CN103777703A - 一种高效节能一体式机柜空调机组及服务器中心 - Google Patents

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郭端晓
袁祎
程姗
王伟
吴振翔
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Abstract

本发明公开了一种高效节能一体式机柜空调机组及服务器中心，包括机柜单元和空调单元，所述机柜单元和空调单元为上下位设置且为一体式封闭结构，其中所述机柜单元包括机柜壳体和设在机柜壳体中的服务器，服务器的两侧设有热通道和冷通道；所述冷通道和热通道与空调单元连通形成循环。本发明中空调机组放置于底板下面，不占用机房的占地面积，节省的空间可以放置更多的机柜；空调送风直接送达服务器设备进风口，送风距离最短，减少了气流冷量的损失和冷热气流的直接混合机会，达到节能的效果，与传统制冷方式相比，可节约5%-10%的电能。

Description

一种高效节能一体式机柜空调机组及服务器中心
  
技术领域
本发明属于通讯数据中心机房制冷技术，尤其涉及高热密度的服务器设备的场合。 
背景技术
随着移动通信业务的不断发展，交换机、冗灾、传输网、数据网、计费系统、业务支撑系统、经营分析系统等大规模通信设备的不断装机扩容，各种相关通信设备广泛应用，通信机房内的机房专用空调设备也随之增加。另一方面，近年来，国家一直在提倡节能减排，通讯行业作为国家的高新技术行业，也一直走在节能减排事业的前列。在不影响通讯机房内通讯机柜的使用、不更换机房空调设备、不对机房外墙进行更多保温改造的情况下，如何提高空调制冷效果、如何降低空调使用能耗，成了通讯机房节能减排任务必须攻克的难题。通讯机房枢纽大楼内服务器的发热量高、空调设备陈旧、冷凝环境较为恶劣、冷凝器工作噪音较大，也急需解决这些机房空调冷凝器的问题。 
传统的制冷方式的机房空调占据整个IDC机房18%以上的面积，再留出空调的维护空间，IDC机房内空间则会进一步压缩。传统的制冷方式其制冷设备距离服务器机柜较远，冷热气流混合后送入服务器机柜，这种形式要求空调的送风温度较低，空调功耗较大。 
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种高效节能一体式机柜空调机组及服务器中心，能节省空间从而放置更多机柜，同时可节约5～10%的电能。 
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种高效节能一体式机柜空调机组，包括机柜单元和空调单元，所述机柜单元和空调单元为上下位设置且为一体式封闭结构，其中所述机柜单元包括机柜壳体和设在机柜壳体中的服务器，服务器的两侧设有热通道和冷通道；所述冷通道和热通道与空调单元连通形成循环。 
作为优选，所述空调单元包括空调机壳和设在空调机壳内的回风通道、表冷器模块、送风风机模块和送风通道，所述回风通道和送风通道分别处于表冷器模块两侧，而送风风机模块设在送风通道内，所述回风通道与机柜热通道连通，送风通道与机柜冷通道连通。 
作为优选，所述表冷器模块的连接有冷水进水管和冷水出水管。 
本发明还提供了一种基于上一体式机柜空调机组的服务器中心，它包括机房和设在机房内的多台一体式机柜空调机组，所述机房通过防静电底板将机房分割成上部空间和下部空间，其中一体式机柜空调机组中的空调单元设置在下部空间。 
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：空调机组放置于底板下面，不占用机房的占地面积，节省的空间可以放置更多的机柜；空调送风直接送达服务器设备进风口，送风距离最短，减少了气流冷量的损失和冷热气流的直接混合机会，达到节能的效果，与传统制冷方式相比，可节约5%-10%的电能。 
附图说明
图1为本发明所述一体式机柜空调机组的结构示意图； 
图2为本发明所述服务器中心的结构示意图。
其中，机柜壳体1、热通道2、回风口3、回风通道4、表冷器模块5、冷水出水管6、冷水进水管7、服务器8、冷通道9、送风口10、风通道11、送风风机模块12、空调壳体13。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 
如图1和2所示，整个设备通过防静电底板分为上部的机柜单元和下部的空调单元。机柜单元包括机柜、服务器、冷通道和热通道；空调单元包括空调机壳、回风通道、表冷器模块、冷水进水管、冷水出水管、送风风机模块和送风通道组成。 
机柜的热通道通过回风口与空调回风通道相连通，机柜冷通道通过送风口）与空调送风通道相连通。服务器等IT设备背部排出的热空气由热通道通过回风口直接进入空调回风通道，经表冷器模块，由冷冻水制冷冷却，冷却后的冷空气由空调送风通道经过送风口送入机柜冷通道，直接送入服务器等IT 设备。 
由于空气只在封闭式机柜内部循环，冷量损失小，制冷效率高，且制冷设备的功耗较小，达到节能的效果。该机柜是封闭机柜，空调设备放置于底板下面，不占用机房的占地面积，节省的空间用于放置更多的机柜。机柜内部通过服务器分为冷热两个通道区域，冷热通道相互隔离，这样提高了设备的进风温度，提高了换热效率，降低了制冷设备的功耗，达到节能效果。 
本发明中，气流组织非常好，全封闭式机柜，热风直接进入空调机组，冷风直接进入服务器设备；空调更靠近设备，机柜内空气封闭循环，与机房内环境相对独立。服务器等IT设备背部排出的热空气，由热通道进入空调回风通道，经过表冷器模块单元，由冷水制冷，冷却后的冷空气重新送入服务器等IT 设备。空调的送风通道直接与机柜的冷通道相连通，机柜的热通道直接与空调的回风通道相连通。使得冷、热通道进行了隔离，且送风距离近，送风温度可以较高，冷量损失小，制冷效率高冷量无损失，送风温度可适当提高，与传统方案比较，可节电5-10%。 

Claims (4)

1.一种高效节能一体式机柜空调机组，其特征在于：包括机柜单元和空调单元，所述机柜单元和空调单元为上下位设置且为一体式封闭结构，其中所述机柜单元包括机柜壳体和设在机柜壳体中的服务器，服务器的两侧设有热通道和冷通道；所述冷通道和热通道与空调单元连通形成循环。
2.根据权利要求1所述高效节能一体式机柜空调机组，其特征在于：所述空调单元包括空调机壳和设在空调机壳内的回风通道、表冷器模块、送风风机模块和送风通道，所述回风通道和送风通道分别处于表冷器模块两侧，而送风风机模块设在送风通道内，所述回风通道与机柜热通道连通，送风通道与机柜冷通道连通。
3.根据权利要求2所述高效节能一体式结构空调机组，其特征在于：所述表冷器模块的连接有冷水进水管和冷水出水管。
4.一种基于权利要求1～3任一所述一体式机柜空调机组的服务器中心，其特征在于：包括机房和设在机房内的多台一体式机柜空调机组，所述机房通过底板将机房分割成上部空间和下部空间，其中一体式机柜空调机组中的空调单元设置在下部空间。
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