CN212086777U

CN212086777U - 一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心

Info

Publication number: CN212086777U
Application number: CN202020760601.3U
Authority: CN
Inventors: 王天雨
Original assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Metabrain Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2020-05-09
Filing date: 2020-05-09
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2030-05-09

Abstract

本实用新型公开了一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，第一隔板一端设有送风口，第一隔板另一端设有回风口，1T机柜一侧以及1T箱体内部通道一端均设有挡风板，冷风通过送风口进入1T箱体内部；第二隔板的两侧均设有通风孔；制冷箱一侧设有新风进风口，蒸发器设置于送风口一侧，制冷箱另一侧设有排风口，回风口、送风口和排风口上均设有风机，排风口一侧设有冷凝器，蒸发器一侧设有压缩机；换热芯体的新风通道与新风进风口、排风口连通，换热芯体的热风通道与回风口、送风口连通。本实用新型在集装箱内部设置了制冷箱，在制冷箱一侧设置了新风进风口，新风通过新风进风口进入制冷箱内部参与数据中心的制冷工作，降低了电能的消耗。

Description

一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心

技术领域

本实用新型属于数据中心技术领域，特别涉及一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心。

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。在数据中心的能耗构成中，空调系统的能耗占数据中心总能耗的很大一部分，大约占到30％—50％，因此空调系统是当前数据中心提高能源效率的重点环节。而为了维持机房内常年的恒温恒湿,机房一年四季都需要制冷,消耗了大量的电能。利用自然界的低温冷源对数据机房进行自然冷却的空调方案是提高数据中心能源利用效率的重要途径，全年有相当长时间内室外温度低于数据中心的室内控制温度，因此，将室外新风引入数据中心机房，对降低能耗提供了可能。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，在集装箱内部设置了制冷箱，在制冷箱一侧设置了新风进风口，新风通过新风进风口进入制冷箱内部参与数据中心的制冷工作，降低了电能的消耗。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，包括集装箱、制冷箱、1T箱体、配电箱，所述制冷箱与1T箱体通过第一隔板隔开，所述第一隔板一端设有送风口，第一隔板另一端设有回风口，1T箱体与配电箱通过第二隔板隔开，所述1T箱体内部设有若干1T机柜，1T机柜一侧以及1T箱体内部通道一端均设有挡风板，冷风通过送风口进入1T箱体内部，穿过1T机柜将1T机柜内部的热量带走进行换热后通过回风口再次进入制冷箱内部进行循环；所述配电箱内部设有若干配电设备，第二隔板的两侧均设有通风孔，冷风通过一端的通风孔进入配电箱内部进行降温后，再从另一端的通风孔流出至1T箱体内直至通过回风口流入制冷箱内部；所述制冷箱一侧设有新风进风口，制冷箱内部设有蒸发器，蒸发器设置于送风口一侧，制冷箱另一侧设有排风口，回风口、送风口和排风口上均设有风机(图中未示出)，排风口一侧设有冷凝器，所述蒸发器一侧设有压缩机，压缩机、冷凝器、蒸发器电性连接，其连接方式采用本领域技术人员常规的方式，不再详述；所述制冷箱内部设有换热芯体，换热芯体的新风通道与新风进风口、排风口连通，换热芯体的热风通道与回风口、送风口连通。

当室外干球温度低于16.5℃时，冷风对集装箱内部的1T机柜及配电设备冷却降温后温度升高并通过回风口再次回流至制冷箱，同时新风通过新风进口进入制冷箱内部，热风和新风在换热芯体内部换热后，热风温度降低，并再次通过送风口送入1T箱体和配电箱内部进行内循环散热，新风则通过排风口排出形成外循环，避免了外部新风进入1T箱体内部，从而保证了数据中心内部空气的洁净度，且降低了电能的消耗。

作为本技术方案的进一步优选，所述1T机柜一端设有消防柜，消防柜内部设有消防用具，例如灭火器等，提高了数据中心的安全性。

作为本技术方案的进一步优选，所述1T箱体内部通道上部设有天窗，天窗安装在1T机柜上，天窗避免了冷风越过1T机柜上部直接流通至回风口，保证了数据中心的散热效果。

作为本技术方案的进一步优选，所述第二隔板的通风孔上设有诱导风机，诱导风机增强了集装箱内部空气的流通性，保证了保证了数据中心的散热效果。

作为本技术方案的进一步优选，所述箱体内壁、第一隔板和第二隔板的两侧均设有保温层，减小了外部环境温度对数据中心的影响。

作为本技术方案的进一步优选，所述换热芯体包括壳体、设置于壳体内部的若干翅片，新风通道设置于翅片的左右两侧，热风通道设置于翅片的两下两侧，且新风通道与热风通道间隔交错布置，保证了热风的换热效果。

作为本技术方案的进一步优选，所述新风进风口一侧设有过滤网，保证了流入制冷箱内部空气的洁净度。

作为本技术方案的进一步优选，所述制冷箱内部设有水泵，所述水泵一侧设有喷淋池，喷淋池内部设有向上喷淋的喷头(图中未示出)，喷头通过管道与水泵连接；当室外干球温度介于16.5℃至20℃之间时，启动喷淋系统，室外新风通过喷淋水进行冷却降温后与箱体内的较热回风进行冷量交换，将回风温度降至设定值后通过送风口送入箱内，完成风系统循环，在此情况下无需开启蒸发器和冷凝器，保证散热效果的同时，降低了能耗。

作为本技术方案的进一步优选，所述喷头向靠近换热芯体的一侧倾斜布置，倾斜的喷头扩大了新风与喷淋液的接触面积，保证了换热效果。

本实用新型的有益效果是：

1)在集装箱内部设置了制冷箱，在制冷箱一侧设置了新风进风口，新风通过新风进风口进入制冷箱内部参与数据中心的制冷工作，降低了电能的消耗。

2)1T机柜一端设有消防柜，消防柜内部设有消防用具，例如灭火器等，提高了数据中心的安全性。

3)1T箱体内部通道上部设有天窗，天窗安装在1T机柜上，天窗避免了冷风越过1T机柜上部直接流通至回风口，保证了数据中心的散热效果。

4)第二隔板的通风孔上设有诱导风机，诱导风机增强了集装箱内部空气的流通性，保证了保证了数据中心的散热效果。

5)箱体内壁、第一隔板和第二隔板的两侧均设有保温层，减小了外部环境温度对数据中心的影响。

6)换热芯体包括壳体、设置于壳体内部的若干翅片，新风通道设置于翅片的左右两侧，热风通道设置于翅片的两下两侧，且新风通道与热风通道间隔交错布置，保证了热风的换热效果。

7)新风进风口一侧设有过滤网，保证了流入制冷箱内部空气的洁净度。

8)制冷箱内部设有水泵，水泵一侧设有喷淋池，喷淋池内部设有向上喷淋的喷头，喷头通过管道与水泵连接；当室外干球温度介于16.5℃至20℃之间时，启动喷淋系统，室外新风通过喷淋水进行冷却降温后与箱体内的较热回风进行冷量交换，将回风温度降至设定值后通过送风口送入箱内，完成风系统循环，在此情况下无需开启蒸发器和冷凝器，保证散热效果的同时，降低了能耗。

9)喷头向靠近换热芯体的一侧倾斜布置，倾斜的喷头扩大了新风与喷淋液的接触面积，保证了换热效果。

附图说明

附图1是本实用新型一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心结构示意图。

附图2是本实用新型一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心1T箱内部示意图。

附图3是本实用新型一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心1T箱局部俯视图。

附图4是本实用新型一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心内循环风向流通示意图。

附图5是本实用新型一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心外循环风向流通示意图。

附图6是本实用新型一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心换热芯体结构示意图。

图中：1、集装箱；101、保温层；2、第一隔板；3、制冷箱；301、新风进风口；302、过滤网；303、压缩机；304、水泵；305、喷淋池；306、蒸发器；307、冷凝器；308、回风口；309、送风口；310、排风口；311、换热芯体；312、壳体；313、翅片；314、新风通道；315、热风通道；4、1T箱体；401、1T机柜；402、消防柜；403、挡风板；404、天窗；5、配电箱；501、配电设备；502、诱导风机；6、第二隔板；

具体实施方式

下面结合附图1-6，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，包括集装箱1、制冷箱3、1T箱体4、配电箱5，所述制冷箱3与1T箱体4通过第一隔板2隔开，所述第一隔板2一端设有送风口309，第一隔板2另一端设有回风口308，1T箱体4与配电箱5通过第二隔板6隔开，所述1T箱体4内部设有若干1T机柜401，1T机柜401一侧以及1T箱体4内部通道一端均设有挡风板403，冷风通过送风口309进入1T箱体4内部，穿过1T机柜401将1T机柜401内部的热量带走进行换热后通过回风口308再次进入制冷箱3内部进行循环；所述配电箱5内部设有若干配电设备501，第二隔板6的两侧均设有通风孔，冷风通过一端的通风孔进入配电箱5内部进行降温后，再从另一端的通风孔流出至1T箱体4内直至通过回风口308流入制冷箱3内部；所述制冷箱3一侧设有新风进风口301，制冷箱3内部设有蒸发器306，蒸发器306设置于送风口309一侧，制冷箱3另一侧设有排风口310，回风口308、送风口309和排风口310上均设有风机(图中未示出)，排风口310一侧设有冷凝器307，所述蒸发器306一侧设有压缩机303，压缩机303、冷凝器307、蒸发器306电性连接，其连接方式采用本领域技术人员常规的方式，不再详述；所述制冷箱3内部设有换热芯体311，换热芯体311的新风通道314与新风进风口301、排风口310连通，换热芯体311的热风通道315与回风口308、送风口309连通。

当室外干球温度低于16.5℃时，冷风对集装箱1内部的1T机柜401及配电设备501冷却降温后温度升高并通过回风口308再次回流至制冷箱3，同时新风通过新风进口进入制冷箱3内部，热风和新风在换热芯体311内部换热后，热风温度降低，并再次通过送风口309送入1T箱体4和配电箱5内部进行内循环散热，新风则通过排风口310排出形成外循环，避免了外部新风进入1T箱体4内部，从而保证了数据中心内部空气的洁净度，且降低了电能的消耗。

在本实施例中，所述1T机柜401一端设有消防柜402，消防柜402内部设有消防用具，例如灭火器等，提高了数据中心的安全性。

在本实施例中，所述1T箱体4内部通道上部设有天窗404，天窗404安装在1T机柜401上，天窗404避免了冷风越过1T机柜401上部直接流通至回风口308，保证了数据中心的散热效果。

在本实施例中，所述第二隔板6的通风孔上设有诱导风机502，诱导风机502增强了集装箱1内部空气的流通性，保证了保证了数据中心的散热效果。

在本实施例中，所述箱体内壁、第一隔板2和第二隔板6的两侧均设有保温层101，减小了外部环境温度对数据中心的影响。

在本实施例中，所述换热芯体311包括壳体312、设置于壳体312内部的若干翅片313，新风通道314设置于翅片313的左右两侧，热风通道315设置于翅片313的两下两侧，且新风通道314与热风通道315间隔交错布置，保证了热风的换热效果。

在本实施例中，所述新风进风口301一侧设有过滤网302，保证了流入制冷箱3内部空气的洁净度。

实施例2

与实施例1所不同的是，在本实施例中，所述制冷箱3内部设有水泵304，所述水泵304一侧设有喷淋池305，喷淋池305内部设有向上喷淋的喷头，喷头通过管道与水泵304连接；当室外干球温度介于16.5℃至20℃之间时，启动喷淋系统，室外新风通过喷淋水进行冷却降温后与箱体内的较热回风进行冷量交换，将回风温度降至设定值后通过送风口309送入箱内，完成风系统循环，在此情况下无需开启蒸发器306和冷凝器307，保证散热效果的同时，降低了能耗。

在本实施例中，所述喷头向靠近换热芯体311的一侧倾斜布置，倾斜的喷头扩大了新风与喷淋液的接触面积，保证了换热效果。

实施例3

与实施例2所不同的是，在本实施例中，当室外湿球温度大于20℃时，新风与喷淋系统构成的间接蒸发冷却系统难以保证将数据中心送风温度达到25℃，此时除了开启机组喷淋系统外还应开启蒸发器306和冷凝器307进行辅助制冷，通过回风口308流通至制冷内部的热风先通过换热芯体311与湿空气进行换热，然后再送至蒸发器306进一步冷却，达到IT设备需要的送风温度，保证了数据中心的散热效果。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，包括集装箱、制冷箱、1T箱体、配电箱，所述制冷箱与1T箱体通过第一隔板隔开，所述第一隔板一端设有送风口，第一隔板另一端设有回风口，1T箱体与配电箱通过第二隔板隔开，所述1T箱体内部设有若干1T机柜，其特征在于，1T机柜一侧以及1T箱体内部通道一端均设有挡风板，冷风通过送风口进入1T箱体内部；所述配电箱内部设有若干配电设备，第二隔板的两侧均设有通风孔；所述制冷箱一侧设有新风进风口，制冷箱内部设有蒸发器，蒸发器设置于送风口一侧，制冷箱另一侧设有排风口，回风口、送风口和排风口上均设有风机，排风口一侧设有冷凝器，所述蒸发器一侧设有压缩机，压缩机、冷凝器、蒸发器电性连接；所述制冷箱内部设有换热芯体，换热芯体的新风通道与新风进风口、排风口连通，换热芯体的热风通道与回风口、送风口连通。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述1T机柜一端设有消防柜。

3.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述1T箱体内部通道上部设有天窗，天窗安装在1T机柜上。

4.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述第二隔板的通风孔上设有诱导风机。

5.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述箱体内壁、第一隔板和第二隔板的两侧均设有保温层。

6.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述换热芯体包括壳体、设置于壳体内部的若干翅片，新风通道设置于翅片的左右两侧，热风通道设置于翅片的两下两侧，且新风通道与热风通道间隔交错布置。

7.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述新风进风口一侧设有过滤网。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述制冷箱内部设有水泵，所述水泵一侧设有喷淋池，喷淋池内部设有向上喷淋的喷头。

9.根据权利要求8所述的一种蒸发冷却式节能型集装箱数据中心，其特征在于，所述喷头向靠近换热芯体的一侧倾斜布置。