CN206001640U - 一种数据中心散热控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数据中心散热控制系统，包括并柜设置的空调柜和设备柜，所述空调柜和设备柜形成连通的风道，所述风道连通空调柜出风口和空调柜回风口；还包括用于调整空调柜出风量制冷范围的内循环风机；所述内循环风机设置于所述风道。当检测到空调近端与空调远端设备处风量差异较大时，可控制加块空调远端内循环风机的转速，提高出风量，减慢空调近端内循环风机的转速，降低出风量，平衡数据中心内部的风压，避免因大量冷空气流入空调近端设备而无法送风至空调远端，离空调较远的设备降温效果不佳，造成设备制冷不均匀的现象。
Description
技术领域
本实用新型属于散热控制系统，具体涉及一种数据中心散热控制系统。
背景技术
随着互联网的不断发展，数据中心建设速度惊人，数据中心高密度集中了大量的耗能产热设备，而数据中心设备通常不宜在高温的环境下运行，如何为这些设备提供良好的运行环境已然成为数据中心发展不可回避的问题，亟待解决。
传统的散热方式，采用机柜前后柜门开孔通透送冷方式，机房全敞开方式，提供稳定可靠的温湿度环境。但效率比较低，存在大量的局部热点，冷热不均的情况。目前数据中心散热从先前开放式风道慢慢往密闭式风道方向发展，空调距离服务器设备机柜很近，空调冷风可以直接送至机柜附近，同时空调吹出的冷风与设备柜的进风口形成封闭式冷风道，空调的回风口与设备机柜散发出的热量形成封闭式热风道，能有效的给服务器设备制冷散热，不会与外部环境产生大的热量交换，一定程度上提高了空调的功率利用率。但冷风道较为狭窄，空气经空调制冷后采用强风制冷方式在狭小的冷风道给设备制冷，由于空调出风量较大，而设备进风量较小，一方面造成了冷热风道的风量不平衡，不利于冷热风的循环；另一方面导致冷风道风阻很大，大量冷风从空调近端的设备、缝隙流入热风道，无法送风至空调远端，风道内空气易出现冷热不均匀的现象，离空调较远的设备降温效果不佳，且冷热气流的输送阻力较大影响离心风机寿命，如下图1所示。图中1为空调机柜，2为制冷组件，3为IT设备，4为离心风机，从图1中可以看出离空调（包括空调机柜1、制冷组件3、离心风机4）较远的IT设备3降温效果不佳。如果风道不顺畅还会影响离心风机4的使用寿命。
我们对机房的冷却要求越来越高，空调送风的距离也要求变长，这样才能是距离空调出风口较远的机柜都能有一个良好的制冷效果。另一方面，机房内需要形成一个畅通的气流组织，如果气流组织处理不当，导致冷热气流的输送阻力较大，且产生冷热气流的混合，这必然导致制冷量浪费，PUE (power usage effectiveness，评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比)值高，造成巨大的能源浪费。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种数据中心散热控制系统，最大效率的利用空调制冷量，使位于空调近端和远端的设备均有良好的制冷效果。
本实用新型采用以下技术方案实现：一种数据中心散热控制系统，包括并柜设置的空调柜和设备柜，所述空调柜和设备柜形成连通的风道，所述风道连通空调柜出风口和空调柜回风口；其特征在于：还包括用于调整空调柜出风量制冷范围的内循环风机；所述内循环风机设置于所述风道。
在本实用新型一实施例中，所述设备柜设置有用于放置IT设备的设备区；所述风道还包括间隙风道；所述间隙风道为所述设备区与相邻设备区间的连通道、和/或设备区与设备柜侧壁间的连通道、和/或设备区与空调柜侧壁间的连通道。
在本实用新型一实施例中，所述内循环风机设置在所述间隙风道上。
在本实用新型一实施例中，还包括一用于控制所述内循环风机的转速的控制单元，且所述控制单元与所述内循环风机连接。
在本实用新型一实施例中，还包括用于检测内循环风机出风口的风量或风速的内循环风机检测单元、用于检测空调柜出风口的风量或风速的空调检测单元、用于检测设备区的风量或风速或温度的设备检测单元；所述空调检测单元、设备检测单元、空调检测单元分别与所述控制单元连接的。
在本实用新型一实施例中，所述内循环风机、内循环风机检测单元个数均为N，N为不小于1的自然数；空调检测单元个数为M，M为不小于1的自然数；设备检测单元个数为n，n为不小于1的自然数。
在本实用新型一实施例中，还包括与所述控制单元连接的报警装置及触摸显示屏。
与现有技术相比，本实用新型针对冷热风道相对隔离的数据中心，热气流经过空调内部的制冷组件制冷后，经由离心风机吹向冷风道，空调出风量较大，而设备进风量较小，容易造成冷热风道的压力不平衡等问题。本实用新型中所述的风道包括冷风道、热风道以及连通冷风道和热风道的间隙风道，在冷风道与热风道之间使用内循环风机向热风道抽风的方式，平衡冷热风道的风压，增强冷风道或热风道末端的风力，加强冷热风道的交互性，解决冷热风道温度、风压不均的问题；同时能有效减少冷风道风阻，延长离心风机寿命。
当设备检测单元检测到空调近端与空调远端设备区风量或温度差异较大时，控制单元可控制加块空调柜远端内循环风机的转速，提高出风量，同时减慢空调柜近端内循环风机的转速，降低出风量，平衡数据中心内部的风压，避免因大量冷空气流入空调柜近端设备而无法送风至空调柜远端，导致离空调柜较远的设备降温效果不佳，进而造成设备制冷不均匀的现象。
控制单元可根据各设备区的风量或温度，控制不同位置的内循环风机的转速，使得空调吹出的制冷量大量诱导至温度较高的设备区给设备制冷，温度较低的设备区分配较少的制冷量，根据风量或温度实现按需分配。避免大量的制冷量集中制冷，最大限度的利用制冷量，有利于提高PUE值，充分利用资源。
附图说明
图1为现有的数据中心散热控制系统。
图2为本实用新型一实施例的安装示意图。
图3为本实用新型另一实施例的安装示意图。
图4为本实用新型的电路控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。
本实用新型提供一种数据中心散热控制系统，一种数据中心散热控制系统，包括并柜设置的空调柜和设备柜，所述空调柜和设备柜形成连通的风道，所述风道连通空调柜出风口和空调柜回风口；其还包括用于调整空调柜出风量制冷范围的内循环风机；所述内循环风机设置于所述风道。
进一步的，所述设备柜设置有用于放置IT设备的设备区；所述风道还包括间隙风道；所述间隙风道为所述设备区与相邻设备区间的连通道、和/或设备区与设备柜侧壁间的连通道、和/或设备区与空调柜侧壁间的连通道。
进一步的，所述内循环风机设置在所述间隙风道上。
进一步的，还包括一用于控制所述内循环风机的转速的控制单元，且所述控制单元与所述内循环风机连接。
进一步的，还包括用于检测内循环风机出风口的风量或风速的内循环风机检测单元、用于检测空调柜出风口的风量或风速的空调检测单元、用于检测设备区的风量或风速或温度的设备检测单元；所述空调检测单元、设备检测单元、空调检测单元分别与所述控制单元连接的。
进一步的，所述内循环风机、内循环风机检测单元个数均为N，N为不小于1的自然数；空调检测单元个数为M，M为不小于1的自然数；设备检测单元个数为n，n为不小于1的自然数。
进一步的，还包括与所述控制单元连接的报警装置及触摸显示屏。
本实用新型具体实施例的结构示意图参见图2-3，主要控制原理框图参见图4。图2中，空调柜设置与两个设备柜之间，空调柜左右两侧均有出风口和回风口，左右侧各自形成循环的风道。图3中，空调柜位于并柜设置在设备柜的一端，空调柜仅有一个出风口和一个回风口并形成循环的风道。
空调柜1：用于安装空调组件的柜体；制冷组件2：热气流经空调内部的制冷组件带走热量，把热风变成冷风吹出；离心风机4：设置于空调柜出风口附近，将经制冷组件产生的冷气流吹出空调，保持制冷组件表面的气流循环；设备柜3：用于放置设备的柜体；内循环风机5：可控制风机的转速，加强冷热风道气流的交互流通，保持数据中心内部的空气循环。内循环风机检测单元6-1检测内循环风机出风口的风速或风量，空调检测单元6-2检测空调出风口的风速或风量，设备检测单元6-3用于检测设备区的风速或风量或温度。控制单元根据空调出风口的风量、设备区风量或温度来控制不同内循环风机是否工作以及工作的转速。当各设备检测单元检测到空调近端设备与空调远端设备的风量差异较大时，可控制加快空调远端的内循环风机的转速，提高出风量，减慢空调近端的内循环风机的转速，降低出风量，平衡数据中心内部的风压，避免因大量冷空气流入空调近端设备而无法送风至空调远端，离空调较远的设备降温效果不佳，造成设备制冷不均匀的现象。控制单元根据不同的设备检测单元检测的参数，控制给出不同内循环风机相应的转速给定值，通过PWM控制来调节内循环风机的转速。相应的内循环风机检测单元检测内循环风机出风口的实际风速反馈给控制单元作为闭环控制。
增加内循环风机，通过控制内循环风机的转速来补偿不同冷热风道的风压差异，空调近端、远端风量差异。
在本实用新型一实例所述内循环风机、内循环风机风速检测单元的个数均为N，N为不小于1的自然数；空调风速检测单元个数为M，M为不小于1的自然数；设备风速检测单元个数为n，n为不小于1的自然数。
以图2和图3为例，每台设备柜都配置有一内循环风机。控制单元可根据各设备区的风量或温度，控制不同位置的内循环风机的转速，使得空调吹出的制冷量大量诱导至温度较高的设备区给设备制冷，温度较低的设备区分配较少的制冷量，根据风量或温度实现按需分配。与图1相比，本实用新型的冷风道与热风道相对独立，避免冷热气流混合，同时避免大量的制冷量集中制冷，最大限度的利用制冷量，有利于提高PUE值，充分利用资源。
在本实用新型的其他实施例中还包括与所述控制单元连接的报警装置及触摸显示屏等外围设备，使得本系统更便于使用。
上述实施方式的理解的描述仅仅是为帮助理解本实用新型，而不是用来限制本实用新型的。本领域技术人员均可以利用本实用新型的思想进行一些改动和变化，只要其技术手段没有脱离本实用新型的思想和要点，仍然在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种数据中心散热控制系统，包括并柜设置的空调柜和设备柜，所述空调柜和设备柜形成连通的风道，所述风道连通空调柜出风口和空调柜回风口；其特征在于：还包括用于调整空调柜出风量制冷范围的内循环风机；所述内循环风机设置于所述风道。
2.根据权利要求1所述的数据中心散热控制系统，其特征在于：所述设备柜设置有用于放置IT设备的设备区；所述风道还包括间隙风道；所述间隙风道为所述设备区与相邻设备区间的连通道、和/或设备区与设备柜侧壁间的连通道、和/或设备区与空调柜侧壁间的连通道。
3.根据权利要求2所述的数据中心散热控制系统，其特征在于：所述内循环风机设置在所述间隙风道上。
4.根据权利要求1-3任一所述的数据中心散热控制系统，其特征在于：还包括一用于控制所述内循环风机的转速的控制单元，且所述控制单元与所述内循环风机连接。
5.根据权利要求4所述的数据中心散热控制系统，其特征在于：还包括用于检测内循环风机出风口的风量或风速的内循环风机检测单元、用于检测空调柜出风口的风量或风速的空调检测单元、用于检测设备区的风量或风速或温度的设备检测单元；所述空调检测单元、设备检测单元、空调检测单元分别与所述控制单元连接的。
6.根据权利要求5所述的数据中心散热控制系统，其特征在于：所述内循环风机、内循环风机检测单元个数均为N，N为不小于1的自然数；空调检测单元个数为M，M为不小于1的自然数；设备检测单元个数为n，n为不小于1的自然数。
7.根据权利要求1所述的数据中心散热控制系统，其特征在于：还包括与所述控制单元连接的报警装置及触摸显示屏。
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| CN201621001101.1U CN206001640U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种数据中心散热控制系统 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108917109A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-30 | 维谛技术有限公司 | 一种机房制冷系统、空调风量调节控制方法和装置 |
| CN111102692A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调控制方法、装置及空调 |
| CN111964157A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-20 | 广州豪特节能环保科技股份有限公司 | 一种低能耗的机柜级精密空调 |
| US11237605B2 (en) * | 2020-05-20 | 2022-02-01 | Core Scientific, Inc. | System and method for cooling computing devices |
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2016
- 2016-08-31 CN CN201621001101.1U patent/CN206001640U/zh active Active
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