數(shù)據(jù)中心模塊、數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)據(jù)中心模塊、數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使信息技術(shù)(informat1ntechnology, IT)的應(yīng)用和管理模式逐漸從獨(dú)立且分散的功能性資源發(fā)展成以數(shù)據(jù)中心為主要作業(yè)平臺的操作模式。數(shù)據(jù)中心大致上為服務(wù)器機(jī)柜或機(jī)架、空調(diào)系統(tǒng)、配電設(shè)備和不間斷電源設(shè)備(uninterruptible power supply, UPS)以及容納上述組件的建筑物或集裝箱所共同組成的集中運(yùn)算設(shè)施。
[0003]然而，隨著信息爆炸時(shí)代的來臨，對于數(shù)據(jù)中心的運(yùn)算能力需求也日益增加，從而在數(shù)據(jù)中心的有限的空間內(nèi)必需堆放更多的服務(wù)器機(jī)柜才能符合使用需求。由于數(shù)據(jù)中心必需提供更多的能源來供給眾多的服務(wù)器機(jī)柜運(yùn)作，除了造成能源的損耗外，伴隨著服務(wù)器機(jī)柜運(yùn)作而產(chǎn)生的熱能也被大量的排放至數(shù)據(jù)中心內(nèi)部。因此，為了服務(wù)器機(jī)柜以及其他的電氣設(shè)備也能在數(shù)據(jù)中心內(nèi)正常的運(yùn)作，對于數(shù)據(jù)中心整體散熱方案的規(guī)劃也變得相當(dāng)重要。
[0004]目前在數(shù)據(jù)中心上大部分采用房間級制冷模式的散熱方案，主要是在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置機(jī)房空調(diào)(computer room air condit1ning, CRAC)單元，并且在擺放服務(wù)器機(jī)柜的地板下方以及服務(wù)器機(jī)柜上方的天花內(nèi)分別設(shè)置氣流信道，然后通過熱信道封閉模式或冷信道封閉模式，由機(jī)房空調(diào)單元將冷空氣送至容納服務(wù)器機(jī)柜的封閉空間內(nèi)，從而對服務(wù)器機(jī)柜起到降溫作用。
[0005]雖然這種散熱方案可以符合高密度制冷的使用需求，但是，由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)必需在天花和地板上設(shè)置氣流通道，并且將這些氣流通道與服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行結(jié)構(gòu)拼接后才能正常使用，因此，對于現(xiàn)場的組裝精度要求較高，并且無法根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境需求進(jìn)行快速靈活的部署，而無法滿足整機(jī)柜交付的使用需求。同時(shí)，還容易在拼接過程中產(chǎn)生錯(cuò)位，而對氣流的封閉性能造成負(fù)面影響，導(dǎo)致冷熱空氣大量混合，相對的造成機(jī)房空調(diào)單元必需提供大量的冷空氣，而大幅增加能耗的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請所要解決的技術(shù)問題在于提供一種數(shù)據(jù)中心模塊、數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)及方法，通過在框體內(nèi)設(shè)置氣流通道，以及在框體上設(shè)置混合風(fēng)艙與冷卻設(shè)備，進(jìn)而讓服務(wù)器機(jī)柜產(chǎn)生的熱空氣被局限于氣流通道內(nèi)，并且被混合風(fēng)艙導(dǎo)引至冷卻設(shè)備進(jìn)行充分冷卻后，再排出至外界環(huán)境，從而解決了數(shù)據(jù)中心的天花內(nèi)與地板下的氣流通道與服務(wù)器機(jī)柜需要結(jié)構(gòu)拼接，而不便于快速靈活部署的問題，以及冷熱空氣容易混合，而冷卻效能降低與能耗增加等問題。
[0007]為了解決上述問題，本申請揭示了一種數(shù)據(jù)中心模塊，適于配置一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器機(jī)柜，并且對服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行散熱。數(shù)據(jù)中心模塊包括框體、混合風(fēng)艙以及冷卻設(shè)備?？蝮w包括間隔設(shè)置的二個(gè)容置槽，容置槽內(nèi)排列有多個(gè)隔間，其中二個(gè)容置槽的開口方向相反，并且于二個(gè)容置槽之間具有氣流通道，此氣流通道位于容置槽遠(yuǎn)離開口的一側(cè)，并且連通于多個(gè)隔間?；旌巷L(fēng)艙設(shè)置于框體上，并且介于二個(gè)容置槽之間，且混合風(fēng)艙分別連接于氣流通道與冷卻設(shè)備。其中，服務(wù)器機(jī)柜通過開口對應(yīng)設(shè)置于隔間內(nèi)，并且排放熱空氣至氣流通道，混合風(fēng)艙用以導(dǎo)引熱空氣進(jìn)入冷卻設(shè)備，而冷卻設(shè)備用以將熱空氣轉(zhuǎn)換為冷空氣后排出，并且排出后的冷空氣通過開口進(jìn)入容置槽內(nèi)冷卻服務(wù)器機(jī)柜。
[0008]本申請并揭示了一種數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)，適于對一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行散熱。數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)體與數(shù)據(jù)中心模塊，其中結(jié)構(gòu)體設(shè)置有二個(gè)通風(fēng)口，分別連通于外界環(huán)境。數(shù)據(jù)中心模塊設(shè)置于結(jié)構(gòu)體內(nèi)，數(shù)據(jù)中心模塊包括框體、排風(fēng)管、混合風(fēng)艙、送風(fēng)管以及冷卻設(shè)備?？蝮w包括間隔設(shè)置的二個(gè)容置槽，且容置槽內(nèi)排列有多個(gè)隔間，其中二個(gè)容置槽的開口方向相反，并且于二個(gè)容置槽之間具有氣流通道，此氣流通道位于容置槽遠(yuǎn)離開口的一側(cè)，并且連通于多個(gè)隔間。服務(wù)器機(jī)柜通過開口對應(yīng)設(shè)置于隔間內(nèi)，并且排放熱空氣至氣流通道內(nèi)。排風(fēng)管的一端連接于氣流通道，另一端設(shè)置有排風(fēng)風(fēng)閥，排風(fēng)風(fēng)閥嵌合于結(jié)構(gòu)體的其中一通風(fēng)口內(nèi)?；旌巷L(fēng)艙設(shè)置于框體上，并且介于二個(gè)容置槽之間。混合風(fēng)艙的一側(cè)設(shè)置有混合風(fēng)閥，且混合風(fēng)閥連接于氣流通道。送風(fēng)管的一端連接于混合風(fēng)艙，另一端設(shè)置有送風(fēng)風(fēng)閥，送風(fēng)風(fēng)閥嵌合于結(jié)構(gòu)體的另一通風(fēng)口內(nèi)。冷卻設(shè)備連接于混合風(fēng)艙，且冷卻設(shè)備上配置有控溫裝置與冷卻水閥，控溫裝置分別耦接于送風(fēng)風(fēng)閥、排風(fēng)風(fēng)閥、混合風(fēng)閥以及冷卻水閥。其中，控溫裝置用以偵測混合風(fēng)艙內(nèi)的溫度與外界環(huán)境的環(huán)境溫度，并且根據(jù)混合風(fēng)艙內(nèi)的溫度控制熱空氣的降溫幅度，以及根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)送風(fēng)風(fēng)閥、排風(fēng)風(fēng)閥、混合風(fēng)閥以及冷卻水閥的開啟和關(guān)閉，用以將混合風(fēng)艙導(dǎo)弓I至冷卻設(shè)備的熱空氣轉(zhuǎn)換為冷空氣后排出至結(jié)構(gòu)體內(nèi)，并且于結(jié)構(gòu)體內(nèi)通過開口進(jìn)入容置槽內(nèi)冷卻服務(wù)器機(jī)柜。
[0009]本申請還揭示了一種數(shù)據(jù)中心冷卻方法，適于對一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行散熱。數(shù)據(jù)中心冷卻方法包括:設(shè)置服務(wù)器機(jī)柜于數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心模塊內(nèi)；通過數(shù)據(jù)中心模塊的混合風(fēng)艙將服務(wù)器機(jī)柜產(chǎn)生的熱空氣從氣流通道內(nèi)導(dǎo)引至冷卻設(shè)備；通過冷卻設(shè)備將具有第一溫度的熱空氣降溫為具有第二溫度的冷空氣；排放冷空氣至數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體內(nèi)，并且于結(jié)構(gòu)體內(nèi)對服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行散熱；通過冷卻設(shè)備的控溫裝置偵測數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)外的外界環(huán)境的環(huán)境溫度；以及根據(jù)環(huán)境溫度分別調(diào)節(jié)連通于混合風(fēng)艙與外界環(huán)境之間的送風(fēng)風(fēng)閥、連通于氣流通道與外界環(huán)境之間的排風(fēng)風(fēng)閥、混合風(fēng)艙上連通于氣流通道的混合風(fēng)閥以及冷卻設(shè)備上的冷卻水閥的開啟和關(guān)閉；其中，當(dāng)環(huán)境溫度大于第一溫度，控溫裝置關(guān)閉送風(fēng)風(fēng)閥與排風(fēng)風(fēng)閥，并且開啟混合風(fēng)閥與冷卻水閥；當(dāng)環(huán)境溫度介于第一溫度與第二溫度之間，控溫裝置開啟送風(fēng)風(fēng)閥與排風(fēng)風(fēng)閥、關(guān)閉混合風(fēng)閥以及根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)冷卻水閥的開啟程度；當(dāng)環(huán)境溫度小于第二溫度，控溫裝置開啟送風(fēng)風(fēng)閥與排風(fēng)風(fēng)閥，并且關(guān)閉混合風(fēng)閥與冷卻水閥，控制冷空氣維持于第二溫度。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果:
[0011]通過數(shù)據(jù)中心模塊的框體將熱空氣局限于氣流通道內(nèi)，讓熱空氣可以充分的在混合風(fēng)艙內(nèi)與冷卻設(shè)備接觸而被降溫為冷空氣，從而大幅提高熱空氣轉(zhuǎn)換為冷空氣的轉(zhuǎn)換效率。然后，再通過冷卻設(shè)備將冷空氣排出至外界環(huán)境中，用來作為冷卻服務(wù)器機(jī)柜的冷源，通過這種熱空氣與冷空氣的交替循環(huán)，讓服務(wù)器機(jī)柜能在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟认逻\(yùn)行，從而提高運(yùn)作時(shí)的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)，在本申請中，由于不需要另外在天花或地板設(shè)置冷通道，省略了服務(wù)器機(jī)柜與冷通道的拼接程序，因此在應(yīng)用上可以進(jìn)行快速靈活的部署，以及滿足整機(jī)柜交付的使用需求。并且，還可以根據(jù)外界環(huán)境的空氣溫度選擇性的通過數(shù)據(jù)中心模塊對服務(wù)器機(jī)柜提供降溫作用，或是與外界環(huán)境融合成熱空氣與冷空氣的循環(huán)降溫體系，不僅能提高數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)對服務(wù)器機(jī)柜的降溫效能外，還能大幅的節(jié)省能耗。
【附圖說明】
[0012]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1是本申請第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的立體示意圖。
[0014]圖2是本申請第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的平面示意圖。
[0015]圖3是本申請第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的使用狀態(tài)示意圖。
[0016]圖4是本申請第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的俯視示意圖。
[0017]圖5a是本申請第一實(shí)施例的冷卻設(shè)備的平面示意圖。
[0018]圖5b是圖5a的側(cè)視示意圖。
[0019]圖5c是圖5a的俯視示意圖。
[0020]圖6是本申請第一實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。
[0021]圖7是本申請第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的平面示意圖。
[0022]圖8是本申請第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的側(cè)視示意圖。
[0023]圖9是本申請第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心冷卻方法流程圖。
[0024]圖10是本申請另一實(shí)施例的俯視TJK意圖。
[0025]圖11是本申請第三實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的平面示意圖。
[0026]圖12是本申請某些實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的平面示意圖。
[0027]圖13是本申請第四實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的平面示意圖。
[0028]圖14和圖15分別是本申請其他實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心模塊的平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下將配合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請的實(shí)施方式，藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
[0030]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”或“電性連接” 一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于