CN211019751U - 一种数据中心机房系统的工厂化预制单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，将数据中心分成若干个独立的预制单元，包括设备放置单元、热管式背板散热装置、空调承重地台和控制模块，在工厂内实现独立预制单元标准化、预制化生产，提高生产效率；生产好的预制单元体积适于运输，可根据现场需要条件来调整预制单元数量，预制单元之间拼装简单，大大减少现场工程量，实现各分散的功能模块高度集成化、快速部署、分期建设、按需扩容，解决数据中心机房系统在现场难以搭建问题。

Description

一种数据中心机房系统的工厂化预制单元

技术领域

本实用新型涉及数据中心机房设备领域，尤其涉及一种数据中心机房系统的工厂化预制单元。

背景技术

随着互联网、云计算和大数据产业的深度发展，IDC数据中心机房的建设量逐年增长。然而传统数据中心机房建设存在以下问题：一是大部分的微模块都是在现场组装，零件多安装工程复杂，建设周期长，现场不同专业交叉施工，整体性能无法保证；二是基础设施建设很难一步到位，前期投入大，远超业务所需，高投资成本、低效率配电与制冷部件，导致高能耗运营；三是管理效率低、运维体验差，部分仍需人工巡视，不能真正实现综合管理；四是扩容能力差，缺乏灵活性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，解决数据中心机房系统在现场难以搭建的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，包括预制的设备放置单元、背板散热装置、空调承重地台和控制模块；所述空调承重地台包括由框架和承板组成的腔体，所述腔体内由隔风板分隔有循环风腔室和新风腔室，所述循环风腔室内设有表冷器和循环风机，所述循环风腔室上方设有循环风出口和循环风进口，所述新风腔室上方设有新风出口；

所述背板散热装置包括相互不连通的吸热通道和散热通道，所述吸热通道内设有吸热部件，所述散热通道内设有散热部件，所述吸热部件和所述散热部件通过管道连接传递介质；所述背板散热装置可拆卸地设置在所述空调承重地台上方，所述吸热通道的下方通过所述循环风进口与所述空调承重地台连通；所述散热通道的下方通过所述新风出口与所述空调承重地台连通；

所述设备放置单元包括设备放置室和设置在所述设备放置室内的机柜，所述设备放置单元可拆卸地设置于所述空调承重地台上方，且所述设备放置单元与所述背板散热装置可拆卸连接，所述吸热通道的一侧与所述设备放置室连通，所述设备放置室通过所述循环风出口与所述循环风腔室连通；

所述循环风机使空气定向流动，流动的空气经过循环风出口进入所述设备放置室，再穿过机柜，然后进入所述吸热通道内，最后经过所述循环风进口返回所述空调承重地台内，形成循环风。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述背板散热装置为热管式背板散热装置，所述热管式背板散热装置包括壳体，所述壳体内通过隔板分隔为吸热通道和散热通道，所述吸热通道内设有吸热进风口和吸热出风口，所述散热通道内设有散热进风口和散热出风口；所述吸热通道内设有蒸发器，所述散热通道内设有冷凝器，所述蒸发器和所述冷凝器之间通过多条连接管连通，形成可循环流通的热管回路，所述热管回路内设有相变冷媒；每一所述连接管倾斜设置，每一所述连接管连接在所述冷凝器的一端高于其连接在所述蒸发器的一端。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述机柜为可通风结构，所述机柜将所述设备放置室的内部空间分隔开，使所述设备放置室内机柜一侧的空气必须穿过所述机柜才能进入所述机柜的另一侧。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述设备放置室为方形通道，方形通道的两端均设有一组机柜，方形通道的两端分别连通所述热管式背板散热装置，并与所述吸热通道的一侧连通；两组机柜之间为冷通道，所述冷通道设于所述循环风出口上方，循环风进入所述冷通道再往两组机柜的方向分流。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，在所述循环腔室内循环风出口的两侧，均设有所述表冷器和所述循环风机，位于所述循环风出口两侧的循环风机形成路径不同的循环风。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述设备放置室的两侧分别设有密封门，所述密封门的位置对应所述冷通道的位置。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述设备放置室顶部设有可开合的天窗。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述机柜的背部延伸出插板，所述插板嵌入所述吸热通道内，所述吸热通道的壳体与机柜紧密连接，所述壳体与所述机柜的背部抵触，并通过可拆卸的固定装置固定。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述固定装置包括安装支座、T形拉杆、卡位固定件和螺纹紧固件；所述T形拉杆的一端为T形部，另一端设有螺纹；所述安装支座包括用于固定在所述机柜背部的安装板、从所述安装板上延伸出的卡固板、从卡固板上延伸出的两勾爪，所述T形部卡扣在所述勾爪上；所述卡位固定件固定在所述热管式背板散热装置的壳体上，所述卡位固定件上设有穿孔，所述T形拉杆设有螺纹的一端穿过所述穿孔，并与所述螺纹紧固件螺纹连接。

作为所述数据中心机房系统的工厂化预制单元的进一步优选方案，所述螺纹紧固件为螺母或蝴蝶扣。

本实用新型的有益效果有：将数据中心分成若干个独立的预制单元，包括设备放置单元、热管式背板散热装置、空调承重地台和控制模块，在工厂内实现独立预制单元标准化、预制化生产，提高生产效率；生产好的预制单元体积适于运输，可根据现场需要条件来调整预制单元数量，预制单元之间拼装简单，大大减少现场工程量，实现各分散的功能模块高度集成化、快速部署、分期建设、按需扩容，解决数据中心机房系统在现场难以搭建问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。

图1为一种热管式背板散热装置的结构示意图之一；

图2为一种热管式背板散热装置的结构示意图之二；

图3为一种热管式背板散热装置的剖视原理示意图；

图4为一种热管式背板散热装置的底部示意图；

图5为一种热管式背板散热装置的爆炸示意图；

图6为图5中X的放大图；

图7为图5中Y的放大图；

图8为第一种数据中心机房系统的结构示意图；

图9为第二种数据中心机房系统的结构示意图；

图10为第三种数据中心机房系统的结构示意图；

图11为本实用新型数据中心机房系统的工厂化预制单元的结构示意图；

图12为所述空调承重地台的结构示意图；

图13为所述空调承重地台的内部示意图；

图14为所述热管式背板散热装置与所述机柜的连接示意图；

图15为所述固定装置的结构示意图；

图16为所述壳体和所述机构的配合示意图；

图17为所述水盘的结构示意图。

其中，图1-7中：10、壳体；11、前盖板；12、顶板；13、底板；14、左侧板；14a、左护板；14b、左端板；15、右侧板；15a、右护板；15b、右端板；16、隔板；20、吸热通道；21、蒸发器；22、吸热进风口；23、吸热出风口；30、散热通道；31、冷凝器；32、散热进风口；33、散热出风口；40、接力加压风机；41、风机隔板；50、滑轮；60、毛刷；70、连接管；80、通孔；

图8-11中：100、机房；110、设备放置室；111、机柜；112、机柜隔板；113、天窗；114、密封门；115、插板；120、循环风腔室；121、表冷器；122、循环风机；123、循环风过滤器；124、隔风板；125、循环风出口；126、循环风进口；130、循环风回路；200、机械冷却模块；300、热管式背板散热装置；400、新风回路；410、新风模块；411、新风风机；412、直接蒸发冷却装置；413、新风过滤器；420、新风腔室；421、新风出口；500、控制模块；600、排风室；610、排风机；700、空调承重地台；710、框架；720、承板；730、水盘；731、平水盘；732、集水槽；733、积水盘；800、设备放置单元；900、固定装置；910、安装支座；911、安装板；912、卡固板；913、勾爪；920、T形拉杆；921、T形部；930、卡位固定件；940、螺纹紧固件。

A、冷通道；B、热通道。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1-7，示出了一种热管式背板散热装置，该装置设置在数据中心机房系统内，包括壳体10，所述壳体10内通过隔板16分隔为吸热通道20和散热通道30，所述吸热通道20内设有吸热进风口22和吸热出风口23，所述散热通道30内设有散热进风口32和散热出风口33；所述吸热通道20内设有蒸发器21，所述散热通道30内设有冷凝器31，所述蒸发器21和所述冷凝器31之间通过多条连接管70连通，形成可循环流通的热管回路，所述热管回路内设有相变冷媒；每一所述连接管70倾斜设置，每一所述连接管70连接在所述冷凝器31的一端高于其连接在所述蒸发器21的一端。

具体而言，所述相变冷媒在气态冷媒和液态冷媒之间转换状态，气态冷媒在所述冷凝器31中遇到低于气态冷媒一定温度的空气时，气态冷媒冷凝成液态冷媒，而液态冷媒在重力的作用下，通过所述连接管70流到所述蒸发器21中；液态冷媒在所述蒸发器21中遇到高于液态冷媒一定温度的空气时，液态冷媒吸热气化成气态冷媒，气态冷媒沿着所述连接管70进入到所述冷凝器31中，如此不断循环，实现热交换。整个过程无需氟泵驱动，仅靠重力作用形成循环。

在热管式背板散热装置的某些具体实施方式中，参考图6，所述蒸发器21包括多个相互独立的蒸发回路，所述冷凝器31包括多个相互独立的冷凝回路，一所述蒸发回路和一所述冷凝回路通过若干所述连接管70连通形成所述热管回路，每一所述热管回路中冷凝回路的位置高于蒸发回路的位置，多个所述热管回路之间相互独立。如此，每个热管回路互不影响，当其中一个热管回路发生泄漏故障时，其余热管回路仍然能正常运行，提高装置故障冗余率。

在热管式背板散热装置的某些具体实施方式中，参考图3，所述蒸发器21隔设在所述吸热进风口22和吸热出风口23之间，所述冷凝器31隔设在所述散热进风口32和散热出风口33之间。如此，从所述吸热进风口22进入的空气必须穿过所述蒸发器21才能从所述吸热出风口23出去，从所述散热进风口32进入的空气也必须穿过所述冷凝器31才能从所述散热出风口33出去。提高换热效率。

在热管式背板散热装置的某些具体实施方式中，参考图1-5，所述壳体10为方形，包括前盖板11、左侧板14、右侧板15、顶板12和底板13，所述左侧板14、右侧板15、顶板12和底板13围成一个方形框，所述前盖板11盖设在该方形框的一端，该方形框的另一端为所述吸热进风口22；所述隔板16设在该方形框的中部，将该方形框的两端隔分为所述吸热通道20和散热通道30；所述散热进风口32和所述吸热出风口23设在所述底板13上，所述散热出风口33设置在所述顶板12上；所述冷凝器31和所述蒸发器21倾斜设置。所述左侧板14为中空，由左护板14a和左端板14b组合而成；所述右侧板15为中空，由右护板15a和右端板15b组成；所述左端板14b和所述右端板15b上设有若干通孔80，所述连接管70设于所述左侧板14和所述右侧板15内，并通过所述通孔80分别连接所述蒸发器21和所述冷凝器31。

在热管式背板散热装置的某些具体实施方式中，参考图3或图5，所述散热出风口33或所述散热进风口32处设置有接力加压风机40，所述接力加压风机40的出风口处设有风机隔板4116。所述接力加压风机40为贯流风机，可以通过调节所述接力加压风机40的输出，增加或减少所述散热通道30内的风量；而所述风机隔板4116可以避免气流短路。

在热管式背板散热装置的某些具体实施方式中，参考图4或图5，为了便于移动所述热管式背板散热装置，所述壳体10底部设有滑轮50。

在热管式背板散热装置的某些具体实施方式中，参考图1-3，所述底板13上的所述散热进风口32和所述吸热出风口23处均设有毛刷60。所述毛刷60围绕所述散热进风口32和所述吸热出风口23的四周，当所述热管式背板散热装置用于数据中心机房系统中时，所述散热进风口32和所述吸热出风口23可能会与数据中心机房系统的其他风口连接，而毛刷60可以实现风口间的软连接，具备一定的密封能力。

为了便于理解所述热管式背板散热装置的工作原理，提出一种包括该热管式背板散热装置的数据中心机房系统，进行结合说明。

参考图8，示出了一种数据中心机房系统，包括机房100和用于控制该系统的控制模块500，所述机房包括设备放置室110和循环风腔室120，所述设备放置室内设有用于放置IT设备的若干组机柜111；同时还包括至少一循环风回路130、至少一机械冷却模块200、至少一热管式背板散热装置300以及至少一新风回路400。

其中，所述循环风回路130为密闭环境下空气循环流动的封闭式回路；所述设备放置室和循环风腔室120设于所述循环风回路130的路径上，所述循环风腔室120内设有表冷器121和循环风机122；所述循环风机122使得所述机房100内的空气循环流动而形成循环空气；

而所述机械冷却模块200为所述表冷器121提供冷源，使得所述机房100内的循环空气被降温形成循环冷空气；

所述热管式背板散热装置300的所述吸热通道20设置在所述循环风回路130的路径上；所述循环风回路130的空气依次经过所述IT设备、吸热通道20和所述表冷器121；

并且，所述新风回路400的路径上设有至少一新风模块410，所述新风模块包括新风风机411，所述新风风机411用于对所述散热通道30提供室外冷空气，以对所述冷凝器31内的介质进行降温，所述冷凝器31内被降温的介质传递到所述蒸发器21内，使所述蒸发器21对所述循环风回路130的空气进行降温。

另外所述控制模块500可通过软硬件的配合实现该数据中心机房系统运行过程中各部件的启停或调节控制；并且机房100内、外分别设有第一温度检测装置和第二温度检测装置，所述的第一温度检测装置和第二温度检测装置分别用于检测机房100外的自然温度、机房100内温度。

其中，所述循环风腔室120布有设于所述表冷器121两侧的出口和入口，所述循环风腔室120的出口和入口分别与所述设备放置室110连通，所述循环风腔室120的出口和入口分布在所述机柜111的两侧；所述循环风回路130的空气在所述循环风机122的驱动下，从所述循环风腔室120的出口进入所述机房100，再经过所述机房100内的IT设备，再从所述循环风腔室120的入口进入所述循环风腔室120。

具体而言，当室外温度高于某设定值时，关闭所述新风回路400，只通过所述循环风回路130的机械制冷模块对机房100内的IT设备进行降温；而当室外温度低于某设定值时，代表可以利用室外的自然冷源，首先只利用室外的自然风即室外冷空气令IT设备降温，若不能满足IT设备的降温效果，再结合所述机械制冷模块对IT设备降温。其中利用室外冷空气时，只是利用新风回路400对所述热管式背板散热装置300输送室外冷空气，然后利用所述热管式背板散热装置300对所述机房100内的空气进行间接换热，室外冷空气和机房100内的空气只有能量交换而没有介质交换。

在数据中心机房系统的某些具体实施方式中，所述新风模块410还包括新风过滤器413和直接蒸发冷却装置413。室外冷空气通过所述新风模块410可进行过滤、降温然后被送入所述散热通道30内，当然也可不经过降温只经过过滤而通入所述散热通道30内。换而言之，当室外温度低于某设定值时，利用所述新风风机411将室外冷空气送入所述散热通道30内，再利用所述接力加压风机40将室外冷空气排出所述散热通道30；在这个过程中，室外冷空气经过所述直接蒸发冷却装置412进一步降温；

需要说明的是，该数据中心机房系统的运行方式根据室外温度以及机房100内的温度而改变。以下描述中，关闭/开启是指关闭/启动一个模块，而加载/卸载是指提高一个模块的输出或降低一个模块的输出。

具体的说，当室外温度高于某设定值时，关闭所述新风模块410，只开启所述机械制冷模块；其中，当机房100内的温度高于某设定值时，加载所述机械冷却模块200，加大为所述表冷器121提供的冷源，与所述循环风回路130的空气换热制冷；反之，则卸载所述机械冷却模块200。

当室外温度低于某设定值时，先开启所述新风模块410，当机房100内的温度高于某设定值时，加载所述新风模块410；若所述新风模块410加载到最大后，所述机房100内的温度仍高于某设定值时，开启所述机械冷却模块200，并加载所述机械冷却模块200直至所述机房100内的温度达到某设定值；反之，则先卸载所述机械冷却模块200直至关闭所述机械冷却模块200，再卸载所述新风模块410。

需要说明的是，在上述过程中，由于数据中心的机房100对风量有要求，所以即使是只用新风模块410对IT设备降温时，也必须打开所述循环风风机，使所述机房100内的风量达到要求。另外，在卸载所述新风模块410时，可先卸载所述直接蒸发冷却装置412直至关闭，再卸载所述新风风机411；反之，则先加载所述新风风机411，再加载所述直接蒸发冷却装置412。

在数据中心机房系统的某些具体实施方式中，所述循环风腔室120设于所述设备放置室110下方，所述循环风腔室120设于架空的地台内。如此，减少整个数据中心机房系统的占地面积，优化结构，也使得安全性更高。另外，为了方便维修维护所述机械冷却模块200，所述机械冷却模块200可设在室外；所述机械冷却模块200可由冷凝风机、冷凝盘管和制冷压缩机等构成，其形式不限于水冷或风冷冷冻水系统、VRV多联机系统等机械冷源。并且，所述地台内还设有新风腔室420，所述新风腔室420与所述散热通道30的散热进风口32连通，所述新风风机411将室外冷空气送入所述新风腔室420中，再进入所述散热通道30内。

需要说明的是，所述背板式间接换热模块300可以只将所述吸热通道20设于所述机房100内，而所述散热通道30设于所述机房100外，当机房100内的空气经过所述机柜111后，必须要经过所述吸热通道20才能进入所述循环风腔室120；所述背板式间接换热模块300还可以是同时将所述吸热通道20和所述散热通道30设于所述机房100内，但所述散热通道30内的室外冷空气与所述循环风回路130的空气不流通，所述机房100上对应所述散热通道30的散热出风口33的位置设有开口，便于使所述散热通道30内的室外冷空气可以排出。

在数据中心机房系统的某些具体实施方式中，工作人员进入所述机房100对IT设备进行维修维护，可能会导致较多的灰尘进入机房100内；所以可以在所述循环风回路130的路径上设置循环风过滤器123，如此当所述循环风回路130内的空气流动时，会带动灰尘流动，从而使灰尘落于所述循环风过滤器123中，工作人员定期清理所述循环风过滤器123即可。

在数据中心机房系统的某些具体实施方式中，参考图9，数据中心机房系统的机房100设于排风室600内，所述排风室600上设有排风机610。可以避免外界环境对机房100的影响，例如日晒、暴雨、霜雪等恶劣的自然环境影响。在该数据中心机房系统的运行过程中，当室外温度低于某设定值时，所述背板式间接换热模块300从室外冷空气中获取的冷量足以满足IT设备散热的要求。而IT设备投入使用的数量降低或者IT设备的发热量降低时，可通过卸载所述背板式间接换热模块300的接力加压风机40，以满足IT设备的温度达到设定值。而当所述接力加压风机40减少输出时，所述新风腔室420的负压值变小，通过卸载新风风机411的风量，以保持新风腔室420的负压设定值，同时排风室600的正压值变小，通过卸载排风机610的风量，以保持排风室600的正压设定值。如此避免室外灰尘从所述排风机610的位置进入排风室600。根据IT机柜111的使用情况，通过所述接力加压风机40承上启下，将所述排风机610与新风风机411动态串联，实现按需调节；按需调节排风机610、新风风机411、接力加压风机40的输出，能有效地降低数据中心能耗，达到节能效果。

在数据中心机房系统的某些具体实施方式中，参考图10，该数据中心机房系统包括二组机柜111、二个控制模块500、二个循环风回路130、二个机械冷却模块200、二个背板式间接换热模块300以及二个新风回路400。两个所述循环风回路130的路径有部分重叠，每一所述循环风回路130上的机械制冷模块形成的循环冷空气汇聚成一股后再进入所述机房100，汇聚成一股的循环冷空气再分成两股分别对两组机柜111降温。即两组机柜111的冷通道A为同一个腔室，而两组机柜111的热通道B为不同腔室，两个所述机械制冷模块形成的循环冷空气汇聚成一股后进入所述冷通道A中，然后再分成两股循环冷空气分别穿过两组机柜111进入两个所述的热通道B中。

在数据中心机房系统的某些具体实施方式中，为了使循环风回路130的循环冷空气更好地作用于所述IT设备，所述机柜111为可通风结构，所述机柜111将所述设备放置室110的内部空间分隔开，使所述机房100内机柜111一侧的空气必须穿过所述机柜111才能进入所述机柜111的另一侧。如此可以避免穿过机柜111前的冷空气和穿过机柜111后的热空气混合造成冷量折扣，降低机械冷却模块200的能耗。其中，若当所述设备放置室110内的空间较大，而所述机柜111的尺寸较小，所述机柜111无法很好地将所述设备放置室110分隔开时，可以在所述机柜111和所述设备放置室110的缝隙设置机柜隔板112，从而将所述机房100分隔开。

本实用新型的数据中心机房系统具有灵活的构建方式，可根据项目情况灵活部署，既可以以一体化整体形式的模块机房实现工厂化预制，也可以拆分成若干个功能模块，在现场拼接；具有科学的换热方式，新风模块和背板式间接换热模块配合使用，利用直接蒸发冷却装置和间接换热的方式，实现机房内外之间仅传热但不传质，机房内的湿度及空气品质不受室外空气的影响，避免直接引入室外空气必须的化学过滤、灰尘过滤；新风模块与机械冷却模块的递进性应用，可以使自然冷源的利用时间得到最大限度延长，使空调系统始终运行在最小能耗状态。

另外，参考图11-13，提供一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，预制的包括设备放置单元800、背板散热装置、空调承重地台700和控制模块500；所述空调承重地台700包括由框架710和承板720组成的腔体，所述腔体内由隔风板124分隔有循环风腔室120和新风腔室420，所述循环风腔室120内设有表冷器121和循环风机122，所述循环风腔室120上方设有循环风出口125和循环风进口126，所述新风腔室420上方设有新风出口421；

所述背板散热装置包括相互不连通的吸热通道20和散热通道30，所述吸热通道20内设有吸热部件，所述散热通道30内设有散热部件，所述吸热部件和所述散热部件通过管道连接传递介质；所述背板散热装置可拆卸地设置在所述空调承重地台700上方，所述吸热通道20的下方通过所述循环风进口126与所述空调承重地台700连通；所述散热通道30的下方通过所述新风出口421与所述空调承重地台700连通；

所述设备放置单元800包括设备放置室110和设置在所述设备放置室110内的机柜111，所述设备放置单元800可拆卸地设置于所述空调承重地台700上方，且所述设备放置单元800与所述热管式背板散热装置300可拆卸连接，所述吸热通道20的一侧与所述设备放置室110连通，所述设备放置室110通过所述循环风出口125与所述循环风腔室120连通；

所述循环风机122使空气定向流动，流动的空气经过循环风出口125进入所述设备放置室110，再穿过机柜111，然后进入所述吸热通道20内，最后经过所述循环风进口126返回所述空调承重地台700内，形成循环风。

所述控制模块500设置在所述空调承重地台700内。所述背板散热装置可采用上述的热管式背板散热装置300。

如此，将数据中心分成若干个独立的预制单元，包括设备放置单元800、背板散热装置、空调承重地台700和控制模块500，在工厂内实现独立预制单元标准化、预制化生产，提高生产效率；生产好的预制单元体积适于运输，可根据现场需要条件来调整预制单元数量，预制单元之间拼装简单，大大减少现场工程量，实现各分散的功能模块高度集成化、快速部署、分期建设、按需扩容，解决数据中心机房系统在现场难以搭建问题。

当数据中心的结构如图10时，所述设备放置室110为方形通道，方形通道的两端均设有一组机柜111，方形通道的两端分别连通所述热管式背板散热装置300，并与所述吸热通道20的一侧连通；两组机柜111之间为冷通道，所述冷通道设于所述循环风出口125上方，循环风进入所述冷通道再往两组机柜111的方向分流。在所述循环腔室内循环风出口125的两侧，均设有所述表冷器121和所述循环风机122，位于所述循环风出口125两侧的循环风机122形成路径不同的循环风。

另外，处于所述空调承重地台700底部的承板720可充当水盘使用，其中水盘730为搭接式结构，参考图17，由平水盘731和积水盘733搭接构成，这种搭接式做法减少了水盘730的焊接量又可以达到盛水导流的效果；由于平水盘731和积水盘733是活口搭接，装配余量足够大，可以有效避免框架710和水盘730焊接过程中的变形误差造成的难安装或装不上的情况。水盘730搭接处留有一个集水槽732用以安装所述循环风机122，在循环风机122运行时，冷凝水会随着气流汇集到集水槽732中，集水槽732中装有水位感应开关，积水超过一定量时会提示水泵排水。

在一些具体的实施方式中，所述设备放置室110的两侧分别设有密封门114，所述密封门114的位置对应所述冷通道的位置。所述设备放置室110顶部设有可开合的天窗113。所述天窗113用以换气或打开维修所述机柜111的顶部。使用者可以通过所述密封门114进入所述冷通道。

在一些具体的实施方式中，为了使空气穿过机柜111后可以完全进入所述吸热通道20中，参考图14-16，所述机柜111的背部延伸出插板115，所述插板115嵌入所述吸热通道20内，所述吸热通道20的壳体与机柜111紧密连接，所述壳体与所述机柜111的背部抵触，并通过可拆卸的固定装置900固定。所述固定装置900包括安装支座910、T形拉杆920、卡位固定件930和螺纹紧固件940；所述T形拉杆920的一端为T形部921，另一端设有螺纹；所述安装支座910包括用于固定在所述机柜111背部的安装板911、从所述安装板911上延伸出的卡固板912、从卡固板912上延伸出的两勾爪913，所述T形部921卡扣在所述勾爪913上；所述卡位固定件930固定在所述热管式背板散热装置300的壳体上，所述卡位固定件930上设有穿孔，所述T形拉杆920设有螺纹的一端穿过所述穿孔，并与所述螺纹紧固件940螺纹连接。所述螺纹紧固件940为螺母或蝴蝶扣。

如此，可以最大限度地利用室外自然冷源，减少对人工冷源的依赖，配合新风直接蒸发冷却和间热换热技术实现室内外之间仅传热但不传质，机房内的湿度及空气品质不受室外空气的影响，根本性地降低数据中心运行能耗，达到最佳的节能运行效果及最高的项目建设性价比。

在实际安装中，可以将该数据中心机房系统的工厂化预制单元在工厂内组装完毕后运送到现场，再与机械冷却模块、新风模块等设备连接；也可以在工厂内预制设备放置单元800、热管式背板散热装置300、空调承重地台700和控制模块500后，在运到现场组装。方便灵活，效率高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，包括设备放置单元、背板散热装置、空调承重地台和控制模块；所述空调承重地台包括由框架和承板组成的腔体，所述腔体内由隔风板分隔有循环风腔室和新风腔室，所述循环风腔室内设有表冷器和循环风机，所述循环风腔室上方设有循环风出口和循环风进口，所述新风腔室上方设有新风出口；

所述背板散热装置包括相互不连通的吸热通道和散热通道，所述吸热通道内设有吸热部件，所述散热通道内设有散热部件，所述吸热部件和所述散热部件通过管道连接传递介质；所述背板散热装置可拆卸地设置在所述空调承重地台上方，所述吸热通道的下方通过所述循环风进口与所述空调承重地台连通；所述散热通道的下方通过所述新风出口与所述空调承重地台连通；

所述设备放置单元包括设备放置室和设置在所述设备放置室内的机柜，所述设备放置单元可拆卸地设置于所述空调承重地台上方，且所述设备放置单元与所述背板散热装置可拆卸连接，所述吸热通道的一侧与所述设备放置室连通，所述设备放置室通过所述循环风出口与所述循环风腔室连通；

所述循环风机使空气定向流动，流动的空气经过循环风出口进入所述设备放置室，再穿过机柜，然后进入所述吸热通道内，最后经过所述循环风进口返回所述空调承重地台内，形成循环风。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述背板散热装置为热管式背板散热装置，所述热管式背板散热装置包括壳体，所述壳体内通过隔板分隔为吸热通道和散热通道，所述吸热通道内设有吸热进风口和吸热出风口，所述散热通道内设有散热进风口和散热出风口；所述吸热通道内设有蒸发器，所述散热通道内设有冷凝器，所述蒸发器和所述冷凝器之间通过多条连接管连通，形成可循环流通的热管回路，所述热管回路内设有相变冷媒；每一所述连接管倾斜设置，每一所述连接管连接在所述冷凝器的一端高于其连接在所述蒸发器的一端。

3.根据权利要求1所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述机柜为可通风结构，所述机柜将所述设备放置室的内部空间分隔开，使所述设备放置室内机柜一侧的空气必须穿过所述机柜才能进入所述机柜的另一侧。

4.根据权利要求1或3所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述设备放置室为方形通道，方形通道的两端均设有一组机柜，方形通道的两端分别连通所述背板散热装置，并与所述吸热通道的一侧连通；两组机柜之间为冷通道，所述冷通道设于所述循环风出口上方，循环风进入所述冷通道再往两组机柜的方向分流。

5.根据权利要求4所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，在所述循环风腔室内循环风出口的两侧，均设有所述表冷器和所述循环风机，位于所述循环风出口两侧的循环风机形成路径不同的循环风。

6.根据权利要求5所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述设备放置室的两侧分别设有密封门，所述密封门的位置对应所述冷通道的位置。

7.根据权利要求5所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述设备放置室顶部设有可开合的天窗。

8.根据权利要求2所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述机柜的背部延伸出插板，所述插板嵌入所述吸热通道内，所述吸热通道的壳体与机柜紧密连接，所述壳体与所述机柜的背部抵触，并通过可拆卸的固定装置固定。

9.根据权利要求8所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述固定装置包括安装支座、T形拉杆、卡位固定件和螺纹紧固件；所述T形拉杆的一端为T形部，另一端设有螺纹；所述安装支座包括用于固定在所述机柜背部的安装板、从所述安装板上延伸出的卡固板、从卡固板上延伸出的两勾爪，所述T形部卡扣在所述勾爪上；所述卡位固定件固定在所述热管式背板散热装置的壳体上，所述卡位固定件上设有穿孔，所述T形拉杆设有螺纹的一端穿过所述穿孔，并与所述螺纹紧固件螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的一种数据中心机房系统的工厂化预制单元，其特征在于，所述螺纹紧固件为螺母或蝴蝶扣。

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