一种数据中心机房制冷系统及数据中心机房的制作方法

文档序号:32570962发布日期:2022-12-16 23:53阅读:62来源:国知局
一种数据中心机房制冷系统及数据中心机房的制作方法

1.本实用新型涉及数据中心制冷技术领域,尤其涉及一种数据中心机房制冷系统及数据中心机房。


背景技术:

2.随着数据中心规模和集成度的发展,服务器设备功率密度与日俱增,热密度增长,带来了两方面的问题:一方面,机房内消耗的电量大幅度的增长;另一方面,服务器散热问题变得越来越严重,消耗大量能源。有时因为冷却调节不够合理,还会因为设备发热而导致设备停机。
3.现在传统的机房采用机械制冷,制冷消耗的电能占到机房能耗的35%以上,而且制冷效果还有待提高,这对数据中心的日常管理工作带来一定的困难。目前,市面上的间接蒸发冷却空调机组在调节上不够精细,且在调节过程中,进入机房风道的冷风温度不均匀,导致其不能很好的对数据中心机房进行制冷。另外,在一些大型的数据中心机房内,需要大量的空调机组对机房进行制冷,从而带来了极大的消耗,浪费大量的资源。


技术实现要素:

4.为了解决现有技术的问题,本实用新型实施例提供了一种数据中心机房制冷系统及数据中心机房。所述技术方案如下:
5.第一方面,提供了一种数据中心机房制冷系统,包括:
6.制冷腔室,通过送风通道与数据中心机房相连通,所述送风通道内设置有送风装置;
7.换热通道,设置于所述制冷腔室上,以使外界的空气通过输入至所述制冷腔室内进行换热并输出;
8.冷却装置,设置于所述制冷腔室处,以将进入到所述制冷腔室的气体温度降低;
9.温度检测器,设置于所述送风通道内,用于检测送风通道内空气的温度信息,以根据所述温度检测器检测的温度信息控制冷却装置的开闭。
10.在一个实施例中,所述数据中心机房制冷系统还包括:
11.控制器,接收来自所述温度检测器的温度信息;
12.所述控制器与所述冷却装置电连接,以控制所述冷却装置的开启或者关闭。
13.在一个实施例中,所述冷却装置包括:
14.喷淋降温组件,设置于所述制冷腔室内,以在所述制冷腔室内喷淋降温;
15.机械制冷组件,具有多组,分别设置于所述送风通道内;
16.所述控制器分别与喷淋降温组件、每组所述机械制冷组件电连接。
17.在一个实施例中,在所述温度信息大于第一预设阈值的情况下,所述控制器控制所述喷淋降温组件开启;
18.在所述温度信息大于第二预设阈值的情况下,所述控制器控制部分所述机械制冷
组件开启;
19.在所述温度信息大于第三预设阈值的情况下,所述控制器控制所有所述机械制冷组件开启;
20.所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值,所述第二预设大于所述第一预设阈值。
21.在一个实施例中,所述数据中心机房制冷系统还包括:
22.第一温度传感器,设置于所述制冷腔室内靠近所述送风通道的一侧,并与所述控制器电连接;
23.在所述第一温度传感器的检测的温度信息与所述温度检测器检测的温度信息之间的差值小于第一预设差值时,所述控制器控制所述机械制冷组件关闭。
24.在一个实施例中,所述数据中心机房制冷系统还包括:
25.第二温度传感器,设置于所述送风通道的输入端,并与所述控制器电连接;
26.在所述第二温度传感器的检测的温度信息与所述第一温度传感器检测的温度信息之间的差值小于第二预设差值时,所述控制器控制所述喷淋降温组件关闭。
27.在一个实施例中,数据中心机房制冷系统还包括监控终端;
28.所述监控终端分别与所述温度检测器、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器电连接。
29.在一个实施例中,其特征在于,所述循环制冷系统还包括循环管道,所述循环管道一端与所述数据中心机房连通,另一端与所述制冷腔室相连通。
30.第二方面,提供了一种数据中心机房,包括上述实施例中任一项所述的数据中心机房制冷系统。
31.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
32.本实用新型实施例中,通过制冷腔室、换热通道以及冷却装置等结构的设置,并在送风通道内设置温度检测器,在对数据中心机房进行制冷时,可通过温度检测器实时监测送风通道内的温度,以根据检测的温度来合理的利用自然冷源或者冷却装置来对数据中心机房进行制冷,从而在极大程度上降低能耗,节约大量的资源,另外,其也满足对数据中心机房制冷的要求,以更好的对数据中心进行制冷。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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。
34.图1是本实用新型实施例提供的数据中心机房制冷系统整体结构示意图;
35.图2是本实用新型实施例提供的数据中心机房制冷系统未安装冷却装置的结构示意图;
36.图3是本实用新型实施例提供的数据中心机房制冷系统安装喷淋降温组件后的结构示意图;
37.图4是本实用新型实施例提供的数据中心机房制冷系统安装部分机械制冷组件后
的结构示意图;
38.图5是本实用新型实施例提供的数据中心机房制冷系统的机械制冷组件的结构示意图。
39.附图标记说明:
40.10、制冷腔室;11、送风通道;12、送风装置;20、换热通道;21、换热风机;31、接水槽;32、喷淋件;33、输水管;34、水泵;40、机械制冷组件;41、压缩机;42、冷凝器;43、蒸发器;44、排气管路;45、出液管路;46、吸气管路;47、节流阀;50、循环管道;60、温度检测器;71、第一温度传感器;72、第二温度传感器。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。本技术使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如,如果将图中的设备翻转,则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向),并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
42.此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.本实用新型实施例提供了一种数据中心机房制冷系统,该数据中心机房制冷系统连接于数据中心机房上,以对数据中心机房进行制冷。
44.如图1和图2所示,上述循环制冷系统包括制冷腔室10、换热通道20和冷却装置,其中,制冷腔室10通过送风通道11与数据中心机房相连通,在送风通道11内设置有用于将空气输入到所述制冷腔室10内的送风装置12。从而,在开启送风装置12后,可使制冷腔室10的内的空气被送入到数据中心机房内。
45.上述换热通道20设置于制冷腔室10上,以使外界的空气通过输入至所述制冷腔室10内进行换热并输出,其中,该换热通道20自下而上设置,即,使换热通道20的输入端连接至制冷腔室10下方,而输出端设置于制冷腔室10的上方,这样,可使外接的空气通过换热通道20下方的输入端进入到制冷腔室10内,之后可从换热通道20上方的输出端输出。
46.另外,冷却装置设置于制冷腔室10处,从而通过冷却装置可将进入到制冷腔室10内的气体温度降低。
47.通过此种结构的设置,在对数据中心机房制冷时,可使外界的空气通过换热通道20进入到制冷腔室10内,从而使外界的空气在制冷腔室10内发生热交换,这样的在相对寒冷的季节时,在使外界空气进入到制冷腔室10内后,可充分的与制冷腔室10内的空气发生热交换,接着通过换热通道20输出端再次输出到外界,从而之后使送风装置12将制冷腔室
10内的空气送入到数据中心机房后可达到降温的效果。另外,在外界温度较高,只是利用外界空气在制冷腔室10内不能充分的对制冷腔室10内的空气进行制冷时,可开启冷却装置来对制冷腔室10内的空气进行降温,以保证对数据中心机房的制冷效果。如此,可充分的对数据中心机房制冷,同时可节约一定的能源,降低消耗。
48.需要说明的是,上述送风通道11内设置的送风装置12可以为抽风机,在使抽风机安装到送风通道11内后,可便于将空气抽入到数据中心机房内。
49.另外,如图2所示,在上述换热通道20输出端的位置也可固定安装设置换热风机21,从而便于将外界空气抽入到制冷腔室10内,并将制冷腔室10内的热空气排出。
50.在本实施例中,如图1所示,上述数据中心机房制冷系统还可以包括温度检测器60,该温度检测器60固定安装于送风通道11内靠近数据中心机房的位置,以用于检测送风通道11内空气的温度信息,从而根据温度检测器60检测的温度信息控制冷却装置的开闭。
51.这样在温度检测器60检测到送风通道11输入到数据中心机房的温度相对较高时,才可开启冷却装置来对进行制冷,而在该温度未达到一定的高度时,则不需要开启冷却装置,从而可根据温度检测器60检测到的温度来控制冷却装置的开闭,以更好的达到降低能耗的效果。
52.上述温度检测器60可以为市售常用的温度传感器,利用此种传感器可很好的检测送风通道11内的温度。
53.另外,上述数据中心机房制冷系统还可以包括控制器(图中未示出),该控制器与温度检测器60电连接,用以接收来自温度检测器60检测的温度信息,另外,控制器还与冷却装置电连接,以控制冷却装置的开启或者关闭。
54.在温度检测器60检测到送风通道11内的温度信息后,可通过控制器直接自动控制冷却装置的运行,使用起来更加智能。
55.在一个实施例中,如图1所示,上述冷却装置包括喷淋降温组件,该喷淋降温组件设置述制冷腔室10内,以在制冷腔室10内喷淋降温。
56.这样在外界温度相对较高时,可利用喷淋降温组件向制冷腔室10内喷水,使水蒸发而带走制冷腔室10内的热量,以达到对制冷腔室10降温的效果。
57.具体的,如图3所示,该喷淋降温组件可以包括接水槽31和喷淋件32,其中,接水槽31设置于制冷腔室10下方,在制冷腔室10下方设置有出水通道,以使得制冷腔室10与接水槽31连通,即,使喷淋到制冷腔室10内的水可通过出水通道流入到接水槽31内,喷淋件32设置于制冷腔室10上方,且在接水槽31与喷淋件32之间连接有输水管33,在输水管33上设置有水泵34。
58.如此,在使接水槽31内注入一定量的水之后,可利用水泵34将水通过输水管33输入到喷淋件32内,以通过喷淋件32将使水喷入到制冷强制内,从而使水在制冷腔室10内蒸发而带走热量,而未被蒸发的水可通过制冷腔室10底部的出水通道重新回到接水槽31内以重复利用,达到更好的节约资源的效果。
59.其中,该喷淋件32可由喷淋管和连接至喷淋管上的喷头构成,在使输水管33一端与接水槽31连通,另一端与喷淋管连通后,能够保证使水相对分散的喷淋到制冷腔室10内。进一步的,为了更好的使水在制冷腔室10内分散开来以更好的实现蒸发降温的效果,可使用雾化喷头连接至喷淋管上,从而可更好的使水雾蒸发,以吸走制冷腔室10内的热量。
60.在此需要说明的是,上述接水槽31可设置到换热通道20输入端的下方,使喷淋到制冷腔室10内的水可通过换热通道20的输入端流入到接水槽31内。
61.如图1所示,上述冷却装置还包括机械制冷组件40,该机械制冷组件40设置有多组,且该机械制冷组件40设置于送风通道11内,且机械制冷组件40的散热端设置于换热通道20的输出端处。
62.这样的话,在外界温度过高,利用喷淋降温组件不足以实现降温的效果时,可利用机械制冷组件40进行降温,以保证对数据中心机房制冷的效果,同时,由于使机械制冷组件40的散热端设置到换热通道20的输出端处,可使机械制冷组件40散发的热量输出到外界,避免影响对数据中心机房的制冷效果。
63.另外,上述每组机械制冷组件40上的均独立的设置有独立控制开关,这样可分别控制每组机械制冷组件40的运行,从而可根据实际需要来控制每个机械制冷组件40的运行,即,可根据外界温度来控制开启机械制冷组件40的数量来进行制冷,避免直接全部开启而导致浪费资源。
64.例如,参考图1和图4所示,在送风通道11设置四组机械制冷组件40,在外界的温度上升而利用喷淋降温组件不能完全实现降温效果后,可相对开启其中一组机械制冷组件40进行制冷,以对数据中心机房进行制冷;而之后外界温度再次升高时,可相对开启两组机械制冷组件40进行制冷;接着外界温度又一次升高时,可开启三组机械制冷组件40进行制冷;最后若之前的情况还不能达到制冷要求,可将四组机械制冷组件40全部开启。如此可合理利用每个机械制冷组件40的开闭,从而节省大量的资源。
65.进一步的,上述控制器分别与喷淋降温组件、每组机械制冷组件40电连接,这样在控制器接收到温度检测器60的温度信息后,可根据该温度信息直接通过控制器依次控制喷淋降温组件或者机械制冷组件40的运行。例如在只是开启喷淋降温组件的情况下,温度检测器60检测到进入到送风通道11内的空气温度较高,可将该信号传递到控制器内,控制器可直接控制部分机械制冷组件40运行来进一步进行制冷;而之后温度检测器60进一步检测到送风通道11内的空气温度过高,并将该信息传递到控制器后,控制器可控制全部机械制冷组件40运行来进行制冷。从而可充分的调动喷淋降温组价和机械制冷组件40的运行,避免直接使其全部运行而造成资源的浪费。
66.具体的,可在控制器内分别设置有第一预设阈值、第二预设阈值和第三预设阈值,该第三预设阈值大于第二预设阈值,第二预设大于第一预设阈值。当温度检测器60检测到的温度信息大于第一预设阈值的情况下,控制器可控制喷淋降温组件开启以进行喷淋降温;当外界温度升高,使控制器接收到来自温度检测器60的温度信息大于第二预设阈值的情况下,控制器控制部分机械制冷组件40开启进行制冷;在温度检测器60检测的温度信息大于第三预设阈值的情况下,控制器控制所有机械制冷组件40开启。这样的话,可实时根据需要来开启喷淋降温组件或者机械制冷组件40,在保证对数据中心机房制冷的同时,更好的节约了资源。
67.在一个实施例中,如图3所示,上述数据中心机房制冷系统还可以包括第一温度传感器71,该第一温度传感器71固定安装于制冷腔室10内靠近送风通道11的一侧,且第一温度传感器71与控制器电连接。在控制器内还设置有第一预设差值,在第一温度传感器71的检测的温度信息与温度检测器60检测的温度信息之间的差值小于第一预设差值时,此时控
制器控制机械制冷组件40关闭。
68.进一步的,如图1和图4所示,上述数据中心机房制冷系统还可以包括第二温度传感器72,该第二温度传感器72固定连接于送风通道11的输入端,并与控制器电连接,在该控制器内设置有第二预设差值,在第二温度传感器72的检测的温度信息与第一温度传感器71检测的温度信息之间的差值小于第二预设差值时,此时控制器可控制喷淋降温组件关闭。
69.通过这样的方式,在随着外界温度的降低,可逐步将喷淋降温组件和机械制冷组件40关闭,从而避免持续对其进行开启而造成资源的浪费。
70.在一个实施例中,上述数据中心机房制冷系统还可以包括监控终端,该监控终端可分别与温度检测器60、第一温度传感器71、第二温度传感器电连接,从而工作人员可通过监控终端实时观测到温度检测器60、第一温度传感器71、第二温度传感器检测的温度信息,以进行良好的监控。
71.参考图4和图5所示,上述机械制冷组件40包括压缩机41、冷凝器42以及蒸发器43,其中,压缩机41与所述蒸发器43固定设置于送风通道11上,冷凝器42固定连接于换热通道20的输出端处,在压缩机41与冷凝器42之间连接有排气管路44,冷凝器42与蒸发器43之间连接有出液管路45,蒸发器43与压缩机41之间连接有吸气管路46,另外在出液管理上安装有节流阀47。
72.通过这样的设置,在进行制冷的过程中,由于冷凝器42处于换热通道20的输出端上,而压缩机41与蒸发器43连接至送风通道11上,从而在制冷时,热量可直接散发到换热通道20上,之后可直接从换热通道20流出,不会影响对数据中心机房的制冷。
73.在一个实施例中,如图1所以,上述数据中心机房制冷系统还可以包括循环管道50,该循环管道50一端与数据中心机房相连通,另一端与制冷腔室10相连通。通过此种结构设置,可使数据中心内的热空气重新进入到制冷腔室10内进行制冷,最后在回流到数据中心机房内,从而可在一定程度上避免使数据中心机房内的热空气直接排出到外界而导致周边温度升高。
74.基于同样的技术构思,本实用新型实施例还提供一种数据中心机房,该数据中心机房包括上述实施例中涉及的数据中心机房制冷系统。
75.通过将此数据中心机房制冷系统设置到数据中心机房上后,可充分的对数据中心机房进行降温,满足机房降温的要求,从而在保证对数据中心机房进行降温的同时,还可降低数据中心机房进行降温时而产生的能耗,极大程度上节省了资源。
76.以上仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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