专利名称：机架式热负载的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机架式热负载，尤指一种应用于数据中心测试用的机架式热 负载。
背景技术：
数据中心(Internet Data Center)是数据资源进行集中、集成、共享、分析的场 地，是企业的业务系统。其按功能可以划分为主机房、辅助区、办公区等。数据中心用电属于一级负荷，是不允许断电的，尤其在高密度机房，一旦断电就会 造成重大损失。因此，数据中心供配电系统作为数据中心最重要的组成部分，决定数据中心 的可靠性、可用性和能效比。数据中心供配电系统主要包括高压供配电系统、低压供配电系统和发电机系统。 其中，高压供配电系统的测试由供电局下属设计、施工单位负责，不允许其他单位或人员自 行测试；发电机系统一般由发电机制造厂商的专业人员进行测试，因此，对于数据中心的最 终用户来说，在数据中心竣工之后、投入使用之前，要对数据中心的低压供配电系统进行全 面、系统的测试，最大程度地降低数据中心投入使用后由于各种原因造成的断电风险。数据中心低压供配电系统主要包括低压配电柜(箱)、电缆、UPS电源、蓄电池、列 头柜和安装于机柜上的PDU(插线板)。对于如何对数据中心低压供配电系统进行测试，国家没有出台相应的标准和指导 性文件。目前，对低压供配电系统的测试都是由业主自己组织，按照以往的经验对各分项 工程或设备分别进行常规的电气检测和设备调试，而并未将供配电系统视为一个有机的整 体，没有按照系统的设计功能、操作逻辑和运行状态进行全面联机测试。无法进行联机测试的原因是在数据中心低压供配电系统测试完成之前，不可能 安装实际负载即服务器，所以，无法进行全面的联机测试，只能分项工程或设备单独测试。这种仅对供配电系统中的某个设备进行单独测试，不进行系统联测的弊端是不 能很好地模拟数据中心供配电系统的实际工作状态。这样，很多机房在投入使用后又会出 现问题，只能在不断电的情况下进行整改，这对于设备正常运行和操作人员的安全都有很 大威胁。另外，在现有测试方法中，对于UPS系统和蓄电池的测试均采用电阻箱作为假负 载，进行UPS带载、过载测试和蓄电池放电测试。电阻箱的容量一般在几十至几百千瓦，只 能连接到UPS输出配电柜上，而不能连接到每个机柜的PDU(插线板)上，这样就无法测试 UPS输出配电柜之后到机柜PDU之间的所有配电系统，而且电阻箱的发热点很集中，也不能 将其放置于机房内用来模拟服务器进行空调制冷能力和机房内气流组织的测试。
发明内容鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种应用于数据中心测试用的、用于模 拟服务器的散热量和气流组织的、与服务器的安装方式相同的机架式热负载。利用该机架
3式热负载实现数据中心内设备的联机调试。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种机架式热负载，其特征在 于它由服务器机箱、安装在服务器机箱内的开关电源、PTC加热单元、风扇、安装在服务器 机箱上的电源插座、指示灯和开关构成；所述服务器机箱为标准的1U或2U高服务器机箱；所述PTC加热单元、风扇通过所述开关与所述开关电源相连；所述开关电源通过 导线与安装在机箱上的电源插座相连。本实用新型的优点结构简单，工程实用性强。

图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的俯视图；图3为本实用新型的主视图。
具体实施方式
如图1-图3所示，本实用新型公开的机架式热负载由标准的服务器机箱1、安装在 服务器机箱1内的开关电源2、PTC加热单元3、风扇4、安装在服务器机箱1上的电源插座 5、指示灯和开关构成。构成本实用新型的服务器机箱1采用标准的1U或2U高服务器机箱。机箱前、后 面板上均开有通风孔11。在服务器机箱前面板的两端把手12处分别安装有标准U位安装 孔13，用于将本实用新型固定在机柜的U孔上。如图所示，在服务器机箱1内安装有用于模拟服务器散热量的PTC加热单元3。PTC 加热单元3通过一固定装置固定在服务器机箱1内。在本实用新型的具体实施例中，在服 务器机箱1内安装有3个PTC加热单元3，右侧安装2个，上下竖直摆放，左侧安装1个，每 个加热单元的最大功率为500W，3个共1500W，可以分别模拟500W、1000W、1500W的服务器散 热量。PTC元件(PositiveTemperature Coefficient)的特性就是当其通电发热达到一 定温度时，其电阻将急剧增加，此时其发热功率将随之下降。也就是说，PTC元件的发热温 度是一定的。在服务器机箱1内还安装有若干个风扇4，可根据散热量自动调整转速，模拟服务 器的气流。如图所示，在服务器机箱1内安装有一开关电源2，该开关电源2通过导线与安装 在机箱上的电源插座5相连。PTC加热单元3、风扇4通过安装在服务器机箱1上的开关与 开关电源2相连。如图3所示，在服务器机箱1前面板上安装有电源指示灯6、风扇指示灯7、 1#2#PTC加热单元指示灯8、3#PTC加热单元指示灯9 ；以及，风扇开关10、1#2#PTC加热单元 开关14、3#PTC加热单元开关15。PTC加热单元加电后电源指示灯6亮，风扇开关10闭合后风扇指示灯7亮， 1#2#PTC加热单元开关14闭合后1#2#PTC加热单元指示灯8亮，3#PTC加热单元开关15闭 合后3#PTC加热单元指示灯9亮。[0025]为了防止模拟热负载出现过热的情况，对该设备进行保护，不闭合风扇开关，则 1#2#PTC加热单元开关和3#PTC加热单元开关均不能闭合，即闭合风扇开关后，风扇开始运 行散热，然后闭合1#2#PTC加热单元开关使1#2#PTC加热单元加电；闭合3#PTC加热单元开 关使3#PTC加热单元加电。本实用新型利用PTC加热单元模拟安装在数据中心的服务器的发热元件，利用风 扇模拟服务器的风扇散热。数据中心的负载一般是按照每个机柜安装的IT设备的用电量设计，并配置相应 制冷能力的精密空调。在数据中心测试过程中，将本实用新型机架式热负载安装于机柜内， 例如该机柜设计负载为3KW，则需要在该机柜内安装2台散热量为1. 5KW的本实用新型。由 于PTC加热单元是纯阻性发热元件，其输入功率完全转化为热量发散出。因此，可以认为其 输入功率即为散热量。应用本实用新型测试数据中心低压供配电系统的原理及方法为将本实用新型安装于机柜内后，将电源插头连接到机柜内安装的PDU插线板的插 座上，检查电气连接是否正确。然后合上列头配电柜内给该机柜供电的空开使机柜内安装 的PDU插线板带电，为本实用新型机架式热负载的电源通电，此时电源指示灯6亮。合上机架式热负载风扇开关10，风扇指示灯7亮，机箱内的全部风扇4通电开始运 转。可以根据设计负载合上相应的PTC加热单元开关。合上1#2#PTC加热单元开关14 后，1#和2#PTC加热单元通电，1#2#PTC加热单元指示灯8亮，该热负载的功率和散热量均 为1000W。再合上3#PTC加热单元开关15后，3#PTC加热单元通电，3#PTC加热单元指示灯 9亮，该热负载的总功率和散热量均为1500W。如果只需要500W散热量，可以仅开启3#PTC 加热单元。给所有热负载通电后，启动数据中心相应的精密空调设备，为机房制冷。空调应运 行24小时，并且实时监测UPS的带负载情况、各级开关状态、热负载输入电流电压和机房内 的温湿度。如果温湿度和输入电流都没有超过设计的使用范围，则说明机房的空调和配电 系统设计满足使用要求。由于本实用新型采用安装在机柜中的小功率热负载模拟服务器工作状态，将数据 中心的低压供配电系统作为一个有机的整体，对低压供配电系统中的设备、集中监控系统 和空调系统同时进行带载测试，解决了传统测试方法中单独测试各设备，不能模拟数据中 心供配电系统的实际工作状态的问题。在数据中心投入使用之前，通过对供配电系统进行 全面、系统的联机测试，可以发现故障隐患、灾害隐患，将断电的风险降至最低。而且，缩短 测试周期，提高工作效率。以上为本实用新型的较佳实施例以及设计图式，上述较佳实施例以及设计图式仅 是举例说明，并非用于限制本发明的权利范围，凡以均等的技术手段、或为本申请专利范围 所涵盖的权利范围而实施者，均不脱离本发明的保护范围。
权利要求一种机架式热负载，其特征在于它由服务器机箱、安装在服务器机箱内的开关电源、PTC加热单元、风扇、安装在服务器机箱上的电源插座、指示灯和开关构成；所述服务器机箱为标准的1U或2U高服务器机箱；所述PTC加热单元、风扇通过所述开关与所述开关电源相连；所述开关电源通过导线与安装在机箱上的电源插座相连。
2.根据权利要求1所述的机架式热负载，其特征在于所述服务器机箱前、后面板上均 开有通风孔；在所述服务器机箱前面板的两端把手处分别安装有标准U位安装孔。
3.根据权利要求2所述的机架式热负载，其特征在于在所述服务器机箱内安装有3 个用于模拟服务器散热量的PTC加热单元，每个加热单元的最大功率为500W。
4.根据权利要求3所述的机架式热负载，其特征在于在所述服务器机箱前面板上安 装有电源指示灯、风扇指示灯、1#2#PTC加热单元指示灯、3#PTC加热单元指示灯；以及，风 扇开关、1#2#PTC加热单元开关、3#PTC加热单元开关。
专利摘要本实用新型公开了一种机架式热负载，它由服务器机箱、安装在服务器机箱内的开关电源、PTC加热单元、风扇、安装在服务器机箱上的电源插座、指示灯和开关构成；所述服务器机箱为标准的2U高服务器机箱；PTC加热单元、风扇通过所述开关与所述开关电源相连；所述开关电源通过导线与安装在机箱上的电源插座相连。本实用新型利用PTC加热单元模拟安装在数据中心的服务器的发热元件，利用风扇模拟服务器的风扇散热。本实用新型的优点结构简单，工程实用性强。
文档编号G01R31/00GK201583610SQ20092029991
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者张朵, 翁原 申请人:北京世纪互联宽带数据中心有限公司