一种顶置式数据中心制冷系统技术方案

本发明专利技术提供一种顶置式数据中心制冷系统，包括：进风端面对面设置的两排机柜；与机柜出风端相连的回风器；内置换热器的回风管；与回风管相连的静压箱；位于静压箱底部的通风孔板；由机柜、通道门、通风孔板、及机房地板围成的冷通道。从所述机柜出风端排出的热空气经由回风器送往换热器进行冷却。所述换热器位于回风管内，回风管的一侧与回风器相连，另一侧与静压箱相连。冷却后的空气进入静压箱混合稳定后透过通风孔板被送到冷通道内。机柜再将冷通道内的冷空气吸入后排出完成散热循环。该系统省去了空调末端风机能耗，且改善了普通顶送风系统送风速度过快，机柜上部服务器进风量较小，容易产生局部热点的问题，降低了机柜的内部温度，提升了机柜整体的散热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种顶置式数据中心制冷系统
本专利技术涉及一种数据中心制冷系统，特别涉及一种顶置式数据中心制冷系统。
技术介绍
数据中心对能源的需求最终体现在对于电能的需求上。目前IT设备的能源消耗，只占整个数据中心能耗的30％，而制冷设备的能源消耗要占到50％-60％。制冷系统是数据中心机房的能耗的第一大户。近期大型化、高密度化、数据大集中的数据中心越来越普及，高密度服务器机房的散热问题也越来越难解决，采用传统的精密空调系统呈现出能耗巨大，PUE值居高不下的状况。因此，空调系统的节能是数据中心总体节能的核心，合理的设计制冷系统能够确保在满足数据中心制冷需求的基础上尽量减少对于电能的需求。空调系统对数据中心的作用就是收集热气流，并将它们排到室外去。顶部上送风是现有的数据中心主要制冷方式之一。顶部上送风系统有两种方式：一种为每台空调机组接风管向外送风，另一种为多台空调机组送风到静压箱，由静压箱向外引风管送风。第二种送风方式的优势是容易实现备份冗余，空调中有一台停机后，剩余空调机组的冷量仍可以经由静压箱送到机房的每个区域；劣势是需要做较大的静压箱，需要较大的空间，费用也较高。较早前建设的运营商机房在热负荷较小的情况下，多采用顶部上送风方式送风，随着服务器数量与密度的提高，空调机组必须通过增加风量的方式来保障机房温度，这就需要做较大的静压箱，需要较大的空间，且送风距离有限。最为重要的是，这很大程度上增加了风机能耗，大大降低了空调系统整体制冷效率。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种顶置式数据中心制冷系统，用于解决现有技术中由于机柜功率密度增大出现的空调风机能耗上升问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种顶置式数据中心制冷系统，所述制冷系统至少包括：两排机柜，所述两排机柜的进风端面对面；回风器，与所述机柜出风端相连；内置换热器的回风管，所述回风管与所述回风器相连；静压箱，与所述回风管相连；通风孔板，设置于所述静压箱的底部；冷通道，设置在所述通风孔板的下方且位于所述两排机柜之间，由所述机柜进风端、通道门、通风孔板、及机房地板围成；从所述机柜出风端排出的热空气经由所述回风器送往所述回风管内的换热器进行冷却，冷却后的空气进入所述静压箱混合稳定后透过所述通风孔板送到所述冷通道内，实现制冷。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风器位于所述机柜的后方，所述回风管位于机柜的上方，所述静压箱位于所述冷通道上方。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风管的高度不小于回风器深度的两倍，且所述回风管的宽度与单排回风器出口宽度总和相等。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述换热器安装在回风管内，且所述换热器的上边缘与回风管的上平面相接触，下边缘与回风管的下平面相接触。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风器的进风端与机柜出风端相连，且所述回风器的出风端与回风管进风端相连。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风器与机柜一一对应，且所述回风器的宽度与机柜宽度相等。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风器的深度不小于机柜深度的一半。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述静压箱的进风端与回风管出风端相连，且所述静压箱的出风端与通风孔板相连。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述静压箱的的长度不小于回风管的宽度，且所述静压箱的长度不大于冷通道的长度。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述通风孔板的长度不小于静压箱的长度。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述静压箱的纵截面为矩形，且在宽度方向上为等截面或变截面，其最小截面积大于所述回风管的出风端面积。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述静压箱的横截面为矩形，且在长度方向上为等截面或变截面。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风管的纵截面为矩形，且在深度方向上为等截面或变截面，其截面积越靠近静压箱截面积越大。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述回风管的横截面为矩形，且在长度方向上为等截面。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述冷通道的通道门打开后的宽度为冷通道的宽度。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述冷通道的长度不小于单排机柜的长度，且所述冷通道的宽度不小于机柜深度的两倍。作为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统的一种优选方案，所述冷通道与静压箱的通风孔板之间为密封连接。如上所述，本专利技术的顶置式数据中心制冷系统，具有以下有益效果：本专利技术的顶置式数据中心制冷系统，从所述机柜出风端排出的热空气进入回风器，再由回风器送往机柜上方的回风管。所述回风管的一侧与回风器相连，另一侧与静压箱相连，所述回风管的内部安装有换热器。所述换热器在回风管内对热空气进行冷却，冷却过后的冷空气经由回风管进入静压箱。静压箱可减少动压、增加静压、稳定气流、减少振动等，使送风效果更理想。冷空气在静压箱内混合稳定后透过通风孔板被送到冷通道内。机柜再将冷通道内的冷空气吸入后排出完成散热循环。该系统改善了普通顶送风系统送风速度过快，机柜上部服务器进风量较小，容易产生局部热点的问题，降低了机柜的内部温度，提升了机柜整体的散热效率。该系统能够有效避免冷热空气混合，兼顾冷通道内所有机柜的冷却效率，提升了冷通道内机柜的散热效率。该系统不需要产生空调机组的风机能耗，完全通过机柜的后部风扇带动空气流动，降低了制冷能耗。附图说明图1显示为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统结构立体图。图2显示为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统结构俯视图。图3显示为本专利技术的顶置式数据中心制冷系统结构侧视图。图4显示为本专利技术的另一种顶置式数据中心制冷系统结构立体图。图5显示为图4的俯视图。元件标号说明1冷通道2机柜3回风器4回风管5换热器6静压箱7通风孔板8活动天窗具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1-5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一如图1所示，本实施例的所述顶置式数据中心制冷系统包括由进风端面对面设置的两排机柜2、通道门、通风孔板7、及机房地板围成的冷通道1；也就是说图1中冷通道1的前端设有所述通道门，所述冷通道1的两侧各设有一排机柜2，所述冷通道1的上方设有通风孔板7；所述冷通道1的长度不小于单排机柜的长度，且所述冷通道1的宽度不小于机柜2深度的两倍；优选地，所述通风孔板7与所述冷通道1顶部之间为密封连接。进一步优选地，所述冷通道1的通道门打开后的宽度为冷通道1的宽度。并且优选地，所述通道门的材料为透明材料。该顶置式数据中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶置式数据中心制冷系统，用于对所述数据中心的机柜进行散热，其特征在于，所述制冷系统至少包括：两排机柜，所述两排机柜的进风端面对面；回风器，与所述机柜出风端相连；内置换热器的回风管，所述回风管与所述回风器相连；静压箱，与所述回风管相连；通风孔板，设置于所述静压箱的底部；冷通道，设置在所述通风孔板的下方且位于所述两排机柜之间，由所述机柜进风端、通道门、通风孔板、及机房地板围成；从所述机柜出风端排出的热空气经由所述回风器送往所述回风管内的换热器进行冷却，冷却后的空气进入所述静压箱混合稳定后透过所述通风孔板送到所述冷通道内，实现制冷。

【技术特征摘要】
1.一种顶置式数据中心制冷系统，用于对所述数据中心的机柜进行散热，其特征在于，所述制冷系统至少包括：两排机柜，所述两排机柜的进风端面对面；回风器，与所述机柜出风端相连；内置换热器的回风管，所述回风管与所述回风器相连；静压箱，与所述回风管相连；通风孔板，设置于所述静压箱的底部；冷通道，设置在所述通风孔板的下方且位于所述两排机柜之间，由所述机柜进风端、通道门、通风孔板、及机房地板围成；从所述机柜出风端排出的热空气经由所述回风器送往所述回风管内的换热器进行冷却，冷却后的空气进入所述静压箱混合稳定后透过所述通风孔板送到所述冷通道内，实现制冷。2.根据权利要求1所述的顶置式数据中心制冷系统，其特征在于：所述回风器位于所述机柜的后方，所述回风管位于机柜的上方，所述静压箱位于所述冷通道上方。3.根据权利要求1所述的顶置式数据中心制冷系统，其特征在于：所述回风管的高度不小于回风器深度的两倍，且所述回风管的宽度与单排回风器出口宽度总和相等。4.根据权利要求1所述的顶置式数据中心制冷系统，其特征在于：所述换热器安装在回风管内，且所述换热器的上边缘与回风管的上平面相接触，下边缘与回风管的下平面相接触。5.根据权利要求1所述的顶置式数据中心制冷系统，其特征在于：所述回风器的进风端与机柜出风端相连，且所述回风器的出风端与回风管进风端相连。6.根据权利要求1所述的顶置式数据中心制冷系统，其特征在于：所述回风器与机柜一一对应，且所述回风器的宽度与机柜宽度相等。7.根据权利要求1所述的顶置式数据中心制冷系统，其特征在于：所述回风器的深度不小于机柜深度的一半。8.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贤清，葛昌荣，王启旻，
申请(专利权)人：上海宽带技术及应用工程研究中心，
类型：发明
国别省市：上海,31