专利名称：机房设备的送风控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化送风控制，特别是指一种机房环境的送风控制系统。
背景技术：
随着互联网技术和通信行业的发展，各数据中心、通信中心的密度不断随着业务的扩展而增加，但由于以前的机房建设有很多的缺陷，不能满足现代通信中心、数据中心机房的发展要求，出现了很多问题，局部过热、能耗高、机房密度低这些问题是原来(2009年以前)设计机房的通病，直接制约了机房的发展，尤其是能耗高最为突出。据统计，我国现在是仅次于美国的第二大能源消费国，但同时我国的能源利用率很低，浪费能源的现象十分严重。“节约能源、保护环境”已是各级政府工作之重点。许多城市和地区已经采取措施，如利用峰谷用电等。然而，节能不仅是各级政府的事，而且是全民的事，各企业更责无旁贷。近几年来，随着信息技术的普及，数据中心的IT设备数量增长加速；同时，电力价格持续上升并且供应越来越紧张，数据中心面临不断扩容的压力和不断增长的电能消耗， 节电成为全球数据中心管理者共同关注的话题。现在各IT企业每年在用电成本上的花费将大于当年在硬件设备上的投资。面对如此严峻的形势，建立一个节电、环保的数据中心自然成为很多数据中心管理者的重点工作之一。目前的机房的冷却系统主要是通过在机房的顶部安装空调系统，将冷气从上直下接入到机房设备中，这种方式能源消耗较大。有些机房安装了如附图1所示的送风方式，需要采用手动调节阀不断地根据机柜的温度调节。对于很多老式的机房，空调送风系统已经安装完成，不便于改造成如图1所示的将冷气直接送入机柜的方式。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型在于提供一种机房设备的送风控制系统，以解决上市机房能源消耗大，局部过热、不便于降温改造的问题。本实用新型提供一种机房设备的送风控制系统，包括机房设备柜门连接有构成气流循环空间的冷池柜体；所述冷池柜体包括设置在所述冷池柜体顶部和底部的进风气道。优选地，所述冷池柜体顶部的进风气道包括安装在所述冷池柜体顶部的上进风管道，所述冷池柜体通过上进风管道连接空调系统。优选地，在所述上进风管道与冷池柜体的上方连接处安装有送风模块，机柜中装有送风控制器。优选地，所述冷池柜体底部的进风气道包括设置在承载所述机房设备和冷池柜体的地板下方的静压箱，所述静压箱在地板下方连接空调送风系统。[0014]优选地，在所述静压箱连接所述冷池柜体内的底部地板位置处，安装有送风模块， 在机柜中装有送风控制器。优选地，所述送风模块包括多个风扇和调节每个风扇的转速的风扇模块；所述送风控制器包括接收温度传感器的温度值、接收机柜电流传感器的电流值的控制芯片，所述控制芯片通过接收的温度值和电流值计算机柜所需风量调节所述风扇模块的功率，调节进风量，并将以上数值传送到中心控制系统。优选地，还包括中心控制系统；所述中心控制系统接收所述所有送风控制器传送的温度值、电流值、风量值及自身测量的温度值和运行功率值与预定的阈值进行比较；根据比较后的差值，控制机房空调的开启或关闭，调节所述进风气道所连接的空调的总风量和总制冷量。本实用新型具有以下技术效果由于采用了实时地检测各机柜的发热情况并根据实际要求向机柜送风，从而通过使用本实用新型的技术对老、旧机房上、下送风机房的整改和使用本实用新型的技术建立的新机房首先彻底地解决了局部过热的问题，还解决了机房能耗高的问题。
图1是现有的温度调节系统的结构图；图2是冷池柜体与机房设备安装的示意图；图3是风扇模块的示意图；图4是下送风机房系统的示意图；图5是上送风机房系统的示意图；图6是智能送风地板的示意图；图7是下送风智能送风机柜的示意图；图8是上送风智能送风机柜的示意图；图9是送风控制器的原理结构示意图；图10是中心控制系统的原理结构示意图；图中1、下送风机房；2、上送风机房；3、冷池柜体；4、下空调送风系统；5、上空调送风系统；6、下送风进风口 ；7、上送风进风口 ；8、下进风管道(或叫静压箱)；9、上进风管道；10、 推拉门；11、送风；12、回风；13、静压箱；14、送风管(或叫风帽)；15、机柜；16、上送风模块； 17、下送风模块；18、导风百叶；19、风扇组；20、机房空调；21、下送风；22、机房地面；23、防静电地板；24、送风风道；25、智能送风地板；26、排风道；27、进风道；28、智能送风机柜。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例详细说明。本实用新型的实施例中的温度调节系统包括冷池系统、送风控制系统、中心控制系统组成。下面分别给予说明，参见图2，采用冷池技术将机房的冷热风分隔，冷池为了保温采用双层玻璃、铝合金框架、推拉门设计，高、宽与机架相同(包含底座)，厚度在30 80CM。对于上送风系统，将通过送风风道将冷风输送到冷池上方的进风口处给机柜送风；对于下送风系统，直接通过地板下的进风管道(或叫静压箱)在冷池下开口给机柜送风；系统对上送风机房和下送风机房都适用。为了不占用维护空间采用了推拉门设计，当许维护时可将推拉门向两边推开或卸掉推拉门不会影响旁边的操作；由于采用玻璃门使维护人员可清楚地看到设备运行指示灯，减轻了维护人员的维护强度。冷风通过安放在出风口处的风扇模块按需要的风量给冷池送风。风扇模块由风扇组和导风百叶组成，参见图3 ；风扇组由1 8个风扇组成，风量的控制是由送风控制器控制风扇的转速或开启风扇的数量来完成。为减少机架之间的影响每个机架之间加装隔板，在维修时可拆卸方便维修。为减少冷风的流失在机架上的空位加装盲板。下送风机房系统通过地板下的空间做为主风道，将冷风直接输送到冷池下方进风口处；如图4所示。经过冷却设备后的热风通过机房空间传回机房空调的回风口再制冷后又通过地板下空间传给冷池。上送风机房系统通过密封机房空调出风口通过主风道传送到个支风道，再通过引风道将冷风输送到冷池上方的进风口处，经过冷却设备后的热风通过机房空间传回机房空调的回风口再制冷后又通过风道传给冷池；如图5所示。对于新机房，还可采用智能送风地板和智能送风机柜。参见图6，智能送风地板可直接代替机房地板放在机柜的进风口处，地板带有送风控制系统和风扇模块系统，风量的控制是由送风控制器控制风扇的转速和开启风扇的数量
来完成。 智能送风地板可直接代替机房地板放在机柜进风口处。下送风智能送风机柜的示意图可参见图7，送风模块安装在智能送风机柜前进风风道的下方，地板开孔作为进风口，通过由送风控制器控制的风扇模块调节冷风量给设备冷却，为了减少机房的热量热风可通过选装的回风风道直接送到空调间；若没有选装回风风道则热风通过机房空间输送到空调回风口处。上送风智能送风机柜的示意图可参见图8，送风模块安装在智能送风机柜前进风风道的上方，冷风通过主风道、支风道、引风道直接引到智能送风机柜的送风口处，通过由送风控制器控制的风扇模块调节冷风量给设备冷却，热风通过机房空间输送到空调回风口处。上面详细说明了冷池系统，下面说明送风控制器。送风控制器按2U机箱设计，可直接安装在所控制机柜(或近邻机柜)中的空位上。送风控制器可按照图9所示的逻辑框图组建并运转。在机房内服务器机柜的进风口安装1个温度传器、机柜设备的排风口安装多个温度传感器，并在有条件的机柜安装电流传感器，送风控制器内的控制芯片实时检测机房内机柜的进、出风温度和整个机柜的输出功率；根据以上检测的数据变化计算所需风量调节每个机柜的送风量，满足服务器机柜的散热要求，避免局部温度过高，最后将所有数据传至中心控制系统。送风控制系统将机柜的数据传送到中心控制系统，中心控制系统的工作示意图可参见图10，中心控制系统将收集到的所有数据和自己监测到的机房运行总功率、温度、湿度、静压等数据进行计算、比较，最后按需要决定开启机房空调的数量，保证机房设备的正常运行。由于本实用新型只控制空调的开启状态并不改变空调的工况，所以对空调的原设计功能没有任何改变保证了空调的制冷量。本实用新型具有以下技术效果1、由于采用了实时地检测各机柜的发热情况并根据实际要求向机柜送风，从而通过本实用新型的技术对机房的整改后的老旧机房和使用本实用新型的技术建立的新机房首先彻底地解决了局部过热的问题；2、通过使用本实用新型解决了局部过热问题使机柜能够大大增加设备的容积率， 可以将机柜的中设备容量2KW增加到IOKW以上，相当于增加了原来的机房的使用率，从而大大减少了机房建设费用；3、使用本实用新型能将机房的空调能耗下降30 60%，彻底解决机房能耗高的问题。对数据中心和通信中心的设备的环境要求也就是对设备进风口的设计要求为 220C 士2°C，在没有使用本实用新型时机房要达到此要求是通过空调吹出的冷风与机房内的热风混合后才能达到要求，但此时我们设定空调的回风温度是22°C 士2°C，这样空调在测得回风温度大于时开启制冷压缩机，到温度小于20°C时关闭压缩机，由于机房空调的蒸发温度一般在8 10°C (以下按8°C计算)，所以开启压缩机制冷后空调机的出风温度就在12 16°C，又由于冷风不能均勻分配到机房的各个部位，这样就可能导致有的地方过冷有的地方过热，使空调也可能有的制冷有的加热，造成大量的浪费使机房空调的能耗过尚ο采用本实用新型可使冷热风分离，可将经空调制冷的冷风直接送到机柜设备的进风口，我们只要将机柜微环境达到设备需要的设计温度就可以满足设备需要，这样就不需要对整个大环境都要做到22°C 士2°C了，由于机房空调的蒸发温度是8°C，按理想状态我们就可以提高空调的回风温度8 V，从而达到了节能的目的。4、首先使空调作用的范围由大环境变成微环境里，减少了空调的负担。5、由于提高了机房大环境温度，减少机房外的热辐射、增大了机房外的冷辐射。6、由于提高了机房空调的回风温度，则增加了机房空调的制冷效率，据专家测算 空调回风温度每增加l°c，空调的制冷效率增加3%。7、由于采用了中心集中控制和定点控制系统，使机房各点的温度基本平衡，不会产生局部过热局部过冷得现象，可以按需要对机房空调地开启进行精确调整，避免了开启过多机房空调的现象减少了不必要的浪费。对于本实用新型各个实施例中所阐述的系统，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。
权利要求1.一种机房设备的送风控制系统，其特征在于，包括机房设备柜门连接有构成气流循环空间的冷池柜体；所述冷池柜体包括设置在所述冷池柜体顶部和底部的进风气道。
2.根据权利要求1所述的送风控制系统，其特征在于，所述冷池柜体顶部的进风气道包括安装在所述冷池柜体顶部的上进风管道，所述上进风管道通过所述机房设备和冷池柜体的上方连接空调送风系统。
3.根据权利要求2所述的送风控制系统，其特征在于，在所述冷池柜体的上方连接空调送风系统位置处，所述冷池柜体的上方安装有送风模块，在机柜内安装送风控制器。
4.根据权利要求1所述的送风控制系统，其特征在于，所述冷池柜体底部的进风气道包括设置在承载所述机房设备和冷池柜体的地板下方的静压箱，所述静压箱连接所述冷池柜体内的底部，所述静压箱在地板下方连接空调送风系统。
5.根据权利要求4所述的送风控制系统，其特征在于，在所述静压箱连接所述冷池柜体内的底部地板位置处，安装有送风模块、机柜内装有送风控制器。
6.根据权利要求3或5所述的送风控制系统，其特征在于，所述送风模块包括多个风扇和通过功率变化调节每个风扇的转速的风扇模块；所述送风控制器包括接收温度传感器的温度值、接收机柜电流传感器的电流值的控制芯片，通过所述控制芯片计算机柜所需风量调节所述风扇模块的功率，调节进风量；送风控制器将接收温度传感器的温度值、电流传感器的电流值、所需风量值传给中心控制系统；
7.根据权利要求6所述的送风控制系统，其特征在于，还包括中心控制系统； 所述中心控制系统将接收到的机柜内的温度值、电流值、风量值及自身测量的温度值、运行电流值与预定的阈值进行比较；根据比较后的差值，控制机房空调的开启或关闭、调节所述进风气道所连接的空调的总风量和总制冷量。
专利摘要本实用新型公开了一种机房设备的送风控制系统，机房设备柜门连接有构成气流循环空间的冷池柜体；所述冷池柜体包括设置在所述冷池柜体顶部和底部的进风气道。冷池柜体顶部的进风气道包括安装在所述冷池柜体顶部的上、下进风管道，所述机房设备和冷池柜体通过的上、下进风管道连接空调送风系统。所述冷池柜体的上、下方安装有送风模块，在机柜中装有送风控制器。还包括中心控制系统。中心控制系统将接收到的所有机柜内的数值、自身测量的数值与预定的阈值进行比较调节所述进风气道所连接的空调的总风量和总制冷量。对机房的整改后的老旧机房、上送风系统、下送风系统机房和新机房解决了局部过热的问题和机房能耗高的问题。
文档编号H05K7/20GK202310410SQ20112007327
公开日2012年7月4日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者潘华建, 田松林, 穆易楠 申请人:北京东方新旭科技发展有限公司