[发明专利]一种微模块数据中心及其热能回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及微模块数据中心节能技术领域，具体地说是一种微模块数据中心及其热能回收系统。

背景技术

微模块数据中心是越来越普及的数据中心模式，以高度模块化、集成化著称，与传统机房相比特点是能快速部署、节能效果好（PUE值低）。

随着云计算、大数据的发展，作为基础设施支撑的数据中心规模越来越大，服务器等IT设备规模日益扩大，且随着冷却散热技术的发展，数据中心的功率密度也从传统机房的单机柜小于5kW增大至大于5kW甚至达到数十kW；另外，数据中心设备是全年不间断持续运行的，因此大型数据中心的发热量非常大，这部分热量也很可观，但由于回收困难、回收成本高、回收热量利用不便等原因，这些热量通常通过空调室外机被释放到室外空气中，从而造成了能源的浪费。

现有的微模块数据中心采用封闭冷通道的方式，列间空调从背部吸进机房的空气，冷却后送入冷通道内，服务器机柜从正面吸进冷通道里的冷空气，把服务器降温后，热空气从服务器机柜的后门排到机房中，这样冷空气被封闭在由服务器机柜、列间空调、通道门、翻转天窗（翻转天窗正常是关闭的，只有灭火时才会打开向内喷灭火气体）形成的冷通道内，避免冷量的流失，可以增强节能效果，降低PUE。但是存在弊端如下：

1、封闭冷通道的微模块数据中心实际上形成了这样一个循环冷通道内的冷空气→服务器机柜→机房大环境的热空气→列间空调→冷通道内的冷空气。服务器不断发热，源源不断地产生热量，而机房中的温度保持恒定，那么系统中的热量通过空调的室外机排到室外大气中了，数据中心的单个服务器机柜的功率一般为5kW甚至更高，那么数据中心规模越大机柜数量越多，这部分热量无法回收利用；

2、服务器机柜的后门是网孔门，服务器为了排走热量而安装了较大数量的风扇，在运行时会产生非常大的噪音，如果机房的隔音效果不好，那么会影响监控室或者相邻办公区域人员的工作。

近年来新建的机房一般都具有封闭冷/热通道得节能措施，但与微模块数据中心相比没有通道门和翻转天窗，采用的是房间级空调，即区分了冷热通道，但没有完全封闭；现有的针对这种传统机房的热能回收的技术方案，如下图所示，热通道上方的机房天花板上安装导风管，在风机101的作用下，热空气121从112处进入导风管，并从111处排出，在换热器102中与外界的常温空气22进行热交换，把温度较低的常温空气加热，同时使得原来的热空气121也就是机房空调的回风温度降低，从而减轻机房空调的负荷，节约电能。但是存在的弊端如下：该装置主要作用是将机房空调的回风预先冷却，减轻机房空调的负荷，因此采用较为简单的气-气换热，用室外冷空气冷却机房空调回风，实际上被加热的冷空气并没有实际利用价值，热能回收意义不大。

发明内容

本发明的技术任务针对微模块数据中心的结构和气流特点，设计了提供一种微模块数据中心及其热能回收系统，将微模块数据中心的热能回收，达到节能减排的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微模块数据中心及其热能回收系统，包括微模块数据中心，还包括出风收集模块、汇流模块、导风模块、热能回收模块，一个出风收集模块对应一个电子信息设备机柜，出风收集模块安装在微模块数据中心电子信息设备机柜的后端，出风收集模块的底部连接汇流模块，汇流模块安装在微模块数据中心的地板下方，汇流模块的末端连接导风模块，热能回收模块位于微模块数据中心外的机房内，热能回收模块与导风模块的末端相连接。

进一步，优选的结构为，所述的出风收集模块，用于封闭电子信息设备机柜出风端，收集电子信息设备排出的热空气并送入汇流模块；

所述的汇流模块，用于收集出风收集模块排出的热空气；

所述的导风模块，用于将汇流模块的热空气导入热能回收模块中；

所述的热能回收模块，用于将微模块数据中心排出的热空气冷却降温，再排到机房中。

进一步，优选的结构为，所述的出风收集模块，出风模块位于电子信息设备机柜的后侧，包括封板、通风地板和维护门，所述的封板、通风地板和维护门形成热空气收集空间，热空气通过通风地板进入汇流模块。

进一步，优选的结构为，所述的汇流模块由封板组成，封板围成地板下汇流风道，所述的汇流风道位于机房地面与地板之间。

进一步，优选的结构为，所述的导风模块，由前导风口、后导风口和风机组成；所述的风机吊装在地板下，前导风口位于地板下与汇流模块的末端连接，后导风口位于地板上方，与热能回收模块连通。