CN105805866A - 机房风冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机房风冷系统，包括：位于机房外的风冷管道，所述风冷管道包括热风入口和冷风出口，机房内的热空气可经所述热风入口进入所述风冷管道；位于所述风冷管道内的热交换装置，所述热交换装置包括至少一个用于热交换的新风管道，所述新风管道与机房外的新风相连通且所述新风管道与所述风冷管道的热风隔开；新风可穿过所述新风管道，热风可穿过所述风冷管道与所述新风管道内的新风通过管道壁进行热交换成为冷风，经所述冷风出口进入机房。本发明的机房风冷系统，与现有技术相比，解决了现有的机房风冷系统使用范围有限的技术问题。

Description

机房风冷系统

技术领域

本发明涉及机房及数据中心温度控制领域，特别涉及一种机房风冷系统。

背景技术

数据中心是多功能的建筑物，能容纳多个服务器以及通信设备。这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求，并且这样放置便于维护。数据中心对温度，湿度，污染物，噪声等环境有一定的要求。现有的对数据中心的温度的控制是直接使用室外新风对数据中心进行冷却实现的，这样的方法，热交换效率高，结构简单。但是，由于数据中心室内外空气直接交换，对空气质量要求很高，在空气质量较差地区难以应用。

发明内容

本发明提供了一种机房风冷系统，与现有技术相比，解决了现有的机房风冷系统使用范围有限的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种机房风冷系统，包括：

位于机房外的风冷管道，所述风冷管道包括热风入口和冷风出口，机房内的热空气可经所述热风入口进入所述风冷管道；

位于所述风冷管道内的热交换装置，所述热交换装置包括至少一个用于热交换的新风管道，所述新风管道与机房外的新风相连通且所述新风管道与所述风冷管道的热风隔开；

新风可穿过所述新风管道，热风可穿过所述风冷管道与所述新风管道内的新风通过管道壁进行热交换成为冷风，经所述冷风出口进入机房。

优选的，所述热交换装置还包括多个热风管道，所述风冷管道内的热风可穿过每个所述热风管道；所述新风管道和热风管道是热交换管道；每两个相邻的所述热交换管道共用管道壁。

优选的，每两个相邻的热风管道之间是所述新风管道或每个热风管道周围是所述新风管道。

优选的，所述热交换管道的孔径是正六边形且在所述热交换装置的横截面所述热交换管道呈蜂窝状排列。

优选的，所述热交换管道的孔径是正多边形。

优选的，所述热交换管道是蛇型或回型结构。

优选的，还包括进风管道和管道适配件；

所述进风管道的两端分别为进风口和出风口且两者分别设置有可调节风量的风机；

所述进风管道的下部和所述风冷管道的上部相通且相通处固定所述管道适配件，所述热交换装置的新风管道与所述进风管道通过所述管道适配件相连通；

机房外的新风可通过所述进风口进入所述进风管道，所述进风管道内的新风可穿过所述新风管道，经所述出风口流出。

优选的，从所述热交换装置的两端向中间所述热交换管道在垂直于所述回风管道延伸的方向上呈阶梯状叠加，从所述管道适配件的两端向中间与回风管道的底壁之间的间距呈阶梯状上升。

优选的，在所述热交换装置上方的进风管道之上设置有可喷水的喷淋降温装置，在所述热交换装置下方的风冷管道之下设置有回收装置，用于回收喷淋降温装置喷下的水。

优选的，所述热交换装置是多个，在所述风冷管道的延伸方向前后设置；每一个与热交换装置连接的所述管道适配件设置有阀门，所述阀门关闭可使新风无法进入该所述热交换装置。

本发明提供的机房风冷系统，机房内的空气是比较洁净的空气，机房内的热风在室外的风冷管道内与新风管道内的新风隔绝进行冷却后形成冷风再次进入机房，冷风仍然是比较洁净的空气。本实施例的机房风冷系统，可以适用于机房外的空气质量较差的地区。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的机房风冷系统的示意图；

图2为图1所示的机房风冷系统的热交换装置的局部立体示意图；

图3为图1所示的机房风冷系统的局部示意图；

图4为图3所示的A-A剖面图；

图5为图3所示的B-B剖面图；

图6为图3所示的C-C剖面图。

主要元件附图标记说明：

100机房，110负载，

200风冷管道，210热风入口，220冷风出口，

300热交换装置，310新风管道，320热风管道，330管道壁，

400进风管道，410进风口，420出风口，

500管道适配件，600可喷水的喷淋降温装置，700回收装置，800防晒棚。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明的第一个实施例的机房风冷系统，如图1所示，应用于设置有会散热的负载110的机房100；包括：

位于机房外的风冷管道200，所述风冷管道包括热风入口210和冷风出口220，所述机房内的热空气可经所述热风入口210进入所述风冷管道200；

位于所述风冷管道内的热交换装置300，所述热交换装置300包括至少一个用于热交换的新风管道310，所述新风管道310与机房外的新风相连通且所述新风管道310与所述风冷管道200内的热风隔开；

新风可穿过所述新风管道310，热风可穿过所述风冷管道200与所述新风管道310内的新风通过管道壁进行热交换成为冷风，经所述冷风出口220进入所述机房100。

本实施例的机房风冷系统，放置在机房100内的负载110散热，机房内的热空气经热风入口进入位于机房外的风冷管道200且穿过所述风冷管道200；所述新风管道310与机房外的新风相连通使得新风进入新风管道310且新风可穿过新风管道310，而且新风管道310位于风冷管道200内；这样风冷管道200内的热风从新风管道310外流过，此过程中风冷管道200内的热风与新风管道310内的新风通过管道壁进行热交换，使热风成为冷风；之后冷风经冷风出口进入所述机房100内。这样，机房内的空气是比较洁净的空气，机房内的热风在室外的风冷管道内与新风管道内的新风隔绝进行冷却后形成冷风再次进入机房，冷风仍然是比较洁净的空气。本实施例的机房风冷系统，可以适用于机房外的空气质量较差的地区。与现有技术相比，本实施例的机房风冷系统适用范围更广，对机房内的负载影响更小，同时，有效的利用了自然界的温度较低的空气。

需要说明的是，数据中心是机房的一种，本实施例的机房风冷系统同样可以适用于数据中心。

具体的，如图1所示，风冷管道200置于所述机房100的房顶之上。这样，可以有效地利用空间。

具体的，如图1所示，所述热风入口210设置有可调节风量的风机。这样，可以根据机房内负载散热的情况和对机房内温度的要求，调节热风入口210的热风的流速。如在机房内的负载散热较多，要求机房内的温度较低时，可以将热风的流速调快。

作为一种优选的方式，如图2所示，所述热交换装置300还包括多个热风管道320，所述风冷管道200内的热风可穿过每个所述热风管道320；所述新风管道和热风管道是热交换管道；每两个相邻的所述热交换管道共用管道壁330。

所述热交换管道的管道壁是高导热的铝合金制成的。铝合金材料导热系数较高，同时成本较低。

这样，每两个相邻的所述热交换管道共用管道壁，有利于热风管道的热风和新风管道的新风进行热交换，提高热风冷却的效率。

进一步地，如图2所示，每两个相邻的热风管道320之间是所述新风管道310或每个热风管道320周围是所述新风管道310。这样，热风管道320只与新风管道310相邻，不与热风管道相邻，热风管道内的热风与其周围的新风管道内的新风进行的热交换更加充分，提高了热风冷却的效率。

进一步地，如图2所示，所述热交换管道的孔径是正六边形且在所述热交换装置的横截面所述热交换管道呈蜂窝状排列。

这样，热风管道内的热风与其周围的新风管道内的新风进行的热交换更加充分，提高了热风冷却的效率；同时，规则的形状有利于生产加工。

需要说明的是，所述热交换管道的孔径还可以是其他正多边形。规则的形状有利于生产加工。

在具体的应用中，可以减小热风管道的孔径的大小。面积越小，越有利于提高热风冷却的效率。但是，热风管道的孔径越小会导致成本的上升，因此需要综合考虑这两个因素。

图2所示的热交换管道是直管型结构。作为一种优选的方式，所述热交换管道还可以是蛇型，还可以是回型结构。蛇型或回型结构可以在有限的空间内增加热交换管道的长度，增加热交换的时间，提高热风冷却的效率。

作为一种优选的方式，所述热风管道内的热风和新风管道内的新风流向相反。这样，可以提高热风冷却的效率。

进一步的，如图1和图3所示，所述机房风冷系统还包括进风管道400和管道适配件500；

所述进风管道的两端分别为进风口410和出风口420且两者分别设置有可调节风量的风机；

所述进风管道400的下部和所述风冷管道200的上部相通且相通处固定所述管道适配件500，所述热交换装置的新风管道310与所述进风管道400通过所述管道适配件500相连通；

机房外的新风可通过所述进风口410进入所述进风管道400，所述进风管道400内的新风可穿过所述新风管道310，经所述出风口420流出。

通过管道适配件可以将热交换装置的新风管道与所述进风管道通过所述管道适配件相连通。可调节风量的风机可以调节进风管道的新风的流速，从而根据机房内负载的散热情况调节新风的流速；进风管道的新风的流速较高，提高热风冷却的效率。

具体的，如图1，图3，图4，图5和图6所示，从所述热交换装置的两端向中间所述热交换管道在垂直于所述回风管道延伸的方向上呈阶梯状叠加，从所述管道适配件500的两端向中间与回风管道的底壁之间的间距呈阶梯状上升。

这样，可以将回风管道内的热风逐步分配到热交换装置各个分散的热风管道内，使得热风更加分散，有利于提高热风冷却的效率，同时可以减小回风管道的孔径。

为了在机房外的温度较高时，提高机房风冷系统的热风冷却效率，如图1所示，还可以在所述热交换装置上方的进风管道之上设置有可喷水的喷淋降温装置600，在所述热交换装置下方的风冷管道之下设置有回收装置700，用于回收喷淋降温装置喷下的水。

这样，在机房外的温度较高时，可通过可喷水的喷淋降温装置进行喷水，降低进风管道内新风的温度，提高机房风冷系统的热风冷却效率；回收装置使水可以循环使用，节约资源。

进一步的，所述热交换装置可以是多个，沿所述风冷管道的延伸方向前后设置；每一个与热交换装置连接的所述管道适配件设置有阀门，所述阀门关闭可使新风无法进入该所述热交换装置。

这样，关闭其中一个阀门可关闭一个热交换装置，不会影响其他热交换装置工作，可以将关闭的热交换装置拆下下来进行清洗、维护或更换。

进一步的，如图1所示，机房风冷系统还可以包括位于进风管道上方的防晒棚800，防晒棚的顶面还可以增加反光涂层，以增加防晒效果。防晒棚和反光涂层可以提高热风冷却的效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种机房风冷系统，其特征在于，包括：

位于机房外的风冷管道，所述风冷管道包括热风入口和冷风出口，机房内的热空气可经所述热风入口进入所述风冷管道；

位于所述风冷管道内的热交换装置，所述热交换装置包括至少一个用于热交换的新风管道，所述新风管道与机房外的新风相连通且所述新风管道与所述风冷管道的热风隔开；

新风可穿过所述新风管道，热风可穿过所述风冷管道与所述新风管道内的新风通过管道壁进行热交换成为冷风，经所述冷风出口进入机房。

2.根据权利要求1所述的机房风冷系统，其特征在于，所述热交换装置还包括多个热风管道，所述风冷管道内的热风可穿过每个所述热风管道；所述新风管道和热风管道是热交换管道；每两个相邻的所述热交换管道共用管道壁。

3.根据权利要求2所述的机房风冷系统，其特征在于，每两个相邻的热风管道之间是所述新风管道或每个热风管道周围是所述新风管道。

4.根据权利要求3所述的机房风冷系统，其特征在于，所述热交换管道的孔径是正六边形且在所述热交换装置的横截面所述热交换管道呈蜂窝状排列。

5.根据权利要求3所述的机房风冷系统，其特征在于，所述热交换管道的孔径是正多边形。

6.根据权利要求4或5所述的机房风冷系统，其特征在于，所述热交换管道是蛇型或回型结构。

7.根据权利要求6所述的机房风冷系统，其特征在于，还包括进风管道和管道适配件；

所述进风管道的两端分别为进风口和出风口且两者分别设置有可调节风量的风机；

所述进风管道的下部和所述风冷管道的上部相通且相通处固定所述管道适配件，所述热交换装置的新风管道与所述进风管道通过所述管道适配件相连通；

机房外的新风可通过所述进风口进入所述进风管道，所述进风管道内的新风可穿过所述新风管道，经所述出风口流出。

8.根据权利要求7所述的机房风冷系统，其特征在于，从所述热交换装置的两端向中间所述热交换管道在垂直于所述回风管道延伸的方向上呈阶梯状叠加，从所述管道适配件的两端向中间与回风管道的底壁之间的间距呈阶梯状上升。

9.根据权利要求8所述的机房风冷系统，其特征在于，在所述热交换装置上方的进风管道之上设置有可喷水的喷淋降温装置，在所述热交换装置下方的风冷管道之下设置有回收装置，用于回收喷淋降温装置喷下的水。

10.根据权利要求9所述的机房风冷系统，其特征在于，所述热交换装置是多个，在所述风冷管道的延伸方向前后设置；每一个与热交换装置连接的所述管道适配件设置有阀门，所述阀门关闭可使新风无法进入该所述热交换装置。