间接蒸发冷却机组及数据中心的制作方法

本技术涉及制冷，特别涉及一种间接蒸发冷却机组及数据中心。

背景技术：

1、数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算以及存储数据信息。随着物联网时代的到来，数据中心已成为支撑各行各业信息化发展的关键设施，随之带来的问题是热密度不断升高。为实现对数据中心的温升控制，间接蒸发冷却机组由于其能耗低、制冷量大等优势而被广泛应用于数据中心行业。据统计，数据中心年耗电量约占全球总耗电量的约4％，而除it设备外，制冷耗电占据数据中心其余耗电量的绝大部分，因此，如何提升间接蒸发冷却机组的制冷能效是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种能够提升制冷能效的间接蒸发冷却机组及数据中心。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种间接蒸发冷却机组，间接蒸发冷却机组包括壳体、换热芯体和水盘，换热芯体和水盘位于壳体内部，壳体包括第一侧板和底板，第一侧板和底板相交，第一侧板包括室内进风口和室内出风口，室内进风口和室内出风口均与壳体内部连通。换热芯体包括室内风进风面，室内风进风面与第一侧板相对且平行，室内风进风面包括芯体室内风进风口，芯体室内风进风口与室内进风口相连通。水盘位于底板和换热芯体之间，水盘与换热芯体之间构成室外风进风通道，水盘和底板之间构成室内风出风通道，室内风出风通道与室内出风口连通。

3、在本技术实施例中，壳体用于保护内部的换热芯体和水盘等部件，壳体的第一侧板包含室内进风口和室内出风口，室内进风口和室内出风口均用于连通机房和间接蒸发冷却机组，机房中温度较高的室内热风通过室内进风口进入间接蒸发冷却机组内，冷却后的室内冷风再通过室内出风口回到机房内，以实现对服务器的冷却散热。

4、在本技术实施例中，换热芯体是间接蒸发冷却机组内利用室外风对室内风进行冷却的重要部件。换热芯体包括室内风进风面，室内风进风面包括芯体室内风进风口，芯体室内风进风口与室内进风口相连通，机房的室内热风依次经过第一侧板的室内进风口和芯体室内风进风口进入换热芯体内，其中，室内风进风面与第一侧板相对排布且平行，使得室内热风从室内进风口移动至室内风进风面的过程中，风向无需改变，且风阻较小，有利于提升换热芯体的进风效率。本技术实施例使得室内热风在从室内进风口移动至室内风进风面的过程中的风向不会发生大幅改变，有利于减小室内热风在传输路径上的功耗，且无需额外增加用于挡风的结构，有利于减小成本。

5、在本技术实施例中，水盘用于收集间接蒸发冷却机组在工作时产生的水，水盘与换热芯体之间的区域为室外风进风通道，水盘与底板之间的区域为室内风出风通道，室外风包括室外冷风和室外热风，室外风进风通道用于引导室外冷风进入换热芯体，室内风出风通道用于引导室内冷风通过室内出风口离开间接蒸发冷却机组。本技术实施例利用间接蒸发冷却机组内部已具备的不同结构形成室内风和室外风的通道，无需在机组外侧增设通风结构，有利于减小内部结构件的数量以及机组的整体体积，使得间接蒸发冷却机组的体积大小满足道路运输需求。此外，室外风进风通道和室内风出风通道位于换热芯体的同侧，能够有效避免温度较高的室内热风与温度较低室外冷风、室内冷风之间发生串扰，有利于提升冷却效率。

6、本技术实施例中，间接蒸发冷却机组能够对数据中心进行冷却散热，实现对服务器的温升控制，避免服务器发生故障。在间接蒸发冷却机组中，室内风进风面与第一侧板相对且平行，使得室内热风可保持相同的风向从室内进风口移动至室内风进风面，风阻较小，有利于提升进风效率，进而增强间接蒸发冷却机组的制冷能效。室外风进风通道和室内风出风通道位于水盘的两侧且位于换热芯体的同侧，避免温差较大的室内风和室外风互相串扰，提升间接蒸发机组的冷却效率。

7、在一种实施例中，壳体还包括第二侧板，第一侧板和第二侧板相对排列，换热芯体还包括室内风出风面，室内风进风面和室内风出风面沿第一侧板和第二侧板的间隔方向排列，室内风进风面与第一侧板之间的距离小于室内风出风面与第二侧板之间的距离。

8、在本技术实施例中，第一侧板和第二侧板的间隔方向平行于沿间接蒸发冷却机组的宽度方向，第一侧板和第二侧板相对排列且均与底板相交。室内风在换热芯体中从室内风进风面移动至室内风出风面，其中，室内风进风面和室内风出风面沿间接蒸发冷却机组的宽度方向相对排列，使得室内风在换热芯体的移动路径平行于间接蒸发冷却机组的宽度方向，有利于缩短室内风的传输路径，减小风阻，从而增加间接蒸发冷却机组的制冷能效。

9、在本技术实施例中，室内风在换热芯体中的风阻主要由机组宽度控制，而机组宽度受限于道路运输需求，使得室内风的风阻也被控制在较小的范围内，有利于降低间接蒸发冷却机组的能耗，即使间接蒸发冷却机组在长度方向上延伸，由于室内风在换热芯体内的路程不变，使得风阻也不会变大。

10、在本技术实施例中，室内风进风面与第一侧板的距离小于室内风出风面与第二侧板的距离，使得室内风出风面与第二侧板之间的区域能够形成室内冷风的传输通道，室内风出风面与第二侧板均为间接蒸发冷却机组已存在的结构或器件，无需额外增设通风结构，有利于降低成本，减小间接蒸发冷却机组的体积。

11、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括送风机，送风机位于壳体内，沿底板和换热芯体的排列方向送风机的投影位于换热芯体的投影与第二侧板的投影之间。在本技术实施例中，底板和换热芯体的排列方向平行于间接蒸发冷却机组的高度方向。室内风出风面与第二侧板沿间接蒸发冷却机组的宽度方向之间的区域为室内冷风的传输通道，沿间接蒸发冷却机组的高度方向送风机的投影位于换热芯体的投影与第二侧板的投影之间，相当于沿间接蒸发冷却机组的宽度方向送风机沿间接蒸发冷却机组的宽度方向位于室内风出风面与第二侧板之间，使得被换热芯体制冷后的室内冷风能够被送风机驱动至室内风出风通道，再被排出间接蒸发冷却机组并送回至机房内，有助于实现对服务器的散热。

12、在一种实施例中，送风机与底板之间的距离小于换热芯体与底板之间的距离。其中，送风机与底板之间的距离是指送风机与底板之间的最小距离，换热芯体与底板之间的距离同理。在本技术实施例中，在换热芯体与底板的排列方向为高度方向时，送风机的高度低于位于换热芯体的高度，使得送风机不会对室内冷风的出风造成阻挡。

13、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括隔板，沿第一侧板和第二侧板的间隔方向隔板排列于水盘和送风机之间，沿底板和换热芯体的排列方向隔板的两端分别与换热芯体和水盘连接。在本技术实施例中，在间接蒸发冷却机组的高度方向上，隔板的两端分别与换热芯体、水盘连接，隔板能够对换热芯体和水盘围合的室外风进风通道进行密封隔绝，在间接蒸发冷却机组的宽度方向上，隔板位于水盘和送风机之间，由于送风机处于室内风的传输路径上，使得隔板能够起到隔绝室外风和室内风的作用，防止室内风和室外风发生串扰。

14、在一种实施例中，送风机与底板之间的距离大于或者等于换热芯体与底板之间的距离。本技术实施例有利于减小送风机的安装难度，示例性的，在一种实施例中，壳体还包括支撑板，支撑板用于支撑送风机，沿间接蒸发冷却机组的高度方向，支撑板位于送风机和底板之间。在本技术实施例中，间接蒸发冷却机组的高度方向为间接蒸发冷却机组的高度方向，送风机位于支撑板沿高度方向远离底板的一侧，使得送风机与支撑板之间的固定不需要克服重力的作用，连接难度较小。若送风机位于支撑板沿高度方向靠近底板的一侧，相当于送风机悬挂连接于支撑板，送风机与支撑板之间的固定连接要保证送风机不会掉落至底板，本技术实施例相较而言有利于减小安装难度。

15、在一种实施例中，壳体还包括第二侧板，第一侧板和第二侧板相对排列，换热芯体还包括室内风出风面，室内风进风面和室内风出风面沿第一侧板和第二侧板的间隔方向相对排列，室内风进风面与第一侧板之间的距离大于室内风出风面与第二侧板之间的距离，室内风出风面包括芯体室内风出风口，芯体室内风出风口与芯体室内风进风口连通，第二侧板包括室内风中间出口，室内风中间出口与室内风出风面相对且与芯体室内风出风口连通，室内风中间出口还用于连通室内风出风通道。

16、在本技术实施例中，室内风进风面与第一侧板的距离大于室内风出风面与第二侧板的距离，使得第一侧板与室内风进风面之间的区域能够形成室内热风的传输通道，该区域还能用于容纳其他部件。室内风出风面的芯体室内风出风口依次与室内风中间出口、室内风出风通道连通，便于经换热芯体冷却后的室内冷风进入室内风出风通道。

17、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括送风机，送风机位于第一侧板和室内风进风面之间。在本技术实施例中，第一侧板与室内风进风面沿间接蒸发冷却机组的宽度方向之间的区域为室内热风的传输通道，室内风进风面与第一侧板的距离大于室内风出风面与第二侧板之间的距离，为室内热风的传输提供空间，送风机沿间接蒸发冷却机组的宽度方向位于第一侧板与室内风进风面之间，有利于驱使室内热风进入换热芯体内，减小室内热风的风阻。

18、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括室内风通道装置，沿第一侧板和第二侧板的间隔方向室内风通道装置位于第二侧板背离换热芯体的外侧，第二侧板还包括室内风中间入口，室内风中间出口和室内风中间入口均与室内风通道装置连通。

19、在本技术实施例中，由于室内风出风面与第二侧板之间的距离小于室内风进风面与第一侧板的距离，需要在第二侧板背离换热芯体的外侧加装室内风通道装置，为室内冷风提供流通的空间。第二侧板包括室内风中间入口和室内风中间出口，室内风中间出口用于连通换热芯体和室内风通道装置，室内风中间入口用于连通室内风通道装置和室内风出风通道，室内风通道装置能够引导室内冷风的移动方向。

20、在一种实施例中，换热芯体还包括相对排列的室外风进风面和室外风出风面，室外风进风面包括芯体室外风进风口，室外风出风面包括芯体室外风出风口，芯体室外风进风口与芯体室外风出风口、室外风进风通道均连通。间接蒸发冷却机组还包括位于壳体内的喷淋装置，沿底板和换热芯体的排列方向，底板、水盘、室外风进风面、室外风出风面、喷淋装置依次排列。

21、在本技术实施例中，室外风进风面与室外风出风面通过芯体室外风进风口、芯体室外风出风口连通。喷淋装置用于向换热芯体喷淋冷却水，冷却水蒸发吸热，能够带走室内风中的热量，从而实现对室内风的降温，剩余的冷却水落入水盘，可实现后续的循环使用。沿间接蒸发冷却机组的高度方向，喷淋装置位于换热芯体的室外风出风面远离底板的一侧，使得喷淋装置的冷却水能够在重力作用下进入换热芯体，减小操作难度。

22、在一种实施例中，底板、水盘、喷淋装置、室外风进风面、室外风出风面依次排列。在本技术实施例中，沿间接蒸发冷却机组的高度方向，喷淋装置位于换热芯体的室内风进风面与水盘之间的室外风进风通道中，使得部分室外冷风携带冷却水进入换热芯体，冷却水在换热芯体内蒸发吸热，实现对室内风的冷却。此外，本技术实施例还有利于减小喷淋装置的安装难度。

23、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括排风机，壳体包括顶板和支撑结构，水盘、换热芯体和喷淋装置排列于顶板和底板之间，沿底板和换热芯体的排列方向顶板、支撑结构和排风机依次排布，排风机用于连通室外风出风面。

24、在本技术实施例中，室外冷风在换热芯体内与室内热风进行热交换以后转变为室外热风，排风机用于将室外热风排出间接蒸发冷却机组。沿间接蒸发冷却机组的高度方向，支撑结构位于顶板和排风机之间，支撑结构延长了室外热风在换热芯体和排风机之间的气流流通路径，延长风程，提升排风效率，同时支撑结构还起到聚拢室外热风的作用，避免室外热风对冷却数据中心造成干扰。

25、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括水箱，水箱排列于水盘和底板之间。在本技术实施例中，水箱用于向喷淋装置提供冷却水，水箱放置在间接蒸发冷却机组中靠近底板的位置，有利于提升整体的结构稳定性。在一种实施例中，水箱可与水盘为一体结构。有利于缩减水箱在间接蒸发冷却机组中占据的体积。

26、在一种实施例中，壳体还包括第二侧板，第二侧板与第一侧板相对排列，换热芯体还包括室内风出风面、室外风进风面和室外风出风面，室内风进风面与室内风出风面相对排布，室外风进风面与室外风出风面相对排布，室内风进风面与室外风进风面相交。间接蒸发冷却机组还包括蒸发器和冷凝器，沿底板与换热芯体的排列方向冷凝器与室外风出风面相邻排列，沿第一侧板与第二侧板的排列方向蒸发器与室内风出风面相邻排列，其中底板与换热芯体的排列方向平行于间接蒸发冷却机组的高度方向，第一侧板与第二侧板的排列方向平行于间接蒸发冷却机组的宽度方向。

27、在本技术实施例中，室内热风通过室内风进风面进入换热芯体内，转变为室内冷风后通过室内风出风面排出换热芯体。室外冷风通过室外风进风面进入换热芯体内，转变为室外热风后通过室外风出风面排出换热芯体。间接蒸发冷却机组中的蒸发器和冷凝器通常配合制冷剂一起发挥作用，其中，蒸发器沿间接蒸发冷却机组的宽度方向与室内风出风面相邻排列，蒸发器用于蒸发制冷剂以降低室内风的温度，冷凝器沿间接蒸发冷却机组的高度方向与室外风出风面相邻排列，冷凝器用于吸收室外风中的热量以使制冷剂冷凝。将蒸发器和冷凝器与换热芯体配合使用，有利于增强间接蒸发冷却机组对室内风的制冷效果。

28、在一种实施例中，第一侧板还包括室外进风口，室外进风口位于室内进风口和室内出风口之间，室外进风口连通室外风进风通道。在本技术实施例中，室外进风口与室内进风口、室内出风口在第一侧板上排布紧凑，有利于提升第一侧板的利用率。

29、在一种实施例中，壳体还包括第三侧板，第三侧板垂直于第一侧板和底板，第三侧板包括室外进风口，第一侧板的室外进风口和第三侧板的室外进风口相邻排列且均与室外风进风通道连通。在本技术实施例中，室外风沿间接蒸发冷却机组的宽度方向通过第一侧板的室外进风口进入室外风进风通道内、沿间接蒸发冷却机组的长度方向通过第三侧板的室外进风口进入室外风进风通道内，有利于增加室外风的进风量，提升间接蒸发冷却机组的散热效果。

30、在一种实施例中，间接蒸发冷却机组还包括水泵，沿间接蒸发冷却机组的宽度方向，水泵位于水箱和第二侧板之间，沿间接蒸发冷却机组的高度方向，水泵位于支撑板和底板之间。水泵用于将水箱中的水泵入喷淋装置。在本技术实施例中，冷凝水依次流经喷淋装置、换热芯体、水盘和水箱，再通过水泵重新进入喷淋装置，在间接蒸发冷却机组内部实现冷凝水的循环使用，能够提升冷却水的利用率，有利于降低成本。

31、第二方面，本技术实施例提供了一种间接蒸发冷却机组，间接蒸发冷却机组包括壳体、换热芯体和分隔板，壳体包括第一侧板、第二侧板、顶板和底板，第一侧板和第二侧板均连接于顶板和底板之间，底板、分隔板、换热芯体和顶板沿间接蒸发冷却机组的高度方向排列，第一侧板和第二侧板相对排列，第一侧板包括室内进风口和室内出风口，室内进风口和室内出风口均与壳体内部连通。换热芯体包括依次连接的安装面、室内风进风面、室外风出风面、支撑面、室内风出风面和室外风进风面，安装面与支撑面相对排布，室内风进风面与室内风出风面相对排布，室内风进风面包括芯体室内风进风口，室内风出风面包括芯体室内风出风口，芯体室内风进风口与芯体室内风出风口相连通，室外风进风面与室外风出风面相对排布，室外风进风面包括芯体室外风进风口，室外风出风面包括芯体室外风出风口，芯体室外风进风口与芯体室外风出风口相连通，安装面与第一侧板沿间接蒸发冷却机组宽度方向相对排列且平行。沿间接蒸发冷却机组的高度方向室内进风口高于安装面，顶板、室内风进风面和部分第一侧板构成室内风进风通道。分隔板、室外风进风面和部分第一侧板构成室外风进风通道。沿间接蒸发冷却机组的高度方向室内出风口位于分隔板和底板之间，分隔板、底板和部分第一侧板构成室内风出风通道。室外风出风面、顶板与第二侧板之间构成室外风出风通道。

32、在本技术实施例中，换热芯体的室内风进风面与第一侧板相交，换热芯体除包括室内风进风面、室内风出风面、室外风进风面和室外风出风面之外，还包括相对排布的安装面和支撑面，安装面分别与室内风进风面、室外风进风面连接，支撑面分别与室内风出风面、室外风出风面连接，安装面与第一侧板平行，安装面用于固定换热芯体。间接蒸发冷却机组除包括壳体和换热芯体之外还包括分隔板，分隔板用于配合底板和部分第一侧板构成室内风出风通道，分隔板能够隔绝室外冷风和室内冷风，保证室内冷风顺利进入机房以冷却服务器。顶板、室内风进风面和部分第一侧板构成室内风进风通道，室外风出风面、顶板与第二侧板构成室外风出风通道，利用间接蒸发冷却机组已有的结构形成室内风和室外风的通道，无需在机组外侧增设通风结构，有利于减小内部结构件的数量以及机组的整体体积。

33、第三方面，本技术实施例提供了一种数据中心，数据中心包括机房、服务器以及如第一方面和第二方面任意一种实施例所述的间接蒸发冷却机组，服务器位于机房内，室内进风口和室内出风口均与机房内部连通，间接蒸发冷却机组用于对服务器散热。