CN102748831B - 用于放置计算机的数据中心机房及其温湿度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于放置计算机的数据中心机房，包括温度感应器、湿度感应器、控制装置和气流导向装置，所述温度感应器和所述湿度感应器均与所述控制装置连接，所述控制装置与所述气流导向装置连接，所述湿度感应器用于测量机房内相对湿度，并将其发送至所述控制装置；所述温度感应器用于测量机房室温，并将其传输至所述控制装置；所述气流导向装置用于降低机房空气湿度或温度；所述控制装置用于根据所接收的、所述湿度感应器传输的机房的相对湿度数据、控制所述气流导向装置的运行。本发明的有益效果是：通过不断测量相对湿度，频繁地控制传送给气流导向装置的信号，既可以降低因加热而所需的能源消耗，也可以防止产生结露。

Description

用于放置计算机的数据中心机房及其温湿度控制方法

技术领域

本发明涉及为放置计算机并运行而建的数据中心机房及其温湿度控制方法。

背景技术

作为放置服务器等计算机并运行的数据中心机房，机房内的环境变化越小越好。特别是对于计算机的各个电子零部件来说，气温、空气中存在的水滴都有可能会引起致命的误运行甚至运行停止。因此，数据中心内的温、湿度管理很重要。

数据中心的温度管理，一般是通过空调来降温；数据中心的湿度管理，特别是在高湿状态的环境下除湿时，通常以干燥剂方式或者空调机方式来除去建筑物内空气的水分。干燥剂方式，是指让建筑物内的空气通过含有干燥剂的叶轮，空气中的水分被干燥剂叶轮吸收，这样可以得到湿度相对较低的空气。除湿机设置在建筑物外面，通过向干燥剂叶轮供应高温的空气，可以除去干燥剂叶轮中含有的水分，这样循环运作，达到除湿的目的。空调机方式，是通过空调机让氟利昂等冷媒介循环运行，以这种方式将热交换器冷却使得湿气转化为水滴已达到除湿的目的。(专利文献1【专利文献1】特开2008－241190号公报)

上述的干燥剂方式或者空调机方式，为了要进行热交换一定需要相应的设备，并且很可能需要大规模的装置。但实际上数据中心并不是以生活居住环境舒适为目的，主要是以计算机可以正常运行为目的，所以并不需要一直提供人们所感受到的那样舒适的环境。

发明内容

本发明为解决上述技术问题是提供配备有更适合计算机放置、运行的简易的除湿装置的数据中心机房以及其运行方式。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于放置计算机的数据中心机房，包括温度感应器、湿度感应器、控制装置和气流导向装置，所述温度感应器和所述湿度感应器均与所述控制装置连接，所述控制装置与所述气流导向装置连接，

所述湿度感应器用于测量机房内相对湿度，并将其传输至所述控制装置；

所述温度感应器用于测量机房室温，并将其传输至所述控制装置；

所述控制装置用于根据所接收的、所述温度感应器传输的机房的温度数据、所述湿度传感器传输的相对湿度数据、控制所述气流导向装置的运行；

所述气流导向装置用于将计算机产生的热量排出机房用于降低机房内的温度或将计算机产生的热量导入机房用于降低机房内空气的湿度；

所述气流导向装置包括设置在机房内用于支撑计算机的支架，所述支架将所述机房分为冷空气区域和热空气区域，所述机房的侧壁和底部分别设有冷风入口和通气口，所述冷风入口位于所述冷空气区域，所述通气口位于所述支架的下方，在所述支架位于热空气区域的一侧的侧壁上设有进气口，在所述支架位于冷空气区域的一侧的侧壁上设有排气口，所述排气口的位置与计算机的排气扇的位置相对应，在所述热空气区域的机房的侧壁上设有排气风机，且所述排气风机设置在所述机房的侧壁的上部，所述排气风机上设有排气口。

进一步的，所述气流导向装置将计算机产生的热量导入数据中心来降低机房空气湿度；将计算机产生的热量排出机房降低机房内室温。

进一步的，还包括用于测量机房室温，并将其传输至所述控制装置的温度感应器。

一种用于放置计算机的数据中心机房的温湿度控制方法，包括以下步骤：

步骤1：湿度感应器测量机房内的相对湿度，并将其传输至所述控制装置，同时所述温度传感器将测量的机房内的温度传输至所述控制装置；

步骤2：所述控制装置根据所述机房内的温度控制所述气流导向装置降低机房内的温度，或者，所述控制装置根据所述机房内的相对湿度控制所述气流导向装置降低机房内空气的湿度。

进一步的，所述步骤2具体为：所述控制装置接收所述温度传感器测量的机房内的温度数据，当机房内温度超过所述控制装置内预设的温度值，所述控制装置向所述气流导向装置发出机房降温的信号，直到机房内温度低于预设的温度值，所述气流导向装置停止降温；或者，

所述控制装置接收所述湿度感应器传输的相对湿度数据，并与所述控制装置内预设的湿度临界值作比较，相对湿度数据超过所述湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出降低机房空气湿度的信号；相对湿度数据低于所述湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低机房空气湿度的信号。

进一步的，步骤2中，相对湿度数据值超过所述湿度临界值时，所述气流导向装置降低机房空气湿度，将计算机产生的热量导入机房，通过提升机房内室温降低机房内空气湿度，当所述机房内相对湿度仍然高于预设的湿度临界值，但是所述温度感应器测量的温度数据超过预设的温度值，则所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低机房内空气湿度的信号。

进一步的，所述湿度临界值包括第一湿度临界值和第二湿度临界值，所述第一湿度临界值小于或等于所述第二湿度临界值，相对湿度数据超过所述第二湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出降低机房内空气湿度的信号；相对湿度数据低于所述第一湿度临界值，且此时，所述温度感应器测量的机房内的室温低于预设的温度值，所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低机房内空气湿度的信号。

本发明的有益效果是：本发明的数据中心机房，通过简便的装置可以防止对于计算机来说必须避免的结露现象。在构建本发明的数据中心机房时，可以利用现存的数据中心的建筑作为建筑框架，在此基础上增加温度感应器、气流导向装置、控制装置以及温度感应器即可，不需要大规模的建筑工程。本发明的突出特点是，通过不断测量相对湿度，频繁地控制传送给气流导向装置的信号，既可以降低因加热而所需的能源消耗，也可以防止产生结露。

附图说明

图1为本发明结构框图；

图2为本发明流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种用于放置计算机的数据中心机房，包括温度感应器、湿度感应器、控制装置和气流导向装置，所述温度感应器和所述湿度感应器均与所述控制装置连接，所述控制装置与所述气流导向装置连接，

所述湿度感应器用于测量机房内相对湿度；湿度感应器只要能够测量数据中心内的相对湿度即可，没有特别的种类限制。最好湿度感应器有可以将测量的相对湿度传送给控制装置的输出口。数据中心配有一个湿度感应器也行，两个以上也可以。

所述控制装置用于根据所接收的、所述湿度感应器传输的机房的相对湿度数据、所述温度感应器传输的所述温度数据、控制所述气流导向装置的运行。

根据本发明，可以控制气流导向装置的运作。这种控制装置只要利用一般的数据控制技术即可轻易搭建。控制装置可以用一台计算机来搭建，也可以用几台计算机搭建，或者将湿度感应器、气流导向装置组装进去也可以。

控制装置，根据自湿度感应器传入的数据中心内部的相对湿度数据，对气流导向装置发出控制其运作的信号。一般，数据中心内部相对湿度升高的情况下，通过启动气流导向装置使得数据中心内部的空气变暖，降低相对湿度，这样也可以防止结露。由此可以通过提升机房内的空气温度这样简单的方法达到降低相对湿度的目的。和一般的住宅不同，数据中心并不需要对于人类感受的舒适性有更高的追求，只需要考虑温度变化在可控制的范围内等特殊的条件即可。

所述气流导向装置将所述变暖的空气气流导入数据中心来提升机房内室温，从而达到降低机房内空气湿度的目的；将所述变暖的空气气流排出机房降低机房内温度。

本发明的数据中心是用于放置计算机并运行的机房。通常数据中心内的计算机是被安置在机架上运行的,但机架并不是必须的。计算机的种类也没有特别的限制，可以任意选择各种服务器。

本发明的最佳状态是，可以利用数据中心安放的计算机的CPU散发的热量来构成气流导向装置。

具体来说，就是控制因CPU散发的热量而变暖的空气的流动，当数据中心的温度需要提升来降低机房内空气湿度时，将上述暖气流导入数据中心内部，当需要降温时，就将上述暖气流排出数据中心。如此，通过控制因计算机CPU散发的热量而变暖的空气流动，来控制数据中心内部的温度；

更具体的来说，将因计算机CPU散热而变暖的空气导入配管或者管道中，通过风扇产生气流，在管道内设置各种开关，可以使得暖气流回流到数据中心内部，或者排出数据中心。上述的配管抑或管道等气流通路、风扇、开关等一系列气流产生及控制的整个气流控制系统，也被称为气流导向装置；

更好的是，机房不需要升温的情况下，从机房外导入空气，通过外气帮助计算机冷却，冷却的同时，外气吸收了计算机CPU的热量变暖，暖气流再通过上述管道等通路排出数据中心。如果需要提高数据中心的温度时，上述的暖气流又可成为气流导向装置的热源被利用，必要时可以和外气混合，回流到数据中心内。

作为气流导向装置，拥有可利用数据中心安放的计算机的热量形成暖气流，再导入数据中心内部的气流控制功能，而且，也拥有通过导入外部空气帮助冷却数据中心内部的气流控制功能。通过恰当地组合利用作为气流导向装置的气流控制功能和作为冷却装置的气流控制功能，可以调节导入数据中心内部空气的温度，这样数据中心内部的温度控制可以做到更精密。

气流导向装置的具体方案如下：包括设置在机房内用于支撑计算机的支架，所述支架将所述机房分为冷空气区域和热空气区域，所述机房的侧壁和底部分别设有冷风入口和通气口，所述冷风入口位于所述冷空气区域，所述通气口位于所述支架的下方，在所述支架位于热空气区域的一侧的侧壁上设有进气口，在所述支架位于冷空气区域的一侧的侧壁上设有排气口，所述排气口的位置与计算机的排气扇的位置相对应，在所述热空气区域的机房的侧壁上设有排气风机，且所述排气风机设置在所述机房的侧壁的上部，所述排气风机上设有排气口。

所述支架上的一侧设有回流控制阀门，在支架的另一侧设有回流通气口，所述回流通气口的位置与所述回流控制阀门的位置相对应。

采用的温度感应器，只要能够将测量的室温数据发送给控制装置即可，即使用一般的温度计也可以。所述控制装置接收所述温度传感器测量的机房内的温度数据，当机房内温度超过所述控制装置内预设的温度值，所述控制装置向所述气流导向装置发出机房降温的信号，直到机房内温度低于预设的温度值，所述气流导向装置停止降温；

计算机在运行时，不期望数据中心内的室温过高，温度感应器发送给控制装饰的温度数据超过预先设定的温度，比方说40℃时，不论相对湿度数据的数值怎样，都优选为控制装置发送气流导向装置停止升温信号给气流导向装置。

以上就配备了各种装置的数据中心的构成进行了本发明的说明。但本发明同样也可以掌握数据中心的运行方法。为了防止因数据中心内的相对湿度升高，而容易发生结露的现象，当数据中心内的相对湿度超过预先设定的湿度临界值(优选为95～100％)时，数据中心内的空气将被升温。这时，为了防止运行计算机的误动作，数据中心内的温度超过预先设定的温度(优选为40℃)时，数据中心内的空气温度提升将被中止。

根据本发明，只需简便的装置和方法，就可以提供不容易结露的数据中心和运行方法。特别是也不需要大规模地改造现存的数据中心建筑框架，因此，可以用低成本即可达到信息技术的进一步发展以及环境负担的进一步减轻的目的。

如图2所示，本发明数据中心机房的温湿度控制方法，包括以下步骤：

步骤1：湿度感应器测量机房内的相对湿度，并将其传输至所述控制装置，同时温度感应器将测量的机房内的温度传输至所述控制装置；

步骤2：接收所述湿度感应器传输的相对湿度数据，并与所述控制装置内预设的湿度临界值作比较，

相对湿度数据低于所述湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出停止运行的信号；

相对湿度数据超过所述湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出降低机房内空气湿度的信号，相对湿度数据越高，所述气流导向装置的输出功率越高；

如所述气流导向装置将计算机产生的热量导入机房，通过提升机房内室温降低机房内空气湿度的过程中，当所述机房内相对湿度仍然高于预设的湿度临界值，但是所述温度感应器测量的温度数据超过预设的温度值，则所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低机房内空气湿度的信号。

针对自湿度感应器传入的相对湿度数据,在控制装置里预先设定了一个或者多个湿度临界值。湿度临界值是复数的时候，其中相对湿度较低的被称为第一湿度临界值，相对湿度较高的湿度临界值被称为第二湿度临界值。湿度临界值只有一个时，在下述论述中，该湿度临界值既是第一湿度临界值又是第二湿度临界值。为了防止发生结露，相对湿度数据超过所述第二湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出降低湿度信号，像这样的第二湿度临界值，也可以说是，气流导向装置开始降低机房内空气湿度时，空气的相对湿度优选为95～100％。；相对湿度数据低于所述第一湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低湿度的信号，这样的第一湿度临界值，也可以说是停止气流导向装置的相对湿度优选为0～95％。

只要能够使得数据中心内的室温上升，对于气流导向装置的输出功率没有特别限制，优选为，相对湿度越高，气流导向装置输出功率越大。相对湿度越高，结露的可能性也越大，尽快脱离这样的状态尤为重要，同时为了不让数据中心内过热，相对湿度低的时候，气流导向装置的输出功率降低是被期望的。为了控制气流导向装置的输出功率，优选为，相对湿度数据超过第一湿度临界值时，相对湿度数据越高，控制装置就发出使气流导向装置的输出功率增强的信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于放置计算机的数据中心机房，其特征在于：包括温度感应器、湿度感应器、控制装置和气流导向装置，所述温度感应器和所述湿度感应器均与所述控制装置连接，所述控制装置与所述气流导向装置连接，

所述湿度感应器用于测量机房内相对湿度，并将其发送至所述控制装置；

所述温度感应器用于测量机房室温，并将其传输至所述控制装置；

所述控制装置用于根据所接收的、所述温度感应器传输的机房的温度数据、所述湿度传感器传输的相对湿度数据、生成控制所述气流导向装置的运行的信号，并将所述信号发送至所述气流导向装置；

所述气流导向装置根据所述控制装置发送的信号将计算机产生的热量排出机房用于降低机房内的温度或将计算机产生的热量导入机房用于降低机房内空气的湿度；

所述气流导向装置包括设置在机房内用于支撑计算机的支架，所述支架将所述机房分为冷空气区域和热空气区域，所述机房的侧壁和底部分别设有冷风入口和通气口，所述冷风入口位于所述冷空气区域，所述通气口位于所述支架的下方，在所述支架位于热空气区域的一侧的侧壁上设有进气口，在所述支架位于冷空气区域的一侧的侧壁上设有排气口，所述排气口的位置与计算机的排气扇的位置相对应，在所述热空气区域的机房的侧壁上设有排气风机，且所述排气风机设置在所述机房的侧壁的上部，所述排气风机上设有排气口。

2.根据权利要求1所述的一种用于放置计算机的数据中心机房，其特征在于：所述气流导向装置将计算机产生的热量导入数据中心来降低机房内空气湿度；或者，将计算机产生的热量排出机房降低机房内室温。

3.一种权利要求1或2所述的用于放置计算机的数据中心机房的温湿度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：所述湿度感应器测量机房内的相对湿度，并将其传输至所述控制装置，同时所述温度传感器将测量的机房内的温度传输至所述控制装置；

步骤2：所述控制装置根据所述机房内的温度控制所述气流导向装置降低机房内的温度，或者，所述控制装置根据所述机房内的相对湿度控制所述气流导向装置降低机房内空气的湿度。

4.根据权利要求3所述的一种用于放置计算机的数据中心机房的温湿度控制方法，其特征在于：所述步骤2具体为，所述控制装置接收所述温度传感器测量的机房内的温度数据，当机房内温度超过所述控制装置内预设的温度值，所述控制装置向所述气流导向装置发出机房降温的信号，直到机房内温度低于预设的温度值，所述气流导向装置停止降温；或者，

所述控制装置接收所述湿度感应器传输的相对湿度数据，并与所述控制装置内预设的湿度临界值作比较，相对湿度数据超过所述湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出降低机房空气湿度的信号；相对湿度数据低于所述湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低机房空气湿度的信号。

5.根据权利要求4所述的一种用于放置计算机的数据中心机房的温湿度控制方法，其特征在于：步骤2中，相对湿度数据值超过所述湿度临界值时，所述气流导向装置将计算机产生的热量导入机房，通过提升机房内室温降低机房内空气湿度，当所述机房内相对湿度仍然高于预设的湿度临界值，但是所述温度感应器测量的温度数据超过预设的温度值，则所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低机房空气湿度的信号。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于放置计算机的数据中心机房，其特征在于：所述湿度临界值包括第一湿度临界值和第二湿度临界值，所述第一湿度临界值小于或等于所述第二湿度临界值，相对湿度数据超过所述第二湿度临界值，所述控制装置向所述气流导向装置发出降低湿度信号；相对湿度数据低于所述第一湿度临界值，且此时，所述温度感应器测量的机房内的室温低于预设的温度值，所述控制装置向所述气流导向装置发出停止降低湿度的信号。