CN218888900U - 一种数据中心冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种数据中心冷却系统，涉及数据中心冷却技术领域。它包括温度传感器、空气冷却器组件、冷水组件和智能控制器，温度传感器设置在机柜内部，空气冷却器组件位于机柜的下方和/或机柜的背部，冷水组件与空气冷却器组件相连通，温度传感器、空气冷却器组件和冷水组件均与智能控制器通信连接，数据中心冷却系统将冷冻水携带的冷量直接输送，形成近端送风，具有更高的冷量输送效率，避免远距离送风产生的高能耗和冷量损失，同时，通过温度传感器信号反馈的智能控制器可根据数据中心热负荷情况实现冷冻水流量以及送风量的动态控制，使得每个机柜中的服务器得到其运行状态下的实际所需冷量，提高数据中心冷却系统的节能能力。

Description

一种数据中心冷却系统

技术领域

本实用新型涉及数据中心冷却技术领域，尤其是涉及一种数据中心冷却系统。

背景技术

数据中心服务器会散发大量的热，需要空调进行制冷。现有数据中心空调制冷系统末端多为精密空调，将冷风送至机房净电地板下，通过机柜底部或侧面物理风口吹至服务器。

本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：现有数据中心空调地板下送风方式为地下冷通道集中送风，送风方式粗犷，存在冷风浪费或局部过热的现象，同时传统地板送风空调温度可调节区间小，无法精准到与单个机柜联动层面，只能够靠调节物理送风口改变到达每个机柜的风量来改变每个机柜的受冷量，导致空调能耗冗余。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数据中心冷却系统，以解决现有技术中存在的地下冷通道集中送风存在冷风浪费并且空调温度可调节区间小的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种数据中心冷却系统，包括温度传感器、空气冷却器组件、冷水组件和智能控制器，所述温度传感器设置在机柜内部，所述空气冷却器组件位于所述机柜的下方和/或所述机柜的背部，所述冷水组件与空气冷却器组件相连通，所述温度传感器、所述空气冷却器组件和所述冷水组件均与所述智能控制器通信连接。

优选地，所述冷水组件包括冷水机组、循环管路和循环泵，所述循环管路与所述冷水机组和所述空气冷却器组件相连通，所述循环泵设置在所述循环管路上，所述循环泵与所述智能控制器通信连接。

优选地，所述空气冷却器组件包括冷却器和风机，所述冷却器位于所述风机与所述机柜之间并且与所述循环管路相连通，所述风机与所述智能控制器通信连接。

优选地，所述循环泵为变频循环泵。

优选地，所述冷却器为平行流换热器。

优选地，所述风机为变频风机。

优选地，所述温度传感器为有线温度传感器。

优选地，所述温度传感器为无线温度传感器。

本实用新型的有益效果为：数据中心冷却系统通过将空气冷却器组件直接布置在机房中每个机柜的下方和/或背部，由冷水组件将冷冻水输送到位于每个机柜近端的空气冷却器组件处，将冷冻水携带的冷量直接输送，形成近端送风，具有更高的冷量输送效率，避免远距离送风产生的高能耗和冷量损失，使得冷量损失更小、送风温度更低、送风距离更短、送风位置更精确、送风风机能耗更小，杜绝了数据中心内局部机柜过热的现象；

同时，通过温度传感器信号反馈的智能控制器可根据数据中心热负荷情况实现冷冻水流量以及送风量的动态控制，使得每个机柜中的服务器得到其运行状态下的实际所需冷量，减少空气冷却器组件和冷水组件的能耗，提高数据中心冷却系统的节能能力。

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为本实用新型的空气冷却器组件位于机柜下方的正视结构图；

图2为本实用新型的空气冷却器组件位于机柜背部的正视结构图；

图3为本实用新型的空气冷却器组件位于机柜下方和机柜背部的系统结构图；

图中1、温度传感器；

2、空气冷却器组件；21、冷却器；22、风机；

3、冷水组件；31、冷水机组；32、循环管路；33、循环泵；

4、智能控制器；

5、机柜。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1到图3，本实用新型提到了一种数据中心冷却系统，包括温度传感器1、空气冷却器组件2、冷水组件3和智能控制器4，温度传感器1设置在机柜5内部，温度传感器1与智能控制器4通信连接，温度传感器1能够对机柜5内部温度进行实时监控，并且将采集到的温度信号反馈给智能控制器4，机柜5为数据中心服务器机柜，内部装载有服务器，在运行过程中大量散热，因此在本系统中为需要冷却的部分。

冷水组件3包括冷水机组31、循环管路32和循环泵33，循环管路32与冷水机组31相连通，循环泵33设置在循环管路32上，循环泵33与智能控制器4通信连接，冷水机组31优选为带有压缩机的机械制冷系统，通过循环泵33将冷水机组31内的冷冻水输送至位于机柜5近端的空气冷却器组件2处，此处循环泵33优选为变频循环泵，可根据机柜5内温度的高低实现变流量控制，根据数据中心的不同负荷为数据中心提供流量适宜的低温冷冻水。

空气冷却器组件2位于机柜5的下方和/或机柜5的背部，空气冷却器组件2为末端制冷装置，包括冷却器21和风机22，冷却器21位于风机22与机柜5之间并且与循环管路32相连通，风机22与智能控制器4通信连接，通过风机22将流经冷却器21管内侧冷冻水携带的冷量，以冷风的形式输送给服务器进行冷却，风机22可根据智能控制器4输送来的信号进行智能送风量调控，本实施例中，冷却器21优选为平行流换热器。

本实施例中，可根据实际使用需求灵活选择空气冷却器组件2的具体设置位置，对于单独机柜5来说，可以只在该机柜5的下方设置一个空气冷却器组件2，也可以只在该机柜5的背部设置一个空气冷却器组件2，还可以在该机柜5的下方和背部分别设置一个空气冷却器组件2，此处优选将两个空气冷却器组件2中的冷却器21通过循环管路32进行串联；

而由于一个数据中心会存在多个机柜5，因此在实际使用时，空气冷却器组件2的数量为多个，不同机柜5对应的空气冷却器组件2中的冷却器21均通过循环管路32进行串联，只需要一个冷水机组31就可以实现整个数据中心的冷却水循环，有效降低成本。

智能控制器4能够接收并且分析温度传感器1输送来的信号，并将信号输送至循环泵33和风机22,智能控制器4可设置在机柜5内部，也可以设置在机柜5外部，可根据实际使用需要灵活选择智能控制器4的放置位置；

智能控制器4能够对空气冷却器组件2中的风机22进行智能变风量送风控制，服务器运行负荷较高导致温度升高时，提高风机22的送风量，服务器低负荷运行时，减少风机22的送风量，从而减少送风能耗以及冷量损失；

智能控制器4能够对冷水组件3中的循环泵33的供水流量进行智能控制，当数据中心热负荷较小时，降低冷冻水流量，减少冷水机组31负荷，从而实现冷水机组31的有效节能。

与现有数据中心的地板下集中式送风通道相比,本实施例提到的数据中心冷却系统通过将空气冷却器组件2直接布置在机房中每个机柜5下方和/或背部，形成近端送风，然后由冷水组件3中的循环泵33将冷冻水输送到每个机柜5近端的空气冷却器组件2处，将冷冻水携带的冷量直接输送，由于水的比热容比空气大，相比较于传统的冷风远距离输送，具有更高的冷量输送效率，避免远距离送风产生的高能耗和冷量损失，使得冷量损失更小、送风温度更低、送风距离更短、送风位置更精确、送风风机能耗更小，杜绝了数据中心内局部机柜过热的现象；

同时，通过温度传感器1信号反馈的智能控制器可根据数据中心热负荷情况实现冷冻水循环泵33流量以及风机22送风量的动态控制，使得每个机柜5中的服务器得到其运行状态下的实际所需冷量，进而实时控制到达每个机柜5的冷量，减少机械制冷的冷水机组31以及风机22的送风能耗，避免了数据中心局部服务器过热或冷量冗余，提高数据中心的系统节能；

本系统实现了机柜5近端的局部变风量冷却，不仅可以提高数据中心冷却效果，避免数据中心各机柜5负荷差异导致的数据中心局部过热，还可显著降低数据中心冷却能耗，具有巨大的节能减排增效意义。

作为可选地实施方式，风机22为变频风机，并且可以进一步的优选为智能温控型风机，可根据布置智能控制器4输送来的数据进行动态变风量控制，实现机柜级的近端智能变风量高效冷却。

作为可选地实施方式，温度传感器1为有线温度传感器，也可以为无线温度传感器，可根据实际使用需求灵活选择温度传感器1的具体形式。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种数据中心冷却系统，其特征在于，包括温度传感器(1)、空气冷却器组件(2)、冷水组件(3)和智能控制器(4)，其中：所述温度传感器(1)设置在机柜(5)内部，所述空气冷却器组件(2)位于所述机柜(5)的下方和/或所述机柜(5)的背部，所述冷水组件(3)与空气冷却器组件(2)相连通，所述温度传感器(1)、所述空气冷却器组件(2)和所述冷水组件(3)均与所述智能控制器(4)通信连接。

2.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述冷水组件(3)包括冷水机组(31)、循环管路(32)和循环泵(33)，所述循环管路(32)与所述冷水机组(31)和所述空气冷却器组件(2)相连通，所述循环泵(33)设置在所述循环管路(32)上，所述循环泵(33)与所述智能控制器(4)通信连接。

3.根据权利要求2所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述空气冷却器组件(2)包括冷却器(21)和风机(22)，所述冷却器(21)位于所述风机(22)与所述机柜(5)之间并且与所述循环管路(32)相连通，所述风机(22)与所述智能控制器(4)通信连接。

4.根据权利要求2所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述循环泵(33)为变频循环泵。

5.根据权利要求3所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述冷却器(21)为平行流换热器。

6.根据权利要求3所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述风机(22)为变频风机。

7.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述温度传感器(1)为有线温度传感器。

8.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其特征在于：所述温度传感器(1)为无线温度传感器。

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