CN211429867U - 间接蒸发冷却模块化数据中心 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了间接蒸发冷却模块化数据中心，其结构包括数据中心主体，所述数据中心主体的两端分别设有间接蒸发冷却装置，所述蒸发冷却装置包括壳体、机械制冷器、间接蒸发换热器、室外冷风进风口、室内热风回风口和室内冷风送风口，所述壳体为内部空腔的密闭腔体，壳体内腔设有机械制冷器和间接蒸发换热器，所述壳体的一侧设有室外冷风进风口，壳体的另一侧一端设有室内热风回风口和冷却后室外热风出风，另一端设有室内冷风进风口。该数据中心利用自然冷源对数据中心电子信息设备进行冷却，同时机械制冷辅助，两种制冷方式可以相互切换，共同维持室内温湿度环境稳定，实现节能的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及服务器领域，具体的说是一种间接蒸发冷却模块化数据中心。
背景技术
伴随着我国数据中心产业技术创新步伐的加快，数据中心和服务器国产化水平不断提升，涌现出越来越多的产品。数据中心又是耗电大户，全年不间断运行的电子信息设备以及制冷机组会消耗大量电能，采取节能措施降低制冷机组的功耗，有利于实现整个数据中心的节能。
模块化数据中心是将传统机房的机架，空调，消防，布线，配电，监控，照明等系统集成为一体化的产品，充分发挥了模块化设计的优势，可以实现系统的快速、灵活部署，这不仅可以大幅降低建设成本，而且大幅缩短数据中心的建设周期。集装箱数据中心提高了数据中心的整体效率，既包括提高数据中心内IT设备的效率，它采用列间空调机械制冷和冷热通道隔离技术，实现数据中心的绿色化。
目前数据中心节能效果比较好的是利用自然冷源如空气、水等，在过渡季节和冬季的温度较低，用来冷却数据中心，可以降低数据中心制冷机组的负荷。间接蒸发冷却是指通过非直接接触式换热器将直接蒸发冷却得到的湿空气(二次空气)的冷量传递给待处理空气(一次空气)实现空气等湿降温的过程。间接蒸发冷却技术能从自然环境中获取冷量，与一般常规机械制冷相比，在炎热干燥地区可节能80％～90％，在炎热潮湿地区可节能20％～25％，在中等湿度地区可节能40％，从而大大降低空调制冷能耗。与传统列间空调机械制冷相比，间接蒸发冷却冷却具有明显的节能优势，但现有间接蒸发冷却机组往往外形尺寸庞大，冷量>100kW，需要单独选择位置进行安装，与模块化数据中心难以做到较好的匹配。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种间接蒸发冷却模块化数据中心，该数据中心利用自然冷源对数据中心电子信息设备进行冷却，同时机械制冷辅助，两种制冷方式可以相互切换，共同维持室内温湿度环境稳定，实现节能的目的。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：间接蒸发冷却模块化数据中心，其结构包括数据中心主体，所述数据中心主体的两端分别设有间接蒸发冷却装置，所述蒸发冷却装置包括壳体、机械制冷器、间接蒸发换热器、室外冷风进风口、室内热风回风口和室内冷风送风口，所述壳体为内部空腔的密闭腔体，壳体内腔设有机械制冷器和间接蒸发换热器，所述壳体的一侧设有室外冷风进风口，壳体的另一侧一端设有室内热风回风口和冷却后室外热风出风，另一端设有室内冷风进风口。
进一步，所述壳体内腔间接蒸发换热器的上方设有喷淋部件。
进一步，所述喷淋部件包括喷头、管路和水泵，所述管路设置于间接蒸发冷却装置的上方，管路上设有若干个朝向间接蒸发冷却装置的喷头，所述喷头经管路与水泵连接。
进一步，所述室内热风回风口与数据中心主体的热通道相通。
进一步，所述室内冷风进风口与数据中心主体的冷通道相通。
本实用新型的有益效果：
1、利用间接蒸发冷却系统与模块化数据中心系统集成一体，间接蒸发冷却系统整体安装于模块化数据中心两侧。合理规划布局结构与送回风口及风道，结构紧凑，换热效率高，且内含压缩机机械制冷辅助系统，可实现完全自然冷源新风散热、自然冷源新风蒸发散热，自然冷源新风加机械制冷组合散热和机械制冷完全散热模式，保证集装箱数据和中心正常运行。自然新风与机械制冷有效切换，合理控制室内温湿度环境。
2、根据楼宇建筑的高度和数据中心需求，还可将该间接蒸发冷却模块化数据中心进行双层布置方式，该种布置方案可更好的利用上层空间，减少占地面积，风道融合，增强蒸发冷却效率。
3、该间接蒸发冷却模块化数据中心。冷、热通道封闭结构，冷通道中间，热通道两侧，通道端面均布置有冷风送风口及热风回风口，可以更有效地进行精准送风。
附图说明
图1是为本实用新型的结构示意图；
图2为间接蒸发冷却装置的轴测图；
图3为间接蒸发冷却装置的内部结构示意图；
图4为间接蒸发冷却装置另一种形式的轴测图；
图5为图4的不同角度的轴测图；
图6为本实用新型的运行图。
图7为本实用新型另一种实施例示意图。
图中：
1数据中心主体、2出入通道、3间接蒸发冷却装置一、4间接蒸发冷却装置二、5室外冷风进风口、6出风口、7机械制冷器、8间接蒸发换热器、9喷淋部件、10室内冷风送风口、11控制屏、12室内热风回风口、13热风风流、14冷风送风流、15室外冷风进风、16冷却后室外热风、17冷通道、18热通道。
具体实施方式
参照说明书附图对本实用新型的间接蒸发冷却模块化数据中心作以下详细说明。
如图1至图6所示，本实用新型的间接蒸发冷却模块化数据中心，包括数据中心主体1，数据中心主体设有便于进出的封闭出入通道2。所述数据中心主体的两端分别设有间接蒸发冷却装置，所述蒸发冷却装置包括壳体、机械制冷器7、间接蒸发换热器8、室外冷风进风口5、室内热风回风口12和室内冷风送风口10，所述壳体为内部空腔的密闭腔体，壳体内腔设有机械制冷器7和间接蒸发换热器8，所述壳体的一侧设有室外冷风进风口5，壳体的另一侧一端设有室内热风回风口12和冷却后室外热风出风16，另一端设有室内冷风送风口10。壳体内还设有控制屏11，便于显示温度。
机械制冷器7包括蒸发冷却换热芯体、蒸发器、冷凝器和压缩机，所述蒸发冷却换热芯体的一侧上部设有蒸发器，一侧下部设有冷凝器和压缩机。可采用空调制冷系统为成熟技术，不作过多阐述。蒸发冷却装置为两种形式，分别是蒸发冷却装置一3和蒸发冷却装置二4，蒸发冷却装置一和蒸发冷却装置二的原理相同，根据数据中心主体两端不同的安装方式，将室外冷风进风口5、室内热风回风口12和室内冷风送风口10设置在不同的位置，保证室内热风回风口12与热通道18相通，室内冷风送风口10与冷通道17相通即可。
为了提高热风的冷却效果，在所述壳体内腔间接蒸发换热器的上方还可以设有喷淋部件。所述喷淋部件包括喷头、管路和水泵，所述管路设置于间接蒸发冷却装置的上方，管路上设有若干个朝向间接蒸发冷却装置的喷头，所述喷头经管路与水泵连接。
所述室内热风回风口与数据中心主体的热通道相通，从热通道排出的热风通过室内热风回风口进入间接蒸发冷却装置内进行换热。
所述室内冷风送风口与数据中心主体的冷通道相通，换热后的冷风从室内冷风送风口进入冷通道内对数据中心主体内的各机柜进行散热。
蒸发冷却设备运行过程：室外温度较低<10℃时，室内热风风流13由风口进入，室外冷风进风15，两股风进行风风换热，换热后的冷风进入数据中心主体冷通道内，形成冷风送风流14。室外温度>＝10℃&<＝25℃时，室内热风风流13由风口进入，室外冷风由风口进入，在喷淋部件9的作用下，两股风进行蒸发冷却换热。室外温度>25℃时，室内热风由风口进入，室外风阀关闭，喷淋系统关闭，压缩机机械制冷系统开启，室内热风进行机械冷却换热。冷却后室外热风16由室外热风出风口6排出。
模块化数据中心封闭冷通道，直线型合理排布新风流向与服务器机柜位置，减少冷风资源浪费。如图1所示，单层间接蒸发冷却模块化数据中心，四个间接蒸发冷却设备分别位于数据中心四角处，中间布置两排IT机柜、配电柜及监控柜，具体数量由单柜功耗和间接蒸发冷却设备制冷量决定。数据中心中间区域为单列冷通道17，两侧区域为两列热通道18，均封闭处理。
根据楼宇建筑的高度和数据中心需求，如图7所示，还可将该间接蒸发冷却模块化数据中心进行双层布置方式，该种布置方案可更好的利用上层空间，减少占地面积，风道融合，增强蒸发冷却效率。
本实用新型的数据中心利用间接蒸发冷却系统与模块化数据中心系统做成一体，间接蒸发冷却系统整体安装于模块化数据中心两侧。室外新风由后侧吸入，侧面排出，与IT机柜构成直线型风道。该种设置便于安装，更加节省空间，并且能有效隔绝冷热空气的混合，提高自然冷源冷空气的有效利用率，最终达到降低PUE、节能减排的目的。
以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。
Claims (5)
1.间接蒸发冷却模块化数据中心，包括数据中心主体，其特征是，所述数据中心主体的两端分别设有间接蒸发冷却装置，所述蒸发冷却装置包括壳体、机械制冷器、间接蒸发换热器、室外冷风进风口、室内热风回风口和室内冷风送风口，所述壳体为内部空腔的密闭腔体，壳体内腔设有机械制冷器和间接蒸发换热器，所述壳体的一侧设有室外冷风进风口，壳体的另一侧一端设有室内热风回风口和冷却后室外热风出风，另一端设有室内冷风进风口。
2.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却模块化数据中心，其特征是，所述壳体内腔间接蒸发换热器的上方设有喷淋部件。
3.根据权利要求2所述的间接蒸发冷却模块化数据中心，其特征是，所述喷淋部件包括喷头、管路和水泵，所述管路设置于间接蒸发冷却装置的上方，管路上设有若干个朝向间接蒸发冷却装置的喷头，所述喷头经管路与水泵连接。
4.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却模块化数据中心，其特征是，所述室内热风回风口与数据中心主体的热通道相通。
5.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却模块化数据中心，其特征是，所述室内冷风进风口与数据中心主体的冷通道相通。
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