CN106322590A - 机房用热管冷却系统 - Google Patents

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CN106322590A
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陈江平
朱建民
李万勇
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Shanghai Jiaotong University
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Shanghai Jiaotong University
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0035Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using evaporation

Abstract

一种机房用热管冷却系统,包括:若干个机柜空气循环系统以及与之相连的热管空调系统;所述的热管空调系统包括:冷凝段和与之相连的蒸发段,其中:蒸发段设置于室内,与机柜空气循环系统相连;冷凝段设置于室外。每个冷凝段可与两个以上的蒸发段相连,以实现一套热管空调系统对多个机柜空气循环系统进行散热。该机房用热管冷却系统可以满足高发热密度机柜、机房的冷却要求,简化了冷却系统结构,降低了系统能耗。

Description

机房用热管冷却系统
技术领域
[0001] 本发明涉及的是机房散热技术领域,具体是一种机房用热管冷却系统。
背景技术
[0002] 随着IT技术的飞速发展,速度更快、功能更强大的高功率密度机架服务器、网络交换机等越来越多地被采用,设备的部署密度也越来越大,使得单个机柜的能耗及单位面积散热量急剧上升,从而导致了机柜局部“过热”的高热密度现象的产生。
[0003] 传统的蒸汽压缩式制冷一般采用冷热风通道隔离、自下而上送风的方式为机柜中的IT设备提供冷量。但这种冷却方式只有在单个机柜发热量小于5kW时,才能使机柜的总体温度得到控制,否则局部“过热”问题就会出现。且该制冷方式需架设占用大量空间的底部冷风送风风道和顶部热风回风风道,热交换效率低,能耗高。
[0004] 对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN102427703A,公开日2012.4.25,其特点是该集装箱数据中心冷却装置包括服务器机柜、蒸发器、热交换器和集装箱外的外部冷却设备;服务器机柜顶端通过风扇和导风罩连接蒸发器的进风口,蒸发器连接热交换器,热交换器连接集装箱外的外部冷却设备,蒸发器的出风口连接服务器机柜的底端。该系统的运行需配备额外的动力系统以及较复杂的外部冷却设备,以实现风冷、水冷等各种散热方式,效率低下。
[0005] 中国专利文献号CN104613580A,公开日2015.05.13,公开了一种用于机房制冷的空调机组。其特点是该用于机房制冷的空调机组包括:设置在机房外部的蒸汽压缩式系统、设置在机房内部的分尚式热管系统以及在蒸汽压缩式系统与分尚式热管系统之间的套管散热器;蒸汽压缩式系统与分离式热管系统通过散热器耦合连通;套管散热器设有与蒸汽压缩式系统连通的蒸发通道以及与分离式热管系统连通的冷凝通道。室内外两套散热系统提高了换热冷却的覆盖时间,但是蒸汽压缩式空调机组却存在着空间占用大、使用率低、换热效率差的缺陷。
发明内容
[0006] 本发明针对现有技术存在的上述不足,提出了一种机房用热管冷却系统,可以满足高发热密度机柜的冷却要求,简化了冷却系统结构,降低系统能耗。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的:
[0008] 本发明涉及一种机房用热管冷却系统,包括:若干个机柜空气循环系统以及与之相连的热管空调系统。
[0009] 所述的热管空调系统包括:冷凝段和与之相连的蒸发段,其中:冷凝段设置于室夕卜,蒸发段设置于机柜内部。
技术效果
[0010] 空气在机柜内循环冷却,冷量损失小,制冷效率高,单机柜内散热功率可达12〜30kW,并且无需附加机房精密空调进行辅助冷却;热管空调系统只存在风机功耗,且一拖多的机构设计可降低系统能耗;与传统机房冷却方式相比,不需要架设底部冷风送风道和顶部热风回风道,大大节省了空间和成本,简化了系统结构。
附图说明
[0011] 图1为本发明结构示意图;
[0012] 图中:热管冷凝器1、冷却风机2、热管蒸发器3、蒸发风机4、风冷冷凝装置5、机柜
6、服务器设备7、三通阀8。
具体实施方式
[0013] 下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0014] 如图1所示,本实施例包括:热管空调系统和机柜空气循环系统,其中:
[0015] 所述的热管空调系统包括:冷凝段和与之相连的蒸发段,其中:冷凝段设置于室夕卜,蒸发段设置于机柜内部。
[0016] 所述的冷凝段高于蒸发段1.2〜1.5m。
[0017] 所述的冷凝段包括:热管冷凝器I和冷却风机2。
[0018] 所述的蒸发段包括:热管蒸发器3和蒸发风机4。
[0019] 所述的机柜空气循环系统包括:机柜6和服务器设备7。
[0020] 所述的机柜6为封闭式机柜。
[0021] 所述的热管空调系统还设有风冷冷凝装置5,该风冷冷凝装置5设置于热管冷凝器I和热管蒸发器3之间,且置于室外侧。
[0022] 所述的热管空调系统通过管路可连接若干个机柜6。
[0023] 本机房用热管冷却系统的工作状态如下:
[0024] 机柜6中冷空气吸收服务器设备7排出的热量,形成热空气,热空气在蒸发风机4作用下进入下部热管蒸发器3进行冷却,形成冷空气,从而实现封闭式机柜的冷却循环。
[0025] 下部热管蒸发器3中的制冷剂液体吸热变成气体,在密度差作用下进入上部的热管冷凝器1,在冷却风机2协助下制冷剂气体在热管冷凝器I内对外放热变成液体,在重力的作用下进入热管蒸发器3,完成制冷循环,将热量从室内转移到室外。
[0026] 所述的风冷冷凝装置5 —般处于关闭状态,当室内外温差较小时,切换三通阀8使风冷冷凝装置5处于开启状态,帮助制冷剂冷凝,此时其与热管冷凝器I为串联状态。
[0027] 采用一个冷凝段并联若干蒸发段的方式,可实现对多台机柜的同时冷却。

Claims (10)

1.一种机房用热管冷却系统,其特征在于,包括:若干个机柜空气循环系统以及与之相连的热管空调系统; 所述的热管空调系统包括:冷凝段和与之相连的蒸发段,其中:冷凝段设置于室外,蒸发段设置于机柜内部,且冷凝段水平位置高于蒸发段。
2.根据权利要求1所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的冷凝段包括:热管冷凝器和冷却风机。
3.根据权利要求1所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的蒸发段包括:热管蒸发器和蒸发风机。
4.根据权利要求1至3所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的冷凝段高于蒸发段 1.2 〜1.5mο
5.根据权利要求1所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的热管空调系统还设有风冷冷凝装置。
6.根据权利要求1或5所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的风冷冷凝装置设置于蒸发段和冷凝段之间,且置于室外。
7.根据权利要求1所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的机柜空气循环系统包括:机柜和服务器设备。
8.根据权利要求1或7所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的机柜是封闭式机柜。
9.根据权利要求1或7所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的机柜空气循环系统设有空气循环增强装置。
10.根据权利I所述的机房用热管冷却系统,其特征是,所述的热管冷凝段可并联若干个热管蒸发段。
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