CN114867306A - 一种以纳米流体作为介质的5g基站机房节能液冷系统 - Google Patents

一种以纳米流体作为介质的5g基站机房节能液冷系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机房温控技术，具体是一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，包括散热机构以及制冷机构，其中所述散热机构包括储液箱以及多组包括热交换器，多组所述热交换器分别安装在对应服务器上，所述热交换器的输出端和输入端分别与储液箱上的输入端和输出端连通，所述储液箱上安装有泵机，所述泵机用于将储液箱内的低温流体输送至热交换器，所述热交换器处安装有风扇组件，所述风扇组件用于将热交换器冷却的气流输送至服务器内，所述制冷机构用于对储液箱内的流体进行降温，通过本发明采用多个热交换器对对应服务器进行同步散热，避免了目前目前机房采用空调制冷的方式，机房内各区域温差较大，不利于5G基站散热的问题。

Description

一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统
技术领域
本发明涉及一种机房温控技术，具体是一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统。
背景技术
5G基站是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。由于频率越高，信号传播过程中的衰减也越大，5G网络的基站密度将更高，为了对5G基站设备进行保护，同时提供适宜的基站工作环境，常将5G基站放置在特别设计的机房，由于5G基站的功率较高，在工作时常会产生较多的热量，而机房需要将这些热量吸收，使得5G基站处于适宜其工作的环境中。
目前常用的机房冷却系统为空调制冷的方式，通过空调将冷空气输送至机房内，对机房内进行降温，而此种方式受制于空调室内机安装位置的影响，机房内的远离空调室内机区域的服务器温度会高于靠近空调室内机区域的服务器，机房内的温差较大，导致远离空调室内机的机柜服务器散热效果较差的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，以解决目前机房采用空调制冷的方式，机房内各区域温差较大，不利于5G基站散热的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，包括散热机构以及制冷机构；
其中所述散热机构包括储液箱以及多组包括热交换器，多组所述热交换器分别安装在对应服务器上，所述热交换器的输出端和输入端分别与储液箱上的输入端和输出端连通，所述储液箱上安装有泵机，所述泵机用于将储液箱内的低温流体输送至热交换器，所述热交换器处安装有风扇组件，所述风扇组件用于将热交换器冷却的气流输送至服务器内；
所述制冷机构用于对储液箱内的流体进行降温。
作为本发明进一步的方案，所述流体选用纳米流体。
作为本发明进一步的方案，所述热交换器包括支撑架以及流体通道，所述流体通道安装在支撑架上，用于供流体流动。
作为本发明进一步的方案，所述流体通道上安装有高密度的金属翅片。
作为本发明进一步的方案，所述储液箱内设置有温度控制器，包括温度感应器以及控制器，所述温度感应器设置在储液箱内，用于感应储液箱内的温度信息，所述控制器用于接收温度感应器的温度信息，并控制制冷机构进行制冷作业。
作为本发明进一步的方案，所述制冷机构包括蒸发器以及冷凝器，所述蒸发器设置在储液箱内，用于对储液箱内的流体进行降温。
本发明的优势在于，液冷机柜采用单个机柜独立散热，由统一的冷却系统进行冷却，保证机房内所有机柜都能在相同温度下工作，无较大温差。此外，相对普通的空调系统，本发明可以有效降低芯片温度，减少空调耗能，更加节能。
附图说明
图1为本发明提供的一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统的结构示意图。
附图中：100、散热机构；101、热交换器；1011、金属翅片；1012、液冷流道；1013、液冷出口接头；1014、液冷入口接头；102、储液箱；103、泵机；104、液冷管道；105、风扇组件；200、制冷机构；201、冷凝器；202、压缩机；203、蒸发器；300、服务器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
如图1所示，本发明实施例中，一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，包括散热机构100以及制冷机构200，其中所述散热机构100包括储液箱102以及多组包括热交换器101，多组所述热交换器101分别安装在对应服务器300上，所述热交换器101的输出端和输入端分别通过液冷管道104与储液箱102上的输入端和输出端连通，所述储液箱102上安装有泵机103，所述泵机103用于将储液箱102内的低温流体输送至热交换器101，所述热交换器101处安装有风扇组件105，所述风扇组件105用于将热交换器101冷却的气流输送至服务器300内，所述制冷机构200用于对储液箱102内的流体进行降温。
本发明中，通过制冷机构200对储液箱102内的流体进行降温，同时通过泵机103将储液箱102内的低温流体泵送至对应热交换器101内，通过低温流体对热交换器101处的空气进行吸热降温，通过风扇组件105将降温的气流输送至服务器300内进行散热，而吸收热量的流体重新输送会储液箱102内，通过制冷机构200进行降温。
其中所述流体选用纳米流体，作为一种新型的高效、高传热性能的能量输运工质，纳米流体可有效提高系统的传热性能，满足机房机柜更高密度，更高负荷的传热冷却要求。
进一步的所述热交换器101包括支撑架以及流体通道，所述流体通道安装在支撑架上，用于供流体流动，相比于传统服务器300，本发明虽然在服务器300内部增加热交换器101以及风扇组件105，由于热交换器101的制冷效果较好，使得热交换器101和风扇组件105的规格均较小，使得不会增加原始服务器300的轮廓尺寸。
在进一步的所述流体通道上安装有高密度的金属翅片1011，便于其内的纳米流体与环境空气进行换热，热交换器101内部的液冷流道1012与端部的液冷入口接头1014，液冷出口接头1013通过焊接工艺连接，组成一套完整的热交换器101，热交换器101的液冷入口接头1014，液冷出口接头1013通过管路连接储液箱102，由此组成一个封闭循环的液冷管路。
具体的所述储液箱102内设置有温度控制器，包括温度感应器以及控制器，所述温度感应器设置在储液箱102内，用于感应储液箱102内的温度信息，所述控制器用于接收温度感应器的温度信息，并控制制冷机构200进行制冷作业，温度监控模块持续采集液冷管路中纳米流体的温度，智能控制制冷系统内的压缩机202启停，液冷管路内的纳米流体温度超过设定温度时，压缩机202启动，低于设定温度时，压缩机202停止工作，达到更好的节能效果；
进一步的，所述制冷机构200包括蒸发器203以及冷凝器201，所述蒸发器203设置在储液箱102内，用于对储液箱102内的流体进行降温，经过冷却系统蒸发器203降温的纳米流体经储液箱102的出液口，通过液冷管路流入热交换器101的液冷入口，并流入到热交换器101内部的液冷流道1012，液冷流道1012内的低温的纳米流体通过热传导的方式，持续保持热交换器101的液冷流道1012以及金属翅片1011处于较低温度状态；
热交换器101布置在液冷机柜内部服务器300进风口侧，工作时由于热交换器101处于较低温状态，低温的金属翅片1011始终与周围空气进行热量交换，降低了热交换器101金属翅片1011之间的空气温度，开启风扇，带动金属翅片1011之间的低温空气向液冷机柜内部服务器300进风口移动，从而把低温空气送入服务器300内部，达到降低服务器300内部的芯片温度的作用。
本发明与传统散热方式相比，通过室内空调进行散热，受空调室内机在机房内安装位置的影响，机房内各机柜会因距离空调室内机远近而有散热效果的差异，而液冷机柜采用单个机柜独立散热，由统一的冷却系统进行冷却，保证机房内所有机柜都能在相同温度下工作，无较大温差。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，其特征在于，包括散热机构以及制冷机构；
其中所述散热机构包括储液箱以及多组包括热交换器，多组所述热交换器分别安装在对应服务器上，所述热交换器的输出端和输入端分别与储液箱上的输入端和输出端连通，所述储液箱上安装有泵机，所述泵机用于将储液箱内的低温流体输送至热交换器，所述热交换器处安装有风扇组件，所述风扇组件用于将热交换器冷却的气流输送至服务器内；
所述制冷机构用于对储液箱内的流体进行降温。
2.根据权利要求1所述的一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，其特征在于，所述流体选用纳米流体。
3.根据权利要求1所述的一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，其特征在于，所述热交换器包括支撑架以及流体通道，所述流体通道安装在支撑架上，用于供流体流动。
4.根据权利要求3所述的一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，其特征在于，所述流体通道上安装有高密度的金属翅片。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，其特征在于，所述储液箱内设置有温度控制器，包括温度感应器以及控制器，所述温度感应器设置在储液箱内，用于感应储液箱内的温度信息，所述控制器用于接收温度感应器的温度信息，并控制制冷机构进行制冷作业。
6.根据权利要求5所述的一种以纳米流体作为介质的5G基站机房节能液冷系统，其特征在于，所述制冷机构包括蒸发器以及冷凝器，所述蒸发器设置在储液箱内，用于对储液箱内的流体进行降温。
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