一种模块化数据中心的制作方法

本实用新型涉及数据中心技术领域，具体涉及一种模块化数据中心。

背景技术：

数据中心是通信、互联网、大数据等信息行业的核心基础设施，是实现数据信息集中处理、传输、存储、交换等业务的服务平台。

传统的数据中心部署于不可移动的建筑物内，不具备机动性，建设速度较慢。因此，模块化数据中心应运而生，其具有低成本、机动灵活和快速部署的特点，已经被越来越多的数据中心运营商所应用。

目前，模块化数据中心通常采用集装箱或类似结构，在集装箱内部将IT设备、冷却系统和供配电系统进行集成，但是随着IT设备的功率越来越大，模块化数据中心的低能耗、低成本冷却成为难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新的模块化数据中心，在克服常规数据中心建设速度慢、无法移动等缺点的基础上，通过蓄冷技术和自然冷源的深度利用，从而有效降低模块化数据中心的冷却能耗，并节约运行成本。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种模块化数据中心，包括至少一个第一箱体以及至少一个第二箱体，所述第一箱体设置有信息设备模块和供配电模块，所述信息设备模块包括机柜、精密空调以及设置在机柜内的信息设备，所述供配电模块包括设置在配电柜内的高低压转换设备和UPS电源；所述第二箱体设置有制冷模块，所述制冷模块包括机械制冷/自然冷却双工况冷水机组、制冰机组、冷冻水循环泵、蓄冷/放冷泵和蓄冰槽；所述第二箱体向至少一个所述第一箱体提供冷源，或多个所述第二箱体向一个所述第一箱体提供冷源。

进一步地，所述第一箱体和第二箱体的顶部和外侧面均设置有固定装置，用于快速安装为数据中心供电的太阳能光伏板。

优选的，所述的第一箱体和第二箱体均设置有用于连接冷冻水循环管路的快装接头。

优选的，所述机械制冷/自然冷却双工况冷水机组为风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组。

优选的，所述制冷模块还包括冷却塔，所述机械制冷/自然冷却双工况冷水机组为水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组。

优选的，所述精密空调为冷冻水式列间空调或水冷背板空调。

优选的，所述制冰机组为制冷剂与水直接接触式制冰机组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、模块化安装方式，单个箱体便于运输，安装快捷，对环境要求相对较低，能够在恶劣环境下快速部署并迅速投入运行。

2、信息设备模块和制冷模块分别设置在独立的箱体中，可根据需要灵活配置，通过快装接头，实现箱体之间的快速安装。

3、箱体顶部及外侧面设置有用于安装太阳能光伏板的固定装置，当在野外使用时，可以安装太阳能光伏板，利用太阳能为数据中心供电，进一步节省能源，降低运行成本。

4、制冷模块设置蓄冰槽，在室外气温较低时，采用自然冷却进行供冷并同时蓄冷，将自然冷量储存于高密度蓄冷装置，并在室外气温较高时将储存的冷量放出，实现自然冷源深度利用。

5、蓄冰槽的蓄冷量大，既可作为数据中心应急冷源，显著增加数据中心应急供冷时长，又可对自然冷源制冷的冷水进行储存和二次放冷，能够有效平抑自然冷却工况下出水温度的波动，实现自然冷源平稳和洁净利用。

6、在存在峰谷电价差的地区，可以通过蓄冰槽的移峰填谷作用，提升电网利用效率，并能够大幅降低数据中心冷却系统运行费用。

附图说明

图1为本实用新型一种模块化数据中心实施例1的平面图；

图2为本实用新型一种模块化数据中心实施例2的平面图；

附图标记说明：1-第一箱体；2-配电柜；3-机柜；4-冷冻水式列间空调；5-风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组；6-制冰机组；7-冷冻水循环泵；8-蓄冷/放冷泵；9-蓄冰槽；10-冷冻水循环管路；11-冷/热通道封闭挡板；12-快装接头；13-水冷背板空调；14-水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组；15-冷却塔；16-第二箱体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种模块化数据中心，包括至少一个第一箱体1以及至少一个第二箱体16，所述的第一箱体1和第二箱体16均设置有用于连接冷冻水循环管路10的快装接头12，便于箱体之间的快速连接，所述第一箱体1和第二箱体16的顶部和外侧面均设置有固定装置，用于快速安装太阳能光伏板，在野外等光照合适的地区，利用太阳能为数据中心供电。

所述第一箱体1内设置有信息设备模块和供配电模块，信息设备模块包括成列布置的机柜3、间隔设置在三个或四个机柜3之间的冷冻水式列间空调4以及设置在机柜3内的信息设备，供配电模块包括设置在配电柜2内的高低压转换设备和UPS电源，配电柜2布置在柜列的两端，冷/热通道封闭挡板11设置在配电柜2的外端面，用于隔开柜列左右两侧的冷/热通道，各冷冻水式列间空调4进出水口均通过管道和快装接头12连通，具体的布置采用常规技术即可，这里不再对其进行赘述。

所述第二箱体16内设置有制冷模块，所述制冷模块包括风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5、制冰机组6、冷冻水循环泵7、蓄冷/放冷泵8和蓄冰槽9，制冰机组6优先选用制冷剂与水直接接触式制冰机组，可提高制冰效率，各部件的具体设置采用常规技术即可，这里不再对其进行赘述。

所述第一箱体1的数量根据信息设备的数量来部署，所述第二箱体16的数量则根据第一箱体1的散热要求进行部署，当第一箱体1内信息设备散热量大，一个第二箱体16无法满足散热要求时，可以多个第二箱体16一起向该第一箱体1供冷；当第一箱体1内信息设备散热量小，一个第二箱体16的供冷远超散热要求时，可以采用一个第二箱体16同时向多个第一箱体1进行供冷。

本实施例的模块化数据中心的制冷模块，其工作方式如下：

室外气温较低时：开启风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5并运行在自然冷却模式下，直接利用低温自然冷源供冷，实现高效节能运行。

在过渡季节：夜间气温较低，开启风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5并运行在自然冷却模式下直接供冷，同时开启制冰机组6利用自然冷源进行蓄冷；白天气温较高，无法采用自然冷源直接供冷，利用蓄冰槽9储存的冷量供冷，实现自然冷源的深度利用，降低冷却成本。

在夏季：白天开启风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5并运行在机械制冷模式供冷，在采用多个制冷模块供冷时，夜间开启风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5并运行在机械制冷模式供冷，同时利用另一台或多台风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5开启自然冷却模式制取中温冷水，提供给制冰机组6进行制冰，实现了自然冷源的梯级利用。

在夏季，如果应用地区存在峰谷电价差：白天开启风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5并运行在机械制冷模式供冷；夜间开启风冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组5并运行在机械制冷模式供冷，同时开启制冰机组6进行蓄冷，并在白天融冰放冷，起到移峰填谷和降低冷却成本的作用。

实施例2：

如图2所示，一种模块化数据中心，包括至少一个第一箱体1以及至少一个第二箱体16，所述的第一箱体1和第二箱体16均设置有用于连接冷冻水循环管路10的快装接头12，便于箱体之间的快速连接，所述第一箱体1和第二箱体16的顶部和外侧面均设置有固定装置，用于快速安装太阳能光伏板，在野外等光照合适的地区，利用太阳能为数据中心供电。

所述第一箱体1内设置有信息设备模块和供配电模块，信息设备模块包括成列布置的机柜3、设置在柜列一侧的水冷背板空调13以及设置在机柜3内的信息设备，供配电模块包括设置在配电柜2内的高低压转换设备和UPS电源，配电柜2布置在柜列的两端，冷/热通道封闭挡板11设置在配电柜2的外端面，用于隔开柜列左右两侧的冷/热通道，各水冷背板空调13进出水口均通过管道和快装接头12连通，具体的布置采用常规技术即可，这里不再对其进行赘述。

所述第二箱体16内设置有制冷模块，所述制冷模块包括水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14、冷却塔15、制冰机组6、冷冻水循环泵7、蓄冷/放冷泵8和蓄冰槽9，制冰机组6优先选用制冷剂与水直接接触式制冰机组，可提高制冰效率，各部件的具体设置采用常规技术即可，这里不再对其进行赘述。

所述第一箱体1的数量根据信息设备的数量来部署，所述第二箱体16的数量则根据第一箱体1的散热要求进行部署，当第一箱体1内信息设备散热量大，一个第二箱体16无法满足散热要求时，可以多个第二箱体16一起向该第一箱体1供冷；当第一箱体1内信息设备散热量小，一个第二箱体16的供冷远超散热要求时，可以采用一个第二箱体16同时向多个第一箱体1进行供冷。

本实施例的模块化数据中心的制冷模块，其工作方式如下：

在冬季：室外气温较低，开启水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14并运行在自然冷却模式下，直接利用低温自然冷源供冷，实现高效节能运行。

在过渡季节：夜间气温较低，开启水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14并运行在自然冷却模式下直接供冷，同时开启制冰机组6利用自然冷源进行蓄冷；白天气温较高，无法采用自然冷源直接供冷，利用蓄冰槽9储存的冷量供冷，实现自然冷源的深度利用，降低冷却成本。

在夏季：白天开启水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14并运行在机械制冷模式供冷，在采用多个制冷模块供冷时，夜间开启水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14并运行在机械制冷模式供冷，同时利用另一台或多台冷却塔15开启自然冷却模式制取中温冷水，提供给制冰机组6进行制冰，实现了自然冷源的梯级利用。

在夏季，如果应用地区存在峰谷电价差：白天开启水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14并运行在机械制冷模式供冷；夜间开启水冷式机械制冷/自然冷却双工况冷水机组14并运行在机械制冷模式供冷，同时开启制冰机组6进行蓄冷，并在白天融冰放冷，起到移峰填谷和降低冷却成本的作用。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的保护范围中。