模块化数据中心的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模块化数据中心。
【背景技术】
[0002]目前，随着机房内的设备密度和功率不断上升，传统的土建数据机房不能扩展，造成客户建设、运行数据中心的成本不断增长。为了解决数据中心的能效和按需部署的问题，模块化数据中心应运而生。
[0003]近年来，数据中心向着超大型化、超高密度方向以及模块化方向发展。其中，大型数据中心模块化主要类型之一为集装箱模块化数据中心，即将服务器机柜(以下简称机柜)、空调设备、电池配线、灯光照明设备等装入集装箱内，该集装箱通常采用标准集装箱。
[0004]现有的模块化数据中心通常包括两个垂直堆叠在一起的集装箱，其中一个集装箱为设备箱，内置一排设备机架，另一集装箱为热管热交换器箱，热管热交换箱分为两部分，其一为冷凝端，其二为蒸发端，设备箱与热管热交换器箱的连接面有进出风并装有风机，设备排出的热风与热管蒸发端的蒸发器管翅进行换热，变成冷风回到设备的进风口，冷凝器端与室外空气通过侧壁通风口和风机进行冷却。然而该种实施方案其中之一集装箱为设备箱，另一集装箱为热管热交换箱的设置方式，存在空间利用率低，集成度不高的问题，并且该现有技术为现场施工，存在工程安装复杂，维护不便的缺陷。
[0005]为了克服上述缺陷，现有技术如中国专利CN102662434A公开了一种模块化数据中心，包括壳体10、热管蒸发器模块22、热管冷凝器模块21及机架30，壳体10包括由密封隔板分隔为下部室内区和上部室外区，上部室外区设置有热管冷凝器模块21，上部室外区设有进风口和出风口，热管冷凝器模块21经进风口和出风口与外界空气进行热量交换实现自然风冷，下部室内区设置有机架30和热管蒸发器模块22，热管蒸发器模块22设置在机架的背面，热管蒸发器模块22与热管冷凝器模块21相连，第一组机架31与第二组机架32之间按照面对面方式布置，第二组机架32与第三组机架33按照背对背方式布置。该现有技术通过将冷凝端、蒸发端以及设备机架集成于一个集装箱内，空间利用率高，而且该现有技术为工厂制造，大大减小了现场施工的工作量。
[0006]然而，该现有技术在实际使用中仍存在以下问题:1.该现有技术中，虽然将热管蒸发器模块设置于机架背面以及机架间采用面对面和背对背组合方式布置缩短了下部室内区内空气流通的距离，但是机架的进出风方向以及热管蒸发器的进出风方向形成在同一轴向上，这就导致下部室内区的空气仅在该轴向方向流通，空气流通性差，降低了集装箱的换热能效，而且背对背设置的两机架，其背面设置的热管蒸发器的出风方向相向设置，这导致两热管蒸发器的出风互为阻碍，进一步降低了下部室内区的空气流通性；2.该现有技术通过将冷凝端、蒸发端以及设备机架集成于一个集装箱内，提高了空间利用率，但是由于一体式的整体体积变大，增大了集装箱的运输难度。
[0007]因此，如何提供一种集成度高、运输方便而且换热能效高的模块化数据中心是现有技术急需解决的难题。
【发明内容】
[0008]因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的模块化数据中心用模块集装箱空间利用率差、集成度低、现场施工复杂且空气流通性差、换热效果不好的技术问题，从而提供一种空间利用率高、集成度高、工厂化制造及换热效果好的模块化数据中心。
[0009]本发明提供的模块化数据中心包括:
[0010]下箱体，所述下箱体内设有机柜和吸热装置，所述机柜具有冷风进口和热风出口，所述吸热装置具有热风进口和冷风出口，所述机柜与所述吸热装置并排设置且所述机柜的进出风方向与所述吸热装置的进出风方向平行且气流流向相反，从而形成依次经过所述机柜的热风出口、所述吸热装置的热风进口、所述吸热装置的冷风出口、所述机柜的冷风进口的环形循环气流；
[0011]至少一个放热装置，设于所述下箱体外，所述放热装置连接所述吸热装置。
[0012]优选的，所述下箱体内设有若干个所述机柜和至少一个所述吸热装置，所述若干个机柜和所述吸热装置沿所述下箱体长度方向并排设置，且所述吸热装置内嵌于所述若干个机柜之间。
[0013]优选的，所述下箱体内设有沿所述下箱体宽度方向上分别位于所述若干个机柜和至少一个所述吸热装置前后两侧的冷风通道和热风通道。
[0014]优选的另一种所述下箱体，所述下箱体内设有若干个所述机柜和至少一个所述吸热装置，所述若干个机柜和所述吸热装置沿所述下箱体宽度方向并排设置，且所述吸热装置内嵌于所述若干个机柜之间。
[0015]优选的，所述下箱体内设有沿所述下箱体长度方向上分别位于所述若干个机柜和至少一个所述吸热装置左右两侧的冷风通道和热风通道。
[0016]优选的另一种所述下箱体，所述下箱体内设有若干个所述机柜和至少一个所述吸热装置，所述若干个机柜和至少一个所述吸热装置通过支撑架设于沿所述下箱体高度方向上的所述下箱体的中部位置，所述下箱体内还设有分别位于所述若干个所述机柜和所述吸热装置上下两侧的冷风通道和热风通道。
[0017]优选的，所述模块化数据中心还包括设于所述下箱体上方，用于放置所述放热装置的上箱体；每一所述放热装置配置一个所述上箱体或者全部所述放热装置集成于一个所述上箱体内。
[0018]优选的，所述下箱体高度范围为1.8-2.0m之间。
[0019]优选的，所述下箱体高度为1.85m。
[0020]优选的，所述吸热装置包括蒸发器和循环风机。
[0021]优选的，所述放热装置包括依次连接的压缩机、冷凝器、储液器和膨胀阀，所述压缩机的制冷剂进口与所述吸热装置的制冷剂出口相连，所述膨胀阀的制冷剂出口与所述吸热装置的制冷剂进口相连。
[0022]优选的，所述放热装置还包括并联于所述压缩机的止回阀和并联于所述膨胀阀的旁通阀。
[0023]优选的，所述放热装置还包括用于冷却所述冷凝器的水雾化装置。
[0024]优选的，所述上箱体与所述下箱体的整体高度不超过3m。
[0025]优选的，所述放热装置与所述吸热装置一一对应设置。
[0026]本发明提供的模块化数据中心，包括内部设有机柜和吸热装置的下箱体和至少一个放热装置，在下箱体内通过将所述机柜与所述吸热装置并排设置且机柜的进出风方向与吸热装置的进出风方向平行且气流流向相反，从而形成依次经过机柜的热风出口、吸热装置的热风进口、吸热装置的冷风出口、机柜的冷风进口的环形循环气流，相比于现有技术中机柜的进出风方向与吸热装置的进出风方向沿同一轴向设置的方式，本发明下箱体内形成的环形循环气流，流通性更好，使得下箱体内热交换能效更高；另外，通过将机柜和吸热装置集成于下箱体内，集成度高，实现了模块化数据中心的工厂化制造，大大减少了现场施工的工作量。
[0027]本发明提供的模块化数据中心，其下箱体还包括位于若干个机柜和至少一个吸热装置两侧的冷风通道和热风通道，通过冷风通道和热风通道的设置，进一步提高了下箱体内环形循环气流的流通性，而且冷风通道和热风通道还可以用于安装一些辅助装置，例如灯光照明设备、消防器材等，此外冷风通道和热风通道还可以用于走线，因此，该种设置下，整个模块箱体内空间充裕、操作方便、气流通畅。
[0028]本发明提供的模块化数据中心，通过将所述下箱体高度设置在1.8-2.0m之间，一方面使得安装维护人员容易进出，另一方面在本发明的模块箱体上安装放热装置后总体高度不会超过标准集装箱高度，一方面方便了数据中心的完整性工厂化制造，另一方面便于道路运输。
[0029]本发明提供的模块化数据中心，还包括用于放置放热装置的上箱体，将放热装置设于上箱体内同样是在工厂完成的，现场施工时，只需将上箱体放置于下箱体上方，即可完成模块化数据中心的现场安装，另外，将放热装置设于上箱体内也便于运输；上箱体和下箱体独立制造，但整体运输。此外，安装有放热装置的上箱体，也可以与安装有机柜与放热装置的下箱体在工厂内完整集成，并使其整体高度不高于标准集装箱的高度，这就便于整个模块的道路运输，实现模块数据中心的完整化工厂化制造。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
[0031]图1为本发明实施例提供的模块化数据中心的结构示意图；
[0032]图2为图1的侧视图；
[0033]图3为本发明实施例提供的模块化数据中心的下箱体的内部结构图；
[0034]图4为图3的侧视图；
[0035]图5为本发明实施例提供的模块化数据中心的下箱体内吸热装置及机柜的工作原理图；
[0036]图6为本发明实施例提供的模块化数据中心的吸热装置的结构图；
[0037]图7为本发明实施例提供的模块化数据中心的放热装置原理图；
[0038]图8为本发明实施例提供的模块化数据中心中吸热装置和放热装置组成的制冷系统的工作原理图。