CN109114743A - 一种数据中心存储器机房的温度控制系统 - Google Patents

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高鹏
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Abstract

一种数据中心存储器机房的温度控制系统，包括冷却水管网、空气对流器、温度传感器、系统温控主机、水泵、冷却塔和鼓风机，冷却水管网由带有扩展受热面的水管构成，水管布置在存储器机房内四周墙壁上，冷却水管网、水泵和冷却塔组成存储器机房水冷循环系统；存储器机房中布置多套空气对流器，空气对流器通过风道与鼓风机连通；温度传感器与系统温控主机信号连接，根据存储器机房温度高低系统温控主机发出的指令，用以调节水泵功率和鼓风机转速。本发明通过水冷循环方式给存储器机房降温，智能调节水冷循环系统中的冷却水流速，实现对存储器机房的精确调温，从而维持空间处于恒定温度；另外，本发明能大幅减小散热损耗，节约能源。

Description

一种数据中心存储器机房的温度控制系统
技术领域
本发明属于服务器辅助技术领域，具体涉及一种数据中心存储器机房的温度控制系统。
背景技术
随着工业互联网+战略推行，以及云计算与大数据产业的飞速发展，对存储器的规模和处理能力等要求不断提高，使PB级存储机房应用越来越广泛。
为存储海量信息，数据中心需配建越来越多的存储器机房。机房中存储器设备工作要求维持适宜的温度，以保证存储器不会出现超温现象，因此，数据中心存储机房的散热系统作用也越来越重要。即能保证机房内温度保持在恒定温度，又要降低存储机房用电功耗。
现有数据中心存储器机房的散热系统，基本都采用空调式散热方法，虽然能实现机房空间及设备的散热，但是功耗巨大，运行成本较高，且在温度的控制方面不够精确。
如中国专利(授权公告号CN104061664B)公开了一种“通信机房的空调监控系统、方法及装置”，用以解决通信机房的空调监测技术存在的监测的范围粒度大、监测周期长、评价标准单一、调整效果有限的问题。服务器根据来自各个通信设备机架的入风口处温度传感器的温度信息、出风口处温度传感器的温度信息和来自风速探测器的风速信息，确定空调机组的实际制冷量；从通信机房的动力环境监控系统获取动力系统提供给通信设备的供电电流，根据供电电流确定通信设备的总发热量；根据确定的通信设备的总发热量、空调机组的实际制冷量和空调机组预设的额定制冷量，确定通信机房的实际能耗；根据通信机房的实际能耗以及预设的能耗标准，控制空调机组调整通信机房的入风量或者空调的制冷温度。
该通信机房的空调监控系统采用传统的空调制冷方式，仍然存在功耗大、温度控制不精确的问题。
发明内容
本发明提供一种数据中心存储器机房的温度控制系统，用于解决现有技术中的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种数据中心存储器机房的温度控制系统，包括冷却水管网、空气对流器、温度传感器、系统温控主机、水泵、冷却塔和鼓风机，所述冷却水管网由带有扩展受热面的水管构成，水管布置在存储器机房内四周墙壁上，冷却水管网、水泵和冷却塔组成存储器机房水冷循环系统；存储器机房中布置多套空气对流器，空气对流器通过风道与鼓风机连通；所述温度传感器与系统温控主机信号连接，根据存储器机房温度高低系统温控主机发出的指令，用以调节水泵功率和鼓风机转速。
如上所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，所述扩展受热面为翅片，相邻水管上的翅片对接焊死形成水冷壁。
如上所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，所述空气对流器设置有3套，分别安装在存储器机房内墙壁下部。
如上所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，所述水管螺旋布置在存储器机房墙壁上，水管的坡度在2°～7°范围。
如上所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，所述水管设置有3排，相邻水管的间距为20cm～30cm范围。
如上所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，所述水管的直径为10cm～15cm范围。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的温度控制系统，通过水冷循环方式给存储器机房降温，并能智能调节水冷循环系统中的冷却水流速，实现对存储器机房的精确调温，从而维持空间处于恒定温度；另外，本发明能大幅减小散热损耗，节约能源。
2、在存储器机房中布置多个温度传感器，温度传感器监控空间和设备的温度，并将各传感器温度最高值反馈至系统温控主机，根据机房温度的高低，系统温控主机发出不同的指令，用以调节水泵功率。即，当机房温度升高时，系统温控主机发出指令，控制水泵增大功率，提高冷却水管网中冷却水流速。同时结合鼓风机和空气对流器，以均匀机房中环境温度，使机房中温度不会出现较大的差异。并增大了机房中的空气流动速率，提高了与水冷管网间的对流换热效果。
3、冷却水管网在存储器机房中的布置为沿机房墙壁四周螺旋布置，水管采用翅片管，并设置有一定的坡度，以增大换热面积，降低冷却水的水阻力；相邻水管的翅片对接焊死，形成螺旋管水冷壁。
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一简单地介绍。
图1是本发明的温度控制系统示意图。
附图标记：1-存储器机房，2-存储器机柜，3-冷却水管网，4-空气对流器，5-温度传感器，6-系统温控主机，7-水泵，8-冷却塔，9-鼓风机。
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。
如图1所示，本实施例公开的一种数据中心存储器机房1的温度控制系统，包括存储器机柜2、冷却水管网3、空气对流器4、温度传感器5、系统温控主机6、水泵7、冷却塔8和鼓风机9。
冷却水管网3由带有扩展受热面的水管构成，水管布置在存储器机房1内四周墙壁上，冷却水管网3、水泵7和冷却塔8组成存储器机房1水冷循环系统。水管采用无缝钢管或铜管，以保证使用质量和换热效果。
扩展受热面为翅片，相邻水管上的翅片对接焊死形成水冷壁；水管螺旋布置在存储器机房1墙壁上，水管的坡度在2°～7°范围；水管设置有3排，相邻水管的间距为20cm～30cm范围。其中，本实施例中水管直径可在10cm～15cm之间进行选择，优选采用20cm；翅片厚度在2～3cm，翅片的材质和水管的材质相同，采用氩弧焊固定在水管的外周；水管具有一定的坡度，以提高内部冷却水的流动性能。
存储器机房1中布置多套空气对流器4，空气对流器4通过风道与鼓风机9连通；温度传感器5与系统温控主机6信号连接，根据存储器机房1温度高低系统温控主机6发出的指令，用以调节水泵7功率和鼓风机9转速。
具体而言，本实施例中的冷却水管网33、水泵77、冷却塔88组成数据中心存储器机房1水冷循环系统。冷却水管网3介质为水，即冷却水，相对于空调制取的冷空气而言，冷却水的比热值大，对流散热效果更好。
在存储器机房1中，空气与冷却水管网3之间对流换热，存储器机房1内空气热量传递至冷却水中，冷却水水温升高，升温后的水在冷却塔8中将热量释放至空气中，以实现存储器机房1的散热。
存储器机房1中布置多个温度传感器5，温度传感器5监控空间和设备的温度，并将传感器温度最高值反馈至系统温控主机6，系统温控主机6会根据机房温度的高低发出不同的指令，用以调节水泵7功率及鼓风机9转速。
当存储器机房1温度过高时，系统温控主机6发出指令，控制水泵77执行增大功率以提高转速，使冷却水管网3中水流速，以提高机房中对流换热量；并提高鼓风机9的转速，增大冷却塔8中空气流量，提高冷却塔8换热效果，快速将升温后的冷却水降温。
冷却水管网3在机房中的布置为沿机房墙壁四周螺旋布置，水管采用翅片管，以增大换热面积，水管螺旋布置形成，相邻水管的翅片对接焊死，形成螺旋管水冷壁。冷却水由机房顶部进入机房，沿机房墙壁有顶部螺旋下降至底部出口。
如图1所示，在存储器机房1中布置3台空气对流器4，以均匀机房中环境温度，使机房中温度不会出现较大的差异。并增大了机房中的空气流动速率，提高了与水冷管网间的对流换热效果。
本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (6)

1.一种数据中心存储器机房的温度控制系统，包括冷却水管网、空气对流器、温度传感器、系统温控主机、水泵、冷却塔和鼓风机，其特征在于，所述冷却水管网由带有扩展受热面的水管构成，水管布置在存储器机房内四周墙壁上，冷却水管网、水泵和冷却塔组成存储器机房水冷循环系统；存储器机房中布置多套空气对流器，空气对流器通过风道与鼓风机连通；所述温度传感器与系统温度控制主机信号连接，根据存储器机房温度高低系统温度控制主机发出的指令，用以调节水泵功率和鼓风机转速。
2.根据权利要求1所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，其特征在于，所述扩展受热面为翅片，相邻水管上的翅片对接焊死形成水冷壁。
3.根据权利要求1所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，其特征在于，所述空气对流器设置有3套，分别安装在存储器机房内墙壁下部。
4.根据权利要求1或2所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，其特征在于，所述水管螺旋布置在存储器机房墙壁上，水管的坡度在2°～7°范围。
5.根据权利要求1所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，其特征在于，所述水管设置有3排，相邻水管的间距为20cm～30cm范围。
6.根据权利要求1所述的一种数据中心存储器机房的温度控制系统，其特征在于，所述水管的直径为10cm～15cm范围。
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