CN213626856U - 一种可扩展式集装箱数据中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可扩展式集装箱数据中心，包括由顶板、底板、前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁构成的集装箱，集装箱内设有IT机柜及配电控制一体柜，左侧壁和右侧壁上开设有扩展口，用于分别安装扩展装置；扩展装置包括扩展壁，扩展壁顶部和/或底部设有滑条；集装箱上设有与滑条对应的滑槽，滑条位于滑槽内；滑条与滑槽皆平行于前侧壁和后侧壁；集装箱内设有驱动装置，驱动滑条相对于滑槽往复直线运动。

Description

一种可扩展式集装箱数据中心

技术领域

本实用新型涉及集装箱数据中心技术领域，具体涉及一种可扩展式集装箱数据中心。

背景技术

在云计算、大数据、分布式存储等趋势的推动下，近年来数据中心的建设如火如荼。集装箱数据中心作为数据中心的一种，具有快速灵活的部署等优势。

现在集装箱数据中心中，电力在数据中心的消耗仅有33%供给了IT负荷，散热负荷却高达63%，也就是说，用于空调冷却的的电力已经等于或超过了计算用的电力。

为了降低能耗，申请人对集装箱内部结构给出了新的设计，但是标准集装箱内部空间尺寸为标准参数，在按照申请人节能设计安装IT机柜时，标准集装箱内部尺寸不足以满足IT设备的搬运和人员的通过，以及应急通道的设置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种可扩展式集装箱数据中心，使得集装内部面积可以扩展，以满足IT设备的搬运及应急通道的设置需求。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种可扩展式集装箱数据中心，包括由顶板、底板、前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁构成的集装箱，集装箱内设有IT机柜及配电控制一体柜，左侧壁和右侧壁上开设有扩展口，用于分别安装扩展装置；扩展装置包括扩展壁，扩展壁顶部和/或底部设有滑条；集装箱上设有与滑条对应的滑槽，滑条位于滑槽内；滑条与滑槽皆平行于前侧壁和后侧壁；集装箱内设有驱动装置，驱动滑条相对于滑槽往复直线运动。

作为一种优选技术方案，驱动装置为电动推杆和/或液压推杆。

作为一种优选技术方案，扩展壁包括扩展侧壁和连接在扩展侧壁顶部和底部的扩展顶板、扩展底板。滑条设置在扩展顶板和/或扩展底板上。

作为一种优选技术方案，在集装箱内设有分别靠近集装箱前侧壁、后侧壁的前隔热墙和后隔热墙，前隔热墙和后隔热墙在集装箱中隔离出了机房区，用于放置IT机柜、配电控制一体柜，在集装箱的前侧壁和后侧壁上分别开设有进气电动门和排气电动门。

前隔热墙和进气电动门之间为集装箱的进风区，进风区设有进气风机；进气风机与机房区连通，后隔热墙与排气电动门之间为集装箱的排风区，排风区设有排气风机，其与机房区连通；

IT机柜组排成一列将机房区分隔出位于IT机柜两侧的第一节能通道和第二节能通道；进气风机与第一节能通道连通；排气风机与第二节能通道连通。

作为一种优选技术方案，还设有回风风机，回风风机连通第二节能通道与进气区，将第二节能通道的风送入进气区。

作为一种优选技术方案，还设有列间空调，列间空调包括室内机和室外机；室内机间隔设置在IT机柜之间，与IT机柜构成一列将机房区分隔出位于IT机柜两侧的第一节能通道和第二节能通道；室外机设置在进风区和/或排风区处。

本实用新型与现有技术相比，有益效果如下所述：

本实用新型，为了更好的节能效果设置了第一节能通道和第二节能通道，这就导致标准集装箱内部面积不够用，宽度不足以满足IT设备的搬运和人员的通过，以及应急通道的设置。因此，本实用新型中设有扩展装置，在需要的时候，扩展集装箱内部空间。

附图说明

图1为集装箱扩展的效果示意图。

图2为集装箱不扩展的效果示意图

其中，附图标记如下所示：

1-空调室外机，2-散热百叶门，3-扩展底板，4-出入门，5-第一节能通道，6-列间空调室内机，7-IT机柜，8-消防柜，9-进气风机，10-进气电动百叶门，11-回风风机，12-第二节能通道，13-扩展侧壁，14-配电控制一体柜，15-排气风机，16-后隔热墙，17-排气电动百叶门，18-前隔热墙，19-第一扩展装置，20-第二扩展装置。

具体实施方式

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可扩展式集装箱数据中心，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1~2所示，一种可扩展式集装箱数据中心，包括集装箱。集装箱由顶板、底板、左侧壁、右侧壁、前侧壁、后侧壁构成。

本实施例中，为了降低能耗，对集装箱内部结构的设计如下所述：

在集装箱内设有分别靠近集装箱前侧壁、后侧壁的前隔热墙18和后隔热墙16。前隔热墙18和后隔热墙16在集装箱中隔离出了机房区，用于放置IT机柜7、配电控制一体柜14。在集装箱的前侧壁和后侧壁上分别开设有进气电动百叶门10和排气电动百叶门17。

进一步的，定义前隔热墙18和进气电动百叶门10之间为集装箱的进风区。进风区设有进气风机9、空调室外机1。进气风机9通过进气风道与机房区连通。定义后隔热墙16与排气电动百叶门17之间为集装箱的排风区。排风区设有排气风机15，其通过排风风道与机房区连通。排风区也设有空调室外机1。排风区还设有散热百叶门2。

本实施例中，隔热墙起到隔热、隔绝空气及防水的目的。及上述隔热墙的四个侧边皆与集装箱固定。

本实施例中，IT机柜7和列间空调室内机6间隔设置设置列成一列后两端分别紧贴消防柜8和配电控制一体柜14。其中，消防柜8和配电控制一体柜14还分别紧贴前隔热墙18、后隔热墙16。

IT机柜7、列间空调室内机6、消防柜8和配电控制一体柜14共同列成一列后将机房区分成了分别位于IT机柜7两侧的第一节能通道5和第二节能通道12。

本实施例中，进气风机9直接与第一节能通道5连通。排气风机15直接与第二节能通道12连通。

本实施例中，前隔热墙18上设有回风风机11，回风风机11将第二节能通道12与进风区直接连通。

本实施例中，进气风机9上还设有过滤棉，过滤空气中灰尘。

本实施例的节能原理是：

在集装箱室外温度低于IT机房的最高环境温度要求同时IT机房内湿度满足最高要求和空气中悬浮粒子满足IT机房要求时，关闭列间空调室内机6和空调室外机1，开启进气电动百叶门10和排气电动百叶门17，启动进气风机9和排气风机15，进气风机9将室外冷空气通过风口设置的过滤棉过滤杂质以后输送至第一节能通道5，第一节能通道5将冷空气传输至IT机柜7前端，冷空气通过IT机柜7时带走IT设备产生的热量后变成热空气，热空气传输到第二节能通道12，第二节能通道12将热空气传输至排气风机15，排气风机15将热空气排出集装箱，如此循环持续将IT机房中热量排出集装箱，通过高风量实现热量的高转换，使第一节能通道5与第二节能通道12温差控制在15℃以内。由于各风机的功率相对于空调和IT设备而言，是比较低的，故此时整个集装箱的PUE值≤1.1，实现极致节能。采用本实施例所述节能型集装箱数据中心比现有技术更节能，以下位数据说明：

采用本实施例所述节能型集装箱数据中心比现有技术更节能，以下位数据说明：

P—IT设备功率（W）

△Tc—允许温升（℃）

Q—CMM(每分钟所排出空气体积M³/min)

设计中集装箱内IT设备功率为40KW，集装箱满功率设计为60KW，第一节能通道与第二节能通道允许温升最好10℃～15℃，我们取中间值12℃。

=

=166.67M³/min=10000 M³/h

市面上10000 M³/h的风机，额定功率一般在3KW左右，加上排风风机，全功率不大于5KW

PUE=（60+5）/60=1.083

传统空调制冷：

Qt—总制冷量（KW）

Q1—室内IT设备负荷（KW）

Qt—环境热负荷（KW）

按三级能效计算，

空调的实际功率为17.9KW

PUE=（60+17.9）/60=1.298

综合对比：新型制冷方式较传统空调制冷PUE更低。

当集装箱室外空气温度高于IT机房的最高环境温度要求时，或IT机房内湿度不满足IT机房要求时，或空气中悬浮粒子不满足IT机房要求时，关闭进气风机9和排气风机15。启动列间空调室内机6和空调室外机1，列间空调室内机6将冷却后的冷空气送入第一节能通道5，第一节能通道5将冷空气传输至IT机柜7前端，冷空气通过IT机柜7时带走IT设备产生的热量后变成热空气，热空气传输到第二节能通道12，列间空调室内机6内的回风风机11将第二节能通道12中的热空气输送至列间空调室内机6内的冷凝器，列间空调室内机6内的冷凝器通过热交换将热量交换至与由空调室外机1连接的管道内，通过管道将热量传输至由空调室外机1，通过由空调室外机1内的散热器将热量排出集装箱。

集装箱室外空气温度低于IT机房的最低环境温度要求时，关闭进气电动百叶门10和排气电动百叶门17，关闭关闭列间空调室内机6和空调室外机1，关闭排气风机15，启动进气风机9和回风风机11。回风风机11将第二节能通道12中的热空气输送至进风区，在进风区内混合一部分冷空气后由进气风机9将混合后的空气送入第一节能通道5，第一节能通道5将冷空气传输至IT机柜7前端，冷空气通过IT机柜7时带走IT设备产生的热量后变成热空气，热空气再传输到第二节能通道12。如此循环，实现低温状态下的热空气循环，无须在IT机房内增加加热装置以保证其内部温度在IT机房要求范围内。

标准集装箱内部空间尺寸为标准参数，为了实现上述节能目的，因此，集装箱内部结构导致了安装IT机柜7后，使得第一节能通道5和第二节能通道12的宽度不足以满足IT设备的搬运和人员的通过，以及应急通道的设置。

因此，本实施例中，还设有第一扩展装置19和第二扩展装置20，用于扩展空间。具体的说，在本实施例中，集装箱的左侧壁和右侧壁开设有对应的从顶部到底部的扩展口。扩展口与机房区对应。

第一扩展装置19和第二扩展装置20结构相同，因此，本实施例仅对第一扩展装置19的结构进行描述。

第一扩展装置19和包括扩展侧壁13、扩展顶板、扩展底板3。扩展侧壁13的顶部和底部分别连接有扩展顶板和扩展底板3的一侧。扩展顶板的顶部和扩展底板3的底部分别间列设置有横向滑条（横向滑条的设置方向与前隔热墙18、后隔热墙16平行）。在集装箱的顶板和底部分别设有与滑条对应的滑槽。当滑条滑入到滑槽朝向集装箱内的最内端时，集装箱结构如图2所示，此时，扩展侧壁13刚好封住扩展口，使得集装箱左侧壁和右侧壁呈现平整状态。滑条远离滑槽最外侧的一端为限位结构，即其无法脱离滑槽朝向集装箱外的最外端。扩展时，结构如图1所示，集装箱内部空间变大。

在扩展侧壁13上设有出入门4。

进一步的，本实施例中，机房区内对应的集装箱顶板和底板上皆设有电动推杆和/或液压推杆，位于集装箱顶板上的电动推杆和/或液压推杆的推杆端通过连接件与扩展顶板连接。位于集装箱底板上的电动推杆和/或液压推杆的推杆端通过连接件与扩展底板3连接。

通过电动推杆和/或液压推杆的工作，推杆扩展侧壁13的直线往复运动，从而使得集装箱内部空间变大或复原。

由于滑槽、滑条及电动推杆和/或液压推杆皆为机械领域的常见结构，因此，本实施例，并未画出，只给出了展开和复原的效果图。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种可扩展式集装箱数据中心，包括由顶板、底板、前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁构成的集装箱，集装箱内设有IT机柜及配电控制一体柜，其特征在于，左侧壁和右侧壁上开设有扩展口，用于分别安装扩展装置；扩展装置包括扩展壁，扩展壁顶部和/或底部设有滑条；集装箱上设有与滑条对应的滑槽，滑条位于滑槽内；滑条与滑槽皆平行于前侧壁和后侧壁；集装箱内设有驱动装置，驱动滑条相对于滑槽往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展式集装箱数据中心，其特征在于，驱动装置为电动推杆和/或液压推杆。

3.根据权利要求2所述的一种可扩展式集装箱数据中心，其特征在于，扩展壁包括扩展侧壁和连接在扩展侧壁顶部和底部的扩展顶板、扩展底板；滑条设置在扩展顶板和/或扩展底板上。

4.根据权利要求1所述的一种可扩展式集装箱数据中心，其特征在于，在集装箱内设有分别靠近集装箱前侧壁、后侧壁的前隔热墙和后隔热墙，前隔热墙和后隔热墙在集装箱中隔离出了机房区，用于放置IT机柜、配电控制一体柜，在集装箱的前侧壁和后侧壁上分别开设有进气电动门和排气电动门；

前隔热墙和进气电动门之间为集装箱的进风区，进风区设有进气风机；进气风机与机房区连通，后隔热墙与排气电动门之间为集装箱的排风区，排风区设有排气风机，其与机房区连通；

IT机柜组排成一列将机房区分隔出位于IT机柜两侧的第一节能通道和第二节能通道；进气风机与第一节能通道连通；排气风机与第二节能通道连通。

5.根据权利要求4所述的一种可扩展式集装箱数据中心，其特征在于，还设有回风风机，回风风机连通第二节能通道与进气区，将第二节能通道的风送入进气区。

6.根据权利要求4所述的一种可扩展式集装箱数据中心，其特征在于，还设有列间空调，列间空调包括室内机和室外机；室内机间隔设置在IT机柜之间，与IT机柜构成一列将机房区分隔出位于IT机柜两侧的第一节能通道和第二节能通道；室外机设置在进风区和/或排风区处。

Images