[实用新型]水冷冷门机柜排热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据中心机房环境控制技术领域，特别涉及一种水冷冷门机柜排热系统。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在Internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算以及存储数据信息。我国数据中心发展迅猛，总数量已超过四十万个，其年耗电量超过全社会用电总量的百分之一点五。随着机架式服务器以及刀片服务器的出现和普及，数据中心的服务器密度不断增大。在过去的十年中，服务器密度平均增长了十倍。尤其对于高功率密度设备，例如单机柜功率密度十千瓦以上的设备，产生了更多的热量，机房每年的耗电量以百分之二十的速度快速增长。

数据中心运行离不开恒温恒湿的环境，保持温度和湿度的设计条件对于数据中心的平稳运行至关重要，设计条件应在二十二摄氏度~二十四摄氏度和百分之三十五~百分之五十的相对湿度。与环境条件不合适可能造成损坏一样，温度的快速波动也可能会对硬件运行产生负面影响，这就是即便硬件未在处理数据也要使其保持运行状态的一个原因。传统的数据中心采用精密空调或者冷水机组进行制冷，而随着数据机房的快速发展，数据中心中空调的能耗占到百分之三十五~百分之四十五，某些机房的空调能耗占比更高。并且，数据中心现有的冷却方式通常为先冷却环境再冷却设备，此种冷却方式容易出现对某一热点无法进行冷却的问题。如GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中规定A、B类机房要求环境温度为23摄氏度±1摄氏度，而实际数据中心服务器机柜内温度可达45摄氏度以上。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是数据中心采用精密空调进行制冷能耗高、对某一热点无法进行冷却的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种水冷冷门机柜排热系统，包括：冷源模块，适于提供冷负荷；通过管路与所述冷源模块连接的水冷门，适于对自身携带的热负荷与所述冷源模块提供的冷负荷进行换热处理。本系统通过设置水冷门实现单机柜的精确制冷，有效地实现气流组织的优化，改变精密空调“先冷环境后冷设备”的传统理念，有效提高冷量利用效率，避免出现对某一热点无法进行冷却的问题。并且，通过冷源模块的利用，可有效提高制冷效率、节约数据中心能耗，有效地降低数据中心PUE值。通过替代精密空调，可增加机柜的布置空间，提高数据中心的有效利用空间，节约用地，并提高相应的经济效率。

可选的，所述冷源模块为冷水机组。利用能效较高的冷水机组提供冷负荷，可有效地提高制冷效率、节约数据中心能耗。

可选的，所述冷源模块包括串联的冷水机组和自然冷源；所述冷水机组适于在室外温度高于第一预设温度时提供冷负荷，所述自然冷源适于在室外温度低于第二预设温度时提供冷负荷，所述第一预设温度低于所述第二预设温度。根据室外温度进行自然冷源与冷水机组的串联使用，实现自然冷源对冷水机组的补充甚至完全替代冷水机组，可以在最节能状态下向机房提供冷负荷。

可选的，所述水冷门包括风机和换热器；所述水冷门携带的热负荷在所述风机的作用下通过所述换热器；所述换热器包括用于输送所述冷源模块提供的冷负荷的供回水管，所述供回水管的最高处设置有排气阀，所述供回水管的供水口和出水口设置有自闭式快速接头。通过在所述供回水管的最高处设置排气阀，可以防止换热效果受到影响，避免水利系统出现气蚀现象。通过在所述供回水管的供水口和出水口设置自闭式快速接头，可以避免出现漏水现象。

可选的，所述自闭式快速接头通过橡胶软管连接管路。通过设置所述橡胶软管，便于机柜门的开启，且在机柜门开启时不影响水冷门工作。

可选的，所述换热器采用铜管铝翅片结构或者平行流微通道结构。

可选的，所述水冷门还包括冷凝水积水盘。所述冷凝水积水盘可以收集机柜内的冷凝水，防止冷凝水产生对设备造成影响。

可选的，所述水冷门设置在机柜前门或者机柜后门。

可选的，所述水冷冷门机柜排热系统还包括模块换热机组和水利模块，所述冷源模块依次通过所述模块换热机组和水利模块连接所述水冷门；所述水利模块适于将所述水冷门中的制冷工质带入所述模块换热机组；所述模块换热机组适于在所述制冷工质的作用下对所述冷源模块提供的冷负荷进行冷却处理。所述模块换热机组作为所述水冷门的中间换热单元，可有效隔离冷源模块水循环与水冷门水循环系统，使二者互不干扰。

可选的，所述水冷冷门机柜排热系统还包括设置在管路中的压力传感器、温度传感器、流量传感器以及水浸开关。通过设置传感器和水浸开关，便于对排热系统进行环境状态监测、设备运行监控以及安全监测。