用于数据中心的应急冷却系统、方法和数据中心冷却系统技术方案

本公开的实施例提供了一种用于数据中心的应急冷却系统、方法和数据中心冷却系统。该应急冷却系统包括：温度传感器，用于检测机房的室内温度；进风阀，设置在新风区处，进风阀在打开状态下允许室外空气进入新风区；排风阀，设置在机房的排风区处，排风阀在打开状态下允许排风区内的空气排放到室外；排风机，邻近排风阀设置，以用于在排风阀打开的情况下驱动排风区内的空气排放到室外；回风阀，设置在排风区与新风区之间，回风阀在打开状态下允许排风区中的空气进入新风区；以及控制单元，被配置为：接收检测的室内温度；将室内温度与预定温度阈值进行比较；以及响应于室内温度超过预定温度阈值，打开进风阀、排风阀和排风机，并且关闭回风阀。闭回风阀。闭回风阀。

【技术实现步骤摘要】
用于数据中心的应急冷却系统、方法和数据中心冷却系统


[0001]本公开的实施例总体上涉及数据中心冷却
，并且更具体地，涉及一种用于数据中心的应急冷却系统、方法和数据中心冷却系统。

技术介绍

[0002]随着云计算、大数据、物联网及人工智能的兴起，大型数据中心的需求与日俱增，越来越多的核心业务运行在数据中心上。如何在兼顾成本投入的基础上设计一个稳定可靠的数据中心至关重要。
[0003]影响数据中心可靠性的指标主要通过服务水平协议(SLA)来体现，其主要涉及三个方面，即电力可用性，环境可用性(例如温湿度)和网络联通可用性。通常，数据中心的可用性等级需要在3个9到5个9之间，也就是一年中要保证至少99.9％到99.999％的时间内，能够实现这三个方面的稳定运行。除了通常的电力系统可用性和网络联通可用性可以通过多重级别的冗余设计和运行维护流程来保证以外，数据中心制冷系统由于其对以上三个部分都有直接和间接影响，其系统可用性和应急状态下的故障恢复能力也越来越重要。在数据中心的主冷却系统发生故障的情况下，如何避免热事件对数据中心造成损坏是一个挑战。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供用于数据中心的应急冷却系统和应急冷却方法以及包括该应急冷却系统的数据中心冷却系统，以在数据中心的主冷却系统发生故障的情况下保证数据中心仍能够可靠运行，避免热事件对数据中心造成损坏。
[0005]在本公开的第一方面，提供了一种用于数据中心的应急冷却系统，包括：温度传感器，被配置为检测所述数据中心的机房的室内温度；进风阀，设置在所述机房的新风区处，所述进风阀在打开状态下允许室外空气进入所述新风区，并且在关闭状态下阻止室外空气进入所述新风区；排风阀，设置在所述机房的排风区处，所述排风阀在打开状态下允许所述排风区内的空气排放到室外，并且在关闭状态下阻止所述排风区内的空气排放到室外；排风机，邻近所述排风阀设置，以用于在所述排风阀处于打开状态的情况下驱动所述排风区内的空气排放到室外；回风阀，设置在所述排风区与所述新风区之间，所述回风阀在打开状态下允许所述排风区中的空气进入所述新风区，并且在关闭状态下阻止所述排风区中的空气进入所述新风区；以及控制单元，被配置为：接收由所述温度传感器检测的所述室内温度；将所述室内温度与预定温度阈值进行比较；以及响应于所述室内温度超过所述预定温度阈值，打开所述进风阀、所述排风阀和所述排风机，并且关闭所述回风阀。
[0006]在本公开的第二方面，提供了一种用于数据中心的应急冷却方法，包括：接收由温度传感器检测的所述数据中心的机房的室内温度；将所述室内温度与预定温度阈值进行比较；以及响应于所述室内温度超过所述预定温度阈值，打开进风阀、排风阀和排风机，并且关闭回风阀，其中所述进风阀设置在所述机房的新风区处，所述进风阀在打开状态下允许
室外空气进入所述新风区，并且在关闭状态下阻止室外空气进入所述新风区，其中所述排风阀设置在所述机房的排风区处，所述排风阀在打开状态下允许所述排风区内的空气排放到室外，并且在关闭状态下阻止所述排风区内的空气排放到室外，其中所述排风机邻近所述排风阀设置，以用于在所述排风阀处于打开状态的情况下驱动所述排风区内的空气排放到室外，以及其中所述回风阀设置在所述排风区与所述新风区之间，所述回风阀在打开状态下允许所述排风区中的空气进入所述新风区，并且在关闭状态下阻止所述排风区中的空气进入所述新风区。
[0007]在本公开的第三方面，提供了一种数据中心冷却系统，包括：根据本公开的第一方面的应急冷却系统；以及主冷却系统，所述主冷却系统包括冷却塔、换热装置和送风机，所述冷却塔设置在所述机房外并且通过供水管和回水管连接至所述换热装置，所述换热装置设置在所述新风区中以对所述新风区中的空气进行冷却，所述送风机设置在所述新风区中以用于将经所述换热装置冷却的空气引导至待冷却的电子设备。
[0008]在根据本公开的实施例中，在机房中设置有进风阀、排风阀、排风机和回风阀，并且提供了控制单元来控制进风阀、排风阀、排风机和回风阀的状态，使得当机房的室内温度超过预定温度阈值时，可以打开进风阀、排风阀和排风机，并且关闭回风阀。以此方式，当因主冷却系统发生故障而导致机房内的温度升高时，可以通过进风阀将新风引入新风区以用于对电子设备进行应急供冷，升温后的新风可以在排风机的驱动下经由排风阀排到室外，而不会经由回风阀返回到新风区中，从而保证主冷却系统发生故障的情况下机房中的电子设备仍能可靠运行。
[0009]应当理解，该内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。
附图说明
[0010]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0011]图1至图3示出了根据本公开的一个实施例的数据中心冷却系统的结构示意图；
[0012]图4示出了根据本公开的一个实施例的机房分区控制方案；
[0013]图5示出了根据本公开的一个实施例的用于数据中心的应急冷却方法的流程图；
[0014]图6示出了根据本公开的另一实施例的用于数据中心的应急冷却方法的流程图；以及
[0015]图7示出了根据本公开的一个实施例的联动控制方案。
具体实施方式
[0016]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0017]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非
特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。
[0018]从目前主流的现存及在建的大型和超大型数据中心制冷系统来看，冷冻水系统结合多种末端精密空调的配置是主流的冷却方案，其原因主要包括以下几个方面。首先，该方案源于传统商业楼宇，应用历史久远且可选供应商丰富，使得其成熟稳定且成本低，各种相关标准规范和运维考虑成熟。其次，该方案兼容性灵活且匹配性高，适合绝大多数的建筑形式，可搭配大部分数据中心冷却类型，兼顾绝大多数互联网技术(IT)功率密度和未来技术演进，如房间级精密空调、列间精密空调、风墙空调、背板空调、顶置空调、甚至高密度冷板液冷系统和浸没液冷系统等。第三，该方案对气候条件适应性高，在各种不同气候条件的地理区域内，均可适用推广，并可根据环境设计匹配的节能和自然冷却策略。第四，该方案可设计宽泛的室内环境，并进行严格控制，满足各种IT设备的不同需求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心的应急冷却系统，包括：温度传感器，被配置为检测所述数据中心的机房的室内温度；进风阀，设置在所述机房的新风区处，所述进风阀在打开状态下允许室外空气进入所述新风区，并且在关闭状态下阻止室外空气进入所述新风区；排风阀，设置在所述机房的排风区处，所述排风阀在打开状态下允许所述排风区内的空气排放到室外，并且在关闭状态下阻止所述排风区内的空气排放到室外；排风机，邻近所述排风阀设置，以用于在所述排风阀处于打开状态的情况下驱动所述排风区内的空气排放到室外；回风阀，设置在所述排风区与所述新风区之间，所述回风阀在打开状态下允许所述排风区中的空气进入所述新风区，并且在关闭状态下阻止所述排风区中的空气进入所述新风区；以及控制单元，被配置为：接收由所述温度传感器检测的所述室内温度；将所述室内温度与预定温度阈值进行比较；以及响应于所述室内温度超过所述预定温度阈值，打开所述进风阀、所述排风阀和所述排风机，并且关闭所述回风阀。2.根据权利要求1所述的应急冷却系统，其中所述温度传感器设置在所述机房的热通道和冷通道中的至少一项内，所述热通道位于所述排风区处，所述冷通道位于所述新风区与待冷却的电子设备之间。3.根据权利要求1所述的应急冷却系统，其中所述控制单元进一步被配置为：响应于所述室内温度未超过所述预定温度阈值，关闭所述进风阀、所述排风阀和所述排风机，并且打开所述回风阀。4.根据权利要求1所述的应急冷却系统，还包括压力传感器，所述压力传感器被配置为检测所述机房的室内压力，其中所述控制单元进一步被配置为：接收由所述压力传感器检测的所述室内压力；将所述室内压力与预定压力阈值进行比较；以及响应于所述室内温度超过所述预定温度阈值并且所述室内压力超过所述预定压力阈值，打开所述进风阀、所述排风阀和所述排风机，并且关闭所述回风阀。5.根据权利要求1所述的应急冷却系统，还包括手动启动单元，所述手动启动单元被配置为在用户触发的情况下产生用于启动所述应急冷却系统的启动信号，其中所述控制单元进一步被配置为：从所述手动启动单元接收所述启动信号；以及响应于所述启动信号，打开所述进风阀、所述排风阀和所述排风机，并且关闭所述回风阀。6.根据权利要求1所述的应急冷却系统，其中所述控制单元进一步被配置为：响应于所述室内温度未超过所述预定温度阈值，判断室外环境状况是否满足预定条件；以及响应于所述室外环境状况满足所述预定条件，打开所述进风阀、所述排风阀和所述排风机。7.根据权利要求6所述的应急冷却系统，其中所述室外环境状况包括以下至少一项：温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：井汤博，张崎，郭晓亮，高兵，王剑，
申请(专利权)人：北京有竹居网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：