一种集群集装箱数据中心的制作方法

文档序号:13141175阅读:132来源:国知局

本实用新型涉及数据中心散热技术领域,具体地说是一种集群集装箱数据中心。



背景技术:

随着电子信息行业的飞速发展,数据中心的发展也进入到一个新的阶段。集装箱数据中心是一个可作为数据中心构建的标准模块,将计算,存储,网络资源等IT设施都设计到一个集装箱中。随着电子信息产业的发展,越来越多的集装箱数据中心投入使用,

传统的集装箱数据中心为单体集装箱数据中心,便于整个箱体单独部署,配电、制冷、监控、消防、IT设备等集成在一个集装箱内部空间内,集装箱的内部尺寸限制了设备空间,无法实现大规模部署,而且多采用氟冷系统进行制冷,当多个集装箱部署时,不占优势。

基于此,本实用新型提供一种集群集装箱数据中心。



技术实现要素:

本实用新型的技术任务是针对以上不足之处,提供一种集群集装箱数据中心。

一种集群集装箱数据中心,包括五大箱体模块:办公箱、供电模块箱、两个IT模块箱、监控箱,以及提供冷源的新风处理机构和氟泵机构,所述新风处理机构包括新风处理机组、冷水机组和膨胀水箱,冷水机组与膨胀水箱相互并联后接入新风处理机组,由新风处理机组为上述办公箱、供电模块箱、两个IT模块箱、监控箱提供冷却风;所述氟泵机构用于将热风冷却降温成冷风,其结构包括顺序连接的氟泵、蒸发器、冷凝器,其中蒸发器负责为上述办公箱、供电模块箱、两个IT模块箱、监控箱提供冷却处理后的冷风。

每个IT模块箱内均设置有两个微模块机房,该两微模块机房之间形成的空间为冷通道,其余IT模块箱内的空间为热通道,两IT模块箱内的述冷通道相互连通且延伸到供电模块箱、办公箱和监控箱中,该冷通道、热通道均连接新风处理机构或氟泵机构,从而形成闭合冷却回路。

每个IT模块箱内的冷通道均对应一组新风处理机构和氟泵机构,当室外温度高于20℃时,每个IT模块箱联通与其相对应的新风处理机构散热,同时关闭与氟泵机构的连接通路;当室外温度不高于20℃时,每个IT模块箱联通与其相对应的氟泵机构散热,同时关闭与新风处理机构的连接通路。

所述办公箱与监控箱设置在两侧,供电模块箱、IT模块箱设置在办公箱与监控箱之间,且两IT模块箱由两个集装箱拼接而成,在办公箱与供电模块箱之间、监控箱与供电模块之间、办公箱与一IT模块箱之间、监控箱与另一IT模块箱之间均配置有通道门,氟泵机构设置有两个并放置在两IT模块箱两侧,两氟泵机构与两IT模块箱之间均配置有通道门,且两氟泵机构均可通过回风管路连接到新风处理机组、或连接到微模块机房之间的冷通道:当新风处理机构提供冷却风时,两氟泵机构通过回风管路连接到新风处理机组;当氟泵机构提供冷却风时,两氟泵机构直接连接到微模块机房之间的冷通道,同时关闭与新风处理机组之间的回风管路。

一种集群集装箱数据中心散热方法,应用于带微模块机房的集装箱式数据中心,其实现过程为,将数据中心连接到两种散热机构中:新风处理机构和氟泵机构,当室外温度高于20℃时,采用新风处理机构散热;当室外温度不高于20℃时,采用氟泵机构散热。

所述数据中心集装箱内的散热通道分成冷通道和热通道,该冷通道与热通道可组成循环回路,即冷通道排出的散热风可进入热通道,热通道中的热风进入散热机构降温处理后再进入冷通道中。

所述集装箱式数据中心包括五大箱体模块:办公箱、供电模块箱、两个IT模块箱、监控箱,冷通道顺序连接延伸到IT模块箱、供电模块箱、办公箱、监控箱,相对应的,IT模块箱、供电模块箱、办公箱、监控箱中的其它空间形成热通道,该冷通道、热通道均连接新风处理机构或氟泵机构,从而形成闭合冷却回路。

所述新风处理机构包括新风处理机组、冷水机组和膨胀水箱,冷水机组与膨胀水箱相互并联后接入新风处理机组,由新风处理机组为上述办公箱、供电模块箱、两个IT模块箱、监控箱提供冷却风;所述氟泵机构用于将热风冷却降温成冷风,其结构包括顺序连接的氟泵、蒸发器、冷凝器,其中蒸发器负责为上述办公箱、供电模块箱、两个IT模块箱、监控箱提供冷却处理后的冷风。

所述办公箱与监控箱设置在两侧,供电模块箱、IT模块箱设置在办公箱与监控箱之间,且两IT模块箱由两个集装箱拼接而成,在办公箱与供电模块箱之间、监控箱与供电模块之间、办公箱与一IT模块箱之间、监控箱与另一IT模块箱之间均配置有通道门,氟泵机构设置有两个并放置在两IT模块箱两侧,两氟泵机构与两IT模块箱之间均配置有通道门,且两氟泵机构均可通过回风管路连接到新风处理机组、或连接到微模块机房之间的冷通道:当新风处理机构提供冷却风时,两氟泵机构通过回风管路连接到新风处理机组;当氟泵机构提供冷却风时,两氟泵机构直接连接到微模块机房之间的冷通道,同时关闭与新风处理机组之间的回风管路。

当室外温度高于20℃时,室外的风冷冷水机组为新风处理机组提供冷冻水,新风经过新风处理机组冷却后送入IT模块箱的冷通道内,为IT设备进行降温,同时通过延伸的冷通道为供电模块箱、办公箱、监控箱降温;当室外温度不高于20℃时,采用氟泵机组进行冷却,热通道的回风通过氟泵房热通道的推拉门进入蒸发器进行冷却,该蒸发器在氟泵和冷凝器协同作用下将热风冷却,冷却后的冷风通过连接冷通道的门送入冷通道内。

本实用新型的一种集群集装箱数据中心和现有技术相比,具有以下有益效果:

本实用新型的一种集群集装箱数据中心,通过冷冻水新风处理机组、氟泵自然冷源技术和冷热通道隔离技术对集装箱数据中心进行节能降耗,降低PUE的作用,提高集装箱数据中心产品竞争力,同时将现有技术的集装箱结构按照功能划分成多个单独的集装箱体,方便散热的进行,提高集装箱散热效果,实用性强,适用范围广泛,具有很好的推广应用价值。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图中的标记分别表示:

1、办公箱,2、供电模块箱,3、监控箱,4、IT模块箱,4.1、微模块机房,5、氟泵机构,5.1、氟泵,5.2、蒸发器,5.3、冷凝器,6、新风处理机构,6.1、新风处理机组,6.2、冷水机组,6.3、膨胀水箱,6.4、回风管路,7、通道门。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1所示,一种集群集装箱数据中心,包括五大箱体模块:办公箱1、供电模块箱2、两个IT模块箱4、监控箱3,以及提供冷源的新风处理机构和氟泵机构5,所述新风处理机构包括新风处理机组6.1、冷水机组6.2、膨胀水箱6.3、循环泵、仪表、阀门组件及管路系统组成,冷水机组6.2与膨胀水箱6.3相互并联后接入新风处理机组6.1,由新风处理机组6.1为上述办公箱1、供电模块箱2、两个IT模块箱4、监控箱3提供冷却风;所述氟泵机构5用于将热风冷却降温成冷风,其结构包括顺序连接的氟泵5.1、蒸发器5.2、冷凝器5.3、膨胀阀、管路等,其中蒸发器负责为上述办公箱1、供电模块箱2、两个IT模块箱4、监控箱3提供冷却处理后的冷风。

每个IT模块箱4内均设置有两个微模块机房4.1,该两微模块机房4.1之间形成的空间为冷通道,其余IT模块箱4内的空间为热通道,两IT模块箱4内的述冷通道相互连通且延伸到供电模块箱2、办公箱1和监控箱3中,该冷通道、热通道均连接新风处理机构或氟泵机构5,从而形成闭合冷却回路。

每个IT模块箱4内的冷通道均对应一组新风处理机构和氟泵机构5,当室外温度高于20℃时,每个IT模块箱4联通与其相对应的新风处理机构散热,同时关闭与氟泵机构5的连接通路;当室外温度不高于20℃时,每个IT模块箱4联通与其相对应的氟泵机构5散热,同时关闭与新风处理机构的连接通路。

所述办公箱1与监控箱3设置在两侧,供电模块箱2、IT模块箱4设置在办公箱1与监控箱3之间,且两IT模块箱4由两个集装箱拼接而成,在办公箱1与供电模块箱2之间、监控箱3与供电模块之间、办公箱1与一IT模块箱4之间、监控箱3与另一IT模块箱4之间均配置有通道门7,氟泵机构5设置有两个并放置在两IT模块箱4两侧,两氟泵机构5与两IT模块箱4之间均配置有通道门7,且两氟泵机构5均可通过回风管路6.4连接到新风处理机组6.1、或连接到微模块机房4.1之间的冷通道:当新风处理机构提供冷却风时,两氟泵机构5通过回风管路6.4连接到新风处理机组6.1;当氟泵机构5提供冷却风时,两氟泵机构5直接连接到微模块机房4.1之间的冷通道,同时关闭与新风处理机组6.1之间的回风管路6.4。

所述的数据中心是对标准的集装箱进行大量的改装,其中IT模块箱4是由两个集装箱拼接而成,IT产品箱内去掉中间隔断;可以拼接更多的IT模块箱4,实现数据中心的规模化扩容。如图所示,所述的集装箱数据中心IT模块箱4内部由2个微模块机房4.1组成,封闭冷通道。

所述的集装箱数据中心供电模块箱2放置于一专门的集装箱内部,产品箱主要由高压输入柜、变压器、低压配电柜、UPS电池柜、电池等设备组成,为数据中心提供电力的安全保障。

在上述技术方案中提及的供电模块箱2、办公箱1、监控箱3均采用现有技术常见结构即可,在此不再赘述。

一种集群集装箱数据中心散热方法,应用于带微模块机房4.1的集装箱式数据中心,其实现过程为,将数据中心连接到两种散热机构中:新风处理机构和氟泵机构5,当室外温度高于20℃时,采用新风处理机构散热;当室外温度不高于20℃时,采用氟泵机构5散热。

所述数据中心集装箱内的散热通道分成冷通道和热通道,该冷通道与热通道可组成循环回路,即冷通道排出的散热风可进入热通道,热通道中的热风进入散热机构降温处理后再进入冷通道中。

所述集装箱式数据中心包括五大箱体模块:办公箱1、供电模块箱2、两个IT模块箱4、监控箱3,冷通道顺序连接延伸到IT模块箱4、供电模块箱2、办公箱1、监控箱3,相对应的,IT模块箱4、供电模块箱2、办公箱1、监控箱3中的其它空间形成热通道,该冷通道、热通道均连接新风处理机构或氟泵机构5,从而形成闭合冷却回路。

所述新风处理机构包括新风处理机组6.1、冷水机组6.2和膨胀水箱6.3,冷水机组6.2与膨胀水箱6.3相互并联后接入新风处理机组6.1,由新风处理机组6.1为上述办公箱1、供电模块箱2、两个IT模块箱4、监控箱3提供冷却风;所述氟泵机构5用于将热风冷却降温成冷风,其结构包括顺序连接的氟泵5.1、蒸发器5.2、冷凝器5.3,其中蒸发器5.2负责为上述办公箱1、供电模块箱2、两个IT模块箱4、监控箱3提供冷却处理后的冷风。

所述办公箱1与监控箱3设置在两侧,供电模块箱2、IT模块箱4设置在办公箱1与监控箱3之间,且两IT模块箱4由两个集装箱拼接而成,在办公箱1与供电模块箱2之间、监控箱3与供电模块之间、办公箱1与一IT模块箱4之间、监控箱3与另一IT模块箱4之间均配置有通道门7,氟泵机构5设置有两个并放置在两IT模块箱4两侧,两氟泵机构5与两IT模块箱4之间均配置有通道门7,且两氟泵机构5均可通过回风管路6.4连接到新风处理机组6.1、或连接到微模块机房4.1之间的冷通道:当新风处理机构提供冷却风时,两氟泵机构5通过回风管路6.4连接到新风处理机组6.1;当氟泵机构5提供冷却风时,两氟泵机构5直接连接到微模块机房4.1之间的冷通道,同时关闭与新风处理机组6.1之间的回风管路6.4。

当室外温度高于20℃时,室外的风冷冷水机组6.2为新风处理机组6.1提供冷冻水,新风经过新风处理机组6.1冷却后送入IT模块箱4的冷通道内,为IT设备进行降温,同时通过延伸的冷通道为供电模块箱2、办公箱1、监控箱3降温;当室外温度不高于20℃时,采用氟泵机组进行冷却,热通道的回风通过氟泵房热通道的推拉门进入蒸发器进行冷却,该蒸发器在氟泵和冷凝器协同作用下将热风冷却,冷却后的冷风通过连接冷通道的门送入冷通道内。

在全年温度较低的区域,因氟泵系统耗能较少,可实现利用自然冷源进行免费制冷,一般的,当室外温度低于12℃时,直接采用自然风散热,新风处理机构和氟泵机构5均不工作。

通过上面具体实施方式,所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解,本实用新型并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上,所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征,从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。

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