CN112203481A - 集装箱模块预制化数据中心 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集装箱模块预制化数据中心,包括:立方体的主体,主体包括顶板、底板和侧壁,侧壁分别与顶板和底板连接,由顶板指向底板的方向上,侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁与第二侧壁可拆卸连接;位于主体内部的多个机柜、配电柜、电池柜和消防柜;主体内还包括通风道;散热系统,散热系统包括液冷系统和风冷系统,其中,液冷系统用于对机柜进行液冷散热,风冷系统用于对机柜进行风冷散热。本发明的第一侧壁与第二侧壁可拆卸连接,不受公路运输极限高度的限制,安装方便,工期短;本发明具有液冷系统和风冷系统,液冷系统和风冷系统相结合,能够实现良好的降温效果。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心领域,更具体地,涉及一种集装箱模块预制化数据中心。
背景技术
随着网络的飞速发展,数据中心需要的规模在不断的扩大,现有的大型的数据中心施工复杂,耗时久,耗能高,如何快速且高效的搭建数据中心是目前需要解决的问题。目前有集装箱式数据中心机房,该数据中心将设计、生成、施工、调试等全部在工厂内完成,用户仅需提供必要的供电、通讯连接即可使用。在运输集装箱式数据中心机房过程中,数据中心机房的高度受到公路运输高度的限制,不得超过4.5m。这使得机房空间变得局促,机房内需要的气流组织很难形成有效的管理,对节能不利。
数据中心通常包括:供配电系统、综合布线系统、空调新风系统、安全防范系统、环境动力监控系统、消防系统、KVM系统等网络设备,由于数据中心机房拥有各类型的服务器、数据存储设备和网络设备,这些用电设备发热量较大且热量相对集中,导致数据中心机房常年排放大量的热量,这些热量排放到大气中,不仅造成了能源的大量浪费,且引发环境污染,加剧温室效应。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种集装箱模块预制化数据中心,包括:
立方体的主体,所述主体包括顶板、底板和侧壁,所述侧壁分别与所述顶板和所述底板连接,由所述顶板指向所述底板的方向上,所述侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁与所述第二侧壁可拆卸连接;
位于所述主体内部的多个机柜、配电柜、电池柜和消防柜;所述主体内还包括通风道;
散热系统,所述散热系统包括液冷系统和风冷系统,其中,所述液冷系统用于对所述机柜进行液冷散热,所述风冷系统用于对所述机柜进行风冷散热;
所述液冷系统包括降温器、冷液管路、冷液分配单元和冷却塔,所述冷液管路和所述冷液分配单元设置与所述顶板的内壁,所述冷却塔位于所述顶板的外壁;所述降温器贴附在所述机柜的表面,所述降温器的材料为掺杂石墨烯的金属,所述降温器具有入水口和出水口,所述降温器具有中空腔,所述中空腔内具有液体;所述冷液管路与所述降温器连接,所述冷液管路用于将所述降温器中的液体进行循环;所述冷液分配单元与所述冷液管路连接,所述冷液分配单元用于通过所述冷液管路分配循环至所述降温器中的液体;所述冷却塔与所述液冷分配单元中的管路连接,所述冷却塔用于通过所述集装箱模块预制化数据中心外侧的环境温度对管路内部的液体进行降温,再将降温后的液体循环至所述液冷分配单元的管路中;
所述风冷系统包括蒸发冷却器,所述蒸发冷却器设置于所述顶板的内壁,与所述通风道连通,用于通过所述通风道进行风冷散热。
优选地,所冷液管路包括入水管路和出水管路,所述主体内还包括分集水器,所述分集水器包括第一分集水器和第二分集水器,所述第一分集水器包括第一阀门,所述第二分集水器包括第二阀门,所述入水管路通过所述第一阀门与所述降温器的入水口连接,所述出水管路通过所述第二阀门与所述降温器的出水口连接。
优选地,由所述顶板指向所述底板的方向上,所述第一侧壁与所述第二侧壁的高度之和在4-5m之间。
优选地,所述集装箱模块预制化数据中心在施工前进行提前预制,在施工现场直接进行装配组成完整的数据机房。
优选地,所述机柜表面还贴附有温度传感器。
优选地,所述入水管路和所述出水管路端部均对夹设有截止阀。
优选地,所述中空腔内的液体为冷却介质。
优选地,所述中空腔为蛇形管道,所述蛇形管道内具有所述液体。
与现有技术相比,本发明提供的集装箱模块预制化数据中心,至少实现了如下的有益效果:
本发明的集装箱模块预制化数据中心具有立方体的主体,主体包括顶板、底板和侧壁,由顶板指向所述底板的方向上,侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁与第二侧壁可拆卸连接,不受公路运输极限高度的限制,安装方便,工期短;
本发明的集装箱模块预制化数据中心中具有液冷系统和风冷系统,液冷系统和风冷系统相结合,能够实现良好的降温效果;液冷系统具有降温器,降温器贴附在机柜的表面,降温器的材料为掺杂石墨烯的金属,降温器具有入水口和出水口,降温器具有中空腔,所述中空腔内具有液体,通过设置降温器能够带走85%的散热量,提高了散热效率;降温器的材料中掺杂了石墨烯,石墨烯具有良好的导热性能,能够有效的散热;
本发明的集装箱模块预制化数据中心在施工前进行提前预制,在施工现场可直接进行装配组成完整数据,安装工艺和质量得到有效的保障。
当然,实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明提供的一种集装箱模块预制化数据中心结构示意图;
图2是本发明提供的一种集装箱模块预制化数据中心内部布置图;
图3是本发明提供的一种液冷系统的结构示意图;
其中,1-主体,2-顶板,3-底板,4-侧壁,4a-第一侧壁,4b-第二侧壁,5-机柜,6-配电柜,7-电池柜,8-消防柜,9-通风道,10-液冷系统,11-风冷系统,12-降温器,13-冷液管路,14-冷液分配单元,15-冷却塔,16-蒸发冷却器,17-入水管路,18-出水管路,19-分集水器,20-第一分集水器,21-第二分集水器,22-截止阀。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参照图1、图2和图3,图1是本发明提供的一种集装箱模块预制化数据中心结构示意图;图2是本发明提供的一种集装箱模块预制化数据中心内部布置图;图3是本发明提供的一种液冷系统10的结构示意图。
本发明提供了一种集装箱模块预制化数据中心,包括:立方体的主体1,主体1包括顶板2、底板3和侧壁4,侧壁4分别与顶板2和底板3连接,由顶板2指向底板3的方向上,侧壁4包括第一侧壁4a和第二侧壁4b,第一侧壁4a与第二侧壁4b可拆卸连接;第一侧壁4a与第二侧壁4b可以通过连接杆的结构进行可拆卸连接,例如第一侧壁4a与第二侧壁4b连接的端面均设有凹槽,将连接杆分别插入到第一侧壁4a的凹槽中与第二侧壁4b的凹槽中,即可实现第一侧壁4a与第二侧壁4b的可拆卸连接。
可选的,在底板3上方250mm出设层板,用于布设管道。
可以理解的是每个机柜5可以包括多个中央处理器、图形处理器或其它硬件设备。
在一些可选的实施例中,由顶板2指向底板3的方向上,第一侧壁4a与第二侧壁4b的高度之和在4-5m之间。第一侧壁4a与第二侧壁4b可拆卸连接,不受公路运输极限高度的限制,安装方便,工期短。
集装箱模块预制化数据中心包括位于主体1内部的多个机柜5、配电柜6、电池柜7和消防柜8;主体1内还包括通风道9;散热系统,散热系统包括液冷系统10和风冷系统11,其中,液冷系统10用于对机柜5进行液冷散热,风冷系统11用于对机柜5进行风冷散热;液冷系统10包括降温器12、冷液管路13、冷液分配单元和冷却塔14,冷液管路13和冷液分配单元设置与顶板2的内壁,冷却塔14位于顶板2的外壁;降温器12贴附在机柜5的表面,降温器12的材料为掺杂石墨烯的金属,降温器12具有入水口和出水口,降温器12具有中空腔,中空腔内具有液体;冷液管路13与降温器12连接,冷液管路13用于将降温器12中的液体进行循环;冷液分配单元与冷液管路13连接,冷液分配单元用于通过冷液管路13分配循环至降温器12中的液体;冷却塔14与液冷分配单元中的管路连接,冷却塔14用于通过集装箱模块预制化数据中心外侧的环境温度对管路内部的液体进行降温,再将降温后的液体循环至液冷分配单元的管路中;
风冷系统11包括蒸发冷却器16,蒸发冷却器16设置于顶板2的内壁,与通风道9连通,用于通过通风道9进行风冷散热。
本发明中的机柜5功率可以灵活调整,最大可支持15kw单机柜功率。
本发明的集装箱模块预制化数据中心中具有液冷系统10和风冷系统11,液冷系统10和风冷系统11相结合,能够实现良好的降温效果;液冷系统10具有降温器12,降温器12贴附在机柜5的表面,降温器12的材料为掺杂石墨烯的金属,降温器12具有入水口和出水口,降温器12具有中空腔,所述中空腔内具有液体,通过设置降温器12能够带走85%的散热量,提高了散热效率;降温器12的材料中掺杂了石墨烯,石墨烯具有良好的导热性能,石墨烯的室温热导率是室温下铜的热导率的10倍多,导热系数高为5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,能够提高散热效率。
在一些可选的实施例中,所冷液管路13包括入水管路17和出水管路18,主体1内还包括分集水器19,分集水器19包括第一分集水器20和第二分集水器21,第一分集水器20包括第一阀门,第二分集水器21包括第二阀门,入水管路17通过第一阀门与降温器12的入水口连接,出水管路18通过第二阀门与降温器12的出水口连接。
在一些可选的实施例中,集装箱模块预制化数据中心在施工前进行提前预制,在施工现场直接进行装配组成完整的数据机房。
本发明的集装箱模块预制化数据中心在施工前进行提前预制,在施工现场可直接进行装配组成完整数据,安装工艺和质量得到有效的保障。
在一些可选的实施例中,机柜5表面还贴附有温度传感器(图中未示出),机柜5表面的温度传感器可用于实时监测机柜5温度,可预设温度阈值,当超过阈值时则先启动液冷系统10带走85%的散热量,再启动风冷系统11,也可以根据机柜5的实际温度仅开启液冷系统10或风冷系统11其中之一。
在一些可选的实施例中,入水管路17和出水管路18端部均对夹设有截止阀22。可以根据实际情况控制入水管路17和出水管路18的开启和关闭,利于系统维护。
在一些可选的实施例中,中空腔内的液体为冷却介质。冷却介质为低温流体。冷却介质是通过对流方式换热,最后实现热量传递使高温流体迅速降温的。
在一些可选的实施例中,中空腔为蛇形管道,蛇形管道内具有液体。蛇形管道的接触面积大,有利于热传递,可以理解的是蛇形管道可以为多个沿水平面方向上排布、沿垂直于水平面方向上延伸的管道。
通过上述实施例可知,本发明提供的集装箱模块预制化数据中心,至少实现了如下的有益效果:
本发明的集装箱模块预制化数据中心具有立方体的主体,主体包括顶板、底板和侧壁,由顶板指向所述底板的方向上,侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁与第二侧壁可拆卸连接,不受公路运输极限高度的限制,安装方便,工期短;
本发明的集装箱模块预制化数据中心中具有液冷系统和风冷系统,液冷系统和风冷系统相结合,能够实现良好的降温效果;液冷系统具有降温器,降温器贴附在机柜的表面,降温器的材料为掺杂石墨烯的金属,降温器具有入水口和出水口,降温器具有中空腔,所述中空腔内具有液体,通过设置降温器能够带走85%的散热量,提高了散热效率;降温器的材料中掺杂了石墨烯,石墨烯具有良好的导热性能,能够有效的散热;
本发明的集装箱模块预制化数据中心在施工前进行提前预制,在施工现场可直接进行装配组成完整数据,安装工艺和质量得到有效的保障。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,包括:
立方体的主体,所述主体包括顶板、底板和侧壁,所述侧壁分别与所述顶板和所述底板连接,由所述顶板指向所述底板的方向上,所述侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁与所述第二侧壁可拆卸连接;
位于所述主体内部的多个机柜、配电柜、电池柜和消防柜;所述主体内还包括通风道;
散热系统,所述散热系统包括液冷系统和风冷系统,其中,所述液冷系统用于对所述机柜进行液冷散热,所述风冷系统用于对所述机柜进行风冷散热;
所述液冷系统包括降温器、冷液管路、冷液分配单元和冷却塔,所述冷液管路和所述冷液分配单元设置与所述顶板的内壁,所述冷却塔位于所述顶板的外壁;所述降温器贴附在所述机柜的表面,所述降温器的材料为掺杂石墨烯的金属,所述降温器具有入水口和出水口,所述降温器具有中空腔,所述中空腔内具有液体;所述冷液管路与所述降温器连接,所述冷液管路用于将所述降温器中的液体进行循环;所述冷液分配单元与所述冷液管路连接,所述冷液分配单元用于通过所述冷液管路分配循环至所述降温器中的液体;所述冷却塔与所述液冷分配单元中的管路连接,所述冷却塔用于通过所述集装箱模块预制化数据中心外侧的环境温度对管路内部的液体进行降温,再将降温后的液体循环至所述液冷分配单元的管路中;
所述风冷系统包括蒸发冷却器,所述蒸发冷却器设置于所述顶板的内壁,与所述通风道连通,用于通过所述通风道进行风冷散热。
2.根据权利要求1所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,所冷液管路包括入水管路和出水管路,所述主体内还包括分集水器,所述分集水器包括第一分集水器和第二分集水器,所述第一分集水器包括第一阀门,所述第二分集水器包括第二阀门,所述入水管路通过所述第一阀门与所述降温器的入水口连接,所述出水管路通过所述第二阀门与所述降温器的出水口连接。
3.根据权利要求1所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,由所述顶板指向所述底板的方向上,所述第一侧壁与所述第二侧壁的高度之和在4-5m之间。
4.根据权利要求1所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,所述集装箱模块预制化数据中心在施工前进行提前预制,在施工现场直接进行装配组成完整的数据机房。
5.根据权利要求1所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,所述机柜表面还贴附有温度传感器。
6.根据权利要求2所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,所述入水管路和所述出水管路端部均对夹设有截止阀。
7.根据权利要求1所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,所述中空腔内的液体为冷却介质。
8.根据权利要求1所述的集装箱模块预制化数据中心,其特征在于,所述中空腔为蛇形管道,所述蛇形管道内具有所述液体。
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