清水库23；

清水库23，与水塔24连接，用于储存经过过滤系统22过滤后的水；

水塔24，与数据中心1的进水管道连接，用于将清水库23储存的水输送至数据中心1的进水管道11。

本实施例提供了数据中心冷却系统中，作为冷源的自来水厂的一种结构示意图，其中，本实施例中涉及的第一泵房21、过滤系统22、清水库23和水塔24为自来水厂的主体设备。而目前的自来水厂中主体设备通常可以由多个设备构成，例如：如图4所示，过滤系统22通常可以由：盛放凝絮剂的装置、沉淀池、过滤池、沉淀物脱水装置以及盛放各种净化药品的装置等设备组成。另外，除主体设备外，自来水厂还可以包括其他的辅助设备。

经过数据中心中的热交换器12热交换后的水，可以通过出水管道13输送回自来水厂，具体可以输送回自来水厂的供水或处理净化中的一个环节，例如：可以输送回沉淀池、过滤池或者清水库，以使自来水厂对输送回的水重复利用，节约水资源。

图5为本发明提供的数据中心冷却系统另一个实施例的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的数据中心冷却系统，其中的市政工程水务服务系统2可以为污水处理厂，污水处理厂可以包括：第二泵房31和沉淀处理系统32；

第二泵房31，与沉淀处理系统32连接，用于将污水输送至沉淀处理系统中；

沉淀处理系统32，与数据中心1的进水管道连接，用于对第二泵房输送的污水进行沉淀净化处理，并将沉淀净化后的水输送至数据中心的进水管道。

本实施例提供了数据中心冷却系统中，作为冷源的污水处理厂的一种结构示意图，其中，本实施例中涉及的第二泵房31和沉淀处理系统32为污水处理厂的主体设备。而目前的污水处理厂中主体设备通常可以由多个设备构成，例如：如图5所示，沉淀处理系统32通常可以由：曝气沉砂池、初次沉淀池、曝气设备、盛放絮凝剂的装置、沉淀物脱水装置、二次沉淀池以及盛放各种净化药品的装置等设备组成。另外，除主体设备外，自来水厂还可以包括其他的辅助设备。

经过数据中心中的热交换器12热交换后的水，可以通过出水管道13输送回污水处理厂，具体可以输送回污水处理厂的沉淀处理系统32中的一个环节，或者，还可以直接通过污水处理厂排放到自然水体，例如：地下水中，以节约水资源。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种数据中心，其特征在于，包括：至少一个信息技术IT设备、进水管道和至少一个热交换器，所述IT设备位于所述数据中心内；

所述进水管道，分别与市政工程水务服务系统的排水管和所述至少一个热交换器连接，用于将所述市政工程水务服务系统输送的水输送至所述至少一个热交换器，所述市政工程水务服务系统包括自来水厂、污水处理厂和/或工厂；

所述热交换器，用于对所述进水管道输送的水和所述数据中心内的空气进行热交换，以冷却所述至少一个IT设备。

2.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，还包括：出水管道；

所述热交换器，还与所述出水管道连接，用于将经过热交换后的水输送至所述出水管道；

所述出水管道，与所述市政工程水务服务系统的进水管连接，用于将所述热交换器输送的经过热交换后的水输送回所述市政工程水务服务系统。

3.根据权利要求1或2所述的数据中心，其特征在于，还包括：第一水泵和/或第二水泵；

所述第一水泵，设置在靠近所述市政工程水务服务系统的排水管处且与所述进水管道连接，用于将所述市政工程水务服务系统输送的水加速输送所述进水管道中；

所述第二水泵，设置在靠近所述热交换器处且与所述进水管道连接，用于将所述进水管道输送的水加速输送至所述至少一个热交换器中。

4.根据权利要求1-3任一项所述的数据中心，其特征在于，还包括：蓄水箱；

所述蓄水箱，与所述进水管道连接，用于储水，以通过所述进水管道向所述至少一个热交换器输送备用水。

5.根据权利要求1-4任一项所述的数据中心，其特征在于，还包括：至少一个冷却塔；

所述冷却塔，与所述热交换器连接，用于通过所述热交换器输入所述数据中心的室内空气，对所述数据中心内的空气进行冷却后通过所述热交换器输送回所述数据中心内。

6.一种数据中心冷却系统，其特征在于，包括：市政工程水务服务系统和数据中心；所述数据中心包括至少一个信息技术IT设备、进水管道和至少一个热交换器，所述IT设备位于所述数据中心内；

所述进水管道，分别与所述市政工程水务服务系统和所述至少一个热交换器连接，用于将所述市政工程水务服务系统输送的水输送至所述至少一个热交换器；

所述热交换器，用于对所述进水管道输送的水和所述数据中心内的空气进行热交换，以冷却所述至少一个IT设备。

7.根据权利要求6所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述市政工程水务服务系统为自来水厂，所述自来水厂包括：第一泵房、过滤系统、清水库和水塔；

所述第一泵房，与所述过滤系统连接，用于将自然水体输送至所述过滤系统中；

所述过滤系统，与所述清水库连接，用于对所述第一泵房输送的自然水体进行过滤，并将过滤后的水输送至所述清水库；

所述清水库，与所述水塔连接，用于储存经过所述过滤系统过滤后的水；

所述水塔，与所述数据中心的进水管道连接，用于将所述清水库储存的水输送至所述数据中心的进水管道。

8.根据权利要求6所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述市政工程水务服务系统为污水处理厂，所述污水处理厂包括：第二泵房和沉淀处理系统；

所述第二泵房，与所述沉淀处理系统连接，用于将污水输送至所述沉淀处理系统中；

所述沉淀处理系统，与所述数据中心的进水管道连接，用于对所述第二泵房输送的污水进行沉淀净化处理，并将沉淀净化后的水输送至所述数据中心的进水管道。

9.根据权利要求6-8任一项所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述数据中心还包括：出水管道；

所述出水管道一端与所述热交换器连接，用于将经过热交换后的水输送至所述出水管道；

所述出水管道另一端与所述市政工程水务服务系统连接，以将所述热交换器输送的经过热交换后的水输送回所述市政工程水务服务系统。

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