CN105792609A - 一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调 - Google Patents

一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调 Download PDF

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李猛
张云鹃
陈忠
罗福玉
牟水龙
屈芳贤
徐珊
张立国
刘磊
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    • H05K7/20745—Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device

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Abstract

本发明公开了一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，改善了现有机房热点问题。本发明包括服务器机柜，以及设置于服务器机柜下部并与服务器机柜内部连通的制冷装置；所述服务器机柜与制冷装置形成一个密闭空间；所述服务器机柜内设有服务器；所述制冷装置内设有换热器和风机；所述服务器与换热器将密闭空间分隔成两个空腔。所述换热器为翅片式高效蒸发器。本发明可实现单个机柜温度控制，每个服务器系统配备一套制冷系统，有效解决了机房热点问题。

Description

一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调
技术领域
本发明属于机房空调领域，涉及一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调。
背景技术
随着互联网不断发展，对机房的要求也越来越高，机房设计已经进入高计算密度、高功率密度时代，机房热点及节能减排问题亟待解决。传统的机房前期投入与后期布局设计都投入大量人力、物力和财力且传统的机房空调占据整个机房18%以上的面积。另外，传统机房空调送风距离较远，为满足机房内温度要求，空调送风温度要求较低，机房空调的功耗高效率低，这样机房PUE值居高不下。
高效节能的数据中心是未来数据中心行业发展的一大必然趋势，因此持续且有效地降低数据中心的建设成本及运营成本已经成为当务之急。空调系统用于对数据中心进行降温处理，是保持数据中心的高效率运行的条件之一；然而，现有技术中，数据中心的空调系统能耗非常高，其占数据中心总能耗的30～45%，进而导致数据中心PUE值（数据中心总能耗/IT设备能耗）居高不下，增加了数据中心的运营成本。
发明内容
为了改善上述问题，本发明的目的在于提供一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，包括服务器机柜，以及设置于服务器机柜下部并与服务器机柜内部连通的制冷装置；所述服务器机柜与制冷装置形成一个密闭空间；所述服务器机柜内设有服务器；所述制冷装置内设有换热器和风机；所述服务器与换热器将密闭空间分隔成两个空腔。所述换热器为翅片式高效蒸发器。
进一步地，两个空腔为热通道和冷通道；所述制冷装置上设有供热空气从服务器机柜进入制冷装置的回风口和供冷空气从制冷装置进入服务器机柜的送风口。
再进一步地，所述制冷装置上还设有控制器和电源开关。
更进一步地，所述换热器倾斜设置于制冷装置内。
另外，所述风机设置于制冷装置送风口处。
此外，所述风机为高效EC风机，可根据服务器机柜密闭空间内的负荷变化提供空气循环动力。
值得说明的是，所述制冷装置由进液管、排气管连接制冷装置室外机，所述室外机包含压缩机、冷凝器、冷凝风机以及电气控制元器件等，与所述制冷装置组成一套完整的制冷系统。上述的进液管、排气管、室外机、压缩机等等为现有技术，其连接方式也为现有方式，故而不在此赘述。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明可实现单个机柜温度控制，每个服务器系统配备一套制冷系统，有效解决了机房热点问题。
（2）本发明的送风距离短，冷气流直接送达服务器，减少气流冷量损失，节约电能降低机房PUE值。
（3）本发明的制冷装置和服务器机柜共同形成一个封闭冷热通道，避免冷热气流混合，降低制冷设备功耗，同时也降低机房冷热通道的建设成本。
（4）本发明的风机可根据每个服务器机柜内负荷变化调节风机风速，高效节能。
（5）本发明无需前期机房装修，无需占用机房空间，因其为封闭式一体机柜，可灵活布置，适应多种环境要求。
附图说明
图1为本发明的侧视图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的冷热气流循环示意图。
其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-热通道，2-换热器，3-回风口，4-制冷装置，5-风机，6-送风口，7-冷通道，8-服务器机柜，9-服务器，10-控制器，11-电源开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1～3所示，一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，包括服务器机柜8，以及设置于服务器机柜下部并与服务器机柜内部连通的制冷装置4；所述服务器机柜与制冷装置形成一个密闭空间；所述服务器机柜内设有服务器9；所述制冷装置内设有换热器2和风机5；所述服务器与换热器将密闭空间分隔成两个空腔。
具体地，所述两个空腔分别为热通道1和冷通道7；所述制冷装置上设有供热空气从服务器机柜进入制冷装置的回风口3和供冷空气从制冷装置进入服务器机柜的送风口6。
具体地，所述制冷装置上还设有控制器10和电源开关11。
值得说明的是，本实施例的制冷装置是位于服务器机柜内部的，而且是在服务器机柜内部的下部，服务器位于服务器机柜内上部，也就是位于制冷装置的上方，而由于制冷装置上设有回风口和送风口，故而能够与服务器机柜内部连通，从而实现空气在服务器机柜内部与制冷装置内部循环流动。
值得说明的是，所述制冷装置由进液管、排气管连接制冷装置室外机，所述室外机包含压缩机、冷凝器、冷凝风机以及电气控制元器件等，与所述制冷装置组成一套完整的制冷系统。上述的进液管、排气管、室外机、压缩机等等为现有技术，其连接方式也为现有方式，故而不在此赘述。
作为一种优选，为了更好的实现本发明，所述换热器倾斜设置于制冷装置内；所述风机设置于制冷装置送风口处；所述风机为高效EC风机。
本发明的工作过程如下：闭合电源开关，制冷装置开始制冷，在所述风机的作用下，热气流从所述服务器流入所述热通道，经所述回风口进入制冷装置内，热气流热量被换热器内制冷剂带走，温度降低，降温后的冷气流由送风口送入所述冷通道内，对服务器进行降温。
在风机的作用下，气流不断循环，服务器机柜内热量被带走，从而达到降温的目的。由于冷气流送入服务器内的距离较短，冷量损失少，降温效果明显且效率较高，制冷设备功耗降低。此外，所述服务器散热量减小时，所述风机自动调速，在满足制冷量的情况下降低风速，减小制冷装置的制冷功耗，降低机房PUE值。服务器机柜内的气流独立循环，受外界气流影响较小，达到了服务器机柜控制的效果。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，所述制冷装置未设置于服务器机柜内，而是设置于服务器机柜外部，且位于服务器机柜的下方，通过制冷装置上的回风口和送风口与服务器机柜连通，而服务器则单独将服务器机柜分隔成冷通道和热通道，换热器则将制冷装置内部分隔成两个空间，这样同时能够实现气流的循环，从而达到对服务器的降温作用。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，其特征在于，包括服务器机柜（8），以及设置于服务器机柜下部并与服务器机柜内部连通的制冷装置（4）；所述服务器机柜与制冷装置形成一个密闭空间；所述服务器机柜内设有服务器（9）；所述制冷装置内设有换热器（2）和风机（5）；所述服务器与换热器将密闭空间分隔成两个空腔。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，其特征在于，两个空腔为热通道（1）和冷通道（7）；所述制冷装置上设有供热空气从服务器机柜进入制冷装置的回风口（3）和供冷空气从制冷装置进入服务器机柜的送风口（6）。
3.根据权利要求1或2所述的一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，其特征在于，所述制冷装置上还设有控制器（10）和电源开关（11）。
4.根据权利要求1或2所述的一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，其特征在于，所述换热器倾斜设置于制冷装置内。
5.根据权利要求1或2所述的一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，其特征在于，所述风机设置于制冷装置送风口处。
6.根据权利要求1或2所述的一种高效节能嵌入式机柜一体化机房空调，其特征在于，所述风机为高效EC风机。
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