CN211860920U - 一种计算数据中心空间结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种计算数据中心空间结构，涉及数据中心降温领域，数据中心的空调和机柜交替设置，机柜内安装有服务器；自然冷却模块包括自然冷却机组、送风管、回风管、热通道和冷通道，热通道分别设置在数据中心的一侧，冷通道分别设置在数据中心的另一侧，自然冷却机组的送风口通过送风管与冷通道连通，自然冷却机组的回风口通过回风管与热通道连通。本实用新型采用空调制冷和自然冷却模块配合制冷的方式，该种设置能够最大限度的利用自然冷源，对室内空气进行降温冷却，只有自然冷源换热能力当不满足要求的情况下开启列间空调，最大限度减少机械制冷，减少电能消耗，实现系统节能。

Description

一种计算数据中心空间结构

技术领域

本实用新型属于数据中心降温领域，具体涉及一种计算数据中心空间结构。

背景技术

在移动互联网、云计算、大数据等技术的推动下，我国IDC产业蓬勃发展。近几年，我国数据中心的数量不断增多，产业结构逐渐优化，生态系统逐步建立。随着人工智能和高性能技术的兴起，特别是高性能计算的需求越来越多，服务器单节点发热量越来越大，但是现有设计并不能满足对服务器降温的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种计算数据中心空间结构，结合新型的制冷技术，更多利用自然冷源，更加高效节能。

本实用新型提供一种计算数据中心空间结构，包括自然冷却模块和IT组合模块；所述IT组合模块包括若干排数据中心，所述数据中心包括机柜、空调和配电柜，所述空调和机柜交替设置，所述机柜内安装有服务器；所述自然冷却模块包括自然冷却机组、送风管、回风管、热通道和冷通道，所述热通道分别设置在数据中心的一侧，所述冷通道分别设置在数据中心的另一侧，所述自然冷却机组的送风口通过送风管与冷通道连通，所述自然冷却机组的回风口通过回风管与热通道连通。

进一步的，所述空调的制冷量大于服务器的发热量。

进一步的，所述数据中心包括消防柜，所述消防柜内设置有消防罐，所述消防罐分别与热通道和冷通道连通。

进一步的，所述消防罐内充注有七氟丙烷灭火剂。

进一步的，所述数据中心包括箱体和数据设备，所述数据设备安装在箱体内，所述箱体为两侧开口的中空结构，所述冷通道和热通道分别位于箱体的开口侧。

进一步的，所述自然冷却机组包括新风口、转轮换热器、送风机、排风机、表冷器、加热器、挡水板。

进一步的，所述计算数据中心空间结构包括加湿除湿模块，所述加湿除湿模块包括加湿器和除湿机，所述加湿器集成在自然冷却机组内，所述除湿机设置在相邻的数据中心之间的通道处。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的计算数据中心空间结构，采用空调制冷和自然冷却模块配合制冷的方式，在夏季室外高温时主要采用每排数据中心内设置的空调制冷；当春秋过渡季节，采用空调与自然冷却模块联合运行，冬季时可完全采用自然冷却机组系统进行制冷。

该种设置能够最大限度的利用自然冷源，对室内空气进行降温冷却，只有自然冷源换热能力当不满足要求的情况下开启列间空调，最大限度减少机械制冷，减少电能消耗，实现系统节能。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

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，对于本领域普通技术人员而言，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是本实用新型计算数据中心空间结构示意图。

图中，100、自然冷却模块，101、新风口，102、排风口，103、回风口，104、送风口，105、送风管，106、回风管，107、热通道，108、冷通道；

110、自然冷却机组，111、转轮换热器，112、送风机，113、排风机，114、表冷器，115、加热器，116、挡水板；

200、IT组合模块，201、消防罐，202、机柜，203、空调，204、配电柜；

300、加湿除湿模块，301、加湿器，302、除湿机。

400、集装箱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

一种计算数据中心空间结构，是由若干个集装箱体拼接而成，整体由两大模块组成，分别包括自然冷却模块100和IT组合模块200。

如图1所示，IT组合模块200包括若干排数据中心，数据中心包括机柜202、空调203和配电柜204，空调203和机柜202交替设置，机柜202内安装有服务器；自然冷却模块100包括自然冷却机组110、送风管105、回风管106、热通道107和冷通道108，热通道107分别设置在数据中心的一侧，冷通道108分别设置在数据中心的另一侧，自然冷却机组110的送风口104通过送风管105与冷通道108连通，自然冷却机组110的回风口103通过回风管106与热通道107连通。

机柜202内设置高密度的高性能服务器，发热量为45KW，空调203为冷水型空调机组，制冷量为65KW，空调203和机柜202交替设置，实现每排数据中心空调冷量N+1冗余。

作为优选，消防柜内设置有消防罐201，内部充注七氟丙烷灭火剂，并设置有通向热通道107和冷通道108的消防管路，当每排的数据中心内部发生火灾时，可迅速向冷热通道107喷射灭火气体进行灭火。

自然冷却模块100包括设置在集装箱内的自然冷却机组110、IT机房内的送风管105、回风管106、冷通道108及热通道107等。

自然冷却机组110设置在标准集装箱箱体内，主要由转轮换热器111、送风机112、排风机113、表冷器114、加热器115、挡水板116等组成；IT机房内每排数据中心的热量通过热通道107进入回风管106汇集，并经回风口103进入自然冷却机组110，室外新风经新风口101进入，经过转轮换热器111内，间接降低室内回风的温度，而后在排风机113作用下经排风口102排出机组；经转轮换热器111降温后的热回风再经过表冷器114、加湿器301、挡水板116、加热器115等设备在送风机112作用下经过送风口104送入送风管105，再经分支风管进入每排数据中心的冷通道108对IT设备进行降温冷却；冷空气通过IT设备后变为高温的热空气通过回风口103回到空气处理单元，如此循环。

使用时，在夏季室外高温时主要采用每排内设置的空调203制冷，当春秋过渡季节，采用空调203和自然冷却机组110联合运行；冬季时可完全采用自然冷却机组110系统进行制冷。

作为优选，设置了加湿除湿模块300，加湿除湿模块300包括加湿器301和除湿机302，加湿器301集成于自然冷却机组110内，当机房数据中心内部需要加湿时开启喷雾加湿；除湿机302设置在每排相隔的通道间，当机房内需要除湿时，开启除湿机302进行除湿。

本实用新型最大限度利用自然冷源，对室内空气进行降温冷却，只有自然冷源换热能力当不满足要求的情况下开启列间空调203，最大限度减少机械制冷，减少电能消耗，实现系统节能；同时自然冷却系统内设计有加湿装置，数据中心列间空调203内不需再设置加湿装置，最大限度增大列间空调203盘管的面积，增大制冷量，空气处理单元更加紧凑合理。

本方案通过集装箱内数据中心架构设计、消防设计、加湿除湿技术及自然冷却技术，在数据中心中可以达到节能降耗，降低PUE的作用，提高产品竞争力。

应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

这里可能会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

本文所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种计算数据中心空间结构，其特征在于：包括自然冷却模块(100)和IT组合模块(200)；

所述IT组合模块(200)包括若干排数据中心，所述数据中心包括机柜(202)、空调(203)和配电柜(204)，所述空调(203)和机柜(202)交替设置，所述机柜(202)内安装有服务器；

所述自然冷却模块(100)包括自然冷却机组(110)、送风管(105)、回风管(106)、热通道(107)和冷通道(108)，所述热通道(107)分别设置在数据中心的一侧，所述冷通道(108)分别设置在数据中心的另一侧，所述自然冷却机组(110)的送风口(104)通过送风管(105)与冷通道(108)连通，所述自然冷却机组(110)的回风口(103)通过回风管(106)与热通道(107)连通。

2.如权利要求1所述的计算数据中心空间结构，其特征在于：所述空调(203)的制冷量大于服务器的发热量。

3.如权利要求1所述的计算数据中心空间结构，其特征在于：所述数据中心包括消防柜，所述消防柜内设置有消防罐(201)，所述消防罐(201)分别与热通道(107)和冷通道(108)连通。

4.如权利要求3所述的计算数据中心空间结构，其特征在于：所述消防罐(201)内充注有七氟丙烷灭火剂。

5.如权利要求1至4任一所述的计算数据中心空间结构，其特征在于：所述数据中心包括箱体和数据设备，所述数据设备安装在箱体内，所述箱体为两侧开口的中空结构，所述冷通道(108)和热通道(107)分别位于箱体的开口侧。

6.如权利要求1至4任一所述的计算数据中心空间结构，其特征在于：所述自然冷却机组(110)包括新风口(101)、转轮换热器(111)、送风机(112)、排风机(113)、表冷器(114)、加热器(115)、挡水板(116)。

7.如权利要求1至4任一所述的计算数据中心空间结构，其特征在于：包括加湿除湿模块(300)，所述加湿除湿模块(300)包括加湿器(301)和除湿机(302)，所述加湿器(301)集成在自然冷却机组(110)内，所述除湿机(302)设置在相邻的数据中心之间的通道处。

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