CN113739288A - 数据中心冷却系统及数据中心机房 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据中心冷却系统及数据中心机房,智能监测模块与间接蒸发冷却模块连接,用于监测数据中心室外的温度控制及控制间接蒸发冷却模块运行;间接蒸发冷却模块设于数据中心内,用于室内空气循环通过间接蒸发冷却模块与室外空气进行热交换;喷淋装置设置在间接蒸发冷却模块的侧部,用于对数据中心内循环热空气进行喷淋降温制冷;辅助空调设备设置在数据中心的侧部,用于对数据中心内循环热空气进行辅助制冷降温;排风机模块设于间接蒸发冷却模块的侧部,用于排出数据中心内间接蒸发冷却后形成的外循环热空。本发明可以有效降低冷却系统对数据中心进行冷却的功耗,提高制冷设备的使用寿命和制冷效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心冷却技术领域,尤其涉及一种数据中心冷却系统及数据中心机房。
背景技术
目前,数据中心内的服务器设备在运行时会散发大量的热量,如果不及时将产生的热量散失掉,数据中心内的设备会由于温度过高出现故障,影响数据中心的正常运行,为维持设备保持在稳定的温度,为此,需要为数据中心配备冷却系统,以维持数据中心内各个设备的正常工作温度。
同时,现有的数据中心内基于AHU空调机组实现制冷降温,但大多数空调机组无法根据室外的温度进行自动调节,导致AHU空调机组一直长时间运行,空调机组在长时间工作过程中消耗较多的电能,导致通过空调系统对数据中心进行冷却的同时也产生了较高的功耗,且空调机组长时间运行会导致使用寿命缩短,制冷效果降低,由鉴于此,需要提供一种可以智能调节的冷却系统。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种数据中心冷却系统及数据中心机房的新技术方案。
为实现上述目的,本申请提供一种数据中心冷却系统,包括:智能监测模块、间接蒸发冷却模块、喷淋装置、辅助空调设备及排风机模块;
所述智能监测模块与所述间接蒸发冷却模块连接,用于监测数据中心室外的温度控制及控制所述间接蒸发冷却模块运行;
所述间接蒸发冷却模块,设于数据中心内,用于室内空气循环通过所述间接蒸发冷却模块与室外空气进行热交换;
所述喷淋装置设置在所述间接蒸发冷却模块的侧部,用于对所述数据中心内循环热空气进行喷淋降温制冷;
所述辅助空调设备设置在所述数据中心的侧部,用于对所述数据中心内循环热空气进行辅助制冷降温;
所述排风机模块设于所述间接蒸发冷却模块的侧部,用于排出所述数据中心内间接蒸发冷却后形成的外循环热空气。
进一步地,所述智能监测模块包括检测模块和控制器,所述检测模块与所述间接蒸发冷却模块连接,用于监测数据中心室外的外循环冷空气的温度。
进一步地,所述控制器与所述检测模块连接,用于根据室外温度,在所述室外温度小于预先设定的温度阈值时,触发所述间接蒸发冷却模块停止对外循环冷空气进行降温,使所述外循环冷空气直接进入送风风道,以及在所述室外温度等于或大于所述温度阈值时,触发所述间接蒸发冷却模块对所述外循环冷空气进行降温。
进一步地,所述排风机模块包括排风风机与排风通道,所述排风风机设于所述排风通道的室外出风口处,所述排风通道与所述排风风机连接,所述排风通道贯通连接与室外大气连通,所述排风通道将所述数据中心内输出的外循环热空气由下向上排出到室外。
进一步地,所述排风机模块根据所述间接蒸发冷却模块的数量设置所述排风通道的数量,所述数据中心两侧的所述间接蒸发冷却模块对应设置单独的排风通道,所述数据中心中间的每两个所述间接蒸发冷却模块共用一个排风通道。
进一步地,所述排风通道还设有排风口,所述排风口的四周设有百叶结构,所述百叶结构为所述排风口面积的80%-90%。
本发明还提供一种数据中心机房,包括上述的数据中心冷却系统。
进一步地,所述数据中心机房为多层结构,所述冷却系统分布于所述数据中心机房的每层。
进一步地,所述数据中心机房的每层还设有机械消防排烟系统,所述机械消防排烟系统分别设置在机房过道与模块机房内。
进一步地,所述数据中心机房内还设置有柜式湿膜加湿器。
本发明提供的数据中心冷却系统及数据中心机房,通过设置智能监测模块、间接蒸发冷却模块、喷淋装置、辅助空调设备及排风机模块组合的方式,根据智能检测模块实时监测室外温度,进而调节控制制冷设备的运行,智能控制数据中心的制冷系统,从而可以有效降低冷却系统对数据中心进行冷却的功耗,提高制冷设备的使用寿命和制冷效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为本发明实施例提供的数据中心冷却系统的结构示意图;
附图2为本发明实施例提供的智能监测模块的结构示意图;
附图3为本发明实施例提供的空气流动示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以表示方位或位置关系以外,还可能表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“设置”、“固定”、“安装”、“连接”等应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示,本实施例提供的一种数据中心冷却系统,可应用于数据中心机房,包括智能监测模块1、间接蒸发冷却模块2、喷淋装置3、辅助空调设备4及排风机模块5,智能监测模块1与间接蒸发冷却模块2连接,用于监测数据中心室外的温度控制及控制间接蒸发冷却模块2运行;间接蒸发冷却模块2设于数据中心内,用于室内空气循环通过间接蒸发冷却模块2与室外空气进行热交换;喷淋装置3设置在间接蒸发冷却模块2的侧部,用于对数据中心内循环热空气进行喷淋降温制冷;辅助空调设备4设置在数据中心的侧部,用于对数据中心内循环热空气进行辅助制冷降温;排风机模块5设于间接蒸发冷却模块2的侧部,用于排出数据中心内间接蒸发冷却后形成的外循环热空气d。
本实施例中的数据中心冷却系统,如图1-3所示,每层数据中心机房均设置有若干个间接蒸发冷却模块2,智能监测模块1与间接蒸发冷却模块2连接,智能监测模块1包括检测模块11和控制器12,用于监测数据中心室外的温度控制及控制间接蒸发冷却模块2运行,控制器12根据室外温度,控制间接蒸发冷却模块2的工作状态,在满足对数据中心进行冷却的基础上,降低室外温度较低时间接蒸发冷却模块消耗的电能,进一步降低了该数据中心冷却系统的功耗;间接蒸发冷却模块2设于数据中心内,用于室内空气循环通过间接蒸发冷却模块2与室外空气进行热交换,当楼层的数据中心室外温度达到智能监测模块1预设的第一区间值时,当前楼层中的间接蒸发冷却模块2利用室外的外循环冷空气c对当前楼层数据机房所产生的内循环热空气b进行间接蒸发冷却,形成内循环冷空气a和外循环热空气d;喷淋装置3设置在间接蒸发冷却模块2的侧部,用于对数据中心内循环热空气b进行喷淋降温制冷,当前楼层的数据中心室外温度达到智能监测模块1预设的第二区间值时,当前楼层中的喷淋装置3启动,对内循环热空气b进行喷淋冷却,形成喷淋冷却后的内循环热空气b;并且当前楼层中的间接蒸发冷却模块2对喷淋冷却后的内循环热空气b的进行间接蒸发冷却,形成内循环冷空气a和外循环热空气d;辅助空调设备4设置在数据中心的侧部,用于对数据中心内循环热空气b进行辅助制冷降温,当前楼层的数据中心室外温度达到智能监测模块1预设的第三区间值时,当前楼层中的辅助空调设备4启动,对内循环热空气进行辅助制冷,形成辅助制冷后的内循环热空气b;并且,当前楼层中喷淋设备热启动,对辅助制冷后的内循环热空气b进行喷淋冷却,形成喷淋冷却后的内循环热空气b;并且当前楼层中的AHU空调机组对喷淋冷却后的内循环热空气b的进行间接蒸发冷却,形成内循环冷空气c和外循环热空气d,本实施例中采用间接蒸发冷却模块2、喷淋装置3、辅助空调设备4组合的方式,根据实际情况选择开启上述不同的制冷设备,能够充分利用空气处理机组1,并且在耗能较少的同时取得良好的制冷效果排风机模块5设于间接蒸发冷却模块2的上部,用于排出数据中心内间接蒸发冷却后形成的外循环热空气d,所谓间接蒸发冷却,即室外温度较低的外循环冷空气c在对数据中心机房所产生的内循环热空气b进行冷量传递以给内循环热空气b降温时,外循环冷空气c与内循环热空气b并不直接接触。本发明提供的数据中心冷却系统可以根据智能检测模块实时监测室外温度,进而调节控制制冷设备的运行,智能控制数据中心的制冷系统,从而可以有效降低冷却系统对数据中心进行冷却的功耗,提高制冷设备的使用寿命和制冷效率。
在一种具体实施方式中,如图2所示,智能监测模块1包括检测模块11和控制器12,检测模块11与间接蒸发冷却模块2连接,用于监测数据中心室外的外循环冷空气c的温度,控制器12根据室外温度,控制间接蒸发冷却模块2的工作状态,在满足对数据中心进行冷却的基础上,降低室外温度较低时间接蒸发冷却模块2消耗的电能,进一步降低了该数据中心冷却系统的功耗。
在一种具体实施方式中,控制器12与检测模块11连接,用于根据室外温度,在室外温度小于预先设定的温度阈值时,使外循环冷空气c直接进入送风风道,通过空调机组的换热器对送风通道中传输的热风进行换热,对热风进行冷却的效果就能够满足对数据中心进行冷却的要求,此时控制器12控制间接蒸发冷却模块2停止对外循环冷空气c进行降温,降低间接蒸发冷却模块2的耗电量,以及在室外温度等于或大于温度阈值时,单纯通过空调机组的换热器进行换热对热风进行降温无法满足对数据中心进行冷却的要求,此时控制器12控制间接蒸发冷却模块2通过间接蒸发冷却方式对热风进行降温,结合换热器对热风进行的降温处理,保证可以满足对数据中心进行冷却的要求。
在一种具体实施方式中,排风机模块5包括排风风机与排风通道,排风风机设于排风通道的室外出风口处,排风通道与排风风机连接,每层数据中心的排风通道贯通连接与室外大气连通,排风通道将述数据中心内输出的外循环热空气由下向上排出到室外,本实施例中由于单独设置了贯穿于所有楼层的排风通道,使得所有楼层中同样位置的制冷空调机组中的外循环热空气可以沿同一排风通道从下向上排出数据中心,从而很好的避免了外循环热空气与外循环冷空气接触的问题,解决了本应低温的外循环冷空气c温度因被外循环热空气d混合而升高的问题。
在一种优选方式中,排风机模块5根据间接蒸发冷却模块2的数量设置排风通道的数量,数据中心两侧的间接蒸发冷却模块2对应设置单独的排风通道,数据中心中间的每两个间接蒸发冷却模块2共用一个排风通道,数据中心楼层中所产生的内循环冷空气流入当前楼层的数据机房对数据机房进行冷却,且外循环热空气d通过贯穿于数据中心所有楼层的排风通道,由下向上排出数据中心。
在一种优选方式中,排风通道还设有排风口,排风口的尺寸为5m*0.6m左右,排风口的四周设有百叶结构,百叶结构为排风口面积的80%-90%,百叶结构水平向上倾斜45°-60°设置,以保证外循环热空气d从下向上排出数据中心机房的顶部进入大气中。
本发明还提供了一种数据中心机房,包括如本发明实施例的数据中心冷却系统。
在一种具体实施方式中,数据中心机房为多层结构,冷却系统分布于数据中心机房的每层,可以单独监测每层数据中心机房的室外温度,根据每层数据中心机房的室外温度对每层数据中心机房启动不同的制冷模式。
在一种优选方式中,数据中心机房的每层还设有机械消防排烟系统,机械消防排烟系统分别设置在机房过道与模块机房内,降低了安全隐患问题,提高了数据中心机房的安全性。
在一种优选方式中,数据中心机房内还设置有柜式湿膜加湿器,为了有效防止因内部湿度小,数据机房及配电设备模块在冬季需要进行加湿处理,采用机房专用的柜式湿膜加湿器,柜式湿膜加湿器为等焓加湿,所用加湿用水源均为软化水,且柜式湿膜加湿器加湿后空气温度能降低3~4℃,柜式湿膜加湿器不仅能耗低,而且对于同时需要制冷和加湿的场所有很好的节能效果,同时有效防止过于因干燥造而成的安全隐患,提高安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数据中心冷却系统,包括:智能监测模块、间接蒸发冷却模块、喷淋装置、辅助空调设备及排风机模块;
所述智能监测模块与所述间接蒸发冷却模块连接,用于监测数据中心室外的温度控制及控制所述间接蒸发冷却模块运行;
所述间接蒸发冷却模块,设于数据中心内,用于室内空气循环通过所述间接蒸发冷却模块与室外空气进行热交换;
所述喷淋装置设置在所述间接蒸发冷却模块的侧部,用于对所述数据中心内循环热空气进行喷淋降温制冷;
所述辅助空调设备设置在所述数据中心的侧部,用于对所述数据中心内循环热空气进行辅助制冷降温;
所述排风机模块设于所述间接蒸发冷却模块的侧部,用于排出所述数据中心内间接蒸发冷却后形成的外循环热空气。
2.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统,其特征在于,所述智能监测模块包括检测模块和控制器,所述检测模块与所述间接蒸发冷却模块连接,用于监测数据中心室外的外循环冷空气的温度。
3.根据权利要求2所述的数据中心冷却系统,其特征在于,所述控制器与所述检测模块连接,用于根据室外温度,在所述室外温度小于预先设定的温度阈值时,触发所述间接蒸发冷却模块停止对外循环冷空气进行降温,使所述外循环冷空气直接进入送风风道,以及在所述室外温度等于或大于所述温度阈值时,触发所述间接蒸发冷却模块对所述外循环冷空气进行降温。
4.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统,其特征在于,所述排风机模块包括排风风机与排风通道,所述排风风机设于所述排风通道的室外出风口处,所述排风通道与所述排风风机连接,所述排风通道贯通连接与室外大气连通,所述排风通道将所述数据中心内输出的外循环热空气由下向上排出到室外。
5.根据权利要求4所述的数据中心冷却系统,其特征在于,所述排风机模块根据所述间接蒸发冷却模块的数量设置所述排风通道的数量,所述数据中心两侧的所述间接蒸发冷却模块对应设置单独的排风通道,所述数据中心中间的每两个所述间接蒸发冷却模块共用一个排风通道。
6.根据权利要求5所述的数据中心冷却系统,其特征在于,所述排风通道还设有排风口,所述排风口的四周设有百叶结构,所述百叶结构为所述排风口面积的80%-90%。
7.一种数据中心机房,其特征在于,包括如权利要求1-6任一所述的数据中心机房冷却系统。
8.根据所述权利要求7所述的数据中心机房,其特征在于,所述数据中心机房为多层结构,所述冷却系统分布于所述数据中心机房的每层。
9.根据所述权利要求8所述的数据中心机房,其特征在于,所述数据中心机房的每层还设有机械消防排烟系统,所述机械消防排烟系统分别设置在机房过道与模块机房内。
10.根据所述权利要求9所述的数据中心机房,其特征在于,所述数据中心机房内还设置有柜式湿膜加湿器。
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