本發(fā)明涉及冷卻技術領域，具體涉及一種數(shù)據(jù)中心機柜級優(yōu)化制冷系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有通信網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，使得數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和功率密度都迅速增加。數(shù)據(jù)中心機房內大量的服務器和其他電子設備在工作狀態(tài)下產(chǎn)生大量的熱量。因此為了保證設備的安全和高效性能，在高功率密度的機房中需要設置機柜級空調，以實現(xiàn)設備冷卻。機柜級制冷系統(tǒng)能夠有效應對高熱密度數(shù)據(jù)中心的散熱冷卻問題，但是也存在著缺點。一方面每個獨立的制冷單元(通常是一臺機柜一臺空調或者兩臺機柜一臺空調)都與周圍單元隔開，導致各個空調的冷量無法被共享，并造成資源浪費；另一方面為保證機柜的高效安全運行，需要對每個獨立制冷單元進行冗余設置，即對于機柜級空調制冷系統(tǒng)需要2n的冗余備份。而對于冷熱通道封閉/地板送風系統(tǒng)或者列間空調制冷系統(tǒng)，只需要n+1或者n+x的冗余設置，這就大大增加了系統(tǒng)建設投資。為解決機柜級制冷系統(tǒng)存在的上述缺陷，現(xiàn)有的機柜級制冷系統(tǒng)額外配備了1臺或者多臺房間級精密空調，當機柜級空調出現(xiàn)故障時，利用房間級精密空調對相對應的it設備進行冷卻，但是房間級精密空調氣流組織相對較差，冷卻效果不理想，容易形成局部熱點，不能作為機柜級制冷系統(tǒng)最優(yōu)故障應對方案。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的提供一種數(shù)據(jù)中心機柜級優(yōu)化制冷系統(tǒng)，第一目的為了解決實現(xiàn)冷卻資源有效地共享；第二目的是為了簡化制冷系統(tǒng)；第三目的是有效解決針對局部熱點的冷卻。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

一種數(shù)據(jù)中心機柜級優(yōu)化制冷系統(tǒng)，包括圍護結構、制冷裝置、機柜組、反饋控制裝置；所述的一個制冷裝置和一個機柜組組成一個制冷單元，至少兩個制冷單元排列設置在所述的圍護結構內部；所述的反饋控制裝置包括用于檢測制冷裝置溫度或風壓的第一傳感器、用于檢測機柜組溫度的第二傳感器、控制模塊和屏蔽機構；所述的屏蔽機構設置在相鄰兩個制冷單元之間用于隔離或連通兩個制冷單元；所述的制冷裝置、第一傳感器、第二傳感器、屏蔽機構分別與控制模塊連接，控制模塊通過第一傳感器、第二傳感器的反饋數(shù)據(jù)來控制屏蔽機構的開合和制冷裝置的啟動或關閉。

正常工作狀態(tài)下，屏蔽機構關閉，每個制冷單元獨立運作對機柜組進行高效冷卻，當?shù)谝粋鞲衅?、第二傳感器讀取數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，控制模塊分析并定位故障制冷單元的位置，關停故障位置的制冷裝置并打開該制冷單元相鄰的屏蔽機構，在這種情況下，連通的制冷單元將以“列間空調”模式加“機柜級制冷”模式下運行，保證各機柜組中的服務器得到正常冷卻。

作為上述方案的改進，所述的制冷裝置為機柜級空調，其兩側分別為送風口與回風口，所述的機柜組上與所述的回風口同側設有背部風扇，空氣通過所述的機柜級空調、送風口、機柜組、回風口形成制冷單元的冷卻回路。

增加背部風扇后，是冷卻空氣通過機柜組更暢順，以免局部熱點的產(chǎn)生。

作為上述方案的改進，所述的第一傳感器為溫度傳感器或風壓傳感器設置在制冷裝置的送風口處，所述的第二傳感器為溫度傳感器設置在所述的背部風扇外側。

作為上述方案的改進，所述的屏蔽機構包括百葉窗、控制百葉窗開合并可調節(jié)打開角度的步進電機，所述的控制模塊與步進電機連接從而控制百葉窗的開合。

使用步進電機與百葉窗的組合可更靈活地調節(jié)制冷單元之間的空氣流通量，使冷卻資源分配可更加靈活。

作為上述方案的改進，還包括備用制冷裝置，所述的備用制冷裝置設置在圍護結構內部的一側并與所述的控制模塊連接，所述的備用制冷裝置通過所述的屏蔽機構與制冷單元隔離。

在制冷單元出現(xiàn)全面故障是，仍可通過啟動備用制冷裝置使機柜組進行有效冷卻。

作為上述方案的改進，所述的圍護結構采用框架與密封隔板組合結構，其內部形成密閉空間，在所述的圍護結構上設有供維護人員通過的門。

作為上述方案的改進，所述的機柜組包括至少一列機柜。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

1.優(yōu)化了中心機柜級制冷系統(tǒng)的結構，使冷卻資源得到自由合理的分配。

2.具有反饋性能，能實時監(jiān)測設備運作是否正常并在故障發(fā)生時迅速做出定位了應急處理。

3.結構優(yōu)化后大大降低了系統(tǒng)成本，有利于大范圍的推廣應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制冷系統(tǒng)的邏輯原理圖。

圖2為本發(fā)明制冷系統(tǒng)的截面俯視圖。

圖3為本發(fā)明制冷系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。

圖4為本發(fā)明制冷系統(tǒng)的截面另一側視圖。

具體實施方式

實施例

如圖1至4所示，一種數(shù)據(jù)中心機柜級優(yōu)化制冷系統(tǒng)，包括圍護結構1、制冷裝置2、機柜組3、反饋控制裝置4、備用制冷裝置13；所述的一個制冷裝置2和一個機柜組3組成一個制冷單元，至少兩個制冷單元排列設置在所述的圍護結構1內部；所述的反饋控制裝置4包括用于檢測制冷裝置2溫度或風壓的第一傳感器5、用于檢測機柜組3溫度的第二傳感器6、控制模塊7和屏蔽機構8；所述的屏蔽機構8設置在相鄰兩個制冷單元之間用于隔離或連通兩個制冷單元；所述的制冷裝置2、第一傳感器5、第二傳感器6、屏蔽機構8分別與控制模塊7連接，控制模塊7通過第一傳感器5、第二傳感器6的反饋數(shù)據(jù)來控制屏蔽機構8的開合和制冷裝置2的啟動或關閉。所述的制冷裝置2為機柜級空調，其兩側分別為送風口9與回風口10，所述的機柜組3上與所述的回風口10同側設有背部風扇11，空氣通過所述的機柜級空調、送風口9、機柜組3、回風口10形成制冷單元的冷卻回路。所述的第一傳感器5為溫度傳感器或風壓傳感器設置在制冷裝置2的送風口9處，所述的第二傳感器6為溫度傳感器設置在所述的背部風扇11外側。所述的屏蔽機構8包括百葉窗12、控制百葉窗12開合并可調節(jié)打開角度的步進電機(未示出)，所述的控制模塊7與步進電機連接從而控制百葉窗12的開合。所述的備用制冷裝置13設置在圍護結構1內部的一側并與所述的控制模塊7連接，所述的備用制冷裝置13通過所述的屏蔽機構8與制冷單元隔離。所述的圍護結構1采用框架與密封隔板組合結構，其內部形成密閉空間，在所述的圍護結構1上設有供維護人員通過的門14。所述的機柜組3包括至少一列機柜15。

上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。

技術特征：

技術總結
一種數(shù)據(jù)中心機柜級優(yōu)化制冷系統(tǒng)，包括圍護結構、制冷裝置、機柜組、反饋控制裝置；所述的一個制冷裝置和一個機柜組組成一個制冷單元，至少兩個制冷單元排列設置在所述的圍護結構內部；所述的反饋控制裝置包括用于檢測制冷裝置溫度或風壓的第一傳感器、用于檢測機柜組溫度的第二傳感器、控制模塊和屏蔽機構；所述的屏蔽機構設置在相鄰兩個制冷單元之間用于隔離或連通兩個制冷單元；所述的制冷裝置、第一傳感器、第二傳感器、屏蔽機構分別與控制模塊連接，控制模塊通過第一傳感器、第二傳感器的反饋數(shù)據(jù)來控制屏蔽機構的開合和制冷裝置的啟動或關閉。優(yōu)點是，優(yōu)化了中心機柜級制冷系統(tǒng)的結構，使冷卻資源得到自由合理的分配。

技術研發(fā)人員：黃志林;蘇林;董凱軍
受保護的技術使用者：中國科學院廣州能源研究所
技術研發(fā)日：2017.06.09
技術公布日：2017.09.08