CN107328807B - 一种机柜散热测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机柜散热测试装置，包括两个发热功率相同的机柜、送风静压箱以及送风通道；其中，所述送风静压箱的侧面设有进风口，该进风口与送风通道的送风口相连，所述送风静压箱的上面设有两个出风流量相同的出风口以及与出风口相连的进风风机；所述两个机柜的底部分别与设置在送风静压箱上面的其中一个出风口连通；所述两个机柜内均设有背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器，所述背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器的上方均设有排风风机；所述背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器均通过液冷管路与冷却液存储箱相连。本发明能够对机柜在不同的对比运行模式下的换热量和散热性能进行测试。

Description

一种机柜散热测试装置
技术领域
本发明涉及一种测试装置，具体涉及一种机柜散热测试装置。
背景技术
随着电子设备的发展，数据机房内机柜服务器功率密度以及数量的逐渐增多，其散热量也以惊人的速度增长；为了提高数据机房内机柜的散热效率，翅片式液冷换热器和风机结合在一体在机柜中应用越来越广泛，对翅片式液冷换热器的散热要求也越来越高，但并不是所有翅片式液冷换热器和风机的散热要求都能够满足散热要求，因此，需要一种测试装置对翅片式液冷换热器和风机进行散热性能测试，保证翅片式液冷换热器和风机结合一起后能够满足机柜散热的要求。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种机柜散热测试装置，该装置能够对顶置翅片式液冷换热器、背板翅片式液冷换热器和风机在机柜中的散热性能进行测试，既可以测试单重散热模式的散热性能，也可以测试组合散热模式的性能，便于掌握不同的散热模式的效果，为机柜的散热模式选择效果最佳号能最低的散热方案。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种机柜散热测试装置，其特征在于，包括两个发热功率相同的机柜、送风静压箱以及送风通道；其中，所述送风静压箱的侧面设有进风口，该进风口与送风通道的送风口相连，所述送风静压箱的上面设有两个出风流量相同的出风口以及与出风口相连的进风风机；所述两个机柜的底部分别与设置在送风静压箱上面的其中一个出风口连通；所述两个机柜内均设有背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器，其中，所述顶置式翅片液冷换热器设置在机柜主通风通道的顶部，所述机柜的背板外侧设有背侧通风通道，所述背板式翅片液冷换热器设置在机柜的背板的外侧且位于背侧通风通道中，所述背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器的上方均设有排风风机；所述机柜的主通风通道和背侧通风通道的底部均与送风静压箱的出风口连通，且它们的上部相互连通形成排风口；所述背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器均通过液冷管路与冷却液存储箱相连，所述冷却液存储箱中设有用于测量冷却液温度的温度传感器；所述送风静压箱的两个出风口处均设有用于测量进风空气流量的孔板流量计、用于测量进风空气的温度和湿度的进风温湿度传感器；所述排风口设有用于测量排风空气的温度和湿度的排风温湿度传感器和用于测量排风空气流量的流量测量仪。
上述机柜散热测试装置的工作原理是：
机柜的散热方式分为风冷和液冷，其中，风冷的过程为：所述送风通道将一定流量和温湿度的冷空气送入送风静压箱内，通过进风风机驱动，送风静压箱内部的冷空气经过送风静压箱上面的两个出风口后送进两个散热功率相同的机柜内的主通风通道和背侧通风通道，冷空气经过机柜内部后温度升高，最后从排风口中排出；液冷的过程为：液冷系统通过液冷管路将冷却液存储箱中的冷却液循环地向背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器输送，机柜中的热量与冷却液进行换热，实现散热。风冷的散热效果通过以下的方式计算：设置在出风口处的孔板流量计和进风温湿度传感器分别测量出进风空气流量A、进风空气的温度B和湿度C，设置在排风口处的流量测量仪和排风温湿度传感器分别测量出排风空气流量A1、排风空气的温度B1和湿度C1，根据上述数据即可算出风冷的散热量，结合时间则可以获知风冷的散热效率；液冷的散热效率通过以下的方式计算：通过对比背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器在工作前后冷却液存储箱中温度传感器检测到的冷却液温度，并结合冷却液的体积，即可计算出冷却液所带走的热量，从而获知背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器的散热性能，结合时间因素则可知道背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器的散热效率。通过让两个机柜处于不同的散热模式，例如采用不同的散热方式(一个采用风冷一个采用液冷)，或者采用相同的散热方式但两个机柜采用不同的散热参数(如采用风冷时采用不同的进风流量)，通过对比散热效果即可得出不同散热模式的散热性能，从而为设计机柜的最佳散热方案提供重要依据。
本发明的一个优选方案，其中，所述送风静压箱的两个出风口为百叶窗出风口。采用这样的出风口，有利于将送风静压箱内的冷空气更加均匀地送进机柜里面，使得机柜散热均匀，提高测试数据的可靠性。
本发明的一个优选方案，其中，所述送风静压箱的出风口设有毕托管微压器。
本发明的一个优选方案，其中，所述背侧通风通道为扁平风道，顶置式翅片液冷换热器的上面设有与主通风通道连同的顶置式翅片液冷换热通道，且该顶置式翅片液冷换热通道与所述扁平风道相通，所述排风口设置在扁平风道的上端。采用这样结构的扁平风道，有利于将与背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器进行换热后的空气统一排出机柜，便于对排出的热风的数据测量。
本发明的一个优选方案，其中，所述静压箱的内腔包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体之间设有隔板，该隔板上设有百叶窗式通风通道，所述第一腔体与送风通道连接，第二腔体与机柜连接。将静压箱的内腔设置成两个腔体，有利于让进入机柜的冷风的压力更加均匀，提高散热效果。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明能够对机柜在不同的对比运行模式下的换热量和散热性能进行测试，既可以测试单重散热模式的散热性能，也可以测试组合散热模式的性能，便于掌握不同的且可以对机柜在不同散热模式下的各种性能进行散热模式的效果，为机柜的散热模式选择效果最佳耗能最低的散热方案测试。
2、本发明安装简单，体积小，可操作性好，可用于对机柜散热性能进行现场检测评价。
附图说明
图1-图3为本发明机柜散热测试装置的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为右视图，图3为俯视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
参见图1-图3，一种新型的机柜1散热测试装置，其特征在于，包括两个发热功率相同的机柜1、送风静压箱2以及送风通道9；其中，所述送风静压箱2的侧面设有进风口，该进风口与送风通道9的送风口相连，所述送风静压箱2的上面设有两个出风流量相同的出风口以及与出风口相连的进风风机；所述两个机柜1的底部分别与设置在送风静压箱2上面的其中一个出风口连通；所述两个机柜1内均设有背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4，其中，所述顶置式翅片液冷换热器4设置在机柜1主通风通道3的顶部，所述机柜1的背板外侧设有背侧通风通道6，所述背板式翅片液冷换热器5设置在机柜1的背板的外侧且位于背侧通风通道6中，所述背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4的上方均设有排风风机7(型号DHBFG13532HA2SL型，风量：195m3/h，功率22W)；所述机柜1的主通风通道3和背侧通风通道6的底部均与送风静压箱2的出风口连通，且它们的上部相互连通形成排风口8；所述背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4均通过液冷管路与冷却液存储箱相连，所述冷却液存储箱中设有用于测量冷却液温度的温度传感器；所述送风静压箱2的两个出风口处均设有用于测量进风空气流量的孔板流量计、用于测量进风空气的温度和湿度的进风温湿度传感器(型号；PC-2WS，分辨率：0.1％，0.1℃，测量范围：0～100％，-50～120℃，测量精度：±2％，±0.2℃)；所述排风口8设有用于测量排风空气的温度和湿度的排风温湿度传感器(型号；PC-2WS，分辨率：0.1％，0.1℃，测量范围：0～100％，-50～120℃，测量精度：±2％，±0.2℃)和用于测量排风空气流量的流量测量仪(型号：DN2000-5，风量范围：＜999999m3/h，风速范围：0-100m/s，准确度等级：1.0)。
参见图1-图3，所述送风静压箱2的两个出风口为百叶窗出风口。采用这样的出风口，有利于将送风静压箱2内的冷空气更加均匀地送进机柜1里面，使得机柜1散热均匀，提高测试数据的可靠性。
参见图1-图3，所述送风静压箱2的出风口设有毕托管微压器。
参见图1-图3，所述背侧通风通道6为扁平风道，顶置式翅片液冷换热器4的上面设有与主通风通道3连同的顶置式翅片液冷换热通道10，且该顶置式翅片液冷换热通道10与所述扁平风道相通，所述排风口8设置在扁平风道的上端。采用这样结构的扁平风道，有利于将与背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4进行换热后的空气统一排出机柜1，便于对排出的热风的数据测量。
参见图1-图3，所述送风静压箱2的内腔包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体之间设有隔板，该隔板上设有百叶窗式通风通道，所述第一腔体与送风通道9连接，第二腔体与机柜1连接。将送风静压箱2的内腔设置成两个腔体，有利于让进入机柜1的冷风的压力更加均匀，提高散热效果。
参见图1-图3，本实施例中机柜散热测试装置的工作原理是：
机柜1的散热方式分为风冷和液冷，其中，风冷的过程为：所述送风通道9将一定流量和温湿度的冷空气送入送风静压箱2内，通过进风风机驱动，送风静压箱2内部的冷空气经过送风静压箱2上面的两个出风口后送进两个散热功率相同的机柜1内的主通风通道3和背侧通风通道6，冷空气经过机柜1内部后温度升高，最后从排风口8中排出；液冷的过程为：液冷系统通过液冷管路将冷却液存储箱中的冷却液循环地向背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4输送，机柜1中的热量与冷却液进行换热，实现散热。风冷的散热效果通过以下的方式计算：设置在出风口处的孔板流量计和进风温湿度传感器分别测量出进风空气流量A、进风空气的温度B和湿度C，设置在排风口8处的流量测量仪和排风温湿度传感器分别测量出排风空气流量A1、排风空气的温度B1和湿度C1，根据上述数据以及公式即可算出风冷的散热量，结合时间则可以获知风冷的散热效率；液冷的散热效率通过以下的方式计算：通过对比背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4在工作前后冷却液存储箱中温度传感器检测到的冷却液温度，并结合冷却液的体积，即可计算出冷却液所带走的热量，从而获知背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4的散热性能，结合时间因素则可知道背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4的散热效率。通过让两个机柜1处于不同的散热模式，例如采用不同的散热方式(一个采用风冷一个采用液冷)，或者采用相同的散热方式但两个机柜1采用不同的散热参数(如采用风冷时采用不同的进风流量)，通过对比散热效果即可得出不同散热模式的散热性能，从而为设计机柜1的最佳散热方案提供重要依据。
本实施例中新型的机柜1散热测试装置的测试模式可以为多种，例如：
1、机械风冷与机械风冷和液冷的对比运行模式；即一台机柜1只靠送风静压箱送进机柜1的冷空气散热，另一台机柜1则利用所述冷空气以及背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4进行散热；可测试出机柜1在相同的机械风冷工况下液冷系统的换热量及其散热性能。
2、机械风冷与自然风冷的对比模式；两台机柜，一台依靠自然进风冷却(放在室温下不设置风机)。
3、机械风冷与机械风冷的对比模式；即一台机柜1采用机械风冷散热模式，另一台机柜1则采用不同风量工况下机械风冷散热。模式，可获得机柜1在不同机械风冷工况下换热量及其性能，风量由风口阀门控制。
4、液冷与液冷的对比运行模式；即一台机柜1采用液冷散热模式，另一台机柜1则采用不同流量工况液冷散热模式，可获得机柜1在不同液冷工况下换热量及其性能，风量由风口阀门控制。
5、液冷与液冷的对比运行模式；即一台机柜1采用水液冷散热模式，另一台机柜1则采用冷却剂液冷散热模式，可获得机柜1在不同液冷工况下换热量及其性能。
6、背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4的对比模式；即一台机柜1的背板式翅片液冷换热器5输送冷却液，顶置式翅片液冷换热器4部不输送冷却液，另一台机柜1的背板式翅片液冷换热器5不输送冷却液，顶置式翅片液冷换热器4部输送冷却液，即可获得背板式翅片液冷换热器5和顶置式翅片液冷换热器4的换热量及散热性能。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种机柜散热测试装置，其特征在于，包括两个发热功率相同的机柜、送风静压箱以及送风通道；其中，所述送风静压箱的侧面设有进风口，该进风口与送风通道的送风口相连，所述送风静压箱的上面设有两个出风流量相同的出风口以及与出风口相连的进风风机；所述两个机柜的底部分别与设置在送风静压箱上面的其中一个出风口连通；所述两个机柜内均设有背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器，其中，所述顶置式翅片液冷换热器设置在机柜主通风通道的顶部，所述机柜的背板外侧设有背侧通风通道，所述背板式翅片液冷换热器设置在机柜的背板的外侧且位于背侧通风通道中，所述背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器的上方均设有排风风机；所述机柜的主通风通道和背侧通风通道的底部均与送风静压箱的出风口连通，且它们的上部相互连通形成排风口；所述背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器均通过液冷管路与冷却液存储箱相连，所述冷却液存储箱中设有用于测量冷却液温度的温度传感器；所述送风静压箱的两个出风口处均设有用于测量进风空气流量的孔板流量计、用于测量进风空气的温度和湿度的进风温湿度传感器；所述排风口设有用于测量排风空气的温度和湿度的排风温湿度传感器和用于测量排风空气流量的流量测量仪；
机柜的散热方式分为风冷和液冷，其中，风冷的过程为：所述送风通道将一定流量和温湿度的冷空气送入送风静压箱内，通过进风风机驱动，送风静压箱内部的冷空气经过送风静压箱上面的两个出风口后送进两个散热功率相同的机柜内的主通风通道和背侧通风通道，冷空气经过机柜内部后温度升高，最后从排风口中排出；液冷的过程为：液冷系统通过液冷管路将冷却液存储箱中的冷却液循环地向背板式翅片液冷换热器和顶置式翅片液冷换热器输送，机柜中的热量与冷却液进行换热，实现散热；
所述背侧通风通道为扁平风道，顶置式翅片液冷换热器的上面设有与主通风通道连通的顶置式翅片液冷换热通道，且该顶置式翅片液冷换热通道与所述扁平风道相通，所述排风口设置在扁平风道的上端；
所述送风静压箱的内腔包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体之间设有隔板，该隔板上设有百叶窗式通风通道，所述第一腔体与送风通道连接，第二腔体与机柜连接。
2.根据权利要求1所述的机柜散热测试装置，其特征在于，所述送风静压箱的两个出风口为百叶窗出风口。
3.根据权利要求1所述的机柜散热测试装置，其特征在于，所述送风静压箱的出风口设有毕托管微压器。
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