CN103987233A - 一种智能管道加压式网络机柜及服务器冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种智能管道加压式网络机柜及服务器冷却系统，包括中央空调、空气压缩机及网络机柜，中央空调通过风道与空气压缩机、网络机柜依次连接，风道进入网络机柜内部之后分成若干分支风道，各分支风道设置于网络机柜内各层架上的服务器附近，分支风道端部的冷气喷嘴可调节按需设置于服务器的发热点位置，分支风道与主风道连接处设有可调节阀门，服务器上设有温度传感器，所述可调节阀门及温度传感器与远程智能管理器连接，远程智能管理器与控制界面电连接。本发明通过加压后的管道将冷气直接输送到数据中心的集中发热点，对热点进行定点制冷，既减少冷气在到达热点过程中的浪费，又能准确对准热点，提高制冷效率。此外，通过控制界面智能控制，做到按需供给，不会造成不必要的浪费，以达到节能减排，提高经济效益的目的。

Description

一种智能管道加压式网络机柜及服务器冷却系统
技术领域
本发明涉及一种制冷系统，尤其是通过管道加压的网络机柜及服务器冷却系统。 
背景技术
数据中心是现代数据交换和存储的必备建设，在互联网日益普及，和现代数据交换的无纸化的迅速发展，数据中心的建设和发展也在突飞猛进；数据中心却是一个高能耗的建筑，据国际权威机构IDC给出的数据，数据中心的能耗大约占社会的总能耗的2％之巨，所以绿色数据中心，是数据中心发展的必由之路。 
服务器作为数据中心的核心，其存有量是巨大的，因为服务器的重要性，决定了服务器运行条件的苛刻，由于服务器运行散发大量的热量，所以服务器的冷却，是确保服务器正常运行的基本条件。所以，几乎所有的数据中心都装备了大功率精密空调，对服务器机柜进行精密控温，让服务器运行在一个适宜的温度环境里。 
数据数据中心的增长速度超过20％以上，怎样衡量一个数据中心运行的能源效率呢国际通行的是用PUE(Power Usage Effectiveness，PUE=总能耗/IT设备的能耗)来衡量，PUE值越大，证明该数据中心的能源效率越差；我国的现有数据中心的能源效率低下，普通的PUE都在2.0以上，相当如数据中心的有效负载——IT设备没消耗一度电，其他附属设备也需要消耗一度电以上，有的甚至在3.0以上。一个数据中心的运营成本的60％左右为电费，而电费的60％左右为空调所消耗，所以降低空调的能耗，提高制冷的使用效率，是数据中心节能减排的重要渠道。 
现有的制冷的送风方式都是地板式送风，风经过地板下面的风道1，再由机柜2的底部送风口3，冷风从下往上，从服务器的出风口带走热量，从而达到冷却服务器的目的，如图1至2。这种冷却方式存在如下缺陷： 
1、当服务器的功率大，发热量大的时候，由于机柜进来的冷风是固定的，所以会造成制冷量不足，服务器温度过高，有可能造成服务器宕机或死机，由于服务器运算的数据 都是非常重要的数据，服务器死机会造成不可估量的损失。机房的温度还受季节性的外部环境的影响，也就是说，当制冷量是一定的情况下，机房的温度是存在不确定性的。 
2、服务器的热量来源主要是服务器的CPU及电源部分，也就是说，机柜的制冷，乃至于整个机房，主要是针对服务器的CPU及电源就可以，但现有的气流组织方案，冷风从机柜的底部往顶部流动，真正能直接冷却服务器内部CPU及电源的冷气是非常少的，也就是说，现有机房的大部分冷气是浪费掉的。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种针对服务器的发热点，以管道加压方式，把冷气直接输送到服务器发热的CPU和电源上，进行定点冷气供给的服务器冷却系统。 
为实现上述目的，所述智能管道加压式网络机柜及服务器冷却系统，包括中央空调、空气压缩机及网络机柜，中央空调通过风道与空气压缩机、网络机柜依次连接，风道进入网络机柜内部之后分成若干分支风道，各分支风道设置于网络机柜内各层架上的服务器附近，分支风道端部的冷气喷嘴可调节按需设置于服务器的发热点位置，分支风道与主风道连接处设有可调节阀门，服务器上设有温度传感器，所述可调节阀门及温度传感器与远程智能管理器连接，远程智能管理器与控制界面电连接。 
本发明的有益效果在于，本发明通过管道将冷气直接输送到数据中心的集中发热点——CPU和电源模块附近释放冷气，对热点进行定点制冷，既减少冷气在到达热点过程中的浪费，又能准确对准热点，提高制冷效率。管道经过加压以后，大大增加了冷气供给，满足类似刀片服务器这类的大功率设备的散热需要；此外，经过可调节阀门与温度传感器的联动，通过控制界面智能控制，做到按需供给，不会造成不必要的浪费，以达到节能减排，提高经济效益的目的。 
附图说明
图1示出了传统方案的结构示意图。 
图2示出了传统方案的结构示意图。 
图3示出了本发明具体实施例的结构示意图。 
图4示出了本发明具体实施例的结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明： 
为了达到既有足够的制冷量，保证服务器温度的正常，又保证所有的制冷用在有必要的地方，本发明针对服务器的发热特点，采取冷气与温度联动，通过管道加压，针对服务器的发热点，以管道方式，把冷气直接输送到服务器发热的CPU和电源上，进行定点冷气供给方案，以达到既能满足大量的冷气供给，又不浪费的目的。 
如图3、图4，本发明包括中央空调1、空气压缩机2及网络机柜3，中央空调1通过风道4与空气压缩机2、网络机柜3依次连接，风道4进入网络机柜3内部之后分成若干分支风道41，各分支风道41设置于网络机柜3内各层架上的服务器5附近，分支风道41端部的冷气喷嘴42可调节按需设置于服务器5的发热点位置51，如CPU或电源所在位置，分支风道41与主风道4连接处设有可调节阀门6，服务器5上设有温度传感器7，所述可调节阀门6及温度传感器7与远程智能管理器8(智能PDU)电连接，远程智能管理器8与控制界面9电连接。 
空气压缩机2可增强冷气输送强度，利用空气压缩机2加压以后，将冷气送到每个机机，由于冷气加压以后，在比较小的管道里，可以增强冷风流量，以满足大功率服务器的冷却需要，解决了传统方案送风不足的问题。 
在每台服务器上安装的温度传感器，将监测到的各服务器温度数据传送到远程电源 管理器，操作人员可通过控制界面对远程电源管理器下达制冷或停止制冷的指令，远程电源管理器将指令传送给可调节阀门，以关闭或开启分支风道输送冷风。控制恰当的冷气，并将冷气直接输送到服务器的发热点上，以达到按需供给冷气，节约能源的目的。 
本发明通过管道将冷气直接输送到数据中心的集中发热点——CPU和电源模块附近释放冷气，对热点进行定点制冷，既减少冷气在到达热点过程中的浪费，又能准确对准热点，提高制冷效率。管道经过加压以后，大大增加了冷气供给，此外，经过可调节阀门与温度传感器的联动，通过控制界面智能控制，做到按需供给，不会造成不必要的浪费。 
本发明与其他方案的比较 
传统方案由于通过地板下风道送风，1、密封不好，在输送过程中会有冷气泄漏，造成浪费。2、无论需不需要，空调的制冷量几乎一定，或因不需要，但供给冷气恒定，造成浪费，或冷气不够，造成发热，但因冷气恒定，无法增加冷气供给。 
水冷方式虽然制冷效率比较高，但存在着巨大的风险，因为数据中心所有设备都不允许有水浸或潮湿，一旦水冷管网泄露，后果不堪设想。 
本发明方案可以充分利用现有的空调设备，加装空气压缩机及管道即可以实现按需供给、热点释放的比较理想的制冷方案，无论是对新上的数据中心项目还是对现有的数据中心的改造，都可以大幅度减少数据中心的能源消耗，提高数据中心的经营效益。 
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。 

Claims (1)

1.一种智能管道加压式网络机柜及服务器冷却系统，包括中央空调、空气压缩机及网络机柜，中央空调通过风道与空气压缩机、网络机柜依次连接，风道进入网络机柜内部之后分成若干分支风道，各分支风道设置于网络机柜内各层架上的服务器附近，分支风道端部的冷气喷嘴可调节按需设置于服务器的发热点位置，分支风道与主风道连接处设有可调节阀门，服务器上设有温度传感器，所述可调节阀门及温度传感器与远程智能管理器电连接，远程智能管理器与控制界面连接。
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