[发明专利]一种集装箱式数据中心制冷节能设备

说明书

 

技术领域

本发明属于空调机组的制冷技术领域，尤其涉及数据中心布置在集装箱内部的节能制冷方案。

背景技术

随着信息化、制冷化、智慧化技术的发展，数据中心在社会生活和实体运行中扮演的角色越来越重要，对数据中心的建设和运行维护投入越来越大。在追求最佳投资回报和环境保护的双重压力下，一些国际组织对数据中心的建设在安全性、可用性以及能效方面提出了一系列建设标准，国际主流的数据中心产品和解决方案的供应商也围绕数据中心的上述问题投入研究和开发产品。

据美国环境保护署的报告，典型的数据中心能耗分布为：数据中心的网络设备（服务器，网络通信与交换，存储器等）的能耗占数据中心总能耗的50%~52%；机房空调系统占数据中心总能耗的38%~40%；供电及辅助照明等系统的能耗占数据中心总能耗的8%~10%。如何减少制冷方面的能源消耗，是降低整个企业数据中心能耗的关键。集装箱数据中心空调以成熟的空调技术为背景，采用全封闭、冷热通道分离技术，减少了冷空气的消耗，大大减少了电力的消耗。这对企业数据中心降低能耗，实现国家“节能减排”的号召无疑起着巨大的推动作用。

信息化的推行，令数据处理能力之于企业越来越不可或缺；同时，不断由业务、运营、网络化等环节产生的数据处理需求，也在对企业级数据中心的海量存储、计算处理产生越来越强烈的挑战。据统计，由于受到数据中心能力不足的挑战，超过70%的全球1000 企业都将在今后5 年内对数据中心的设备进行更新与扩展；而IDC 在评估了7000 个企业数据中心之后也发现，大部分数据中心都是在刀片出现之前设计，使用时间已超过7 年，相关硬件、设施等方面急需改善。而且据国外媒体报道，市场调研机构IDC 的调查显示：庞大的整体数据中心已经过时，模块化数据中心有望在未来5 年内成为主流。

集装箱数据中心具备高密度、低PUE值、快速部署、一站式专业服务、按需部署、即插即用、模块化部署等特点及优势。高密度意味着可容纳高密度计算设备，相同空间内可容纳六倍于传统数据中心的机柜数量；低PUE值意味着因为采用了全封闭、冷热通道分离布置，减少了冷空气的消耗，令电力使用率大为提高；快速部署，意味着集装箱数据中心不需要企业再经过空间租用、土地申请、机房建设、硬件部署等周期，可大大缩短部署周期；一站式专业服务，意味着数据中心属于专业产品、设计、制造、硬件都需要专业服务与运营的保障；按需部署意味着一个模块可以安装400至2000 台服务器，这些服务器都是预先安装并经过测试，可以在几个小时内投入运行，因为所有这些测试和联网工作都是在出厂前完成的；即插即用，即模块的安装非常容易，只需提供电源连接、水源连接和数据连接即可；而且可将成本的投入时间从前期投资推迟到服务器部署：模块将电源、冷却设备和IT 设备集成在一起，客户付费后即可使用。这不但推迟了资本成本的投入时间，而且由于数据中心能够满负荷运行，还消除了未使用计算能力，显著节约了成本。集装箱数据中心的这些特点及优势，使其可作为数据中心构建的标准模块，为企业在短时间内完成数据中心容量的扩展；同时，也可作为单独使用的模块，在企业主数据中心之外建立独立的备灾站点，或用于军事项目、油气公司、大型活动的户外作业，是应对于企业级数据中心快速、灵活需求的最佳解决方案。因此，在实际的应用需求及节能减排优势下，集装箱数据中心应运而生。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种集装箱式数据中心制冷节能设备，实现下一代数据中心高密度、低PUE值、快速部署、一站式专业服务、按需部署、即插即用、模块化部署等需求。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种集装箱式数据中心制冷节能设备，包括室外风冷冷冻水机组，以及设在集装箱内的机柜和数据中心制冷系统，所述风冷冷冻水机组包括压缩机、风冷冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机、风冷冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次连接并构成循环；所述数据中心制冷系统包括依次连接的风机盘管机组、膨胀水箱、循环水泵组件和干式冷凝器，并与蒸发器连通构成冷冻水循环。

所室外风冷冷冻水机组中膨胀阀引出支管，并与压缩机入口连接。从而在冬季或过度季节时，关闭压缩机直接利用室外环境低温冷源。

所述风机盘管机组由多套风机盘管组成。

所述循环水泵套件设有两套，每套均包括依次连接的水泵、绕性连接、止回阀和手阀。从而可以备配预留，当正在使用的一套水泵出现故障无法使用时，系统启用备用水泵，使整套冷冻水系统循环能继续进行。