[發(fā)明專利]一種低能耗水冷式集裝箱數(shù)據(jù)中心及溫度控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710833140.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN107484395A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20;F24F13/30;F24F11/00;F24F5/00
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 李瀟瀟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用空氣冷卻器輔助降溫的水冷式集裝箱數(shù)據(jù)中心及該集裝箱數(shù)據(jù)中心的溫度控制方法。

背景技術(shù)

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心擔(dān)任著日益復(fù)雜的信息處理任務(wù)，電子元件安裝密度也是越來(lái)越大。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務(wù)器機(jī)柜在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，為了使數(shù)據(jù)中心維持在一個(gè)正常的溫度范圍內(nèi)，保證數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心一般是單獨(dú)采用水冷空調(diào)或是風(fēng)冷空調(diào)對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行降溫，并由此產(chǎn)生大量的電能消耗。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低能耗水冷式集裝箱數(shù)據(jù)中心，該集裝箱式數(shù)據(jù)中心通過(guò)在空調(diào)內(nèi)機(jī)和冷水機(jī)組之間設(shè)置空氣冷卻器，引入風(fēng)冷自然冷源，降低室外水冷機(jī)組的進(jìn)水溫度，從而達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí)本發(fā)明還公開了一種溫度控制方法，根據(jù)檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器反饋的環(huán)境溫度實(shí)時(shí)的調(diào)整冷卻系統(tǒng)的循環(huán)回路，采取合理的制冷方式，從而最大限度的降低能耗。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

一種低能耗水冷式集裝箱數(shù)據(jù)中心，包括箱體、服務(wù)器機(jī)柜和水冷式制冷系統(tǒng)，所述的水冷制冷系統(tǒng)包括空調(diào)內(nèi)機(jī)、冷水機(jī)組和循環(huán)泵，所述的空調(diào)內(nèi)機(jī)和冷水機(jī)組之間位于進(jìn)水管路上設(shè)置有空氣冷卻器。

進(jìn)一步地，位于空氣冷卻器兩側(cè)的進(jìn)水管路之間設(shè)置有用于連通所述空氣冷卻器兩側(cè)進(jìn)水管路的第一旁通管，所述的第一旁通管上設(shè)置有第一閥門，所述的進(jìn)水管路上位于第一旁通管與進(jìn)水管路的連接處和空氣冷卻器的進(jìn)水口之間設(shè)置有第二閥門。

進(jìn)一步地，所述的進(jìn)水管路和出水管路之間設(shè)置有第二旁通管，且所述第二旁通管與進(jìn)水管路的連接處位于所述的空氣冷卻器和冷水機(jī)組之間，所述的第二旁通管上設(shè)置有第三閥門，所述的進(jìn)水管路上位于第二旁通管與進(jìn)水管路的連接處和冷水機(jī)組的進(jìn)水口之間設(shè)置有第四閥門。

進(jìn)一步地，所述的用于箱體上設(shè)置有檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感器的數(shù)量為多個(gè)。

一種低能耗水冷式集裝箱數(shù)據(jù)中心的溫度控制方法，包括以下幾個(gè)步驟：

(1)設(shè)定節(jié)點(diǎn)溫度t1、t2和t3，且所述的節(jié)點(diǎn)溫度t1、t2和t3依次降低；

(2)各個(gè)溫度傳感器將探測(cè)的溫度信號(hào)反饋給控制器；

(3)控制器對(duì)各個(gè)溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到平均溫度T，并以溫度T作為當(dāng)下的環(huán)境溫度；

(4)根據(jù)溫度T控制冷卻系統(tǒng)的循環(huán)回路，

當(dāng)T大于t1時(shí)，第一閥門和第三閥門關(guān)閉，第二閥門和第四閥門打開；

當(dāng)T位于t2-t1之間時(shí)，第二閥門和第三閥門關(guān)閉，第一閥門和第四閥門打開；

當(dāng)T位于t3-t2之間時(shí)，第一閥門和第四閥門關(guān)閉，第二閥門和第三閥門打開；

當(dāng)T小于t2時(shí)，第二閥門和第四閥門關(guān)閉，第一閥門和第三閥門打開。

進(jìn)一步地，所述的t1為30℃，所述的t2為20℃，所述的t3為10℃。

本發(fā)明的有益效果是：

1、該集裝箱式數(shù)據(jù)中心通過(guò)在空調(diào)內(nèi)機(jī)和冷水機(jī)組之間設(shè)置空氣冷卻器，引入風(fēng)冷自然冷源，降低室外水冷機(jī)組的進(jìn)水溫度，即減小冷水機(jī)組冷卻水流的溫差，降低冷水機(jī)機(jī)組的工作負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2、通過(guò)設(shè)置用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器，并根據(jù)檢測(cè)溫度傳感器反饋的環(huán)境溫度調(diào)整冷卻系統(tǒng)的循環(huán)回路，采取合理的制冷方式，從而最大限度的降低能耗。

3、可以直接在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，無(wú)需購(gòu)置新的制冷設(shè)備，降低了前期的投入成本，易于推廣實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-箱體，2-服務(wù)器機(jī)柜，3-空調(diào)內(nèi)機(jī)，41-第一進(jìn)水管，411-第二閥門，412-循環(huán)泵，42-第二進(jìn)水管，421-第四閥門，5-出水管，6-空氣冷卻器，7-第一旁通管，71-第一閥門，8-第二旁通管，81-第三閥門，9-冷水機(jī)組。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種低能耗水冷式集裝箱數(shù)據(jù)中心包括箱體1、服務(wù)器機(jī)柜2、水冷式制冷系統(tǒng)和控制器。所述的服務(wù)器機(jī)柜2設(shè)置于所述的箱體1內(nèi)。

所述的水冷制冷系統(tǒng)包括空調(diào)內(nèi)機(jī)3、空氣冷卻器6、冷水機(jī)組9和循環(huán)泵412，其中所述的空調(diào)內(nèi)機(jī)3設(shè)置于所述的箱體1內(nèi)。所述空調(diào)內(nèi)機(jī)3的出水口通過(guò)第一進(jìn)水管41與所述空氣冷卻器6的進(jìn)水口相連，所述空氣冷卻器6的出水口通過(guò)第二進(jìn)水管42與所述冷水機(jī)組9的進(jìn)水口相連，所述冷水機(jī)組9的出水口通過(guò)出水管5與所述空調(diào)內(nèi)機(jī)3的進(jìn)水口相連。