CN108386939A - 一种数据中心冷却系统及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数据中心冷却系统及冷却方法，该系统包括：第一换热器的热端设置在回风风道中，第一换热器的冷端设置在新风风道中；回风风道的入口与数据中心机房相连接，回风风道的出口与间接蒸发冷却模块的入口相连接，间接蒸发冷却模块的出口与送风风道的入口相连接，送风风道的出口与数据中心机房相连接；回风风道用于将数据中心机房中的热风传输给间接蒸发冷却模块；新风风道用于传输室外的新风；第一换热器用于对热风和新风进行换热以对热风进行降温；间接蒸发冷却模块用于通过间接蒸发冷却的方式对热风进行再次降温获得冷风；送风风道用于将间接蒸发冷却模块获得的冷风传输到数据中心机房中。本方案可以降低对数据中心进行冷却的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据中心冷却系统及冷却方法。
背景技术
数据中心是一整套复杂的设备，不仅包括计算机系统和与之配套的设备，还包括冗余的数据通信连接设备、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。数据中心所包括的各个设备在工作过程中会产生大量的热，如果不及时将产生的热量散失掉，数据中心所包括的设备会由于温度过高出现故障，影响数据中心的正常运行。为此，需要为数据中心配备冷却系统，以维持数据中心内各个设备的正常工作温度。
目前，数据中心的机房中设置有空调系统，利用空调系统制冷以对数据中心包括的各个设备进行散热。
通过空调系统对数据中心进行冷却时，由于空调系统所包括的压缩机属于高功耗设备，因此空调系统在工作过程中需要消耗较多的电能，导致通过空调系统对数据中心进行冷却的功耗较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据中心冷却系统及冷却方法，能够降低对数据中心进行冷却的功耗。
第一方面，本发明实施例提供了一种数据中心冷却系统，包括：第一换热器、间接蒸发冷却模块、新风风道、回风风道和送风风道；
所述第一换热器的热端设置在所述回风风道中，所述第一换热器的冷端设置在所述新风风道中；
所述回风风道的入口与数据中心机房相连接，所述回风风道的出口与所述间接蒸发冷却模块的入口相连接，所述间接蒸发冷却模块的出口与所述送风风道的入口相连接，所述送风风道的出口与所述数据中心机房相连接；
所述回风风道，用于将所述数据中心机房中的热风传输给所述间接蒸发冷却模块；
所述新风风道，用于传输室外的新风；
所述第一换热器，用于对所述热风和所述新风进行换热，以对所述热风进行降温；
所述间接蒸发冷却模块，用于通过间接蒸发冷却的方式对所述热风进行再次降温获得冷风；
所述送风风道，用于将所述间接蒸发冷却模块获得的所述冷风传输到所述数据中心机房中。
可选地，
所述间接蒸发冷却模块包括：至少一个风管、集水池、水泵和喷头；
所述至少一个风管的入口与所述回风风道相连通，所述至少一个风管的出口与所述送风风道相连通；
所述水泵设置在所述集水池中，用于将所述集水池中的水传输给所述喷头，使所述喷头产生水雾喷射到所述至少一个风管上，以在各个所述风管的外表面形成水膜；
所述至少一个风管，用于吸收所述热风的热量对所述水膜进行蒸发，以降低所述热风的温度获得所述冷风。
可选地，
该数据中心冷却系统进一步包括：排风风道；
所述间接蒸发冷却模块进一步包括：壳体和散热片组；
所述散热片组包括有至少一个散热片，且各个所述散热片平行设置，所述至少一个风管从各个所述散热片上设置的通孔穿过；
所述壳体的底部与所述集水池相连通，所述壳体的顶部与所述排风风道相连通，所述散热片组、所述至少一个风管和所述喷头位于所述壳体内部，其中，所述至少一个风管的两端穿过所述壳体的侧壁分别与所述回风风道和所述送风风道相连通；
所述壳体的底部与所述新风风道的出口相连通；
所述排风风道，用于将从所述壳体顶部输出的所述新风传输到室外。
可选地，
所述风管和所述散热片的材质均包括：木质纤维素聚合物、聚氯乙烯或铝。
可选地，
该数据中心冷却系统进一步包括：第二换热器；
所述第二换热器的热端设置在所述回风风道中，所述第二换热器的冷端设置在所述排风风道中；
所述第二换热器，用于对所述回风风道中传输的所述热风和所述排风风道中传输的所述新风进行换热，以对所述热风进行降温。
可选地，
该数据中心冷却系统进一步包括：控制器；
所述控制器，用于根据室外温度，在所述室外温度小于预先设定的温度阈值时，触发所述间接蒸发冷却模块停止对所述热风进行降温，使经所述第一换热器换热后的所述热风直接进入所述送风风道，以及在所述室外温度等于或大于所述温度阈值时，触发所述间接蒸发冷却模块对所述热风进行降温。
第二方面，本发明实施例还提供了一种利用第一方面提供的任意一种数据中心冷却系统对数据中心进行冷却的方法，包括：
利用所述回风风道将数据中心机房中的热风传输给所述间接蒸发冷却模块；
利用所述新风风道传输室外的新风；
利用所述第一换热器对所述回风风道中传输的所述热风和所述新风风道中传输的新风进行换热，以对所述热风进行降温；
利用所述间接蒸发冷却模块，通过间接蒸发冷却方式对进入所述间接蒸发冷却模块的所述热风进行降温获得冷风；
利用所述送风风道将所述间接蒸发冷却模块获得的所述冷风传输到所述数据中心机房中。
可选地，当所述间接蒸发冷却模块包括所述至少一个风管、所述集水池、所述水泵和所述喷头时，
所述通过间接蒸发冷却方式对进入所述间接蒸发冷却模块的所述热风进行降温获得冷风，包括：
利用所述水泵将所述集水池中的水传输给所述喷头，使所述喷头产生水雾喷射到所述至少一个风管上，以在各个所述风管的外表面形成水膜；
利用各个所述风管吸收传输的所述热风的热量对所述水膜进行蒸发，以降低所述热风的温度获得所述冷风。
可选地，当所述间接蒸发冷却模块进一步包括所述壳体和所述散热片组时，
在所述在各个所述风管的外表面形成水膜之后，进一步包括：
利用所述新风风道将所述新风传输到所述壳体的底部，使所述新风从所述壳体的底部穿过所述散热片组和所述至少一个风管，从所述壳体的顶部进入所述送风风道，以加快所述水膜的蒸发速率。
可选地，当所述数据中心冷却系统进一步包括排风风道和第二换热器时，
在所述利用所述第一换热器对所述回风风道中的所述热风和所述新风风道中的新风进行换热之前，进一步包括：
利用所述第二换热器对所述回风风道中传输的所述热风和所述排风风道中传输的所述新风进行换热，以对所述热风进行降温。
本发明实施例提供的数据中心冷却系统及冷却方法，回风风道将数据中心机房中的热风传输给间接蒸发冷却模块，热风在回风风道中传输的过程中通过第一换热器与新风风道中新风进行热交换实现热风的一次降温，热风进入间接蒸发冷却模块后，间接蒸发冷却模块通过间接蒸发冷却的方式对热风进行二次降温获得冷风，送风风道将间接蒸发冷却模块获得的冷风传输回数据中心机房中，对数据中心进行冷却。由此可见，第一换热器利用室外新风对从数据中心机房输出的热风进行一次降温，间接蒸发冷却模块利用间接蒸发冷却技术对经过一次降温后的热风进行二次降温，经过二次降温后的热风成为温度较低的冷风，冷风被传输回数据中心机房对数据中心进行冷却，通过使用蒸发冷却和自然冷源技术，换热器和间接蒸发冷却模块相对压缩机具有较低的功耗，从而可以降低对数据中心进行冷却的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种数据中心冷却系统的示意图；
图2是本发明一个实施例提供的另一种数据中心冷却系统的示意图；
图3是本发明一个实施例提供的又一种数据中心冷却系统的示意图；
图4是本发明一个实施例提供的再一种数据中心冷却系统的示意图；
图5是本发明一个实施例提供的一种包括控制器的数据中心冷却系统的示意图；
图6是本发明一个实施例提供的一种数据中心冷却方法的流程图；
图7是本发明一个实施例提供的另一种数据中心冷却方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。
如图1所示，本发明实施例提供了一种数据中心冷却系统，该系统可以包括：第一换热器10、间接蒸发冷却模块20、新风风道30、回风风道40和送风风道50；
第一换热器10的热端设置在回风风道40中，第一换热器10的冷端设置在新风风道30中；
回风风道40的入口与数据中心机房相连接，回风风道40的出口与间接蒸发冷却模块20的入口相连接，间接蒸发冷却模块20的出口与送风风道50的入口相连接，送风风道50的出口与数据中心机房相连接；
回风风道40，用于将数据中心机房中的热风传输给间接蒸发冷却模块20；
新风风道30，用于传输室外的新风；
第一换热器10，用于对热风和新风进行换热，以对热风进行降温；
间接蒸发冷却模块20，用于通过间接蒸发冷却的方式对热风进行再次降温获得冷风；
送风风道50，用于将间接蒸发冷却模块20获得的冷风传输到数据中心机房中。
本发明实施例提供了一种数据中心冷却系统，回风风道将数据中心机房中的热风传输给间接蒸发冷却模块，热风在回风风道中传输的过程中通过第一换热器与新风风道中新风进行热交换实现热风的一次降温，热风进入间接蒸发冷却模块后，间接蒸发冷却模块通过间接蒸发冷却的方式对热风进行二次降温获得冷风，送风风道将间接蒸发冷却模块获得的冷风传输回数据中心机房中，对数据中心进行冷却。由此可见，第一换热器利用室外新风对从数据中心机房输出的热风进行一次降温，间接蒸发冷却模块利用间接蒸发冷却技术对经过一次降温后的热风进行二次降温，经过二次降温后的热风成为温度较低的冷风，冷风被传输回数据中心机房对数据中心进行冷却，通过使用蒸发冷却和自然冷源技术，换热器和间接蒸发冷却模块相对压缩机具有较低的功耗，从而可以降低对数据中心进行冷却的功耗。
可选地，在图1所示数据中心冷却系统的基础上，间接蒸发冷却模块可以包括：至少一个风管、集水池、水泵和喷头；
各个风管的入口与回风风道相连通，各个风管的出口与送风风道相连通；
水泵设置在集水池中，水泵可以将集水池中的水传输给喷头，喷头可以将水泵所传输的水以水雾的形式喷射到各个风管上，以在各个风管的外表面形成水膜。
回风风道中传输的热风进入各个风管后，风管吸收热风的热量温度升高，促进风管外表面上水膜的蒸发，水膜蒸发吸收风管的热量使风管的温度降低，而喷头不断向各个风管喷射水雾，持续在各个风管的外表面上形成水膜，从而各个风管可以持续利用其所传输热风的热量对水膜进行蒸发，被风管吸收热量后的热风温度降低成为冷风，冷风通过送风风道进入数据中心机房，实现对数据中心进行冷却。
喷头以水雾的形式将水泵传输的水喷射到各个风管上，保证可以在各个风管的外表面上形成均匀的水膜，水膜覆盖风管的整个外表面，可以快速吸收风管的热量进行蒸发，从而可以提升蒸发冷却的效果，降低冷风的温度，提升对数据中心进行冷却的效果。
各个风管可以平行设置，喷头设置在各个风管的上方，集水池设置在各个风管的下方，喷头从上向下将水雾喷射到各个风管上，没有附着到风管上的水雾可以回落到集水池中，一方面可以保证在风管的外表面上形成稳定的水膜，另一方面可以对多余的水雾进行回收，降低蒸发冷却的成本。
可选地，在图1所示数据中心冷却系统的基础上，如图2所示，该数据中心冷却系统还可以包括排风风道60，相应地，间接蒸发冷却模块20进一步包括有壳体201和散热片组；
散热片组包括有至少一个散热片202，各个散热片202平行设置，各个风管203从各个散热片202上设置的通过穿过；
壳体201的底部与集水池206相连通，壳体201的顶部与排风风道60相连通，散热片组、各个风管203和喷头204位于壳体201内部，其中，各个风管203的两端穿过壳体201的侧壁分别与回风风道40和送风风道50相连通；
壳体201的底部与新风风道30的出口相连通；
排风风道60用于将从壳体201顶部输出的新风传输到室外。
水泵205设置在集水池206中，水泵205将集水池206中的水传输给各个喷头204后，喷头204以水雾的形式将水泵205所传输的水喷射到各个风管203上，在各个风管203的外表面上形成水膜。热风从回风风管40分别进入各个风管203后，风管203吸收热风的热量对其外表面上的水膜进行加热，促进水膜的蒸发，水膜蒸发吸收风管203的热量，使得风管203可以持续吸收热风的热量，以达到对热风进行降温的目的。
各个散热片在竖直方向平行设置，每一个散热片上设置有数量与风管数量相等的通过，各个风管分别穿过各个散热片上的通过在水平方向上平行设置。由于风管与各个散热片直接接触，风管的热量可以传输给各个散热片，提升了风管的散热速率，从而可以提升对热风进行降温的效果。
壳体的底部与新风风道的出口相连通，从新风风道进入的新风从下向上掠过各个风管和散热片，加快风管和散热片周围空气的流动速率，一方面可以提升散热片的散热速率，另一方面可以提高风管表面水膜的蒸发速率，均可以提高风管对热风进行降温的速率，即可以提高间接蒸发冷却的效果，使得从风管输出的冷风具有更低的温度，保证对数据中心进行散热的效果。
由于新风从壳体的底部吹向壳体的顶部，新风运动路径会经过喷头所在区域，因此运动的气流中会携带有喷头所喷射的水雾，为此可以在送风风道与间接蒸发冷却模块的连接处设置凝水装置，通过凝水装置对从间接蒸发冷却模块输出的新风中携带的水雾进行过滤，并将过滤出的水倒流至集水池中。
可选地，在图2所示数据中心冷却系统的基础上，风管可以是圆形管，也可以是椭圆形管，可以根据数据中心的散热需求设计风管的数量以及风管之间的距离。通过风管传输热风，以间接蒸发冷却的形式对热风进行降温，由于风管之间存在一定的间隙，可以保证在每一个风管的外表面上形成稳定的水膜，有利于蒸发冷却的进行；另外，由于风管之间的间隙较大，不会产生堵塞，流动阻力较小，而且方便对风管进行清洁，减低了该数据中心冷却系统的维护成本。
可选地，在图2所示的数据中心冷却系统中，风管的材质可以木质纤维素聚合物、聚氯乙烯或铝，相应地散热片的材质也可以是木质纤维素聚合物、聚氯乙烯或铝。风管和散热片优选采用相同的材质，这样可以减小风管与散热片之间的热阻，提升散热片对风管进行降温的效果。
由于木质纤维素聚合物、聚氯乙烯和铝具有良好的导热性，通过材质为木质纤维素聚合物、聚氯乙烯或铝的风管与热风进行热交换，在风管长度一定的前提下有助于增加风管与热风进行热交换的量，提升对热风进行降温的效果。
可选地，在图2所示数据中心冷却系统的基础上，如图3所示，该数据中心冷却系统还可以包括第二换热器70；
第二换热器70的热端设置在回风风道40中，第二换热器70的冷端设置在排风风道60中；
第二换热器70用于对回风风道40中传输的热风和排风风道60中传输的新风进行换热，以对回风风道40中传输的热风进行降温。
从间接蒸发冷却模块20输出到排风风道60中的新风，其温度通常会比刚从数据中心机房排出的热风的温度低，因此在回风风道40和排风风道60之间设置第二换热器70，第二换热器70可以对回风风道40中传输的热风和排风风道60中传输的新风进行换热，以降低回风风道40中所传输热风的温度。
从数据中心机房进行回风风道的热风，会依次经过第二换热器、第一换热器和间接蒸发冷却模块，因此该数据中心冷却系统可以对从数据中心机房排出的热风进行三次降温，充分利用从新风风道输入的新风对回风风道传输的热风进行降温，最终获得温度较低的冷风输送回数据中心机房，保证对数据中心进行冷却的效果。
如图2或图3所示，该数据中心冷却系统中，从数据中心机房输出的热风经降温后输送回数据中心机房，在对热风进行降温获得冷风的过程中，热风不会与新风风道、间接蒸发冷却模块和排风风道中的新风直接接触，保证回风风道和送风风道中所传输热风和冷风的清洁，节省了对进入数据中心机房的冷风进行过滤的过滤装置，有助于降低数据中心冷却系统的成本，并可以保证数据中心机房的清洁度。
可选地，在图3所示数据中心冷却系统的基础上，如图4所示，该数据中心冷却系统还可以包括：第一风机80和第二风机90；
第一风机80设置在排风风道60的出口处，用于为新风风道30、间接蒸发冷却模块20所包括壳体201和排风风道60中所传输的新风提供动力；
第二风机90设置在送风风道60的出口处，用于为回风风道40、风管203和送风风道60中所传输的热风和冷风提供动力。
在排风风道的出口和送风风道的出口处分别设置第一风机和第二风机，在第一风机吸力的作用下新风在新风风道、壳体和排风风道中流动，在第二风机吸力的作用下热风(冷风)在回风风道、风管和送风风道中流动，通过风机的吸力使新风和热风(冷风)在相应的风道中流动，保证新风和热风(冷风)那个以很定的速率流动，保证对热风进行降温的稳定性。
可选地，在图1所示数据中心冷却系统的基础上，如图5所示，该数据中心冷却系统还可以包括控制器100；
控制器100可以根据室外温度，在室外温度小于预先设定的温度阈值时，触发间接蒸发冷却模块20停止对回风风道40传输的热风进行降温，使经过第一换热器10换热后的热风直接进入送风风道50，控制器100还可以在室外温度等于或大于温度阈值时，触发间接蒸发冷却模块对回风风道40传输的热风进行降温。
当室外温度较低时，单纯通过第一换热器对回风风道中传输的热风和新风风道中传输的新风进行换热，对热风进行冷却的效果就能够满足对数据中心进行冷却的要求，此时控制器控制间接蒸发冷却模块停止对热风进行降温，降低间接蒸发冷却模块的耗电量。当室外温度较高时，单纯通过第一换热器进行换热对热风进行降温无法满足对数据中心进行冷却的要求，此时控制器控制间接蒸发冷却模块通过间接蒸发冷却方式对热风进行降温，结合第一换热器对热风进行的降温处理，保证可以满足对数据中心进行冷却的要求。
控制器根据室外温度，控制间接蒸发冷却模块的工作状态，在满足对数据中心进行冷却的基础上，降低室外温度较低时间接蒸发冷却模块消耗的电能，进一步降低了该数据中心冷却系统的功耗。
具体地，如图2至4中任一所示，当室外温度低于20℃(温度阈值)时，控制器断开水泵的电源，不再向风管上喷射水雾，降低间接蒸发冷却模块的耗电量；当室外温度等于或大于20℃(温度阈值)时，控制器接通水泵的电源，开始向风管上喷射水雾，利用间接蒸发冷却的方式对热风进行降温。
如图6所示，本发明一个实施例提供了一种利用上述任意一个实施例提供的数据中心冷却系统对数据中心进行冷却的方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤601：利用回风风道将数据中心机房中的热风传输给间接蒸发冷却模块；
步骤602：利用新风风道传输室外的新风；
步骤603：利用第一换热器对回风风道中传输的热风和新风风道中传输的新风进行换热，以对热风进行降温；
步骤604：利用间接蒸发冷却模块，通过间接蒸发冷却方式对进入间接蒸发冷却模块的热风进行降温获得冷风；
步骤605：利用送风风道将间接蒸发冷却模块获得的冷风传输到数据中心机房中。
可选地，如6所所示，当间接蒸发冷却模块包括至少一个风管、集水池、水泵和喷头时，步骤604利用间接蒸发冷却模块对热风进行降温获得冷风的过程，可以利用水泵将集水池中的水传输给喷头，使喷头产生水雾喷射到至少一个风管上，以在各个风管的外表面形成水膜，并利用各个风管吸收传输的热风的热量对水膜进行蒸发，以降低热风的温度获得冷风。
可选地，当间接蒸发冷却模块进一步包括壳体和散热片组时，在各个风管的外表面上形成水膜之后，可以利用新风风道将新风传输到壳体的底部，使新风从壳体的底部穿过散热片组和至少一个风管，从壳体的顶部进入送风风道，以加快水膜的蒸发速率。
可选地，如图6所示，当数据中心冷却系统进一步包括排风风道和第二换热器时，在步骤603之前可以利用第二换热器对回风风道中传输的热风和排风风道中传输的新风进行换热，以对热风进行降温。
需要说明的是，上述数据中心冷却方法包括的各个步骤与前述数据中心冷却系统实施例基于同一构思，具体内容可参见前述各个数据中心冷却系统实施例中的描述，再次不再进行赘述。
下面结合图4所示的数据中心冷却系统，对本发明实施例提供的数据中心冷却方法作进一步详细说明，如图7所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤701：利用回风风道传输从数据中心机房排出的热风。
在本发明实施例中，如图4所示，在第二风机90的作用下，回风风道40中产生负压，使得数据中心机房中的热风进入回风风道40，回风风道40传输热风依次通过第二换热器40、第一换热器10进入间接蒸发冷却模块20。
步骤702：利用新风风道传输室外的新风。
在本发明实施例中，如图4所示，在第一风机80的作用下，新风风道30中产生负压，使得室外的新风依次进入新风风道30、间接蒸发冷却模块20的壳体201和排风风道60。
步骤703：利用第二换热器对热风进行第一次降温。
在本发明实施例中，如图4所示，在回风风道40中传输的热风经过第二换热器70所在的位置时，第二换热器70对回风风道40中传输的热风和排风等到60中传输的新风进行换热，对回风风道40中传输的热风进行第一次降温。
步骤704：利用第一换热器对热风进行第二次降温。
在本发明实施例中，如图4所示，在回风风道40中传输的热风经过第二换热器70的第一次降温后，继续在回风风道40中传输，当热风传输经过第一换热器10所在的位置时，第一换热器10对回风风道40中传输的热风和新风风道30中传输的新风进行换热，对回风风道40中传输的热风进行第二次降温。
步骤705：利用间接蒸发冷却模块对热风进行第三次降温，获得冷风。
在本发明实施例中，如图4所示，在回风风道40中传输的热风经过第一换热器10的第二次降温后，继续在回风风道40中传输，直至进入间接蒸发冷却模块20中与回风风道40相连通的各个风管203。风管203吸收在其内部传输的热风的热量，并将所吸收的热量传输给喷头204在其外表面所形成的水膜，促进水膜的蒸发。风管203吸收热风热量的同时，水膜蒸发吸收风管203的热量，使得风管203可以持续吸收其所传输热风的热量，以对其所传输热风进行降温，使其所传输的热风转换为冷风。在风管203传输热风的过程中，从新风风道30进入间接蒸发冷却模块20的壳体201中的新风，从壳体201底部向上掠过各个风管203和各个散热片202，促进散热片202的散热和风管203上水膜的蒸发。进入壳体201的新风最终从壳体201的顶部进入排风风道60，又排风风道60传输到室外。
步骤706：利用送风风道将间接蒸发冷却模块获得的冷风传输到数据中心机房中。
在本发明实施例中，如图4所示，经过风管203降温的热风成为温度较低的冷风，冷风从风管203的出口进入送风风道60，送风风道60将冷风传输到数据中心机房中，对数据中心进行冷却。进入数据中心机房的冷风被数据中心所包括的设备加热成为热风，热风经过数据中心机房中的导流系统可以再次进入回风风道40，从而执行步骤701进行下一次降温循环。
综上所述，本发明各个实施例提供的数据中心冷却系统及冷却方法，至少具有如下有益效果：
1、在本发明实施例中，回风风道将数据中心机房中的热风传输给间接蒸发冷却模块，热风在回风风道中传输的过程中通过第一换热器与新风风道中新风进行热交换实现热风的一次降温，热风进入间接蒸发冷却模块后，间接蒸发冷却模块通过间接蒸发冷却的方式对热风进行二次降温获得冷风，送风风道将间接蒸发冷却模块获得的冷风传输回数据中心机房中，对数据中心进行冷却。由此可见，第一换热器利用室外新风对从数据中心机房输出的热风进行一次降温，间接蒸发冷却模块利用间接蒸发冷却技术对经过一次降温后的热风进行二次降温，经过二次降温后的热风成为温度较低的冷风，冷风被传输回数据中心机房对数据中心进行冷却，通过使用蒸发冷却和自然冷源技术，换热器和间接蒸发冷却模块相对压缩机具有较低的功耗，从而可以降低对数据中心进行冷却的功耗。
2、在本发明实施例中，喷头以水雾的形式将水泵传输的水喷射到各个风管上，保证可以在各个风管的外表面上形成均匀的水膜，水膜覆盖风管的整个外表面，可以快速吸收风管的热量进行蒸发，从而可以提升蒸发冷却的效果，降低冷风的温度，提升对数据中心进行冷却的效果。
3、在本发明实施例中，各个风管可以平行设置，喷头设置在各个风管的上方，集水池设置在各个风管的下方，喷头从上向下将水雾喷射到各个风管上，没有附着到风管上的水雾可以回落到集水池中，一方面可以保证在风管的外表面上形成稳定的水膜，另一方面可以对多余的水雾进行回收，降低蒸发冷却的成本。
4、在本发明实施例中，各个散热片在竖直方向平行设置，每一个散热片上设置有数量与风管数量相等的通过，各个风管分别穿过各个散热片上的通过在水平方向上平行设置。由于风管与各个散热片直接接触，风管的热量可以传输给各个散热片，提升了风管的散热速率，从而可以提升对热风进行降温的效果。
5、在本发明实施例中，壳体的底部与新风风道的出口相连通，从新风风道进入的新风从下向上掠过各个风管和散热片，加快风管和散热片周围空气的流动速率，一方面可以提升散热片的散热速率，另一方面可以提高风管表面水膜的蒸发速率，均可以提高风管对热风进行降温的速率，即可以提高间接蒸发冷却的效果，使得从风管输出的冷风具有更低的温度，保证对数据中心进行散热的效果。
6、在本发明实施例中，从数据中心机房进行回风风道的热风，会依次经过第二换热器、第一换热器和间接蒸发冷却模块，因此该数据中心冷却系统可以对从数据中心机房排出的热风进行三次降温，充分利用从新风风道输入的新风对回风风道传输的热风进行降温，最终获得温度较低的冷风输送回数据中心机房，保证对数据中心进行冷却的效果。
7、在本发明实施例中，控制器根据室外温度，控制间接蒸发冷却模块的工作状态，在满足对数据中心进行冷却的基础上，降低室外温度较低时间接蒸发冷却模块消耗的电能，进一步降低了该数据中心冷却系统的功耗。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种数据中心冷却系统，其特征在于，包括：第一换热器、间接蒸发冷却模块、新风风道、回风风道和送风风道；
所述第一换热器的热端设置在所述回风风道中，所述第一换热器的冷端设置在所述新风风道中；
所述回风风道的入口与数据中心机房相连接，所述回风风道的出口与所述间接蒸发冷却模块的入口相连接，所述间接蒸发冷却模块的出口与所述送风风道的入口相连接，所述送风风道的出口与所述数据中心机房相连接；
所述回风风道，用于将所述数据中心机房中的热风传输给所述间接蒸发冷却模块；
所述新风风道，用于传输室外的新风；
所述第一换热器，用于对所述热风和所述新风进行换热，以对所述热风进行降温；
所述间接蒸发冷却模块，用于通过间接蒸发冷却的方式对所述热风进行再次降温获得冷风；
所述送风风道，用于将所述间接蒸发冷却模块获得的所述冷风传输到所述数据中心机房中。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述间接蒸发冷却模块包括：至少一个风管、集水池、水泵和喷头；
所述至少一个风管的入口与所述回风风道相连通，所述至少一个风管的出口与所述送风风道相连通；
所述水泵设置在所述集水池中，用于将所述集水池中的水传输给所述喷头，使所述喷头产生水雾喷射到所述至少一个风管上，以在各个所述风管的外表面形成水膜；
所述至少一个风管，用于吸收所述热风的热量对所述水膜进行蒸发，以降低所述热风的温度获得所述冷风。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括：排风风道；
所述间接蒸发冷却模块进一步包括：壳体和散热片组；
所述散热片组包括有至少一个散热片，且各个所述散热片平行设置，所述至少一个风管从各个所述散热片上设置的通孔穿过；
所述壳体的底部与所述集水池相连通，所述壳体的顶部与所述排风风道相连通，所述散热片组、所述至少一个风管和所述喷头位于所述壳体内部，其中，所述至少一个风管的两端穿过所述壳体的侧壁分别与所述回风风道和所述送风风道相连通；
所述壳体的底部与所述新风风道的出口相连通；
所述排风风道，用于将从所述壳体顶部输出的所述新风传输到室外。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述风管和所述散热片的材质均包括：木质纤维素聚合物、聚氯乙烯或铝。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，进一步包括：第二换热器；
所述第二换热器的热端设置在所述回风风道中，所述第二换热器的冷端设置在所述排风风道中；
所述第二换热器，用于对所述回风风道中传输的所述热风和所述排风风道中传输的所述新风进行换热，以对所述热风进行降温。
6.根据权利要求1至5中任意所述的系统，其特征在于，进一步包括：控制器；
所述控制器，用于根据室外温度，在所述室外温度小于预先设定的温度阈值时，触发所述间接蒸发冷却模块停止对所述热风进行降温，使经所述第一换热器换热后的所述热风直接进入所述送风风道，以及在所述室外温度等于或大于所述温度阈值时，触发所述间接蒸发冷却模块对所述热风进行降温。
7.一种利用权利要求1至6中任一所述数据中心冷却系统对数据中心进行冷却的方法，其特征在于，包括：
利用所述回风风道将数据中心机房中的热风传输给所述间接蒸发冷却模块；
利用所述新风风道传输室外的新风；
利用所述第一换热器对所述回风风道中传输的所述热风和所述新风风道中传输的新风进行换热，以对所述热风进行降温；
利用所述间接蒸发冷却模块，通过间接蒸发冷却方式对进入所述间接蒸发冷却模块的所述热风进行降温获得冷风；
利用所述送风风道将所述间接蒸发冷却模块获得的所述冷风传输到所述数据中心机房中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述间接蒸发冷却模块包括所述至少一个风管、所述集水池、所述水泵和所述喷头时，
所述通过间接蒸发冷却方式对进入所述间接蒸发冷却模块的所述热风进行降温获得冷风，包括：
利用所述水泵将所述集水池中的水传输给所述喷头，使所述喷头产生水雾喷射到所述至少一个风管上，以在各个所述风管的外表面形成水膜；
利用各个所述风管吸收传输的所述热风的热量对所述水膜进行蒸发，以降低所述热风的温度获得所述冷风。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述间接蒸发冷却模块进一步包括所述壳体和所述散热片组时，
在所述在各个所述风管的外表面形成水膜之后，进一步包括：
利用所述新风风道将所述新风传输到所述壳体的底部，使所述新风从所述壳体的底部穿过所述散热片组和所述至少一个风管，从所述壳体的顶部进入所述送风风道，以加快所述水膜的蒸发速率。
10.根据权利要求7至8中任一所述的方法，其特征在于，当所述数据中心冷却系统进一步包括排风风道和第二换热器时，
在所述利用所述第一换热器对所述回风风道中的所述热风和所述新风风道中的新风进行换热之前，进一步包括：
利用所述第二换热器对所述回风风道中传输的所述热风和所述排风风道中传输的所述新风进行换热，以对所述热风进行降温。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180810 |