一种热管背板式数据中心的制作方法

本发明涉及数据中心领域，具体涉及一种热管背板式数据中心。

背景技术

近年来，数据中心散热的两大课题：高热密度场合的散热问题和如何实现数据中心节能运行。

高热密度方面：近年来，随着数据中心的发展，数据中心单个机柜的热密度越来越高，达到20kw/机柜，甚至更高，采用传统的直膨式机房空调或冷冻水机房空调已经很难解决这类高热密度机房的散热事宜，很容易在局部产生热点。

能耗方面，随着数据中心的发展，热量越大，风量相应的也会越大，现有的机房空调系统均采用控制机房整体温度的热管理方式，换热温差相对较小，换热效率低。采用缩短供冷距离的方法可增加换热温差，有效提高供冷和换热效率，挖掘空调系统的降耗潜力。

目前信息机房内采用的缩短供冷距离的方法主要有两种：

一种是精确送风，通过特定的风道将空调系统的冷风直接送至需要供冷的机柜，增大送冷温差，可适当提高空调供冷的送风温度，以提高空调系统的整体性能。该方法的主要缺点是需要空调系统的风机提供较大的压头，这增加了送风的运输能耗，此外，风道中的风量分配也不易调节。

一种是分布式制冷，将空调系统的蒸发器设计成若干个小型蒸发器，将小型蒸发器置于机柜的排风口处，这样可以有效降低空调系统的冷量耗散，按需供冷。但由于信息机房内机柜分布较为密集，采用这种方法容易造成空调系统的管路负载和制冷剂流量不易调控，控制系统较为复杂；此外，该方法对于热耗散量较少、发热量较大的信息机房节能效果不太明显。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种热管背板式数据中心及其实施方法，解决了高热密度机柜的散热问题，降温效率更高、能耗更低。

为实现上述发明目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热管背板式数据中心，包括多个机柜、与机柜对应数量的背板空调和多个风机；所述的多个机柜前后两排组成机柜群组，前排机柜群组与后排机柜群组并排布置；每个所述背板空调分别安装在对应的每个机柜的后门上；所述前排机柜群组与后排机柜群组背对背放置，即在前排机柜群组上的背板空调与后排机柜群组上的背板空调中间形成一个冷通道；前排机柜群组与后排机柜群组中间的冷通道的顶部安装有封闭盖顶，所述封闭盖顶上开有多个风机安装口，所述风机分别安装在密封盖顶上的风机安装口上；前排机柜群组与后排机柜群组中间的冷通道前后两端安装有前端门和后端门；这样，背板空调安装在机柜后门，从机柜吹出来的热风，直接经过背板空调的换热器进行冷却，冷却风进入冷通道经风机的吸力送入大环境中，从而使得排出机柜较冷的气流再循环进入机柜对电子设备冷却。

进一步地，所述前排机柜群组与后排机柜群组的机柜门面对面放置，即每排机柜群组分别与封闭顶盖、前端门和后端面共同形成封闭的冷通道；这样，背板空调安装在机柜后门，风机吸入大环境中的冷风送入冷通道，冷风经冷通道分别进入机柜对电子设备冷却，从机柜吹出来的热风，直接经过背板空调的换热器进行冷却，从而经过背板空调排出的较冷的气流再循环进入大环境。

进一步地，所述背板空调包括换热器、温湿度传感器以及控制部件；换热器可以是翅片管换热器，也可以是微通道换热器。

进一步地，相邻两个机柜的背板空调分别连接两个不同的冷源。即每排机柜的背板空调按照单双序号分别连接于两个不同冷源系统上；当其中一个背板或者一个冷源系统发生故障时，相邻的背板可以带走故障背板所在的机柜的热量，起到交叉备份的作用。

进一步地，前排机柜群组与后排机柜群组的多个机柜依次并排连接，且相邻机柜之间为串通设计，从而有利于气流串流，并仅有最外侧机柜设有密封侧板用于密封。

进一步地，所述背板空调转动安装在机柜的后门的一侧，可随后门转动而转动。

进一步地，所述风机是无级调速风机，一方面，可以根据负荷变化自动调速，以保证在低负荷下可以节能运行，另一方面，可以起到相互备份的功能，当某台风机发生故障时，其它风机可以通过自动增加转速的方式，补充风量，满足制冷需求。

进一步地，所述机柜内装有电子设备。

有益效果：相对于现有技术，本发明具有以下优点：背板空调利用热管的原理，安装于机柜的后门，空调直接贴近机柜，将有效解决上述问题：1)解决高热密度机柜的散热问题，目前背板空调可为20kw/机柜的场合提供解决方案；2)采用了贴近冷源式的冷却方案，扁平小风机换成统一的高效率大风机，风机功率减少高达75％；3)采用靠近冷源式的冷却方法，回风温度提高，换热效率也相应的增加；3)背板空调换热器和风机分开设计，背板空调更薄，占地更小。

附图说明

图1为本发明热管背板式数据中心第一种实施方式的俯视图。

图2为本发明热管背板式数据中心第一种实施方式的立体图。

图3为本发明热管背板式数据中心第一种实施方式的气流运行图。

图4为本发明热管背板式数据中心第二种实施方式的俯视图。

图5为本发明热管背板式数据中心第二种实施方式的立体图。

图6为本发明热管背板式数据中心第二种实施方式的气流运行图。

图中：1、机柜；11、机柜门；2、背板空调；31、前端门；32、后端门；4、封闭顶盖；5风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

具体实施方式一

如图1和2所示，本发明的热管背板式数据中心，包括多个机柜1、与机柜对应数量的背板空调2、封闭顶盖4、前端门31、后端门32和多个风机5；所述的多个机柜1前后两排组成机柜群组，前排机柜群组与后排机柜群组并排布置；每个所述背板空调2分别安装在对应的每个机柜1的后门上，背板空调2转动安装在机柜1的后门的一侧，可随后门转动而转动；所述前排机柜群组与后排机柜群组背对背放置，即在前排机柜群组上的背板空调2与后排机柜群组上的背板空调2中间形成一个冷通道；前排机柜群组与后排机柜群组中间的冷通道的顶部安装有封闭盖顶4，所述封闭盖顶4上开有多个风机安装口，所述的多个风机5分别安装在密封盖顶上的风机安装口上；前排机柜群组与后排机柜群组中间的冷通道前后两端安装有双层玻璃透明双开前端门31和双层玻璃透明双开后端门32。

所述风机5具有无级调速功能，一方面，可以根据负荷变化自动调速，以保证在低负荷下可以节能运行，另一方面，可以起到相互备份的功能，当某台风机发生故障时，其它风机可以通过自动增加转速的方式，补充风量，满足制冷需求。

所述机柜1内装有电子设备。

所述背板空调2包括换热器、温湿度传感器以及控制部件；换热器可以是翅片管换热器，也可以是微通道换热器。

相邻两个机柜1的背板空调2分别连接两个不同的冷源。即每排机柜的背板空调2按照单双序号分别连接于两个不同冷源系统上。当其中一个背板或者一个冷源系统发生故障时，相邻的背板可以带走故障背板所在的机柜的热量，起到交叉备份的作用。

前排机柜群组与后排机柜群组的多个机柜依次并排连接，且相邻机柜之间为串通设计，从而有利于气流串流，并仅有最外侧机柜设有密封侧板用于密封；机柜不设侧板，相邻机柜可以起到相互备份的作用；当一台背板空调发生故障时，相邻左右两个背板均可以带走故障机柜的热量。

请参考图3所示，背板空调2安装在机柜1后门，从机柜1吹出来的热风，直接经过背板空调2的换热器进行冷却，冷却风进入冷通道经风机5的吸力送入大环境中，从而使得排出机柜较冷的气流再循环进入机柜1对电子设备冷却；本发明减少空调的送风距离，同时减少了冷热气流的混合，提高换热效率，减小消耗功率，具有节能降耗的作用。

具体实施方式二

请参考图4、图5和图6所示，本实施例中，前排机柜群组与后排机柜群组的机柜门11面对面放置，即每排机柜群组分别与封闭顶盖4、前端门31和后端面32共同形成封闭的冷通道。背板空调2安装在机柜1后门，风机5吸入大环境中的冷风送入冷通道，冷风经冷通道分别进入机柜1对电子设备冷却，从机柜1吹出来的热风，直接经过背板空调2的换热器进行冷却，从而经过背板空调2排出的较冷的气流再循环进入大环境。其余部分与实施例一相同，工作方法也相同。

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为的部件或部件组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的部件名称的限制，因为依据本申请，某些部件可以实现上述对应部件的功能的也在本申请的保护范围之内。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的部件并不一定是本申请所必须的。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。