CN110191617B - 一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，包括机房空调、机柜阵列、冷通道、热通道、地板下送风静压区、封闭隔板以及穿孔隔板，本发明提供了一种可提高数据中心安全性及可靠性的局部隔板分区配置，通过在地板下通风室一定位置设置孔隙率为20％的穿孔隔板及冷通道机架四周设置封闭不穿孔隔板，不仅实现了沿冷通道的气流均匀性，优化了数据中心的气流分布，而且消除了过热及过冷问题，改善了数据中心的热性能，降低了冷却系统的能耗。

Description

一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心
技术领域
本发明属于数据中心冷却设备和地板下压力通风系统工程技术领域，涉及一种具有地板下压力通风风道结构的数据中心。
背景技术
随着数据中心的发展，其室内环境的热密度及空气分布发生了很大变化。冷却系统的能耗是数据中心能耗的主要来源之一。由于数据中心IT设备的高散热性，要求冷却系统不停地运行。目前工程上许多数据中心风道结构均采用简单地板下送风气流漫灌式结构，并造成了大部分数据中心热环境性能并不理想，气流分布也不均匀，而且容易造成局部热点。这不仅使得服务器等冷却效果不理想，还造成了能量的浪费，空调系统面临严峻挑战，不仅要满足数据中心的可靠性要求，还要达到节能的目的。空气分布对数据中心的热性能影响很大，与冷却系统的能耗密切相关。应用良好的空气分配解决方案时可以消除过热和过冷。在数据中心地板下特定位置设置隔板可优化沿冷通道的气流均匀性，有效改善热性能。
发明内容
技术问题：本发明提供了一种可有效改善数据中心空气分布和热性能，消除过热和过冷，降低能耗，提高其安全性和可靠性的内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心。
技术方案：本发明的内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，包括地板下送风静压区、与所述地板下送风静压区进风口连接的机房空调、设置在所述地板下送风静压区上方的机柜阵列、设置在两相邻机柜阵列之间的冷通道、设置在两相邻地板下送风静压区之间区域地板上方的热通道，所述地板下送风静压区设置在地板下的隔层中，包括U形的外围封闭隔板、U形的内侧封闭隔板，所述外围封闭隔板在地板下方沿冷通道两侧机柜阵列的周围布置，将地板下送风静压区与外界隔开，所述内侧封闭隔板设置在冷通道下方，外围封闭隔板和内侧封闭隔板的U形结构的开口朝向地板下的送风静压区进风口设置。
进一步的，本发明中，内侧封闭隔板包括沿机柜阵列中的机柜排列方向平行设置两块纵向板和连接所述两块纵向板的横向板。
进一步的，本发明中，横向板为穿孔隔板。
进一步的，本发明中，所述穿孔隔板为均匀穿孔隔板，穿孔率为20％。
进一步的，本发明中，所述穿孔隔板将冷通道地板下空间分割成面积之比为2∶9的两部分。
进一步的，本发明中，所述机柜阵列由多个规格相同的单体机柜排列组成。
进一步的，本发明中，所述冷通道通过穿孔的地板与地板下送风静压区相连。
进一步的，本发明中，所述地板下送风静压区深度为600mm，所述外围封闭隔板和内侧封闭隔板的高度为600mm。
进一步的，本发明中，所述机柜阵列一端设置有送风空调，通过冷通道所在地板下的送风静压区送风。
进一步的，本发明中，所述机柜阵列数量为偶数，每两列机柜为一组加设有效隔板设置。
进一步的，本发明中，所述地板下送风静压区高度为600mm，由封闭隔板隔断形成独立送风室，使机房空调一对一服务于冷通道。
进一步的，本发明中，所述穿孔隔板穿孔率为20％，横向设置在冷通道地板下，垂直于冷通道，长度与冷通道宽度相同。
有益效果：与现有的地板下送风型数据中心相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用高度为600mm的地板下压力通风系统，能够获得较为均匀的气流。
2、本发明采用封闭隔板将位于机柜与冷通道正下方的独立送风室四周与外界隔开，一组机房空调服务于一个冷通道，能够有效稳定送风量和风速，减少送风路径上送风量的损失，提高冷却服务器的效率。
3、本发明采用局部加设隔板的有效阻断配置，能够增加近区块的压力并将适量的空气分配到远点，改善气流的均匀性并消除在靠近CRAC的机架处出现的热点，提高数据中心的安全性及可靠性。
4、本发明采用穿孔率为20％的隔板垂直于冷通道布置，能够供给各个机架均匀的冷空气，避免局部过冷，从而使隔板后部压力适宜，实现更均匀的气流，节约能耗，优化数据中心热性能。
附图说明
图1为本发明三维示意图
图2为本发明地板上方结构三维示意图
图3为本发明二维俯视图
图4为本发明地板上方结构二维俯视图
图5为冷热通道送回风原理示意图
图6为本发明一种优选实例示意图
附图中标记含义如下：1-机房空调，2-机柜阵列，3-冷通道，4-热通道，5-地板下送风静压区，6-封闭隔板，7-封闭隔板，8-穿孔隔板，H是地板下送风静压区的深度，同时也是隔板高度。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。
本实施例中该装置包括机房空调1、机柜阵列2、冷通道3、热通道4、地板下送风静压区5、封闭隔板6、封闭隔板7、穿孔隔板8，所述机房空调1位于冷通道3一端，所述机柜阵列2由多个规格相同的单体机柜组成，所述冷通道3位于两列机柜之间，通过穿孔地板与地板下送风静压区5相连，所述地板下送风静压区5位于机柜和冷通道下方，所述封闭隔板6在冷通道地板下方沿冷通道两侧机柜周围布置，将送风区与外界隔开；所述封闭隔板7沿靠近机房空调一端冷通道两侧由第一排机柜下方地板开始垂直于冷通道侧向设置，所述穿孔隔板8在垂直于冷通道横向设置。
一种优选实施例中，机房空调1布置于冷通道3一端，从地板下送风；封闭隔板6在冷通道地板下方沿其两侧机柜外围布置，将地板下送风静压区5与外界隔开，本发明采用封闭隔板将位于机柜与冷通道正下方的独立送风室四周与外界隔开，一组机房空调服务于一个冷通道，能够有效稳定送风量和风速，减少送风路径上送风量的损失，提高冷却服务器的效率。
一种优选实施例中，封闭隔板6在冷通道地板下方沿冷通道两侧机柜周围布置，将送风区与外界隔开；封闭隔板7沿靠近机房空调一端冷通道两侧由第一排机柜下方地板开始平行于冷通道侧向设置；穿孔率为20％的穿孔隔板8垂直于冷通道在靠近机房空调端冷通道地板总数的1/5～1/6处横向设置。本发明采用垂直于冷通道在冷通道地板总数的1/5～1/6处横向设置20％穿孔率的隔板，消除了热点，提高数据中心安全性，同时增加近区块的压力并将适量的空气分配到远点，避免局部过冷，从而减少能量的浪费，实现气流均匀性和最佳热性能。
一种优选实施例中，穿孔率为20％的穿孔隔板8垂直于冷通道在靠近机房空调一端冷通道第一块地板处横向设置。本发明采用垂直于冷通道在冷通道第一块地板处横向设置20％穿孔率的隔板，能够改善实际工况下前排机架过热问题，降低其严重程度，提高数据中心安全性。
一种优选实施例中，穿孔隔板8将冷通道3地板下空间分割成面积之比为2∶9的两部分，其中邻近机房空调1的一部分面积为2，邻近机柜阵列2的剩余部分面积为9。本发明采用穿孔隔板将冷通道地板下空间分割成面积之比为2∶9的两部分，可使冷却气流分布更为均匀，减少局部冷点及热点，提高冷却效率。
一种优选实施例中，机房空调1为位于冷通道3两端相对布置的结构，从地板下送风；封闭隔板6在冷通道地板下方沿冷通道机柜两侧边和机房空调靠墙一边布置，将送风区与外界隔开；封闭隔板7沿冷通道两侧由两端机柜开始平行于冷通道侧向设置；穿孔率为20％的穿孔隔板8垂直于冷通道在两端冷通道地板总数的1/5～1/6处横向设置。本发明采用从两端相对送风的机房空调1布置以及新颖的局部隔断设置，能够稳定送风量，减少送风量的损失，使风速更加均匀，有利于改善地板下送风静压区5的气流组织及热性能。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，其特征在于，该数据中心包括地板下送风静压区(5)、与所述地板下送风静压区(5)进风口连接的机房空调(1)、设置在所述地板下送风静压区(5)上方的机柜阵列(2)、设置在两相邻机柜阵列(2)之间的冷通道(3)、设置在两相邻地板下送风静压区(5)之间区域地板上方的热通道(4)，所述地板下送风静压区(5)设置在地板下的隔层中，地板下送风静压区(5)包括U形的外围封闭隔板(6)、U形的内侧封闭隔板(7)，所述外围封闭隔板(6)在地板下方沿冷通道(3)两侧机柜阵列(2)的周围布置，将地板下送风静压区(5)与外界隔开，所述内侧封闭隔板(7)设置在冷通道(3)下方，外围封闭隔板(6)和内侧封闭隔板(7)的U形结构的开口朝向地板下的送风静压区(5)进风口设置，所述内侧封闭隔板(7)包括沿机柜阵列(2)中的机柜排列方向平行设置两块纵向板和连接所述两块纵向板的横向板，所述横向板为穿孔隔板(8)，所述冷通道(3)通过穿孔的地板与地板下送风静压区(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，其特征在于，所述穿孔隔板(8)为均匀穿孔隔板，穿孔率为20％。
3.根据权利要求2所述的一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，其特征在于，所述穿孔隔板(8)将冷通道(3)地板下空间分割成面积之比为2∶9的两部分。
4.根据权利要求1或2所述的一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，其特征在于，所述机柜阵列(2)由多个规格相同的单体机柜排列组成。
5.根据权利要求1或2所述的一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，其特征在于，所述地板下送风静压区(5)深度为600mm，所述外围封闭隔板(6)和内侧封闭隔板(7)的高度均为600mm。
6.根据权利要求1或2所述的一种内置隔板风道结构的地板下送风型数据中心，其特征在于，所述机柜阵列(2)一端设置有送风空调，通过冷通道(3)所在地板下的送风静压区(5)送风。
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