CN110325023A - 一种微型数据中心及其低载运行防凝露散热方法 - Google Patents

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Abstract

一种微型数据中心包括机柜、设于所述机柜内的隔板、压缩机、空调室内机及空调室外机，所述隔板将所述机柜分割成左右两个腔体，所述隔板左侧腔体为冷通道，所述隔板右侧腔体为热通道，所述空调室内机安装在所述机柜的底部，所述空调室外机安装在所述机柜的顶部。本发明的制冷容量0‑100％可调节，通道温度精确控制；低负载和零负载也可除湿；全制冷量运行除湿，除湿量大，效果好；可用定频压缩机实现变制冷容量效果。

Description

一种微型数据中心及其低载运行防凝露散热方法
【技术领域】
本发明涉及空调机柜技术领域，特别是涉及用于机房使用的微型数据中心及其低载运行防凝露散热方法。
【背景技术】
随着5G通讯时代的来临，数据业务的蓬勃发展，微型的数据中心的建设会越来越多。由于规划问题或者前期的业务运行并不多，许多微型的数据中心远未达到设计容量负载运行，个别的运行负载在设计容量10％以下。目前微型数据中心有采用定频空调散热，制冷量只有0与100％，制冷量不可调节；或者采用变频空调散热，制冷量30％-100％可调。这两种方式都不能很好匹配低负载下的微型的数据中心。目前有采用变频压缩机加电加热方式应对低负载运行的方案，但消耗了电能，不够经济环保。
制冷量的不匹配容易产生冷通道温度变化过大，高湿度下空调不能长期运行，除湿能力弱等等问题。除湿能力弱高湿度时又容易导致设备表面凝露，危害服务器安全运行。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题而提供一种结构简单，在低负载的情况下也可以长期运行制冷除湿，控制湿度的一种微型数据中心及其低载运行防凝露散热方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种微型数据中心及其低载运行防凝露散热方法，该微型数据中心包括机柜、设于所述机柜内的隔板、压缩机、空调室内机及空调室外机，所述隔板将所述机柜分割成左右两个腔体，所述隔板左侧腔体为冷通道，所述隔板右侧腔体为热通道，所述空调室内机安装在所述机柜的底部，所述空调室外机安装在所述机柜的顶部。
所述空调室外机包括排风风机、引风风机、散热器进风口及第一散热器。
还包括设于所述引风风机下部的第二散热器。
所述排风风机及引风风机为EC风机，所述排风风机及引风风机数量为一个或多个。
所述压缩机为变频压缩机或定频压缩机，所述压缩机安装在所述空调室内机或所述空调室外机的内部。
所述热通道内设有传感器及控制器。
一种微型数据中心的低载运行防凝露散热方法，包括如下步骤：
1)预设热通道内的温度T0，传感器检测热通道内的实际温度T1；
2)T1大于T0时，传感器传递输出信号到控制器；
3)控制器启动压缩机及排风风机；
4)排风风机向机柜外部散热；
5)调整压缩机频率，使T1等于T0。
在所述步骤5)中，调整压缩机的频率使输出制冷量与负载匹配。
在所述步骤5)中，调整压缩机的频率输出为最小制冷量，T1降到比T0小，减少排风风机排风量，排风量Q减少Q1，开启引风风机，使引风风量等于Q1，使一部分热量进入热通道内。
在所述步骤5)中，调整压缩机的频率输出为最大制冷量，直到T1降到比T0小，减少排风风机排风量，排风量Q减少Q1，开启引风风机，使引风风量等于Q1，使一部分热量进入热通道内。
本发明的微型数据中心与现有技术相比较，其有益效果是：
一、制冷容量0-100％可调节，通道温度精确控制；
二、低负载和零负载也可除湿；
三、全制冷量运行除湿，除湿量大，效果好；
四、可用定频压缩机实现变制冷容量效果。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的控制框图。
图4是本发明的散热框图。
图5是本发明的除湿框图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
如图1、图2所示，本发明微型数据中心包括机柜10、设于机柜10内的隔板20、压缩机、空调室内机30及空调室外机40。机柜10为长方体或正方体形状，对内部各个部件起到保护和承载作用。隔板20将机柜10分割成左右两个腔体，隔板20左侧腔体为冷通道50，隔板20右侧腔体为热通道60，热通道60的腔体大于冷通道50的腔体。空调室内机30安装在机柜10的底部，空调室外机40安装在机柜10的顶部。
如图1所示，空调室外机40包括壳体，设于壳体内的排风风机41、引风风机42、散热器进风口43及两侧的第一散热器44。排风风机41及引风风机42安装在壳体的上部，排风风机41位于引风风机42的左侧。散热器进风口43安装在壳体侧面，与空调室外机40的第一散热器44是重合的。散热器进风口43连接到机柜10外部，机柜10外面的风通过散热器进风口43向空调室外机40内送风。排风风机41出口接到机柜10外部，主要是把热量排出机柜10；引风风机42出口连接到热通道60，把热量排到机柜热通道60内。排风风机41、引风风机42为EC风机，排风风机41、引风风机42数量可以是一个或者多个，本发明的排风风机41、引风风机42均选用一个。
如图2所示，引风风机42安装在壳体的下部，在引风风机42下部还设有第二散热器45。第二散热器45与第一散热器44一同工作，第二散热器45与第一散热器44为并联关系，第二散热器45根据实际负载选择启用不启用。其它部件同图1的相同，不在赘述。
如图1、图2、图3所示，压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏，压缩机从吸气管吸入低温低压的气态制冷剂，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的气态制冷剂，为制冷循环提供动力。本发明的压缩机可以选用变频压缩机或者是定频压缩机，根据实际需要，压缩机安装在空调室内机30的内部或者安装在空调室外机40的内部。热通道60内设有传感器61及控制器62。传感器61为温度传感器，温度传感器能感受到热通道60内温度变化并转换成可用输出信号。控制器62在接收到传感器61的输出信号后，控制压缩机、排风风机41及引风风机42的运行。
本发明的低载运行防凝露散热方法如图4-5所示：
如图4所示，负载在变频压缩机容量调节范围内时，热通道60内预设温度是T0，热通道60内实际温度是T1。机柜10内热通道60温度上升后，实际温度T1大于预设温度T0，热通道60内的传感器61感受到热通道60内温度变化并转换成输出信号传递给控制器62。控制器62在接收到传感器61的输出信号后，启动压缩机及排风风机41，排风风机41开始向机柜10外部散热，调整压缩机的频率调节输出制冷量与负载匹配，直到热通道60内实际温度T1和预设温度T0相同。
如图4所示，负载小于变频压缩机最小容量时，热通道60内预设温度是T0，热通道60内实际温度是T1。机柜10内热通道60温度上升后，实际温度T1大于预设温度T0，热通道60内的传感器61感受到热通道60内温度变化并转换成输出信号传递给控制器62。控制器62在接收到传感器61的输出信号后，启动压缩机及排风风机41，排风风机41开始向机柜10外部散热，调整压缩机的频率输出为最小制冷量，但是由于压缩机最小制冷量比负载大，T1降到比T0小，此时需要减少排风风机41转速N1，排风量Q减少Q1，同时开启引风风机42转速为N2，使引风风量等于Q1，使一部分热量进入热通道60内，直到热通道60内实际温度T1和预设温度T0相同。
如图5所示，机柜需要除湿时，热通道60内预设温度是T0，热通道60内实际温度是T1。机柜10内热通道60温度上升后，实际温度T1大于预设温度T0，热通道60内的传感器61感受到热通道60内温度变化并转换成输出信号传递给控制器62。控制器62在接收到传感器61的输出信号后，启动压缩机及排风风机41，排风风机41开始向机柜10外部散热，调整压缩机的频率输出为最大制冷量，直到T1降到比T0小，此时减少排风风机41转速N1，排风量Q减少Q1，同时开启引风风机42转速为N2，使引风风量等于Q1，使一部分热量进入热通道60内，直到热通道60内实际温度T1和预设温度T0相同。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种微型数据中心，其特征在于，该机柜数据中心包括机柜(10)、设于所述机柜(10)内的隔板(20)、压缩机、空调室内机(30)及空调室外机(40)，所述隔板(20)将所述机柜(10)分割成左右两个腔体，所述隔板(20)左侧腔体为冷通道(50)，所述隔板(20)右侧腔体为热通道(60)，所述空调室内机(30)安装在所述机柜(10)的底部，所述空调室外机(40)安装在所述机柜(10)的顶部。
2.如权利要求1所述微型数据中心，其特征在于，所述空调室外机(40)包括排风风机(41)、引风风机(42)、散热器进风口(43)及第一散热器(44)。
3.如权利要求2所述微型数据中心，其特征在于，还包括设于所述引风风机(42)下部的第二散热器(45)。
4.如权利要求2所述微型数据中心，其特征在于，所述排风风机(41)及引风风机(42)为EC风机，所述排风风机(41)及引风风机(41)数量为一个或多个。
5.如权利要求1所述微型数据中心，其特征在于，所述压缩机为变频压缩机或定频压缩机，所述压缩机安装在所述空调室内机(30)或所述空调室外机(40)的内部。
6.如权利要求1所述微型数据中心，其特征在于，所述热通道(60)内设有传感器(61)及控制器(62)。
7.一种微型数据中心的低载运行防凝露散热方法，包括如下步骤：
1)预设热通道(60)内的温度T0，传感器(61)检测热通道(60)内的实际温度T1；
2)T1大于T0时，传感器(61)传递输出信号到控制器(62)；
3)控制器(62)启动压缩机及排风风机(41)；
4)排风风机(41)向机柜(10)外部散热；
5)调整压缩机频率，使T1等于T0。
8.如权利要求7所述微型数据中心的低载运行防凝露散热方法，其特征在于，在所述步骤5)中，调整压缩机的频率使输出制冷量与负载匹配。
9.如权利要求7所述微型数据中心的低载运行防凝露散热方法，其特征在于，在所述步骤5)中，调整压缩机的频率输出为最小制冷量，T1降到比T0小，减少排风风机(41)排风量，排风量Q减少Q1，开启引风风机(42)，使引风风量等于Q1，使一部分热量进入热通道(60)内。
10.如权利要求7所述微型数据中心的低载运行防凝露散热方法，其特征在于，在所述步骤5)中，调整压缩机的频率输出为最大制冷量，直到T1降到比T0小，减少排风风机(41)排风量，排风量Q减少Q1，开启引风风机(42)，使引风风量等于Q1，使一部分热量进入热通道(60)内。
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