CN207527762U - 数据中心机房用智能化热通道封闭系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种数据中心机房用智能化热通道封闭系统，在机房内采用隔离模块将热通道区域进行封闭，机房内机柜前端的设备吸入冷气，通过给设备降温后，形成热空气由机柜后端排出至热通道，热通道内的热空气排至空调回风口；所述热通道为框架结构，框架上设置钣金封板包裹封闭，热通道两端均安装封闭门，封闭门配有门禁系统；热通道内安装led照明系统和环境传感器。本实用新型所述的热通道封闭系统，大大提高系统的冷能效率和容量。

Description

数据中心机房用智能化热通道封闭系统

技术领域

本实用新型涉及数据中心机房装修技术领域，具体的来说涉及一种数据中心机房的热通道封闭系统。

背景技术

在过去的几年里，数据中心行业经历了迅速的发展，以便与不断变化的用户期望保持一致。大数据，互联网+,数据中心成为许多企业发展核心业务的必要支撑。云计算也是席卷数据中心行业的一个巨大的潮流。很多企业都转向云数据中心部署，以便能够快速的部署新的服务，并巩固和加强现有的基础设施投资，以实现最佳投资回报。实施成功的云基础设施需要更加先进的数据中心技术，如更快的广域网络、功能强大的服务器、巨大的存储容量和普遍部署的高性能虚拟化。其要求实现一个端到端的技术愿景。

在数据中心里，制冷方式有很多种，比如房间级的包围设备制冷，也就是传统的把机房空调放置在机房的周围，通过高架地板，加上打孔的地板，把冷风送到机柜的前部，也就是冷风到里面去。这种方式能够满足的范围是在每个机柜不能超过3000瓦的制冷范围。所以，在传统的低密度的机房里面，都是采用这种房间级的包围式制冷。而如今为了解决高密度机柜的散热问题，采用水平式送风的方式，它可以把整个制冷的空调放在机柜行里面，放在紧靠热负载的地方，快速地把机柜后部的热空气吸入制冷以后，通过前部排到机柜聚风口的地方，大大提高了制冷效率。

由于互联网业务量的不断发展，数据中心单机柜的密度不断提高，为确保设备的正常运行，用户对于机房环境有了更高的需求，传统采用地板下送风的制方式正在被采取水平送风行级的制冷方式所取代，机房的布局方式分为冷通道和热通道，也就是面对面、背靠背的摆放方式。

水平送风方式虽然制冷量高，但冷热空气的混合严重，因此为了更进一步提高散热的效率，需要将冷热通道进行隔离，传统采用冷通道的隔离方式，这种方式安装和使用便捷，在地板下送风的制方式被广泛使用，然而对水平送风方式损耗大大。所以需要开发一种数据中心智能化热通道封闭系统，隔离机房冷热通道，提升机房制冷效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种数据中心机房用智能化热通道封闭系统。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

数据中心机房用智能化热通道封闭系统，在机房内采用隔离模块将热通道区域进行封闭，机房内机柜前端的设备吸入冷气，通过给设备降温后，形成热空气由机柜后端排出至热通道，热通道内的热空气排至空调回风口；所述热通道为框架结构，框架上设置钣金封板包裹封闭，热通道两端均安装封闭门，封闭门配有门禁系统；热通道内安装led照明系统和环境传感器。

所述机柜的排热空洞与热通道密封对接。

所述机柜用的母线和插接箱位于热通道封闭之外。

所述框架采用方管或型材拼接而成，框架与吊顶和地板连接固定。

所述机柜上方至吊顶空间为双层式封闭结构，内侧为全黑封闭式钣金封板；外侧为开孔式钣金封板，封板上装有温度状态显示灯，钣金中间空间用于机柜的强电或弱电的走线。

封闭门采用钣金结构，钣金上设置用于观察通道的透明玻璃。

热通道内设有烟雾传感器和温湿度传感器，并且带有信号输出接口，将信息传输到后端环控平台。

所述热通道框架设置有预制支架模块替代通道内没有到位机柜。

有益效果：

(1)封闭通道后可提高精密空调的送风温度

不采用封闭系统的数据中心制冷系统所设置的送风温度则要比IT设备所要求的温度低得多,以防止局部过热点的产生。产生局部过热点的原因是在冷风离开精密空调到达IT机柜前的过程中，热量与冷风产生混合引起温度升高。采用封闭系统后隔离冷热风，因此允许提高冷风的送风温度。

(2)提升空调制冷效率

热通道封闭后，空调的回风温度提高，而较高的回风为温度有助于提升冷却盘管的热交换，提升压缩机的工作效率，从而提高制冷容量和整体的能效。

(3)消除局部过热点

封闭系统能阻止冷风在离开制冷设备到达IT机柜前的过程中与废热的混合。这意味着在制冷装置一侧的送风温度等于IT设备进风口温度，即统一的IT设备进风口温度。当没有冷、热风混合，可以在不产生局部过热点的前提下提高送风温度，延长节能冷却模式的运行时长。

(4)加湿/除湿成本降低。

通过消除冷、热风混合，设定较高的制冷系统送风温度，可以使制冷系统在高于露点温度的工况下运行。当送风温度高于露点温度，空气中的湿度就不会降低。如果湿度不降低，那么就不需要加湿，节约了电能和水。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型所述的热通道封闭系统整体示意图。

图2为本实用新型所述的热通道封闭门示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

技术方案原理：数据中心智能热通道封闭系统将热通道密闭，以搜集IT设备的排出的热空气，防止其流入冷通道与冷气进行混合，并全部流入精密空调回风口内对其进行冷却，使之可以被送至IT设备进风口，形成一个可支持高密度IT负载的独立式系统。

数据中心内冷、热气流的混合会提高送风温度，降低IT设备的可用性。热通道封闭后可实现的最高温度空气送回机房空调机，提高系统的效率和容量。

参看图1，热通道封闭系统是采用隔离模块将机房内的热通道区域进行封闭，机柜前端的设备吸入冷气，通过给设备降温后，形成热空气由机柜后端排出至热通道后，能迅速回到空调回风口，减少冷气和热气直接混合造成的冷量浪费，使热回风和送风完全隔绝,显著提高空调机的冷量利用率,也带走更多设备产生的热量，达到更高的节能效果，降低了机房的pue值；同时热通道封闭后，其余区域形成一个冷池的空间，机房整体温度低，保证了运维人员在合适的温度环境下进行工作。

热通道封闭系统整体框架采用方管或型材，通过外置或内置连接件拼接组合，与机柜1和吊顶连接，并采用钣金封板包裹封闭。每个封闭热通道两端均安装封闭门2，封闭门配有门禁系统；通道内安装led照明系统和环境传感器，并配置控制单元可远程操作和实施检测。

由于热通道封闭，数据中心内的气流从机柜后侧流出后，全部从热通道上方的回风口回到数据中心空调间，避免了回流到冷通道内造成冷热混合，提高了机房的制冷效率。

主要技术参数

1、所用材料均符合机房消防、阻燃等要求，整体方案设计满足消防等规范的要求；

2、对于机房每个通道距离、机柜型号以及安装情况均有所不同的情况下，结构件设计时需根据现场实际情况进行设计，确保施工时不移动现有机柜；

3、整体框架采用方管或型材，通过外置或内置连接件拼接组合，主要支撑框架与吊顶和地板连接固定，所有承重类组件材料厚度不小于2.0mm

4、框架水平支架与机柜1固定时，结合机柜1现有的孔洞进行固定连接，安装时需要避免机柜的强烈震动，避免影响设备的正常运行；

5、热通道结构牢固，各装配件为标准式，能互换性使用，紧固件无松动，外露和操作部位的零件无锐棱毛剌，方便维护；

6、顶部将机柜上方至吊顶空间全部封闭；通道内的母线和插接箱需在热通道封闭外，防止热气造成对母线和设备电线温度过高；

7、每个封闭热通道两端均安装封闭门2，通道门采用开门，门设计为常闭状态，通道开关门有良好的手感，门与机架的密合度严密，有效遏制气流；

8、通道内配有照明设备，采用LED光源；

9、通道内具备温湿度监控功能；

10、安装通道时，采用预制支架模块替代通道内机柜没有到位的区域；等机柜到位后将模块替换；

11、所用钢质零部件表面喷涂，表面喷塑厚度不少于70-130um，硬度不少于2H，附着力不低于0级国际标准，并且达到国家无毒无害的喷涂标准，涂覆层表面光洁、色泽均匀、无流挂、无露底；金属件无锈蚀；

12、通道内设有走线槽用于环境监控线缆以及设备电线的铺设；热通道内无明线。

热通道系统顶板

热通道封闭需将热通道上方至吊顶区域全部封闭，封闭模块通过机柜1和吊顶进行固定。热通道上方如涉及桥架3，传感器和消防系统，都需要进行位置的调整。

顶板4框架采用4040铝合金型材作为框架，应力及强度较大，采用圆角过渡，表面经过阳极氧化处理，高雅美观并且抗腐蚀，通过内置直角连接件拼接组合。竖直方向型材框架与顶板吊装固定，横向框架架设在机柜上方。

双层式结构，内侧为全黑封闭式钣金封板；外侧为开孔式钣金封板，封板上装有温度状态显示灯。钣金中间空间用于机柜的强电或弱电的走线。

参看图2，热通道系统门

通道封闭门2采用钣金+钢化玻璃的组合设计，一条通道配备前后两个隔离门模块，玻璃厚度5mm，透光性好，防爆防裂，用户可在门外观察到通道内部的情况。通道门采用开门的形式，安装在通道的两端机柜的两侧，通过连接健与机柜1和地板固定。

开门适合用于1200-1800mm宽度的冷通道，门上安装有开门把手，能灵活开启，采用喷涂工艺，与机柜颜色一致，表面光洁、色泽均匀，与通道完美融合。

门的缝隙处采用密封胶条或者毛刷的方式对缝隙处进行封闭，保证冷通道内的气密性良好。门独具良好耐磨性、耐蚀性，精细加工，模块开启寿命试验满足在5000次以上，安全耐用无松动，气密性高。

照明系统

为提升通道内的光照度，在天窗的边框上安装LED照明灯具，LED照明灯具使用寿命长，光照度高，保证通道内照明满足机房设计标准：按照《电子信息系统机房设计规范》，主机房内在离地面0.8m处，照度不应低于3001x。

照明灯具固定在热通道框架上，采用铝合金壳体，PMMA高透光率灯罩，壳体内安装led 2835灯珠及led驱动电源，输入电压为220V。

在热通道封闭系统的通道门上，安装控制灯具开关的按钮，不锈钢304外壳，按键有效防锈。

门禁系统

门禁系统主要由门禁机，磁力锁，门禁按钮，门禁玲和门禁电源组成。

门禁机

门禁机安装在热通道封闭系统通道门的立柱上，采用IC卡刷卡或输入密码两种认证方式，开门密码可设置4到8位；采用12V电压，可设定报警功能和开门超时提醒功能。

磁力锁

280公斤单门磁力锁，专业无残磁设计，坚固耐用；带有信号输出功能和led信号灯，可通过后端平台检测通道门是否开启，当门关上，铁片贴住磁力锁，指示灯改变颜色。

环境监控系统

热通道封闭系统内安装烟雾传感器和温湿度传感器，检测通道内的环境情况，并且带有信号输出接口，可将信息传输到后端环控平台。

烟雾传感器可与消防联动，当发生火灾后能立刻报警，并将信号提供给消防系统。

传感器：红外光电传感器

工作温度：-10℃～+50℃

环境湿度：最大95％RH(无凝结现象)

抗RF干扰：10MHz-1GHz 20V/m

报警输出：常开/常闭可选，接点容量DC28V100mA

复位方式：自动复位/断电复位可选

覆盖区域：当空间高度为6-12m，一个探测器的保护面积对一般保护现场而言为80平方米；空间高度为6m以下时，保护面积为60平方米，具体参数应以火灾自动报警系统设计规范GB50116-98为准。

执行标准：GB4716-2005、EN54-7

温度传感器可监测通道内的温湿度情况，配备电子显示屏，用户可方便了解通道热环境。

热通道封闭系统上安装led显示灯带5，根据温度传感器所检测当的温度显示不同颜色，当通道内温度大于等于40℃，灯带显示红色，当小于40℃，灯带显示蓝色。

安装热通道封闭系统时，如现场机柜没有到位，可采用预制结构的方式，通过钣金制作的盲板代替实际的机柜，与框架进行固定，等机柜到位后将预制件替换。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.数据中心机房用智能化热通道封闭系统，在机房内采用隔离模块将热通道区域进行封闭，机房内机柜前端的设备吸入冷气，通过给设备降温后，形成热空气由机柜后端排出至热通道，热通道内的热空气排至空调回风口；其特征是，所述热通道为框架结构，框架上设置钣金封板包裹封闭，热通道两端均安装封闭门，封闭门配有门禁系统；热通道内安装led照明系统和环境传感器。

2.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，所述机柜的排热孔洞与热通道密封对接。

3.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，所述机柜用的母线和插接箱位于热通道封闭之外。

4.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，所述框架采用方管或型材拼接而成，框架与吊顶和地板连接固定。

5.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，所述机柜上方至吊顶空间为双层式封闭结构，内侧为全黑封闭式钣金封板；外侧为开孔式钣金封板，封板上装有温度状态显示灯，钣金中间空间用于机柜的强电或弱电的走线。

6.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，封闭门采用钣金结构，钣金上设置用于观察通道的透明玻璃。

7.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，热通道内设有烟雾传感器和温湿度传感器，并且带有信号输出接口，将信息传输到后端环控平台。

8.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，所述热通道框架设置有预制支架模块替代通道内没有到位机柜。

9.根据权利要求1所述的数据中心机房用智能化热通道封闭系统，其特征是，热通道上安装led显示灯带，当通道内温度大于等于40℃，灯带显示红色，当小于40℃，灯带显示蓝色。