CN106998643A - 一种间接空气换热集装箱数据中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种间接空气换热集装箱数据中心，它包括箱体，其特征在于，箱体内依次分为外机区域、空气间接换热区域以及IT设备区域，外机区域与空气间接换热区域相连接的第一隔板为隔热板，外机区域内设置有冷水机组，冷水机组连接有空调末端；空气间接换热区域以及IT设备区域的底部设置有架高底板，架高底板与箱体底壁之间形成空腔，空气间接换热区域与IT设备区域之间设置有第二隔板，空气间接换热区域内设置有换热器，换热器的中间位置设置有换热隔板，换热隔板将空气间接换热区域分为外循环区域和内循环区域，外循环区域对应的箱壁底端设置有新风口，新风口位于架高底板的上方，外循环区域对应的箱体顶壁设置有排风口。

Description

一种间接空气换热集装箱数据中心

技术领域

本发明属于集装箱数据中心设计技术领域，具体涉及一种间接空气换热集装箱数据中心。

背景技术

集装箱数据中心是一个可作为数据中心构建的标准模块，将计算、存储以及网络资源等IT设施都设计到一个集装箱中。随着电子信息产业的发展，越来越多的集装箱数据中心投入使用，针对数据中心的高热密度集装箱数据中心的建设，普通的制冷方式已不能满足需求，随着数据中心集成化程度越来越高，单位功耗也在大幅增加，尤其是空调系统能耗，约占数据中心总能耗的40%。结合不同地区的气候特点，利用自然冷源替代传统电制冷源，从而大幅降低数据中心空调系统的能耗是建设绿色环保节能的数据机房重点，但由于地区不同、空气质量优劣不同，采用直接新风自然冷源技术无法保证机房内的空气品质。此为现有技术的不足之处。

因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供设计一种间接空气换热集装箱数据中心；以解决上述技术问题，非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种间接空气换热集装箱数据中心，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：

一种间接空气换热集装箱数据中心，它包括箱体，其特征在于，箱体内依次分为外机区域、空气间接换热区域以及IT设备区域，外机区域与空气间接换热区域相连接的第一隔板为隔热板，外机区域内设置有冷水机组，冷水机组连接有空调末端；

空气间接换热区域以及IT设备区域的底部设置有架高底板，架高底板与箱体底壁之间形成空腔，

空气间接换热区域与IT设备区域之间设置有第二隔板，空气间接换热区域内设置有换热器，换热器的中间位置设置有换热隔板，换热隔板将空气间接换热区域分为外循环区域和内循环区域，外循环区域对应的箱壁底端设置有新风口，新风口位于架高底板的上方，外循环区域对应的箱体顶壁设置有排风口；

IT设备区域内还设置有中间隔板，中间隔板与架高底板之间设置IT机柜，IT机柜靠近空气间接换热区域的一侧为冷通道，另一侧为热通道，中间隔板与箱体顶壁之间形成的空腔为上回风通道，架高底板与箱体底壁之间形成的空腔为下回风通道，

第二隔板的上部设置有通风口，第二隔板的下部设置有第一送风口，热通道顶部的中间隔板上还设置有第一回风口，第一回风口连通热通道和上回风通道，通风口连通上回风通道和内循环区域，第一送风口连通内循环区域和冷通道，

热通道底部的架高底板上设置有第二回风口，冷通道底部的架高底板上设置有第二送风口，第二回风口连通热通道和下回风通道，第二送风口连通下回风通道和冷通道；空调末端设置于下回风通道内，且位于第二送风口与第二回风口之间；

所述中间隔板为隔热板。

作为优选，所述的第一回风口、通风口、第一送风口、第二回风口以及第二送风口处均设置有电磁阀；所述的电磁阀均连接到微控制器，微控制器连接有温度传感器，温度传感器设置于箱体外部，采用箱体外部的温度值，并发送到微控制器。

作为优选，所述的微控制器为单片机控制器。

作为优选，所述的中间隔板、架高底板、第一隔板、第二隔板以及换热隔板均与箱体密封连接。

作为优选，所述的外机区域除第一隔板外，其余侧壁均为钢丝网壁；提高冷水机组与外界的换热效果。

本技术方案的具体工作原理如下：

根据外界环境温度，选择不同的途径进行冷却；

冬季时，外界温度较低，开启第一回风口、通风口以及第一送风口，关闭第二回风口和第二送风口，引入室外新风在间接换热器内与热通道回风进行间接换热，通道内回风降温冷却后通过第一送风口送入冷通道内。

春秋季节时，外界温度适中，开启第一回风口、通风口、第一送风口、第二回风口以及第二送风口，一部分回风经过间接换热器进行冷却，一部分回风通过架高底板下方的末端空调冷却，通过第二送风口送入冷通道，对IT设备进行降温冷却。

夏季室外温度较高时，仅开启第二回风口和第二送风口，关闭第一回风口、通风口以及第一送风口；完全采用风冷冷水机组制取的冷冻水送入末端空调对回风进行冷却；

本技术方案中，可以通过设置与箱体外部的温度传感器感知外界温度，并传送值微控制器，微控制器根据外界温度值，控制相应的电磁阀，以选择相应的散热通道。

本发明的有益效果在于，新风口、外循环区域以及排风口的配合，实现间接自然冷源冷却，并且使得通过新风口进入箱体内的空气无法与机房内部空气混合，避免了外界空气对机房的污染；实现根据外界环境温度选择不同的制冷途径，提高对冷空气的利用效率，同时降低数据中心的制冷功耗和PUE。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1是本发明提供的一种间接空气换热集装箱数据中心的结构原理图。

图2是本发明提供的一种间接空气换热集装箱数据中心的控制原理图。

其中，1-箱体，2-外机区域，3-空气间接换热区域，4-IT设备区域，5-第一隔板，6-冷水机组，7-空调末端，8-架高底板，9-第二隔板，10-换热器，11-换热隔板，3.1-外循环区域，3.2-内循环区域，12-新风口，13-排风口，14-中间隔板，15-IT机柜，16-冷通道，17-热通道，18-上回风通道，19-通风口，20-第一送风口，21-第一回风口，22-第二回风口，23-第二送风口，24-电磁阀，25-微控制器，26-温度传感器，27-下回风通道。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

如图1和2所示，发明提供的一种间接空气换热集装箱数据中心，它包括箱体1，其特征在于，箱体1内依次分为外机区域2、空气间接换热区域3以及IT设备区域4，外机区域2与空气间接换热区域3相连接的第一隔板5为隔热板，外机区域2内设置有冷水机组6，冷水机组6连接有空调末端7；

空气间接换热区域3以及IT设备区域4的底部设置有架高底板8，架高底板8与箱体底壁之间形成空腔，

空气间接换热区域3与IT设备区域4之间设置有第二隔板9，空气间接换热区域3内设置有换热器10，换热器10的中间位置设置有换热隔板11，换热隔板11将空气间接换热区域3分为外循环区域3.1和内循环区域3.2，外循环区域3.1对应的箱壁底端设置有新风口12，新风口12位于架高底板8的上方，外循环区域3.1对应的箱体顶壁设置有排风口13；

IT设备区域4内还设置有中间隔板14，中间隔板14与架高底板8之间设置IT机柜15，IT机柜15靠近空气间接换热区域3的一侧为冷通道16，另一侧为热通道17，中间隔板14与箱体顶壁之间形成的空腔为上回风通道18，架高底板8与箱体底壁之间形成的空腔为下回风通道27，

第二隔板9的上部设置有通风口19，第二隔板9的下部设置有第一送风口20，热通道顶部的中间隔板上还设置有第一回风口21，第一回风口21连通热通道17和上回风通道18，通风口19连通上回风通道18和内循环区域3.2，第一送风口20连通内循环区域3.2和冷通道16，

热通道17底部的架高底板8上设置有第二回风口22，冷通道16底部的架高底板8上设置有第二送风口23，第二回风口22连通热通道17和下回风通道27，第二送风口23连通下回风通道27和冷通道16；空调末端7设置于下回风通道27内，且位于第二送风口23与第二回风口22之间；

所述中间隔板9为隔热板。

本实施例中，所述的第一回风口21、通风口19、第一送风口20、第二回风口22以及第二送风口23处均设置有电磁阀24；所述的电磁阀24均连接到微控制器25，微控制器25连接有温度传感器26，温度传感器26设置于箱体外部，采用箱体外部的温度值，并发送到微控制器。

所述的微控制器25为单片机控制器。

所述的中间隔板14、架高底板8、第一隔板5、第二隔板9以及换热隔板11均与箱体1密封连接。

所述的外机区域2除第一隔板5外，其余侧壁均为钢丝网壁；提高冷水机组与外界的换热效果。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种间接空气换热集装箱数据中心，它包括箱体（1），其特征在于，箱体（1）内依次分为外机区域（2）、空气间接换热区域（3）以及IT设备区域（4），外机区域（2）与空气间接换热区域（3）相连接的第一隔板（5）为隔热板，外机区域（2）内设置有冷水机组（6），冷水机组（6）连接有空调末端（7）；

空气间接换热区域（3）以及IT设备区域（4）的底部设置有架高底板（8），架高底板（8）与箱体底壁之间形成空腔，

空气间接换热区域（3）与IT设备区域（4）之间设置有第二隔板（9），空气间接换热区域（3）内设置有换热器（10），换热器（10）的中间位置设置有换热隔板（11），换热隔板（11）将空气间接换热区域（3）分为外循环区域（3.1）和内循环区域（3.2），外循环区域（3.1）对应的箱壁底端设置有新风口（12），新风口（12）位于架高底板（8）的上方，外循环区域（3.1）对应的箱体顶壁设置有排风口（13）；

IT设备区域（4）内还设置有中间隔板（14），中间隔板（14）与架高底板（8）之间设置IT机柜（15），IT机柜（15）靠近空气间接换热区域（3）的一侧为冷通道（16），另一侧为热通道（17），中间隔板（14）与箱体顶壁之间形成的空腔为上回风通道（18），架高底板（8）与箱体底壁之间形成的空腔为下回风通道（27），

第二隔板（9）的上部设置有通风口（19），第二隔板（9）的下部设置有第一送风口（20），热通道顶部的中间隔板上还设置有第一回风口（21），第一回风口（21）连通热通道（17）和上回风通道（18），通风口（19）连通上回风通道（18）和内循环区域（3.2），第一送风口（20）连通内循环区域（3.2）和冷通道（16），

热通道（17）底部的架高底板（8）上设置有第二回风口（22），冷通道（16）底部的架高底板（8）上设置有第二送风口（23），第二回风口（22）连通热通道（17）和下回风通道（27），第二送风口（23）连通下回风通道（27）和冷通道（16）；空调末端（7）设置于下回风通道（27）内，且位于第二送风口（23）与第二回风口（22）之间；

所述中间隔板（9）为隔热板。

2.根据权利要求1所述的一种间接空气换热集装箱数据中心，其特征在于，所述的第一回风口（21）、通风口（19）、第一送风口（20）、第二回风口（22）以及第二送风口（23）处均设置有电磁阀（24）；所述的电磁阀（24）均连接到微控制器（25），微控制器（25）连接有温度传感器（26），温度传感器（26）设置于箱体外部。

3.根据权利要求2所述的一种间接空气换热集装箱数据中心，其特征在于，所述的微控制器（25）为单片机控制器。

4.根据权利要求3所述的一种间接空气换热集装箱数据中心，其特征在于，所述的中间隔板（14）、架高底板（8）、第一隔板（5）、第二隔板（9）以及换热隔板（11）均与箱体（1）密封连接。

5.根据权利要求4所述的一种间接空气换热集装箱数据中心，其特征在于，所述的外机区域（2）除第一隔板（5）外，其余侧壁均为钢丝网壁。