一种数据中心机房和用于数据中心机房的冷却方法与流程

本发明涉及室内空气冷却领域，具体地，涉及一种数据中心机房和用于数据中心机房的冷却方法。
背景技术：
：传统的数据中心机房中的冷却系统采用的是普通空调制冷，例如采用氟利昂空调等的制冷设备消耗电能等电能源对机房进行降温，但这种制冷系统功率消耗极大，对于大型数据中心机房来说，成本很高，制冷效果也不好。因此现有技术中采用ahu的间接蒸发冷却原理，即从自然环境中获取冷量，利用室外冷空气对数据中心机房进行降温，其制冷效果更好，同是也更节能。但是现有技术中机房冷却系统在间接蒸发冷却处理时，由于机房中每一处的温度不相同，间接蒸发冷却处理时间长，而且形成的内循环冷空气的气压不一致，内循环冷空气的气流流动性不好。技术实现要素：本发明的一个目的是提供一种数据中心机房和用于数据中心机房的冷却方法。根据本发明的第一方面，提供了一种数据中心机房，所述数据中心机房从上到下依次包括空气处理机组，热回风夹层和数据机房层；所述数据机房层内设置有机柜，所述机柜在正常工作过程中形成内循环热空气；所述热回风夹层具有进风口和出风口，所述出风口与空气处理机组的第一进风口连通；所述进风口与所述数据机房层连通；所述热回风夹层被配置为用于接收所述数据机房层产生的内循环热空气，以使所述内循环热空气的温度均匀化，并将所述内循环热空气传输至空气处理机组；所述空气处理机组具有第一出风口，所述第一出风口与内循环冷通道连通，所述内循环冷通道向下延伸至数据机房层，所述内循环冷通道被配置为用于将所述内循环冷空气传输至数据机房层中；所述空气处理机组被配置为用于对外循环冷空气和内循环热空气进行间接蒸发冷却，所述空气处理机组将所述内循环热空气冷却为内循环冷空气。可选地，所述数据中心机房还包括检测模块，所述检测模块被配置为检测室外的外循环冷空气的温度，所述检测模块与所述空气处理机组连接。可选地，所述空气处理机组包括外循环冷空气通道和外循环热空气通道，所述外循环冷空气通道被配置为用于传输室外的外循环冷空气至空气处理机组；所述外循环热空气通道被配置为用于将经过间接蒸发冷却的外循环热空气传输至室外；所述外循环冷空气在所述间接蒸发冷却的过程中转换为所述外循环热空气。可选地，所述空气处理机组包括喷淋装置和辅助制冷装置，所述喷淋装置和辅助制冷装置被配置为用于对所述内循环热空气进行降温制冷。可选地，所述空气处理机组中设置有热交换器，所述热交换器包括换热器芯体，所述换热器芯体呈蜂窝状，所述换热器芯体被配置为用于对所述外循环冷空气和内循环热空气进行热量交换。可选地，所述数据机房层包括架空地板层和封闭冷通道，所述架空地板层为在数据中心机房与地面之间形成缝隙夹层；所述内循环冷通道与所述架空地板层连通；所述封闭冷通道与所述架空地板层连通，所述封闭冷通道延伸至所述数据机房层内；所述内循环冷通道将内循环冷空气通过所述架空地板层和封闭冷通道传输至数据机房层的机柜之间。可选地，所述数据机房层包括封闭热通道，所述封闭热通道与所述热回风夹层的进风口连通。可选地，所述热回风夹层中设置防水结构。根据本发明的另一方面，提供了一种用于对上述所述的数据中心机房冷却的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1:检测室外的外循环冷空气的温度t1；当所述温度t1小于阈值t时，进行步骤s2；当所述温度t1等于阈值t时，进行步骤s3；当所述温度t1大于阈值t时，进行步骤s4；s2:外循环冷空气和内循环热空气分别进入所述空气处理机组，所述空气处理机组对所述内循环热空气进行间接蒸发冷却；所述内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述内循环冷空气通过内循环冷通道传输至数据机房层中；s3:所述空气处理机组对内循环热空气进行第一次降温处理，形成第一内循环热空气；外循环冷空气和第一内循环热空气分别进入所述空气处理机组，所述空气处理机组对所述第一内循环热空气进行间接蒸发冷却；所述第一内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述内循环冷空气通过内循环冷通道传输至数据机房层中；s4：所述空气处理机组对内循环热空气进行第一次降温处理，形成第一内循环热空气；所述空气处理机组对所述第一内循环热空气进行第二次降温处理，形成第二内循环热空气；所述空气处理机组对所述第二内循环热空气进行间接蒸发冷却；所述第二内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述内循环冷空气通过内循环冷通道传输至数据机房层中。可选地，所述第一次降温处理为采用喷淋装置进行喷淋冷却；所述第二次降温处理为采用辅助制冷装置进行制冷冷却。本发明的有益效果：本发明设置热回风夹层，所述热回风夹层被配置为用于接收所述数据机房层产生的内循环热空气，以使所述内循环热空气的温度均匀化，并将所述内循环热空气传输至空气处理机组；同时本发明能够根据外循环冷空气的温度，空气处理机组进而选择不同的制冷模式，可以适用于不同温度下的制冷，本发明的制冷方法更加节能。通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。图1所示为本发明一种数据中心机房的结构图。图2所示为本发明一种数据中心机房的空气处理机组结构示意图。图3是本发明一个实施例的用于数据中心机房的冷却方法的原理图。图4是本发明一个实施例的用于数据中心机房的冷却方法的原理图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。根据本发明的一个实施例，提供了一种用于数据中心机房的冷却方法，所述方法具体包括以下步骤：s01:检测室外的外循环冷空气的温度t1；当所述温度t1小于阈值t时，进行步骤s02；当所述温度t1等于阈值t时，进行步骤s03；当所述温度t1大于阈值t时，进行步骤s04。具体地，通过数据中心机房设置的检测模块检测室外的外循环冷空气温度t1，所述检测模块与空气处理机组01连接，所述检测模块并能够实时将所述温度t1传递至空气处理机组01；所述空气处理机组01将所述温度t1与阈值t进行比较，进而空气处理机组01启动不同的冷却模式。s02:当所述温度t1小于阈值t时,外循环冷空气和内循环热空气分别进入所述空气处理机组01，所述空气处理机组01对所述内循环热空气进行间接蒸发冷却；所述内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述内循环冷空气通过内循环冷通道103传输至数据机房层03中。具体地，空气处理机组01设置与室外连通的外循环冷通道101，所述外循环冷通道101用于传输外循环冷空气至空气处理机组01中。空气处理机组01与所述数据机房层03设置热回风夹层02，所述热回风夹层02具有进风口104和出风口，所述出风口与空气处理机组01的第一进风口104连通；所述进风口104与所述数据机房层03连通；所述数据机房层03内设置有机柜，所述机柜散热使通入所述数据机房层03内的内循环冷空气形成内循环热空气。本发明中在空气处理机组01与数据机房层03之间设置热回风夹层02，所述热回风夹层02被配置为用于接收所述数据机房层03产生的内循环热空气，以使所述内循环热空气的温度均匀化，并将所述内循环热空气通过传输至空气处理机组01；同时使得空气处理机组01中内循环热空气的热量分布均匀，进而使得内循环冷空气的气流流动性和气压一致。可选地，所述热回风夹层02由数据中心机房的天花板构成，具体地，两层天花板上下设置形成热回风夹层02，其中所述两层天花板的端面密封。本例子中，所述热回风夹层02避免了传输至其中给的内循环热空气扩散重新流回数据机房层03中。可选地，所述内循环冷空气通过内循环冷通道103传输至数据机房层03中的方式包括以下两种方式：1)所述空气处理机组01设置内循环冷通道103，所述内循环冷通道103呈u型结构，所述内循环冷通道103一端与空气处理机组01的第一出风口连通，另一端与数据机房层03连通，所述内循环冷空气通过内循环冷通道103直接对数据机房层03降温。2)所述数据中心机房设置架空地板层和封闭冷通道，所述架空地板层是设置在数据中心机房与地面之间缝隙夹层，所述架空地板层与内循环冷通道103连通，所述内循环冷通道103将内循环冷空气传输至架空地板层中；所述封闭冷通道设置在数据机房层03中，具体地，数据机房层03中陈列设置机柜，在相邻两个机柜之间设置封闭冷通道；所述架空地板层与封闭冷通道连通。所述封闭冷通道被配置为用于将所述内循环冷空气引导至数据机房层的机柜之间。所述内循环冷空气通过内循环冷通道103传输至数据机房层03中的架空地板层，再由架空地板层传输至封闭冷通道中对数据机房层03的机柜进行冷却。相应地，所述内循环热空气传输至热回风夹层02中的方式包括以下两种方式：1)数据机房中产生的内循环热空气直接通过热回风夹层02中的进风口104传输至热回风夹层02中。在这种方式中，需要采取上述第2种的所述内循环冷空气传输至数据机房层03中的方式进行内循环冷空气传输。2)所述数据中心机房中设置封闭热通道，所述封闭热通道一端设置在数据机房层03上，封闭热通道的另一端与所述热回风夹层的进风口104连通，数据机房中产生的内循环热空气通过封闭热通道传输至热回风夹层02中。在这种方式中，需要采取上述第1种的所述内循环冷空气传输至数据机房层03中的方式进行内循环冷空气传输。s03:所述空气处理机组01对内循环热空气进行第一次降温处理，形成第一内循环热空气；外循环冷空气和第一内循环热空气分别进入所述空气处理机组01，所述空气处理机组01对所述第一内循环热空气进行间接蒸发冷却；所述第一内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述内循环冷空气通过内循环冷通道103传输至数据机房层03中。可选地，所述第一次降温处理为采用喷淋装置012进行喷淋冷却；具体地，所述空气处理机组01设置喷淋装置012，所述喷淋装置012对内循环热空气进行降温处理，以减小外循环冷空气与内循环热空气的温度差，缩短间接蒸发冷却时间。s04：所述空气处理机组01对内循环热空气进行第一次降温处理，形成第一内循环热空气；所述空气处理机组01对所述第一内循环热空气进行第二次降温处理，形成第二内循环热空气；所述空气处理机组01对所述第二内循环热空气进行间接蒸发冷却；所述第二内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述内循环冷空气通过内循环冷通道103传输至数据机房层03中。可选地，所述第一次降温处理为采用喷淋装置012进行喷淋冷却；具体地，所述空气处理机组01设置喷淋装置012，所述喷淋装置012对内循环热空气进行降温处理，以减小外循环冷空气与内循环热空气的温度差，缩短间接蒸发冷却时间。可选地，所述第二次降温处理为采用辅助制冷装置013进行制冷冷却，具体地，所述空气处理机组01设置辅助制冷装置013，所述辅助制冷装置013对数据机房层03产生的内循环热空气进行辅助制冷。根据本发明的一个实施例，提供一种数据中心机房，如图1所示，所述数据中心机房从上到下依次包括空气处理机组01，热回风夹层02，数据机房层03和配电设备层。所述空气处理机组01被配置为用于将外循环冷空气和内循环热空气进行间接蒸发冷却，具体地，所述外循环冷空气与内循环热空气进行热量交换，使得所述内循环热空气冷却为内循环冷空气，所述外循环冷空气转换为外循环热空气。所述空气处理机组01设置有与室外连通的外循环冷空气通道101和外循环热空气通道102，所述外循环冷空气通道被配置为用于传输室外的外循环冷空气至空气处理机组01；所述外循环热空气通道被配置为用于传输外循环热空气至室外；所述外循环热空气为在所述间接蒸发冷却中，所述外循环冷空气转换为外循环热空气。所述热回风夹层02被配置为用于接收所述数据机房层03产生的内循环热空气，以使所述内循环热空气的温度均匀化，并将所述内循环热空气传输至空气处理机组；具体地，所述热回风夹层02具有进风口104和出风口，所述出风口与空气处理机组01的第一进风口104连通；所述进风口104与所述数据机房层03连通。本发明中在空气处理机组01与数据机房层03之间设置热回风夹层02，所述热回风夹层02被配置为用于接收所述数据机房层产生的内循环热空气，以使所述内循环热空气的温度均匀化，并将所述内循环热空气传输至空气处理机组；；同时使得空气处理机组01中内循环热空气的热量分布均匀，进而使得内循环冷空气的气流流动性和气压一致。可选地，所述热回风夹层02由数据中心机房的天花板构成，具体地，两层天花板上下设置形成热回风夹层02，其中所述两层天花板的端面密封。本例子中，所述热回风夹层02避免了传输至其中给的内循环热空气扩散重新流回数据机房层03中。所述数据机房层03内设置有机柜，所述机柜在正常工作过程中形成内循环热空气。所述配电设备层设置于所述数据机房层03的下方，所述配电设备层被配置为用于对所述数据中心机房提供电能。可选地，所述配电设备层所产生的热能只占数据中心机房所有热能的5％左右，因此配电设备层设置有专用的空调制冷设备；所述配电设备层设置于本数据中心机房的最底层，数据机房层03设置于配电设备层的上层。配电设备层包括但不限于：变电所，电池室，并机室，vip机房及电信接入间，采用风冷直膨精密空调进行制冷。如图2所示，所述空气处理机组01包括喷淋装置012和辅助制冷装置013，所述喷淋装置012和辅助制冷装置013被配置为用于对所述内循环热空气进行降温制冷。所述喷淋装置012和辅助制冷装置013分别通过紧固件进行固定。可选地，在喷淋装置012和辅助制冷装置013的实际安装过程中，需要对喷淋装置012和辅助制冷装置013进行减震处理。可选地，所述辅助制冷装置013可以采用变频压缩机。可选地，所述热回风夹层02内设置防水结构，所述防水结构用于当喷淋装置012启动时，水雾不会漏到下面的数据机房层03；具体地，可以将与数据机房层03联通的内循环热通道104的风口设置为反崖结构，防止漏水。可选地，为了保证数据中心机房的湿度(不易起静电)，本发明的数据机房层03及配电设备层在冬季需要进行加湿处理，本实施例中采用柜式湿膜加湿器。所述湿膜加湿为等焓加湿，而且湿膜加湿后空气温度能降低3～4℃。所以，湿膜加湿不仅能耗低，而且对于同时需要制冷和加湿的场所有很好的节能效果。所有加湿用水源均为软化水。等焓加湿：一种能够改变空气温度的加湿方法，与本发明等焓加湿相对应的为等温加湿。可选地，所述数据中心机房还包括检测模块，所述检测模块被配置为检测室外的外循环冷空气的温度，所述检测模块与所述空气处理机组01连接。所述检测模块并能够实时将所述温度t1传递至空气处理机组01；所述空气处理机组01将所述温度t1与自身设置的阈值t进行比较，进而空气处理机组01启动不同的冷却模式。具体地，所述空调处理机组中设置有热交换器011，所述热交换器011包括换热器芯体，所述换热器芯体呈蜂窝状，所述换热器芯体被配置为用于对所述外循环冷空气和内循环热空气进行热量交换。所述热交换器011的蜂窝状换热器芯体实现了外循环冷空气与内循环热空气的非直接接触，同时实现了外循环冷空气与内循环热空气的热量交换。可选地，如图3所示，所述数据机房层03包括架空地板层和封闭冷通道层，所述架空地板层为设置在数据中心机房与地面之间形成的缝隙夹层。所述内循环冷通道与所述架空地板层连通；所述封闭冷通道与所述架空地板层连通；所述内循环冷通道将内循环冷空气通过所述架空地板层和封闭冷通道传输至数据机房层的机柜之间。具体地，所述架空地板层设置设置在数据中心机房与地面之间，所述架空地板层与内循环冷通道103连通，所述内循环冷通道103将内循环冷空气传输至架空地板层中。所述封闭冷通道设置在数据机房层03中，具体地，数据机房层03中陈列设置机柜，在相邻两个机柜之间设置封闭冷通道；所述架空地板层与封闭冷通道连通。可选地，所述架空地板层设置有静压箱，所述静压箱被配置为用于稳定传输至架空地板层与底面缝隙的内循环冷空气的气流和减少所述气流的流动。可选地，如图4所示，所述数据机房层03包括封闭热通道，所述封闭热通道与所述热回风夹层02连通。所述封闭热通道用于集中传输数据机房层03产生的内循环热空气，提高内循环热空气的传输速率。可选地，所述数据中心机房的空气处理机组01内部具有容错设计，所述容错设计是在空气处理机组01内的设备处于故障状态时，仍不影响空气处理机组01对内循环热空气的间接蒸发冷却处理。例如：空气处理机组01分别设置了5台送风机，5台排风机，n+1配置；设置了2台喷淋装置012，n+1配置；设置了2台压缩机，n+0配置。主要部件都设置了备份，从而保证了空气处理机组01稳定运行，保证机房内温度的要求。所述n+1配置为：在空气处理机组01正常运行的情况下，对送风机和排风机分别额外增加一台，避免在某一送风机或排风机运行出错时，不影响空气处理机组01的正常运行。可选地，所述数据中心机房的空气处理机组01具有冗余设计，所述冗余设计是数据中心机房中设计多台空气处理机组01，当其中某一台或某几台空气处理机组01故障时，可以开启备用空气处理机组01。例如：本例子中，每个数据中心机房中设置18台空气处理机组01，其中18台空气处理机组01中分为16用2备。当其中两台坏掉时，开启备用的两台ahu保证数据中心机房的温度要求。可选地，本数据中心机房的数据机房层03还设置有冷源独立新风系统，其中外循环冷空气和外循环热空气按换气次数0.5次/h计算。其中数据中心机房的外循环冷空气管道和外循环热空气管道上皆设有70℃电动防火阀，火灾或气体灭火时，用户能够远程/手动关闭外循环冷空气通道和外循环热空气管道的排风机和送风机。可选地，本数据中心机房的数据机房层03还设置机械消防排烟系统，具体地，需排烟的消防排烟系统的排烟风机需考虑10％～20％的漏风量，消防排烟系统的风机入口处安装280℃排烟防火阀。具体包括：(1)走道设置机械排烟系统。数据中心机房设置防火分区，每个防火分区分别设置排烟系统，每个防火分区划分为若干防烟分区，排烟量按最大防烟分区面积不小于120m3/(h·m2)计算。(2)数据中心机房设置机械排烟系统，其中，排烟量按不小于60m3/(h·m2)计，排烟口为板式排烟口(常闭)。排烟风机入口处设置280℃防火阀。发生火灾时远程/手动开启着火区域远控多叶排烟口，并连锁开启高温消防排烟风机进行排烟。根据发明的一个实施例，在一个具体的例子中，数据中心机房采用间接蒸发冷却方法将数据机房层03产生的内循环热空气冷却为内循环冷空气时，为保证数据机房层03中机柜的进口温度在65℉到93℉(18.3℃到33.9℃)，本实施例中的间接蒸发冷却方法按照外循环冷空气的温度26℃，内循环热空气的温度38℃(温差δt＝12℃)进行选型计算。每个数据中心机房中配置18台空气处理机组01，其中18台空气处理机组01中16用2备，单台制冷量220kw。空气处理机组01的运行条件如下表：按照数据机房层03中机柜的进口温度在80℉运行时，即空气处理机组01中外循环冷空气的温度26℃，内循环热空气的温度38℃时，全年运行。能耗详见下表：干球温度：暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值。项目单位数据主设备全年总能耗kw·h1927200制冷系统全年总能耗kw·h187929.6clfkw/kw0.098全年总耗水量ton487wuel/h.kw0.253当数据机房层03中机柜的进口温度在80℉至93℉之间运行的时间全年不超过40％，即内循环热空气的温度40℃、外循环冷空气的温度28℃，全年40％时间运行；剩余60％时间在内循环热空气的温度36℃、外循环冷空气的温度24℃运行。制冷系统全年中能耗详见下表：项目单位数据主设备全年总能耗kw·h1927200制冷系统全年总能耗kw·h177004.1clfkw/kw0.092全年总耗水量ton585.8wuel/h.kw0.304通过对上述两个表格的对比分析得出，两种运行工况下主要设备(干模式、湿模式)全年运行功耗一致，辅助制冷装置全年运行能耗不同，提高外循环冷空气的温度可减少辅助制冷装置的耗电量。可选地，本数据中心机房的的空气处理机组01为两路供电，具体地，一路市电供电，一路ups供电，当市电断电时由ups供电，待柴油发电机启动后由柴油发电机进行供电，从而保证数据中心机房的不间断制冷。所述市电供电：市电即通常所说的工频交流电(ac)，交流电的常用三个量来表征：电压、电流、频率，数据中心机房一般引入三相380v，50hz的市电作为电源，但是数据机房层03中给的设备的电源整流模块用的是单相220v的电压。所述ups(不间断电源)供电：ups就是为了解决不间断供电而设置的，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。本发明的有益效果：本发明数据中心机房将空气处理机组01设置在数据机房层03的上层，相对于现有技术中将空气处理机组01设置在数据机房层03的两侧，本发明的空气处理机组01并没有占用数据中心机房内的面积，使得数据中心机房能够容纳更多的设备，而且本发明间接蒸发冷却的方法更节能；本发明同时在空气处理机组01与数据机房层03件设置热回风夹层02，所述热回风夹层02能够中和数据机房中产生的热量，避免了在空气处理机组01产生局部热点；例如如果某一台设备产生的温度较高，其热量会与其他设备产生的热量在热回风夹层02中中和，使得气流流动性更好；并且，多加一个夹层的散热面积更大，更有利于数据中心机房的冷却降温。同时本发明能够根据外循环冷空气的温度，空气处理机组01进而选择不同的制冷模式，可以适用于不同温度下的制冷，本发明的制冷方法更加节能。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。当前第1页12