CN208205293U - 一种机房冷热智能节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机房冷热智能节能控制装置，包括配风地板单元机、LED显示灯开关、强制送风机、红外温度传感器、静态/动态送风风压传感器和控制模块，强制送风机、红外温度传感器、静态/动态送风风压传感和控制模块均设置在配风底板单元机的内部，LED显示灯开关、强制送风机、红外温度传感器和静态/动态送风风压传感器均连接控制模块。本实用新型有益效果：本实用新型能彻底解决机柜局部过热问题，提高主机设备运行环境的安全性，通过提升回风温度，提高空调制冷效率，有效节省机房空调系统能耗，可提高IT设备的机柜容积率和出租率，减小耗能PUE值，增效降耗，令老机房经过技改可大幅节省新机房建设的投入。

Description

一种机房冷热智能节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及机房调温技术领域,尤其是一种机房冷热智能节能控制装置。

背景技术

随着信息时代的来临和迅猛发展，计算机机房的数量和规模与日俱增，IDC数据中心机房已成为各企事业单位信息系统的重要组成部分，在日常生产和管理中起着举足轻重的作用。在数据中心的不断建设，以及机房IT设备高度集成化的大趋势下，机房散热量日渐趋高现象、机房冷却及制冷系统能耗问题，及其能源效率偏差开始受到了各界强烈关注。

目前机房下送风空调系统冷热通道虽被多数机房设计者所采纳，但冷热风气流组织的短路(回流、漏流)和横向混合(旋流、涡流)现象依然十分严重。机柜冷热风短路现象如下图所示，可见热通道内的热气团分压力较高，会从机架顶部压至机架前面，而且机架的空U位也会导致热气漏流到机柜前端。

机柜间冷热风乱流，会造成为数众多机房的IT机架上半部分处于热气团的包围之中。机房高架地板内线槽等阻挡送风的障碍物也堵塞了冷气的输出，导致机架供应冷气风量风压严重短缺。而机房内冷气回流和漏流主要是由于下送风机房空调为负压回风，机房中出现纵向的冷热气流短路现象均为送风侧向回风侧短路，送风流量的短路率可以达到30～50％。气流短路造成了精密空调不得不提高标称工况制冷量30～50％的设计余量，造成用户一次投资的巨大浪费；同时普遍出现了空调机组运行过量、机房“过度冷却”的现象，造成运行费用居高不下，这些现象在中、高密度机房中尤为明显。而且由于气流短路，空调系统输送风量有必要加大用以补充短路部分的风量(在主机增加的同时机房内风机总体输送的风量业已经相应加大)，机房空调的送风机也因其24小时运行，造成一台空调机组中的风机每年实际耗电量并不亚于机组的压缩机电耗。

近期数据中心机房行业又呈现了如下的新特点：

为了更加节省IDC的土建、或是用户的楼宇租赁费用，一些大型化、高密度化、数据大集中的IDC和云计算中心越来越普及。但是高密度化服务器机房的散热问题也越来越难解决。

而机房局部热点问题并非只局限于高密度机房，在中密度甚至低密度机房也经常出现。例如传统的程控交换机房，因空调摆放于机房一侧，也会出现远端的局部热点。在以往的设计中按室内设定温度20～24℃时，机架功率在15KW，风量在4000到5000m3/h的情况下，一个机架散热的红外热像分析图和机柜冷却/散热分析，从中可见高架地板的冷却效果会受地板开孔和空调送风影响巨大。

出现的主要问题是：现有机房多数存在气流组织不理想；由于服务器机柜散热量并不均匀，出现大量单个或几个机柜的局部热点；高密度服务器的广泛应用使机房局部热点问题更加突出，局部温度过高；由于机房空调布置的问题，机房远端、中心部位和边角部分出现局部热点。

因此，对于上述问题有必要提出一种机房冷热智能节能控制装置。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种机房冷热智能节能控制装置，解决了局部热点后，继而就可以避免机房过度冷却，通过提高空调设置温度来减少空调机组的运行数量和供冷量，最终达到机房节能的效应。

一种机房冷热智能节能控制装置，包括配风地板单元机、LED显示灯开关、强制送风机、红外温度传感器、静态/动态送风风压传感器和控制模块，所述强制送风机、红外温度传感器、静态/动态送风风压传感和控制模块均设置在配风底板单元机的内部，所述LED显示灯开关、强制送风机、红外温度传感器和静态/动态送风风压传感器均连接控制模块，所述配风地板单元机包括框架、送风板、底壳和四个支撑腿，所述送风板安装在框架的上端，所述底壳连接在框架的下端，四个所述支撑腿分别连接在框架的四个角边上。

优选地，所述送风板设置有若干个呈矩阵分布的网条孔。

优选地，所述支撑腿包括支杆和支撑板，所述支杆的下端与支撑板连接，所述支杆的上端与框架固定连接。

优选地，所述控制模块连接有RS485接口。

优选地，所述强制送风机包括2～4台外转子风机和PWM调速型EC风机。

优选地，所述控制模块通过PWM微调电路连接PWM调速型EC风机。

优选地，所述外转子风机的工作电压为AC220V，所述PWM调速型EC风机的工作电压为DC48V。

优选地，所述RS485接口分别连接压缩机、加热器、加湿器、去湿器和通风装置。

优选地，所述配风地板单元机的长度为600mm，宽度为600mm，高度为175mm。

由于采用上述技术方案，本实用新型有益效果：本实用新型能解决机柜局部过热问题，提高主机设备运行环境的安全性，通过提升回风温度，提高空调制冷效率，有效节省机房空调系统能耗，可提高IT设备的机柜容积率和出租率，减小耗能PUE值，增效降耗，令老机房经过技改焕发新的生机，可大幅节省新机房建设的投入。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的送风板俯视图；

图3是本实用新型的模块框图；

图中附图标记：1、框架；2、支撑腿；3、送风板；4、底壳；5、支杆；6、支撑板；7、网条孔；8、控制模块；9、红外温度传感器；10、LED显示灯开关；11、强制送风机；12、静态/动态送风风压传感器；13-RS485接口；14、压缩机；15、加热器；16、加湿器；17、去湿器；18、通风装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1并结合图2和图3所示，一种机房冷热智能节能控制装置，包括配风地板单元机、LED显示灯开关10、强制送风机11、红外温度传感器9、静态/动态送风风压传感器12和控制模块8，所述强制送风机11、红外温度传感器9、静态/动态送风风压传感器12和控制模块8均设置在配风底板单元机的内部，所述LED显示灯开关10、强制送风机11、红外温度传感器9和静态/动态送风风压传感器12均连接控制模块8，所述配风地板单元机包括框架1、送风板3、底壳4和四个支撑腿2，所述送风板3安装在框架1的上端，所述底壳4连接在框架1的下端，四个所述支撑腿2分别连接在框架1的四个角边上。

进一步的，所述送风板3设置有若干个呈矩阵分布的网条孔7，所述支撑腿2包括支杆5和支撑板6，所述支杆5的下端与支撑板6连接，所述支杆5的上端与框架1固定连接。

其中，所述控制模块8连接有RS485接口13，RS485接口13分别连接压缩机14、加热器15、加湿器16、去湿器17和通风装置18。

其中，所述强制送风机11包括2～4台外转子风机和PWM调速型EC风机，所述控制模块8通过PWM微调电路连接PWM调速型EC风机。

此外，所述外转子风机的工作电压为AC220V，所述PWM调速型EC风机的工作电压为DC48V，所述配风地板单元机的长度为600mm，宽度为600mm，高度为175mm。

本实用新型解决机柜局部过热问题，提高主机设备运行环境的安全性，通过提升回风温度，提高空调制冷效率，有效节省机房空调系统能耗，可提高IT设备的机柜容积率和出租率，减小耗能PUE值，增效降耗，令老机房经过技改焕发新的生机，可大幅节省新机房建设的投入。

配风地板单元，是数据中心机房空调系统送风气流组织的一种远端辅助部件，用于将空调机组所产生的冷量(冷气流)强制的配送到IT机架的前面板进气口处，以解决传统空调系统送风方式的不足、尤其是能够满足高功率密度机架的散热需求。

本实用新型特点：机房采用地板下送风方式，配有高强度防静电地板及高流量风口；在冷通道上使用，减少冷通道尺寸和占地面积，增加装机密度和机柜有效利用面积；节约机房建设面积及业主投资；提高机房送风准确度及送风效率，能效比节约显著，经过精确的现场规划设计、参数设定后不会出现机房内靠近空调机组前端的IT机柜送风量过高、时间过长导致后端机柜送风较弱而产生不可估测的过热现象；与配风地板智能群控系统联动的机房空调机组，可满足动态按需制冷的功能，达到智能化节能运行，可令空调机组运行数量减半；标准型配风地板装置尺寸600x600x175mm，超薄型600x600x100mm，而且对地板架设最低高度要求仅150mm(此亦包括了地板下吸气空间)，可满足绝大多数现有下送风机房的环境应用和改造；高通风率通风板风口为碳钢承重风口，承载>1400kg。

红外温度传感器9连续探测机柜表面温度，探测温度稳定可靠，满足机架内设备或局部区域对温度控制要求；根据红外温度传感器8探测的机柜设备进风口或局部区域温度，自动调整机房红外/正风压测控配风地板的风量和风速。

LED显示灯开关，正常时开/关会令LED灯亮灭；其供电与配风地板机组电源输入保险联动，其处于开启、LED灯常亮时意味外界电源输入正常，其处于开启而LED灯灭意味机组电源输入保险熔断。

使用步骤：将本实用新型的配风地板单元机嵌入安装在机房的地板上，通过LED显示灯开关10开启电源，使得配风地板单元机内的强制送风机11开始工作，产生风从送风板的网条孔吹出去；红外温度传感器9感应外部温度参数，静态/动态送风风压传感器12感应到风压相关参数，将这些参数传递至控制模块8，控制模块8根据温度和风压的变化调节强制风机1的转速；进而起到调节温度和风速的作用。同时通过RS485接口13分别连接压缩机14、加热器15、加湿器16、去湿器17和通风装置18等外部设备联动调节机房内的温度变化。

其中压缩机14可以进行压缩空气制冷，加热器15提升空气温度；加湿器16提高空气湿度，去湿器17可以降低空气的湿度；18通风装置对室内空气与室外空气进行交换。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型；的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：包括配风地板单元机、LED显示灯开关、强制送风机、红外温度传感器、静态/动态送风风压传感器和控制模块，所述强制送风机、红外温度传感器、静态/动态送风风压传感和控制模块均设置在配风底板单元机的内部，所述LED显示灯开关、强制送风机、红外温度传感器和静态/动态送风风压传感器均连接控制模块，所述配风地板单元机包括框架、送风板、底壳和四个支撑腿，所述送风板安装在框架的上端，所述底壳连接在框架的下端，四个所述支撑腿分别连接在框架的四个角边上。

2.根据权利要求1所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述送风板设置有若干个呈矩阵分布的网条孔。

3.根据权利要求1所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述支撑腿包括支杆和支撑板，所述支杆的下端与支撑板连接，所述支杆的上端与框架固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述控制模块连接有RS485接口。

5.根据权利要求1所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述强制送风机包括外转子风机和PWM调速型EC风机。

6.根据权利要求5所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述控制模块通过PWM微调电路连接PWM调速型EC风机。

7.根据权利要求5所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述外转子风机的工作电压为AC220V，所述PWM调速型EC风机的工作电压为DC48V。

8.根据权利要求4所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述RS485接口分别连接压缩机、加热器、加湿器、去湿器和通风装置。

9.根据权利要求1所述的一种机房冷热智能节能控制装置，其特征在于：所述配风地板单元机的长度为600mm，宽度为600mm，高度为175mm。