數據中心機房的製作方法
2023-06-08 19:42:31
專利名稱：數據中心機房的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數據中心機房，特別涉及一種可彌散式送風、有組織迴風的數據中心機房。
背景技術：
現有的數據中心機房，所採用的布置方式主要包括地板下送風，以及風帽上送風。其中，地板下送風方式是利用在架空的地板下設置送風靜壓箱，並根據負荷調節通風地板或通風機櫃的通風面積，將冷空氣送至IT設備前端進風口。該方法的優點在於可較靈活的調整機房內各點送風量，且送風距離較遠，通過調整空調機機外餘壓，一般可達 12米以上。但是該送風方式的缺點在於在整機櫃交付的機房中，由於整機櫃重量一般在 IOOOkg以上，導致運輸時對架空地板的板面和支腳的承載力，尤其是整體的穩固性要求較高，在材料選擇和工程實施中難度較大。風帽上送風是採用直接在上送風型空調機上安裝導流送風帽的自由迴風方式，該風帽可將氣流方向由向上變為向前，彌散送至機房內，空調機迴風口由大空間內負壓迴風。 該方法的優點在於機房內沒有架空地板，便於整機櫃方式運輸；缺點是無法設置冷熱區隔離設施或無法設置備用空調機。此方法由於冷熱空氣大量混合，冷空氣浪費巨大，能耗高， 且無法控制IT設備進風溫度，目前已很少使用。綜上所述，以上方式均有其應用的局限性，尤其不能夠滿足整機櫃交付的需求。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明為解決上述現有技術的技術問題，提供了一種經過改進的數據中心機房。本發明的目的通過提供以下一實施方式的技術方案實現一種數據中心機房，包括用於擺放設備的擺放區，以及迴風區，其中，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述擺放區的四周設有至少一個與送風裝置連通的開口，使送風從側面吹入所述設備。作為本發明進一步改進，所述送風裝置的送風方向和從所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。作為本發明進一步改進，所述擺放區通過迴風管連接所述迴風區。作為本發明進一步改進，所述迴風管與所述設備的排風口一一對應連接。作為本發明進一步改進，所述迴風管同時連接多個所述設備的排風口。作為本發明進一步改進，所述迴風區設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥。作為本發明進一步改進，所述排風裝置包括設於所述迴風區內側的排風風機，設於所述迴風區外側的排風百葉，以及設於所述排風風機和所述排風百葉間的排風防火調節閥。作為本發明進一步改進，所述數據中心機房還包括用於安設所述送風裝置的送風區，所述迴風調節閥設置於所述送風區和所述迴風區之間。作為本發明進一步改進，所述送風裝置包括消音風帽、恆溫恆溼空調機、控制面板，以及迴風口。本發明的目的還可通過提供以下另一實施方式的技術方案實現一種數據中心機房，包括用於擺放設備的擺放區，送風裝置，以及迴風區，其中，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述送風裝置設置於所述擺放區四周的至少一側，使送風從側面吹入所述設備。作為本發明進一步改進，所述送風裝置的送風方向和從所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。作為本發明進一步改進，所述擺放區通過迴風管連接所述迴風區。作為本發明進一步改進，所述迴風管與所述設備的排風口一一對應連接。作為本發明進一步改進，所述迴風管同時連接多個所述設備的排風口。作為本發明進一步改進，所述迴風區設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥。作為本發明進一步改進，所述排風裝置包括設於所述迴風區內側的排風風機，設於所述迴風區外側的排風百葉，以及設於所述排風風機和所述排風百葉間的排風防火調節閥。作為本發明進一步改進，所述數據中心機房還包括用於安設所述送風裝置的送風區，所述迴風調節閥設置於所述送風區和所述迴風區之間。作為本發明進一步改進，所述送風裝置包括消音風帽、恆溫恆溼空調機、控制面板，以及迴風口。本發明的目的還可通過提供以下再一實施方式的技術方案實現一種數據中心機房，包括送風區、迴風區，以及用於擺放設備的擺放區，其中，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述送風區設置於所述擺放區四周的至少一側，並與所述擺放區連通，使送風從側面吹入所述設備。作為本發明進一步改進，所述送風區包括至少一個送風裝置，所述送風裝置的送風方向和從所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。作為本發明進一步改進，所述擺放區通過迴風管連接所述迴風區。作為本發明進一步改進，所述迴風管與所述設備的排風口一一對應連接。作為本發明進一步改進，所述迴風管同時連接多個所述設備的排風口。作為本發明進一步改進，所述迴風區設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥。作為本發明進一步改進，所述排風裝置包括設於所述迴風區內側的排風風機，設於所述迴風區外側的排風百葉，以及設於所述排風風機和所述排風百葉間的排風防火調節閥。作為本發明進一步改進，所述迴風調節閥設置於所述送風區和所述迴風區之間。作為本發明進一步改進，所述送風裝置包括消音風帽、恆溫恆溼空調機、控制面板，以及迴風口。與現有技術相比，本發明的有益效果是機房內不再設置架空地板，降低了機房建設成本，方便整機櫃的運輸和安裝，提高設備抗震性能，減少安全隱患；且本發明的數據中心機房有效避免了冷/熱空氣混合，提高送風冷卻效率，降低製冷能耗。
圖1是本發明第一實施方式中數據中心機房的布局示意圖；圖2是本發明第二實施方式中數據中心機房的布局示意圖；圖3是本發明第三實施方式中數據中心機房的布局示意圖；圖4是本發明一實施方式中迴風結構的俯視圖；圖5是本發明一實施方式中第一迴風結構的連接關係放大圖；圖6是本發明另一實施方式中迴風結構的俯視圖；圖7是本發明另一實施方式中迴風方式的連接關係放大圖。
具體實施例方式以下將結合附圖所示的各實施方式對本發明進行詳細描述。但這些實施方式並不限制本發明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護範圍內。如圖1所示，在本發明第一實施方式中，所述數據中心機房包括了用於擺放設備 11的擺放區10，以及迴風區20，其中，所述設備11可是IT設備，其可包括機櫃和支承於所述機櫃的計算機，所述迴風區20可用於接收從所述擺放區10排除的熱風，優選地，所述迴風區20設置於所述擺放區10的上方，並通過隔離件30與所述擺放區10隔離，在本發明一實施方式中，所述隔離件30可為由不透熱材料製成的吊頂，以隔絕所述擺放區10和所述迴風區20的溫度。所述迴風區20設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥 21。優選地，所述排風裝置包括設於所述迴風區20內側的排風風機23，設於所述迴風區外側的排風百葉25，以及設於所述排風風機23和所述排風百葉間25的排風防火調節閥27。 在迴風區20內的熱空氣可根據由室外引入的新風量在排風防火調節閥27和迴風調節閥21 之間按比例進行分配。該排風防火調節閥27在確認發生火情至不超過30秒的氣體滅火系統噴射期間，可電動關閉，以保證機房密閉，達到滅火效果。值得一提的是在本發明第一實施方式中，所述擺放區10的四周設有至少一個與送風裝置41連通的開口 13，使送風從側面吹入所述設備，如吹入所述設備11的進風口。即是，在本實施方式中，所述送風裝置41是可安設於所述數據中心機房外的，當然，該送風裝置41也可是安設於所述數據中心機房內的送風區中。優選地，送風可根據建築高度及預留條件等選用恆溫恆溼空調機、組合式空調機和FanWall系統，將處理過的空氣彌散式送風至擺放區10內，根據擺放區10景深合理確定送風風壓，降低送風斷面風速以便擺放區10 內各點靜壓基本一致。在本實施方式中，所述送風裝置41包括用於導向送風和消音的消音風帽411、用於產生送風的恆溫恆溼空調機413、用於控制所述恆溫恆溼空調機413各方面參數(如送風風速、送風溫度、送風溼度等)的控制面板415，以及對應於該送風的迴風口 417，優選地，所述恆溫恆溼空調機413為EC風機，其優點是可以準確根據擺放區10內採集的壓力及溫度數據，根據設備11實際冷負荷判斷所需風量，並保持運行在高效率曲線段。 優選地，在本發明一實施方式中，所述擺放區10為一矩形區，在所述擺放區10的側面的至少一個牆面上設有開口 13，該開口 13可連通送風裝置41，以通過送風裝置41將冷卻風吹入所述擺放區，冷卻設備11。優選地，為更好的避免冷熱空氣的混合造成的冷空氣浪費，所述送風裝置的送風方向和所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。另外，在本實施方式中，所述擺放區10 通過迴風管15連接所述迴風區20，以將所述迴風和所述送風隔離，有效的避免了冷熱空氣的混合。其中，所述迴風管15與所述設備11之間的連接方式，將在下述結合圖4至圖7詳細敘述。通過上述可知，為了配合整機櫃交付，本實施方式的數據中心機房取消架空地板和送風管道，設計迴風區或迴風管，減少因架空地板承重對機櫃交付重量的限制，機櫃直接與樓板加固，利於設備機櫃安裝抗震加固。如圖2所示，在本發明第二實施方式中，所述數據中心機房包括了用於擺放設備 11的擺放區10，送風裝置41，以及迴風區20，其中，所述設備11可是IT設備，其可包括機櫃和支承於所述機櫃的計算機，所述迴風區20可用於接收從所述擺放區10排除的熱風，優選地，所述迴風區20設置於所述擺放區10的上方，並通過隔離件30與所述擺放區10隔離， 在本發明一實施方式中，所述隔離件30可為由不透熱材料製成的吊頂，以隔絕所述擺放區 10和所述迴風區20的溫度。所述迴風區20設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥21。優選地，所述排風裝置包括設於所述迴風區20內側的排風風機23，設於所述迴風區外側的排風百葉25，以及設於所述排風風機23和所述排風百葉間25的排風防火調節閥27。在迴風區20內的熱空氣可根據由室外引入的新風量在排風防火調節閥27和迴風調節閥21之間按比例進行分配。該排風防火調節閥27在確認發生火情至不超過30 秒的氣體滅火系統噴射期間，可電動關閉，以保證機房密閉，達到滅火效果。值得一提的是在本發明第二實施方式中，所述送風裝置41設置於所述擺放區10 四周的至少一側，使送風從側面吹入所述設備。即是，在本實施方式中，所述送風裝置41是可安設於所述數據中心機房內的，當然，該送風裝置41也可是安設於所述數據中心機房內的送風區中。優選地，送風可根據建築高度及預留條件等選用恆溫恆溼空調機、組合式空調機和FanWall系統，將處理過的空氣彌散式送風至擺放區10內，根據擺放區10景深合理確定送風風壓，降低送風斷面風速以便擺放區10內各點靜壓基本一致。在本實施方式中，所述送風裝置41包括用於導向送風和消音的消音風帽411、用於產生送風的恆溫恆溼空調機 413、用於控制所述恆溫恆溼空調機413各方面參數(如送風風速、送風溫度、送風溼度等) 的控制面板415，以及對應於該送風的迴風口 417。優選地，所述恆溫恆溼空調機413為EC 風機，其優點是可以準確根據擺放區10內採集的壓力及溫度數據，根據設備11實際冷負荷判斷所需風量，並保持運行在高效率曲線段。優選地，為更好的避免冷熱空氣的混合造成的冷空氣浪費，所述送風裝置41的送風方向和所述擺放區排入所述迴風區20的迴風方向垂直。另外，在本實施方式中，所述擺放區10通過迴風管15連接所述迴風區20，以將所述迴風和所述送風隔離，有效的避免了冷熱空氣的混合。其中，所述迴風管15與所述設備11之間的連接方式，將在下述結合圖4至圖7詳細敘述。
通過上述可知，為了配合整機櫃交付，本實施方式的數據中心機房取消架空地板和送風管道，設計迴風區或迴風管，減少因架空地板承重對機櫃交付重量的限制，機櫃直接與樓板加固，利於設備機櫃安裝抗震加固。如圖3所示，在本發明第三實施方式中，所述數據中心機房包括了用於擺放設備 11的擺放區10，送風區40，以及迴風區20，其中，所述設備11可是IT設備，其可包括機櫃和支承於所述機櫃的計算機，所述迴風區20可用於接收從所述擺放區10排除的熱風，優選地，所述迴風區20設置於所述擺放區10的上方，並通過隔離件30與所述擺放區10隔離， 在本發明一實施方式中，所述隔離件30可為由不透熱材料製成的吊頂，以隔絕所述擺放區 10和所述迴風區20的溫度。所述迴風區20設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥21。優選地，所述排風裝置包括設於所述迴風區20內側的排風風機23，設於所述迴風區外側的排風百葉25，以及設於所述排風風機23和所述排風百葉間25的排風防火調節閥27。所述迴風調節閥21設置於所述送風區40和所述迴風區20之間。在迴風區 20內的熱空氣可根據由室外引入的新風量在排風防火調節閥27和迴風調節閥21之間按比例進行分配。該排風防火調節閥27在確認發生火情至不超過30秒的氣體滅火系統噴射期間，可電動關閉，以保證機房密閉，達到滅火效果。值得一提的是在本發明第三實施方式中，所述送風區40設置於所述擺放區10四周的至少一側，並與所述擺放區10連通，使送風從側面吹入所述設備11。優選地，送風可根據建築高度及預留條件等選用恆溫恆溼空調機、組合式空調機和FanWall系統，將處理過的空氣彌散式送風至擺放區10內，根據擺放區10景深合理確定送風風壓，降低送風斷面風速以便擺放區10內各點靜壓基本一致。在本實施方式中，所述送風區40包括至少一個送風裝置41，所述送風裝置41包括用於導向送風和消音的消音風帽411、用於產生送風的恆溫恆溼空調機413、用於控制所述恆溫恆溼空調機413各方面參數(如送風風速、送風溫度、送風溼度等)的控制面板415，以及對應於該送風的迴風口 417。優選地，所述恆溫恆溼空調機413為EC風機，其優點是可以準確根據擺放區10內採集的壓力及溫度數據，根據設備11實際冷負荷判斷所需風量，並保持運行在高效率曲線段。優選地，在本發明一實施方式中，所述擺放區10為一矩形區，在所述擺放區10的側面的至少一個牆面上設有開口 13， 該開口 13可連通所述送風區40，以通過送風區40的送風裝置41將冷卻風吹入所述擺放區 10，冷卻設備11。優選地，為更好的避免冷熱空氣的混合造成的冷空氣浪費，所述送風裝置41的送風方向和所述擺放區10排入所述迴風區20的迴風方向垂直。另外，在本實施方式中，所述擺放區10通過迴風管15連接所述迴風區20，以將所述迴風和所述送風隔離，有效的避免了冷熱空氣的混合。其中，所述迴風管15與所述設備11之間的連接方式，將在下述結合圖4 至圖7詳細敘述。通過上述可知，為了配合整機櫃交付，本實施方式的數據中心機房取消架空地板和送風管道，設計迴風區或迴風管，減少因架空地板承重對機櫃交付重量的限制，機櫃直接與樓板加固，利於設備機櫃安裝抗震加固。如圖4、圖5所示，本發明一實施方式的迴風結構，採用了風管式迴風。所述迴風管 15與所述設備11的排風口 111一一對應連接。優選地，在本實施方式中，多個設備11可成多列排布於擺放區，每一列設備均設有對應的一個送風裝置41，其中，設備的機櫃為帶煙囪式機櫃，該帶煙囪式機櫃頂部設有開口朝上的排風口 111，多個迴風管15的一端與多個機柜上的排風口 111 一一連接，另一端則連接隔離件30，以將所述設備11排除的熱空氣通過所述迴風管15排入迴風區20中。採用這種迴風方式後，不再要求機櫃按照面對面-背靠背的方式擺放，冷空氣由設備11進風口吸入，升溫後經過根據機櫃配套的、位於其上方的迴風管15排至迴風區20內。如圖6、圖7所示，本發明另一實施方式的迴風結構，採用了整體式迴風。所述迴風管15同時連接多個所述設備11的排風口。優選地，在本實施方式中，多個設備11可成多列排布於擺放區，且兩列設備相對擺放，並通過隔斷門17將兩列設備密封，使得兩列設備、 隔斷門17組成一個密閉的環形。每兩列設備均設有對應的一個送風裝置41，其中，設備的機櫃背面設有熱區，一個迴風管15的一端同時連接兩列設備11的熱區，另一端則連接隔離件30，以將所述設備11排除的熱空氣通過所述迴風管15排入迴風區20中。採用這種迴風方式後，仍然要求機櫃按照面對面-背靠背的方式擺放，熱空氣以單列或雙列為單位被整體回收，冷空氣由設備進風口吸入，升溫後排至機櫃背面熱區，集中排至迴風區20內。優選地，熱區採用了在兩端列頭和機櫃背面封閉至迴風管15的方式與冷區分隔。通過上述可知，採取帶煙囪式機櫃或整體以列為單位回收熱空氣，不再要求機櫃按照面對面-背靠背的方式擺放。迴風可根據建築高度及機柜上線規劃等選用帶煙 式機櫃或整體以列為單位回收熱空氣，在迴風吊頂內一次迴風至送風及溫、溼度處理單元或排出室外，達到有組織迴風的效果。值得一提的是本發明各個實施方式中數據中心機房的各個參數，如進風風速、機架間距、迴風管尺寸、吊頂高度等等均是經過CFD(computational fluid dynamics)模擬驗證後得出的，通過驗證並在發現局部熱點或氣流短路或渦流時對各個參數進行相應的調整，以達到降低製冷能耗，控制送風溫度的效果，並且可以保證機房內任一設備進風口處溫度一致、靜壓基本一致，消除機房熱島效應。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種數據中心機房，包括用於擺放設備的擺放區，以及迴風區，其特徵在於，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述擺放區的四周設有至少一個與送風裝置連通的開口，使送風從側面吹入所述設備。
2.根據權利要求1所述的數據中心機房，其特徵在於，所述送風裝置的送風方向和從所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。
3.根據權利要求1或2所述的數據中心機房，其特徵在於，所述擺放區通過迴風管連接所述迴風區。
4.根據權利要求3所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風管與所述設備的排風口一一對應連接。
5.根據權利要求3所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風管同時連接多個所述設備的排風口。
6.根據權利要求3所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風區設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥。
7.根據權利要求6所述的數據中心機房，其特徵在於，所述排風裝置包括設於所述迴風區內側的排風風機，設於所述迴風區外側的排風百葉，以及設於所述排風風機和所述排風百葉間的排風防火調節閥。
8.根據權利要求6所述的數據中心機房，其特徵在於，所述數據中心機房還包括用於安設所述送風裝置的送風區，所述迴風調節閥設置於所述送風區和所述迴風區之間。
9.根據權利要求1或2所述的數據中心機房，其特徵在於，所述送風裝置包括消音風帽、恆溫恆溼空調機、控制面板，以及迴風口。
10.一種數據中心機房，包括用於擺放設備的擺放區，送風裝置，以及迴風區，其特徵在於，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述送風裝置設置於所述擺放區四周的至少一側，使送風從側面吹入所述設備。
11.根據權利要求10所述的數據中心機房，其特徵在於，所述送風裝置的送風方向和從所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。
12.根據權利要求10或11所述的數據中心機房，其特徵在於，所述擺放區通過迴風管連接所述迴風區。
13.根據權利要求12所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風管與所述設備的排風口一一對應連接。
14.根據權利要求12所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風管同時連接多個所述設備的排風口。
15.根據權利要求12所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風區設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥。
16.根據權利要求15所述的數據中心機房，其特徵在於，所述排風裝置包括設於所述迴風區內側的排風風機，設於所述迴風區外側的排風百葉，以及設於所述排風風機和所述排風百葉間的排風防火調節閥。
17.根據權利要求15所述的數據中心機房，其特徵在於，所述數據中心機房還包括用於安設所述送風裝置的送風區，所述迴風調節閥設置於所述送風區和所述迴風區之間。
18.根據權利要求10或11所述的數據中心機房，其特徵在於，所述送風裝置包括消音風帽、恆溫恆溼空調機、控制面板，以及迴風口。
19.一種數據中心機房，包括送風區、迴風區，以及用於擺放設備的擺放區，其特徵在於，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述送風區設置於所述擺放區四周的至少一側，並與所述擺放區連通，使送風從側面吹入所述設備。
20.根據權利要求19所述的數據中心機房，其特徵在於，所述送風區包括至少一個送風裝置，所述送風裝置的送風方向和從所述擺放區排入所述迴風區的迴風方向垂直。
21.根據權利要求19或20中所述的數據中心機房，其特徵在於，所述擺放區通過迴風管連接所述迴風區。
22.根據權利要求21所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風管與所述設備的排風口一一對應連接。
23.根據權利要求21所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風管同時連接多個所述設備的排風口。
24.根據權利要求21所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風區設有排風裝置，以及與所述排風裝置相對設置的迴風調節閥。
25.根據權利要求M所述的數據中心機房，其特徵在於，所述排風裝置包括設於所述迴風區內側的排風風機，設於所述迴風區外側的排風百葉，以及設於所述排風風機和所述排風百葉間的排風防火調節閥。
26.根據權利要求M所述的數據中心機房，其特徵在於，所述迴風調節閥設置於所述送風區和所述迴風區之間。
27.根據權利要求19或20所述的數據中心機房，其特徵在於，所述送風裝置包括消音風帽、恆溫恆溼空調機、控制面板，以及迴風口。
全文摘要
本發明提供一種數據中心機房，包括用於擺放設備的擺放區，以及迴風區，其特徵在於，所述迴風區設置於所述擺放區的上方，並通過隔離件與所述擺放區隔離，所述擺放區的四周設有至少一個與送風裝置連通的開口，使送風從側面吹入所述設備。機房內不再設置架空地板，降低了機房建設成本，方便整機櫃的運輸和安裝，提高設備抗震性能，減少安全隱患；且本發明的數據中心機房有效避免了冷/熱空氣混合，提高送風冷卻效率，降低製冷能耗。
文檔編號F24F11/02GK102392545SQ20111024770
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者周天宇, 張炳華 申請人:百度在線網絡技術(北京)有限公司