一种数据中心机柜散热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数据中心机柜散热系统，包括至少一个散热组，每个所述散热组包括由若干机柜排列成为一排所组成的列阵、设置于所述列阵前侧的冷风通道、设置于所述列阵后侧的热风通道以及连接于所述冷风通道和热风通道之间的若干换热通道，若干所述换热通道与若干所述机柜间隔设置；每个所述换热通道内设置有由风机以及换热器组成的空调；每个所述机柜的内部空间与分别所述冷风通道、热风通道连通从而使所述机柜、热风通道、换热通道以及冷风通道形成封闭的循环散热风道。采用上述技术方案，能够提高能源的有效利用；有效的延长设备使用寿命；具备较好的容错性、安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数据中心机柜散热系统，尤其涉及一种对大型数据中心标准机柜封闭式水冷散热系统。
技术介绍
如何实现大型数据中心的散热多年来一直是数据中心机房建设的关键问题。随着计算机设备的更新换代，IT设备的功率密度越来越高，机房面积越来越大，机房的数量也越来越多，也逐步对机房的散热在安全性、能效性、稳定性等方面提出了更高的要求。如何运用新的技术降低机房制冷所消耗的电能，延长设备使用寿命，建设绿色环保、安全可靠的机房，已成为机房行业建设者们关注的核心问题。截止到目前，大型数据中心的机房散热按照制冷源来分类，基本可以分为两种：风冷和水冷。在风冷散热方式中，通常采用在数据中心机房中建设冷通道，并配置下送风机房专用风冷式空调来实现。其通过机柜地板下的冷风通道将冷风送入机柜，为机柜内设备提供散热。但该方式使得冷风源被动平均分布散热，要求整个机房的发热量布局要非常均衡，否则可能出现机房冷热不均。在一个大型数据中心中可能存在设备并非一次性完成部署，这种方式无法实现分区域散热，势必会造成了大量的能源浪费，分区域散热不灵活。同时该种方式会将地板下的大量灰尘随冷风一同带入到机柜内，会对机柜内的设备运行环境产生影响，导致设备内较容易聚集大量灰尘，提高设备故障率。在水冷散热方式中，通常采用专用大型水冷式机房空调和芯片冷却管道，直接给IT设备芯片散热。该方式在分支制冷管道方面，会相对复杂很多，要非常了解服务器厂商等设备的结构，甚至于需要服务器产品的定制等，成本方面相对会高出很多。另外，一旦分支制冷管道出现破裂、漏水等故障，会直接导致硬件设备的烧毁，安全性和可靠性难以得到很高的保障。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种可以分区域实现制冷，大大提高能源的有效利用的同时，在单台设备故障或出现漏水的情况下也不会影响整体的制冷效果，并且冷、热风在封闭机柜内部循环，无灰尘，具备较好的安全性、能效性和稳定性的数据中心机柜散热系统。为了实现上述目的，本技术的一种数据中心机柜散热系统，包括至少一个散热组，每个所述散热组包括由若干机柜排列成为一排所组成的列阵、设置于所述列阵前侧的冷风通道、设置于所述列阵后侧的热风通道以及连接于所述冷风通道和热风通道之间的若干换热通道，若干所述换热通道与若干所述机柜间隔设置；每个所述换热通道内设置有由风机以及换热器组成的空调；每个所述机柜的内部空间与分别所述冷风通道、热风通道连通从而使所述机柜、热风通道、换热通道以及冷风通道形成封闭的循环散热风道。所述换热器为盘管式水冷换热器。所述换热通道内的气流流向与所述换热器设置为非垂直夹角。所述热风通道、冷风通道分别包括若干独立空间，每个所述独立空间对应连通于所述机柜的内部空间或换热通道，每个所述独立空间与相邻的独立空间之间相互连通。采用上述技术方案，本技术的数据中心机柜散热系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：1）本技术的数据中心机柜散热系统，可以根据机柜部署设备的实际情况实现分区域制冷，将机房内的需要散热的机柜设置在若干散热组内，以每个散热组为一个散热单元，从而大大提高能源的有效利用；2）将一排机柜设置在一个散热组内，并且将每一个散热组作为一个独立的封闭整体进行制冷，与机房内的环境相对独立，对机房内的环境要求较低，冷、热风在封闭的散热组内部循环，不会因散热将灰尘带入到机柜内部，可保证机柜内的服务器等设备内部的清洁，有效的延长设备使用寿命；3）在单台制冷设备（空调）故障或出现漏水的情况下，并不影响整体的制冷效果，具备较好的容错性、安全性和稳定性。附图说明图1为本技术的数据中心机柜散热系统中的一个散热组的结构示意图。图2为本技术的数据中心机柜散热系统中空调的俯视结构示意图。图3为本技术的数据中心机柜散热系统中空调的侧视结构示意图。具体实施方式以下通过附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。本实施例提供数据中心机柜散热系统，包括一个散热组或多个相互独立的散热组。如图1所示，每个所述散热组包括由若干机柜1排列成为一排所组成的列阵、设置于所述列阵前侧的冷风通道2、设置于所述列阵后侧的热风通道3以及连接于所述冷风通道2和热风通道3之间的若干换热通道4，若干所述换热通道4与若干所述机柜1间隔设置。如图2、3所示，每个所述换热通道4内设置有由风机51以及换热器52组成的空调；每个所述机柜1的内部空间与分别所述冷风通道2、热风通道3连通从而使所述机柜1的内部空间、热风通道3、换热通道4以及冷风通道2形成封闭的循环散热风道。所述换热器52可以为盘管式水冷换热器，内部通有流动的冷冻水，用于进行热交换。风机51使空调内的空气由后端流向前端从而形成负压将热风通道3内的热风吸入后再经过换热器52进行冷却降温，降温后的冷空气再由空调内流入冷风通道2，冷风通道2内的冷空气受两侧机柜1内的服务器自带风扇作用而自然流向机柜1的内部，与机柜1内的服务器进行热交换升温后形成热空气，热空气再流入热风通道3进行下一循环。当然，所述换热器也可以是其他形式的能够实现换热目的的换热器。本技术中，将一排机柜设置在一个散热组内，以一个散热组作为一个封闭的散热单元，采用机柜1与空调相间排放的方式，机柜1与空调排放方向一致，具体机柜1与空调的比例可根据该排机柜内设备发热量进行调整，从而在整排机柜1的前端形成冷风带，在整排机柜的后端形成热风带，冷、热空气在整排机柜内部进行循环交换，与机房内环境相对独立，从而对机房内的环境要求较低，冷、热风在封闭的散热单元内部循环，不会因散热将灰尘带入到机柜内部，可保证机柜内的服务器等设备内部的清洁，有效的延长设备使用寿命。根据服务器等设备的部署情况以排为单位对机房内设备分区域制冷，并可根据一排机柜内设备发热量进行空调制冷量自动调节，提高能源有效利用率。在单台空调设备故障的情况下，可通过一个散热组内部环境封闭的特点，使用散热组内的其他空调设备来维持整排机柜内部的冷、热风带，从而减小对服务器等设备的散热影响，增加容错性。该系统不需要对服务器等设备进行任何改造，不会提升散热导致的成本和复杂度。进一步地，所述换热通道内的气流流向与所述换热器设置为非垂直夹角，从而能够有效提高换热器与热空气的换热面积，提高换热效率。所述热风通道、冷风通道分别包括若干独立空间，每个所述独立空间对应连通于所述机柜的内部空间或换热通道，每个所述独立空间与相邻的独立空间之间相互连通。显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心机柜散热系统，其特征在于：包括至少一个散热组，每个所述散热组包括由若干机柜排列成为一排所组成的列阵、设置于所述列阵前侧的冷风通道、设置于所述列阵后侧的热风通道以及连接于所述冷风通道和热风通道之间的若干换热通道，若干所述换热通道与若干所述机柜间隔设置；每个所述换热通道内设置有由风机以及换热器组成的空调；每个所述机柜的内部空间与分别所述冷风通道、热风通道连通从而使所述机柜、热风通道、换热通道以及冷风通道形成封闭的循环散热风道。

【技术特征摘要】
1.一种数据中心机柜散热系统，其特征在于：包括至少一个散热组，每个所述散热组包括由若干机柜排列成为一排所组成的列阵、设置于所述列阵前侧的冷风通道、设置于所述列阵后侧的热风通道以及连接于所述冷风通道和热风通道之间的若干换热通道，若干所述换热通道与若干所述机柜间隔设置；每个所述换热通道内设置有由风机以及换热器组成的空调；每个所述机柜的内部空间与分别所述冷风通道、热风通道连通从而使所述机柜、热风通道、换热通道以及冷风通道形成封...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光明，徐斌，冯景华，姜博韬，唐小彦，陈家铭，梁景鹏，李毅，李金成，
申请(专利权)人：国家超级计算天津中心，
类型：新型
国别省市：天津;12