一种机房的冷却系统的制作方法

本申请涉及全新风自然冷却技术，尤其涉及一种机房的冷却系统。

背景技术：

全新风自然冷却技术是近些年在数据中心行业比较热门的研究方向，相比于水冷自然冷却、干冷器、氟泵等节能技术，全新风自然冷却可以更加高效的利用自然冷源，更好的解决数据中心制冷系统能耗过大的问题。

目前，相关的机房冷却系统中，如图1所示，将送风设备布置于机房外墙，机房外墙墙面开孔，送风设备从机房外墙开孔处向机房内部水平输送冷却风，冷却风通过开孔直接进入机柜区域，经机柜进风口进入机柜，对机柜降温后，从机柜出风口进入封闭式的热通道中，再由上述封闭式热通道进入回风排出通道，通过回风排出通道直接排出机房或送回送风设备。

上述冷却系统中，为保证外墙结构强度，墙面开孔不能过大，但由于送风设备的出风风速较高，离出风口近的机柜区域中，冷却风流速高，离出风口远的机柜区域中，冷却风流速较低，因此导致送风不均匀。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种机房的冷却系统，以提高送风的均匀性。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种机房的冷却系统，可以包括：至少一台送风设备、孔板墙、封闭式热通道及回风排出通道；

所述送风设备，置于机房外墙上，用于通过机房墙面的开孔向机房内部输送冷却风；

所述孔板墙，位于机房内部，距离所述机房外墙预设距离的位置，与所述机房外墙形成缓冲通道，以使缓冲后的冷却风进入机柜区域，对机柜区域中的机柜降温；

所述封闭式热通道，位于机房内部，与所述机柜出风口连通，用于将对机柜降温后的热回风排至所述回风排出通道；

所述回风排出通道，位于机房吊顶空间内部，与所述机柜区域位置对应，用于将所述封闭式热通道排出的热回风排出所述机房或送回所述送风设备。

可选的，根据所述机房的总送风量、所述孔板墙的总面积及预设的经过所述孔板墙后的冷却风风速确定所述孔板墙的开孔率，使得经过所述孔板墙后的冷却风风速小于预设风速。

可选的，所述系统还可以包括：回风风机；

所述回风风机，位于所述回风排出通道内，用于为所述回风排出通道中的热回风提供回风动力。

可选的，所述系统还可以包括：第一密闭风阀；

所述第一密闭风阀，位于所述送风设备的送风口，用于当所述送风设备停机时，对所述送风设备的送风口进行密封。

可选的，所述送风设备可以包含：送风通道和回风通道；所述机房外墙为所述机房的侧面外墙；

所述送风设备的送风通道，与所述机房的侧面外墙的部分开孔连通，用于将冷却风水平输送至所述机房内部；

所述送风设备的回风通道，通过所述机房的侧面外墙的剩余部分开孔与所述回风排出通道连通，用于将所述回风排出通道排出的热回风输送回所述送风设备。

可选的，所述机柜区域中的机柜可以按列分布，每预设数量列的机柜对应一个封闭式热通道。

可选的，所述回风排出通道可以为：由所述机房的结构顶板和位于所述结构顶板下方预设高度的吊挂层组成的回风夹层；

所述系统还包括：热通道挡板或第二密闭风阀；

所述热通道挡板或第二密闭风阀，位于所述封闭式热通道与所述吊挂层相接处，与所述吊挂层处于同一水平面，当与指定的封闭式热通道对应的机柜处于下线状态时，用于将所述指定的封闭式热通道与所述回风夹层隔离。

可选的，所述送风设备可以包含：送风通道和回风通道；所述机房外墙为所述机房的顶部外墙；

所述送风设备的送风通道，与所述机房的顶部外墙的部分开孔连通，用于将冷却风垂直输送至机房内部；

所述送风设备的回风通道，通过所述机房的顶部外墙的剩余部分开孔与所述回风排出通道连通，用于将回风排出通道排出的热回风输送回所述送风设备。

可选的，所述缓冲通道，可以由所述机房的顶部外墙和位于顶部外墙下方预设距离的所述孔板墙构成；

所述机房吊顶空间与所述缓冲通道重合；

所述回风排出通道为：位于所述缓冲通道内的回风风管；

所述回风风管，通过所述孔板墙的部分开孔与所述各个封闭式热通道相连通，用于将所述各个封闭式热通道排出的热回风输送至送风设备的回风通道。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种机房的冷却系统，可以包括：至少一台送风设备、至少一台静压箱、缓冲风道、封闭式热通道及回风排出通道；

所述送风设备，置于机房之外，距离所述机房具有开孔的开孔外墙第一预设距离的位置，用于输送冷却风；

所述静压箱，与所述送风设备的送风通道和所述缓冲风道连通，将对应的送风设备输送的冷却风输送至缓冲风道；

所述缓冲风道，为：由所述开孔外墙、与所述开孔外墙距离第二预设距离的第一风道侧板、以及相对设置的两个第二风道侧板构成的封闭风道，其中所述第一风道侧板与所述开孔外墙送风部分的位置和尺寸相对应；所述第一风道侧板设置有与各个静压箱连通的通孔，用于将各个静压箱输送的冷却风进行混合和缓冲，以使混合和缓冲后的冷却风通过所述开孔外墙输送至机房内部的机柜区域，对机柜区域中的机柜进行降温；

所述封闭式热通道，位于机房内部，与所述机柜出风口连通，用于将对机柜降温后的热回风排至所述回风排出通道；

所述回风排出通道，位于机房吊顶空间内部，与所述机柜区域位置对应，用于将封闭式热通道排出的热回风排出所述机房或送回所述各个送风设备。

可选的，所述开孔外墙的各个开孔处，可以设置有送风百叶。

本申请的实施例提供的机房的冷却系统可以包括以下有益效果：本系统中的送风设备将冷却风送入机房后，冷却风经过机房外墙和孔板墙之间的缓冲通道，缓冲后，通过孔板墙进入机柜区域，并对所述机柜区域中的机柜降温，封闭式热通道将对所述机柜进行冷却后的热回风排至回风排出通道，再经回风排出通道排出机房之外或再次送回送风设备，本系统中，由于冷却风在进入机房后，先经过机房外墙和孔板墙之间的缓冲通道进行缓冲后才进入机柜区域，因此，避免了在没有上述通道时，由于送风设备的出风风速较高，导致的送至机柜区域的冷却风不均匀的问题，提高了送风的均匀性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是相关的机房冷却系统的风向示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种机房冷却系统的剖面风向示意图。

图3是图2所示实施例示出的机房冷却系统的立体风向示意图。

图4是图2所示实施例示出的机房冷却系统的封闭式热通道示意图。

图5是图2所示实施例示出的机房冷却系统中热通道挡板或第二密闭风阀的安装位置示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的另一种机房冷却系统的剖面风向示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种机房冷却系统的剖面风向示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如图2和图3所示，机房的冷却系统可以包括：至少一台送风设备、孔板墙、封闭式热通道及回风排出通道。

送风设备，置于机房外墙上，用于通过机房墙面的开孔向机房内部输送冷却风。

孔板墙，位于机房内部，距离机房外墙预设距离的位置，与外墙形成缓冲通道，以使缓冲后的冷却风进入机柜区域，对机柜区域中的机柜降温。

封闭式热通道，位于机房内部，与机柜出风口连通，用于将对机柜降温后的热回风排至回风排出通道。

回风排出通道，位于机房吊顶空间内部，与机柜区域位置对应，用于将封闭式热通道排出的热回风排出机房或送回各个送风设备。

本实施例中的机房外墙可以为机房的侧面外墙，也可以为机房的顶部外墙。

孔板墙与机房外墙形成的缓冲通道，除用于对冷却风降速之外，还可以用作送风设备的检修维护通道。

上述实施例中，可以根据机房空间大小及实际需要，采用单侧送风，或两侧对送风的送风方式，具体的，可以当机房进深小于预设数值时，例如15m，采用单侧送风；当机房进深大于预设数值时，采用两侧对送风的送风方式。此处，对于选择送风方式的原则不作限制。

上述实施例提供的冷却系统中，由于冷却风在进入机房后，先经过机房外墙和孔板墙之间的缓冲通道进行缓冲后才进入机柜区域，因此，避免了在没有上述通道时，由于送风设备的出风风速较高，导致的送至机柜区域的冷却风不均匀的问题，提高了送风的均匀性。

可选的，可以根据机房的总送风量、孔板墙的总面积及预设的经过孔板墙后的冷却风风速确定孔板墙的开孔率，使得经过孔板墙后的冷却风风速小于预设风速。

具体的，可以通过如下公式计算孔板墙的开孔率：

其中，q为机房的总送风量；v为预设的经过孔板墙后的冷却风风速；s为孔板墙的面积；k为孔板墙的开孔率。

具体的，上述孔板墙的长度可以与机房外墙的长度相同，也可以小于机房外墙的长度，此处，不作限定。当将孔板墙的长度设定为小于机房外墙的长度时，可以在孔板墙的剩余长度方向设置封闭墙或者封闭板等，用于与机房外墙、孔板墙形成密闭的缓冲通道。

在进行孔板墙开孔率计算前，可以先通过如下公式，计算出机房的总送风量：

其中，m为机房的冷负荷；q为机房的总送风量；δt为设定的机房中对机柜降温后得到的热回风温度与送风设备送出的冷却风温度的差值；d为空气含湿量。

上述公式中机房的冷负荷主要是由于机房中的机柜发热、人员散热、照明、围护结构传导热等原因引起，针对每一项产生的冷负荷，可以通过相关公式计算，此处不再赘述；机房中对机柜降温后得到的热回风温度与送风设备送出的冷却风温度的差值一般设定在10°-12°较为合适，此处，对于上述温差的具体值不作限定。

从理论角度分析，将经过孔板墙后的冷却风的风速设定的越小，通过孔板墙后送入机柜区域的冷却风越均匀，但是考虑到孔板墙开孔率不能无限大，因此，实际应用中，可以将预设风速设为1m/s，即：经过孔板墙后的冷却风风速小于1m/s，此时，送风均匀性较好。此处，对于经孔板墙后的冷却风的风速不作限定。

可选的，系统还可以包括：回风风机；

回风风机，位于回风排出通道内，用于为回风排出通道中的热回风提供回风动力。

可选的，如图3所示，系统还可以包括：第一密闭风阀；

第一密闭风阀，位于送风设备的送风口，用于当送风设备停机时，对送风设备的送风口进行密封。

具体的，可以在送风设备的送风口加装第一密闭风阀，也可以选择安装带有第一密闭风阀的送风设备，当设备关闭时，将第一密闭风阀关闭，可以有效防止当送风设备停止送风后将还处于缓冲间的冷却风再次吸入送风设备。当采用送风设备的送风口加装第一密闭风阀方式时，可以人工进行第一密闭风阀的开启与关闭动作，也可以通过预设的控制方法控制第一密闭风阀的开启与关闭；若安装带有第一密闭风阀的送风设备，则还可以通过设备内部的控制装置控制第一密闭风阀的开启与关闭，对此，不作限定。

可选的，如图3所示，送风设备包含：送风通道和回风通道；机房外墙为机房的侧面外墙；

送风设备的送风通道，与机房的侧面外墙的部分开孔连通，用于将冷却风水平输送至机房内部；

送风设备的回风通道，通过机房的侧面外墙的剩余部分开孔与回风排出通道连通，用于将回风排出通道排出的热回风输送回送风设备。

可选的，机柜区域中的机柜按列分布，每预设数量列的机柜对应一个封闭式热通道。

参见图4，可以预设2列机柜共用一个封闭式热通道，其中，2列机柜的出风口均朝向封闭式热通道，以便于将对机柜降温后的热回风排至封闭式热通道，也可设定为1列机柜共用一个热通道等，对于预设数量的具体数值，可以根据需要及经验设定，此处，不作限定。

可选的，回风排出通道为：由所述机房的结构顶板和位于所述结构顶板下方预设高度的吊挂层组成的回风夹层；

如图5所示，系统还可以包括：热通道挡板或第二密闭风阀；

热通道挡板或第二密闭风阀，位于封闭式热通道与吊挂层相接处，与吊挂层处于同一水平面，当与指定的封闭式热通道对应的机柜处于下线状态时，用于将指定的封闭式热通道与回风夹层隔离。

具体的，吊挂层可以由50-100mm以上的玻镁夹心吊顶板，经过拼接之后形成连续平面。

当机柜区域中只有部分机柜处于上线状态时，可以将与处于下线状态的机柜对应的热通道挡板或第二密闭风阀放置于封闭式热通道与吊挂层相接处，以使该部分的热通道与回风夹层隔离；将与处于上线状态的机柜对应的热通道挡板拿掉或将第二密闭风阀打开，这样可以使得进入机柜区域的冷却风向拿掉热通道挡板或者第二密闭风阀打开的热通道内流动，也就是说，进入机柜区域的冷却风会趋于向处于上线状态的机柜方向流动，从而实现冷却风的定向输送，提高冷却系统的冷却效率。

采用热通道挡板时，机柜宽度一般为600mm，因此，可以采用宽度为600mm长度为600mm整数倍的尺寸的吊顶板作为热通道挡板，以便于后期根据实际的机柜上线情况，进行热通道挡板的拆卸与安装。

热通道挡板或第二密闭风阀的安装位置示意图可参见图5。

实际应用中，安装热通道挡板，成本较低，实现难度低，安装第二密闭风阀，成本较高，但后续操作更加便捷。

实际应用中，送风设备可以采用垂直输送的方式向机房内部输送冷却风。这种情况下，如图6所示，所述机房外墙可以为所述机房的顶部外墙；

所述送风设备的送风通道，与所述机房的顶部外墙的部分开孔连通，用于将冷却风垂直输送至机房内部；

所述送风设备的回风通道，通过所述机房的顶部外墙的剩余部分开孔与所述回风排出通道连通，用于将回风排出通道排出的热回风输送回所述送风设备。

可选的，如图6所示，缓冲通道，由所述机房的顶部外墙和位于顶部外墙下方预设距离的所述孔板墙构成；

所述机房吊顶空间与所述缓冲通道重合；

所述回风排出通道为：位于所述缓冲通道内的回风风管；

所述回风风管，通过所述孔板墙的部分开孔与所述各个封闭式热通道相连通，用于将所述各个封闭式热通道排出的热回风输送至送风设备的回风通道。

具体的，当机房外墙为机房的侧面外墙时，冷却系统的送回风过程为：侧送风上回风；当机房外墙为机房的顶部外墙时，风向示意图参见图6：冷却系统的送回风过程为：上送风上回风，即：送风设备通过送风通道从顶部外墙将冷却风送入由所述机房的顶部外墙和位于顶部外墙下方预设距离的所述孔板墙构成的缓冲通道，在缓冲通道中缓冲后，通过孔板墙送入机柜区域，对机柜区域中的机柜降温，并将降温后的热回风排至封闭式热通道，经封闭式热通道后进入缓冲通道内的回风风管，进而将热回风排出机房或送回送风设备。

回风风管的作用在于穿过缓冲通道后直接与机柜热通道连接，保证与缓冲通道内的由送风设备送入的冷却风完全隔离，风道可以采用常规的镀锌风管或复合风管。

孔板墙可选用铝板，兼具美观和功能性。

如图7所示，另一实施例中，机房的冷却系统可以包括：至少一台送风设备、至少一台静压箱、缓冲风道、封闭式热通道及回风排出通道。

送风设备，置于机房之外，距离机房具有开孔的开孔外墙即图7中的机房外墙，第一预设距离的位置，用于输送冷却风。

静压箱，与所述送风设备的送风通道和所述缓冲风道连通，将对应的送风设备输送的冷却风输送至缓冲风道。

所述缓冲风道，为：由所述开孔外墙、与所述开孔外墙距离第二预设距离的第一风道侧板、以及相对设置的两个第二风道侧板构成的封闭风道，其中所述第一风道侧板与所述开孔外墙送风部分的位置和尺寸相对应；所述第一风道侧板设置有与各个静压箱连通的通孔，用于将各个静压箱输送的冷却风进行混合和缓冲，以使混合和缓冲后的冷却风通过所述开孔外墙输送至机房内部的机柜区域，对机柜区域中的机柜进行降温；

所述封闭式热通道，位于机房内部，与所述机柜出风口连通，用于将对机柜降温后的热回风排至所述回风排出通道；

所述回风排出通道，位于机房吊顶空间内部，与所述机柜区域位置对应，用于将封闭式热通道排出的热回风排出所述机房或送回所述各个送风设备。

可选的，如图7所示，开孔外墙的各个开孔处，可以设置有送风百叶。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。