CN108990392B - 一种多冷源模块化数据中心 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多冷源模块化数据中心，包括第一冷却系统、第二冷却系统，所述第一冷却系统包括风箱、蒸发器Ⅱ、风机Ⅱ，所述风箱与机柜规格相同，所述风箱与机柜并排放置，所述风箱内部设有蒸发器Ⅰ，所述风箱朝向热通道一面为护网，所述风箱上部设有风管接口；通过通道隔离技术、蒸发器制冷和蒸发冷气机空调送风技术，可以达到数据中心节能降耗的目的，第一冷却系统和第二冷却系统在不同的温度下配合使用，大大提高服务器温度控制精度。

Description

一种多冷源模块化数据中心
技术领域
本发明涉及服务器散热领域，具体地说是一种多冷源高效率模块化数据中心。
背景技术
随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。特别是微模块数据中心应用越来越多；微模块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，网络资源等IT设施都集成在一个模块中，方便部署和扩容。目前数据中心在加强基础管理的同时，为维持恒定的室内温度需要全年为之降温，由此带来的巨额的耗电量及电费。据统计，在数据中心机房中制冷空调设备的耗能约占总体耗能的40％；为适应数据中心绿色节能的趋势，利用自然冷源减少数据机房的能耗、提高数据中心的可靠性，一般的数据中心有机柜、配电柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；现需要一种高效节能的有良好散热系统的数据中心。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种多冷源模块化数据中心，通过通道隔离技术、蒸发器制冷和蒸发冷气机空调送风技术，可以达到数据中心节能降耗的目的，第一冷却系统和第二冷却系统在不同的温度下配合使用，大大提高服务器温度控制精度。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种多冷源模块化数据中心，包括机柜、配电柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；
机柜、配电柜、风箱的规格相同，便于位置配置，风箱间隔插入机柜行列中，可以使热通道内的热风被吸收的更快更均匀。
包括第一冷却系统、第二冷却系统，所述第一冷却系统包括风箱、蒸发器Ⅱ、风机Ⅱ，所述风箱与机柜规格相同，所述风箱与机柜并排放置，所述风箱内部设有蒸发器Ⅰ，所述风箱朝向热通道一面为护网，所述风箱上部设有风管接口；
所述风机Ⅱ设在热通道上方，所述蒸发器Ⅱ设在风机Ⅱ上部、所述蒸发器Ⅱ通过蒸发器风管与风箱连通；
所述两列柜体外侧均设有冷通道，所述风箱通过风机Ⅰ与冷通道连通，第二冷却系统包括蒸发冷气机，所述蒸发冷气机通过冷气机风管连接冷通道，所述蒸发冷气机通过新风口与外界连通。
所述蒸发器Ⅱ成倒V形覆盖在风机Ⅱ上。蒸发器Ⅰ、蒸发器Ⅱ内部均为R410A制冷剂，通过管路与室外机连接。
所述风箱与机柜间隔排列。
所述冷气机风管与冷通道连接处设有风阀，通过风阀控制通断。
所述热通道上部设有常闭排风机。
当室外环境干球温度T＞35℃,数据中心冷量全部由第一制冷系统完成，常闭排风机关闭，热通道内部分高温空气密度较高的气流经顶部风机Ⅱ、蒸发器Ⅱ冷却后送入风箱；另一部分高温密度较低热空气经风箱内侧护网，在风机Ⅰ负压吸引下进入风箱经蒸发器Ⅰ进行降温处理。经过蒸发器Ⅰ和蒸发器Ⅱ处理降温后的冷空气在风箱内混合稳压后经风机Ⅰ送入冷通道；
当室外环境干球温度25℃<T≤35℃,开启常闭排风机，采用蒸发冷气机+蒸发器模式，室外新风经喷淋蒸发冷却后送入冷通道，与蒸发器Ⅰ和蒸发器Ⅱ处理的冷空气混合后为IT设备降温，顶部常闭排风机开启运行，排风量为新风量的95％,保证通道内的正压；
当室外环境干球温度T≤25℃时，关闭第一制冷系统，蒸发器Ⅰ和蒸发器Ⅱ不制冷，冷量全部由蒸发冷气机提供，此时关闭蒸发冷气机喷淋蒸发冷却功能，采用直接新风模式，开启常闭排风机排风。
本发明的有益效果是：
1、通过通道隔离技术、蒸发器制冷和蒸发冷气机空调送风技术，可以达到数据中心节能降耗的目的，第一冷却系统和第二冷却系统在不同的温度下配合使用，大大提高服务器温度控制精度。
2、机柜、配电柜、风箱的规格相同，便于位置配置，风箱间隔插入机柜行列中，可以使热通道内的热风被吸收的更快更均匀。
3、风阀可以控制蒸发冷气机进入冷通道气流量，可以精准的控制服务器的温度。
附图说明
图1为本发明俯视图；
图2为本发明机柜柜体放置以及蒸发器Ⅱ、风机Ⅱ安装视图。
图中：1-第一冷却系统，2-第二冷却系统，11-风箱，12-风机Ⅰ，13-风管接口，14-蒸发器Ⅰ，15-护网，16-蒸发器Ⅱ，17-风机Ⅱ，18-常闭排风机，19-蒸发器风管，21-蒸发冷气机，22-新风口，23-冷气机风管，24-风阀，25-冷通道。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的具体实施方式。
一种多冷源模块化数据中心，包括机柜、配电柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；机柜、配电柜、风箱的规格相同，便于位置配置，风箱间隔插入机柜行列中，可以使热通道内的热风被吸收的更快更均匀。还包括第一冷却系统1、第二冷却系统2，所述第一冷却系统1包括风箱11、蒸发器Ⅱ16、风机Ⅱ17，所述风箱11与机柜规格相同，所述风箱11与机柜并排放置，所述风箱11内部设有蒸发器Ⅰ14，所述风箱11朝向热通道一面为护网15，所述风箱11上部设有风管接口13；
所述风机Ⅱ17设在热通道上方，所述蒸发器Ⅱ16设在风机Ⅱ17上部、所述蒸发器Ⅱ16通过蒸发器风管19与风箱11连通；通过通道隔离技术、蒸发器制冷和蒸发冷气机空调送风技术，可以达到数据中心节能降耗的目的，第一冷却系统1和第二冷却系统2在不同的温度下配合使用，大大提高服务器温度控制精度。
所述两列柜体外侧均设有冷通道25，所述风箱11通过风机Ⅰ12与冷通道25连通，第二冷却系统2包括蒸发冷气机21，所述蒸发冷气机21通过冷气机风管23连接冷通道25，所述蒸发冷气机21通过新风口22与外界连通。
所述蒸发器Ⅱ16成倒V形覆盖在风机Ⅱ17上。蒸发器Ⅰ14、蒸发器Ⅱ16内部均为R410A制冷剂，通过管路与室外机连接。
所述风箱11与机柜间隔排列。
所述冷气机风管23与冷通道25连接处设有风阀24，通过风阀24控制通断。
所述热通道上部设有常闭排风机18。
当室外环境干球温度T＞35℃,数据中心冷量全部由第一制冷系统1完成，常闭排风机18关闭，热通道内部分高温空气密度较高的气流经顶部风机Ⅱ17、蒸发器Ⅱ16冷却后送入风箱11；另一部分高温密度较低热空气经风箱11内侧护网15，在风机Ⅰ12负压吸引下进入风箱11经蒸发器Ⅰ14进行降温处理。经过蒸发器Ⅰ14和蒸发器Ⅱ16处理降温后的冷空气在风箱11内混合稳压后经风机Ⅰ12送入冷通道；
当室外环境干球温度25℃<T≤35℃,开启常闭排风机18，采用蒸发冷气机21+蒸发器模式，室外新风经喷淋蒸发冷却后送入冷通道25，与蒸发器Ⅰ14和蒸发器Ⅱ16处理的冷空气混合后为IT设备降温，顶部常闭排风机18开启运行，排风量为新风量的95％,保证通道内的正压；
当室外环境干球温度T≤25℃时，关闭第一制冷系统1，蒸发器Ⅰ14和蒸发器Ⅱ16不制冷，冷量全部由蒸发冷气机21提供，此时关闭蒸发冷气机21喷淋蒸发冷却功能，采用直接新风模式，开启常闭排风机18排风。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多冷源模块化数据中心，包括机柜、配电柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；其特征是，包括第一冷却系统、第二冷却系统，所述第一冷却系统包括风箱、蒸发器Ⅱ、风机Ⅱ，所述风箱与机柜规格相同，所述风箱与机柜并排放置，所述风箱内部设有蒸发器Ⅰ，所述风箱朝向热通道一面为护网，所述风箱上部设有风管接口；
所述风机Ⅱ设在热通道上方，所述蒸发器Ⅱ设在风机Ⅱ上部、所述蒸发器Ⅱ通过蒸发器风管与风箱连通；
所述两列柜体外侧均设有冷通道，所述风箱通过风机Ⅰ与冷通道连通，第二冷却系统包括蒸发冷气机，所述蒸发冷气机通过冷气机风管连接冷通道，所述蒸发冷气机通过新风口与外界连通；
当室外环境干球温度T＞35℃，数据中心冷量全部由第一制冷系统完成，常闭排风机关闭，热通道内部分高温空气密度较高的气流经顶部风机Ⅱ、蒸发器Ⅱ冷却后送入风箱；另一部分高温密度较低热空气经风箱内侧护网，在风机Ⅰ负压吸引下进入风箱经蒸发器Ⅰ进行降温处理，经过蒸发器Ⅰ和蒸发器Ⅱ处理降温后的冷空气在风箱内混合稳压后经风机Ⅰ送入冷通道；
当室外环境干球温度25℃<T≤35℃，开启常闭排风机，采用蒸发冷气机+蒸发器模式，室外新风经喷淋蒸发冷却后送入冷通道，与蒸发器Ⅰ和蒸发器Ⅱ处理的冷空气混合后为IT设备降温，顶部常闭排风机开启运行，排风量为新风量的95％，保证通道内的正压；
当室外环境干球温度T≤25℃时，关闭第一制冷系统，蒸发器Ⅰ和蒸发器Ⅱ不制冷，冷量全部由蒸发冷气机提供，此时关闭蒸发冷气机喷淋蒸发冷却功能，采用直接新风模式，开启常闭排风机排风。
2.根据权利要求1所述的一种多冷源模块化数据中心，其特征是，所述蒸发器Ⅱ成倒V形覆盖在风机Ⅱ上。
3.根据权利要求1所述的一种多冷源模块化数据中心，其特征是，所述风箱与机柜间隔排列。
4.根据权利要求1所述的一种多冷源模块化数据中心，其特征是，所述冷气机风管与冷通道连接处设有风阀。
5.根据权利要求1所述的一种多冷源模块化数据中心，其特征是，所述热通道上部设有常闭排风机。
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