CN116390457A - 一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法 - Google Patents
一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116390457A CN116390457A CN202310578104.XA CN202310578104A CN116390457A CN 116390457 A CN116390457 A CN 116390457A CN 202310578104 A CN202310578104 A CN 202310578104A CN 116390457 A CN116390457 A CN 116390457A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- heat exchange
- pipe
- information equipment
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 39
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
- H05K7/20781—Liquid cooling without phase change within cabinets for removing heat from server blades
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
- H05K7/20745—Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/208—Liquid cooling with phase change
- H05K7/20818—Liquid cooling with phase change within cabinets for removing heat from server blades
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20836—Thermal management, e.g. server temperature control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
本发明属于数据中心散热技术领域，公开了一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法，冷源通过三通管分别与螺旋换热管和空调设备散热管连通，螺旋换热管用于将数据机房中的热量与冷管换热，与空调设备散热管共同给家用热水系统提供热水；空调设备散热管与空调设备换热管相连接，并接入空调设备冷凝器进行换热；循环工质散热管与信息设备换热管相连接，并接入信息设备内进行换热。本发明充分利用数据中心冷却后的余热，增加能系统整体的能源效率。液体冷却剂可自身循环，无需外部提供冷水，提高了系统安全性。采用混合制冷方式，兼具风冷结构简单造价低等优点，又综合了液体制冷剂冷却效率高，且环保的优势。
Description
技术领域
本发明属于数据中心散热技术领域，尤其涉及一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法。
背景技术
目前，风冷配合地下送风，冷气进入冷通道，经服务器升温后回到空调完成循环是应用历史最长，客户接受度最高的传统方式，具备造价低，结构简单等优势，但其冷却效率相对较低且无法应用于大功率机柜制冷需求。散热技术较强的行级散热，虽然增强了设备功率的限制，但是其也有机房得柜率下降，冷却水供应量过大且等局限性。并且现有传统数据中心冷却方式即便有服务器本身相应配置的散热结构能使其由服务器机箱内散出，但被柜体面板比较密集地阻隔后，又会使热量聚集在柜体内而无法及时有效的排出，造成数据机房内温度过高，影响服务器的使用寿命。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
1)能耗较高：传统的冷却方式需要使用大量的能源来维持数据中心的温度，这会增加数据中心的运营成本。
2)空间限制：由于传统的冷却方式需要安装大型的空调设备和冷却设备，因此需要占用大量的空间，这使得数据中心的空间利用率较低。
3)维护困难：传统的冷却方式需要经常进行维护和清洁，否则设备很容易出现故障，这需要大量的时间和人力成本。
4)环境影响：传统的冷却方式会产生大量的热量和废水，对环境造成一定的影响，这需要进行处理和处理成本。
5)不适应高密度服务器：随着数据中心服务器的不断升级和变化，传统的冷却方式已经不能适应高密度服务器的需求，因为这些服务器的发热量更大，需要更高效的散热技术来维持温度，而传统的冷却方式无法满足这种需求。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法。
本发明是这样实现的，一种数据中心螺旋管换热冷却系统包括：
冷源，通过三通管分别与螺旋换热管和空调设备散热管连通，用于利用冷冻水进行制冷；
螺旋换热管设置于机房顶部，以冷冻水作为冷管，循环工质散热管为热管，用于将数据机房中的热量与冷管换热，与空调设备散热管共同给家用热水系统提供热水；
空调设备散热管，与空调设备换热管相连接，并接入空调设备冷凝器进行换热；
循环工质散热管，与信息设备换热管相连接，并接入信息设备内进行换热。
进一步，所述信息设备两柜为一组，信息设备内电子芯片与热管散热器连接，在机柜加设信息设备换热管以加强换热。
进一步，所述信息设备的柜面与机房地面均布设有通风口。
进一步，所述一组信息设备两侧均设置有一台空调设备，空调设备位于信息设备两侧，并将一组机柜与空调设备设置为一组冷却单元。
进一步，各组冷却单元相互连接，并通过信息设备换热管、空调设备换热管与冷冻水进行换热。
进一步，所述信息设备换热管表面布有导向翅片。
进一步，一组信息设备下方设置一台鼓风机，鼓风机用于形成向上的气流以进一步加强信息设备散热过程。
进一步，所述机房地板下通道单元底部设置有地漏和漏水探测器，用于系统防水。
进一步，所述数据中心螺旋管散热系统采用冷冻水作为冷源。
本发明的另一目的在于提供一种数据中心螺旋管换热冷却方法，所述数据中心螺旋管换热冷却方法包括：
步骤一，空调设备产生的压缩冷气通过管道输送到热管换热器的进气口。由于热管换热器内部为多个有序排列的金属热管，通过静压将冷气从散热器底部推向顶部，在顶部排出热气，从而使得散热器内的温度不断下降，为信息设备提供低温的工作环境；
步骤二，冷气通过静压推动至热管换热器，热管换热器与信息设备连接，将信息设备产生的热量传递给热管换热器。具体而言，信息设备中的空气进入热管换热器后，会和热管内的工质进行热传递，使得热管内的工质沸腾后产生蒸汽，然后通过热管的内壁和外壁传递到热管的另一端，进而与信息设备接触，释放热量。同时，信息设备换热管会吸收来自热管散热器的热量，并与管内冷冻水进行换热，进一步降低信息设备的温度。冷冻水会在信息设备降温后，再次进入热管换热器，进行下一轮循环，达到持续将信息设备产生的热量传递到冷却水中的效果。
在此过程中，信息设备的温度不断降低，得以在相对低温的环境中进行运转，并有效防止因过高的温度导致设备损坏、故障和数据丢失等问题的发生。而通过不断循环流动的冷却水，则可以带走信息设备所产生的热量，从而保证其稳定的运转。
步骤三，信息设备换热管将从信息设备内部吸收的热量转移到散热管中，由于热量的传递，信息设备换热管内部的温度不断升高。然后，经过回流的工序后，信息设备换热管会与下一个冷却单元建立新的换热接口，这个初始冷却单元可以是散热器或其他信息设备的换热管等。在接下来的过程中，经过一系列的换热和温度升高的循环，管内温度会进一步升高，接着进入螺旋换热管系统中，将管内的热量传递给冷凝水和降温水进行换热，从而达到降低温度的目的。最终，降低温度的水会再次进入信息设备换热管中，进行新一轮的循环往复，维持数据中心系统的正常运行。通过循环运作，这种系统在一定程度上可以降低数据中心的耗能和维护成本，提供更加高效的散热解决方案。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一、在解决传统数据中心空调散热系统存在的高能耗、高成本、散热效果不佳、噪音大等问题方面具有积极的效果，其主要的优点包括但不限于：
高效节能：采用螺旋管换热冷却系统，有效利用循环系统和换热技术，降低数据中心的耗能和维护成本，比传统的空调散热系统更加节能，兼具风冷结构简单造价低等优点，又综合了液体制冷剂冷却效率高，且环保的优势。
散热效果卓越：这种系统通过高效的热管换热器和信息设备换热管，可以快速而稳定地将信息设备产生的热量传递给冷却水，同时降低信息设备的温度，达到高效的散热效果。
噪音小：相比传统空调制冷系统，这种散热冷却系统噪音更小，对于正在使用数据中心的人员和设备影响更小。
扩展性好：由于采用了螺旋管换热冷却系统，系统结构更紧凑，更具扩展性，可以进行分布式部署，适用于多种场景。
第二、本发明充分利用数据中心冷却后的余热，增加能系统整体的能源效率。液体冷却剂可自身循环，无需外部提供冷水，提高了系统安全性。采用混合制冷方式，兼具风冷结构简单造价低等优点，又综合了液体制冷剂冷却效率高，且环保的优势。
第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在其商业价值与克服技术偏见：
首先，本发明采用了先进的螺旋管换热技术，结合信息设备的换热管，能够提供更加高效的散热解决方案，有望在以下方面创造商业价值：
提高散热水平竞争力：数据中心作为数字经济的基础设施，面临日益激烈的竞争。采用本发明提出的散热冷却系统能够提高数据中心的效率和性能，从而增强数据中心的竞争力。
降低成本：散热是数据中心的重要成本之一，而采用本发明提出的散热冷却系统可以实现更高效的散热，降低能耗和维护成本，从而降低总体成本。
提高可靠性：散热系统的可靠性对数据中心的正常运行至关重要。采用本发明提出的散热冷却系统，能够提高系统的可靠性和稳定性，从而保障数据中心的正常运行，减少停机时间和损失。
推广应用：随着数字经济的快速发展，数据中心的需求不断增加，而采用本发明提出的散热冷却系统，能够满足不同规模的数据中心需求，具有广泛的应用前景和商业推广价值。
其次，本发明的特色在于采用先进的螺旋管换热技术，结合信息设备内置的换热管，在保证散热效果和稳定性的基础上，能够大幅度降低能耗和维护成本。相比传统的空调制冷系统，本发明能够有效解决数据中心的散热问题，对军事、金融等安全要求极高的行业应用更具有优势。同时，本发明结构紧凑，易于扩展和分布式部署。在实际应用中，采用这种散热冷却系统能够提高数据中心的效率和性能，降低能耗和成本，增强数据中心的可靠性和竞争力。
本发明克服的技术偏见主要包括：传统的空调散热系统存在能耗高、成本高、噪音大等问题，通常会导致数据中心的贵重设备过热或操作不稳定。而本发明采用了螺旋管换热技术和信息设备内置换热管相结合的方法，有效解决了这一问题，提高了数据中心的效率和稳定性，具有更高的经济效益和实用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的数据中心螺旋管换热冷却系统及方法的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的信息设备换热管的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的数据中心螺旋换热管俯视图；
图中：1、冷源；2、三通管；3、空调设备；4、信息设备；5、家用热水系统；6、信息设备换热管；7、螺旋换热管；8、循环工质散热管；9、空调设备散热管；10、空调设备换热管；11、鼓风机；12、导向翅片；701、冷源冷管；702、循环工质热管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，本发明实施例提供的数据中心螺旋管换热冷却系统包括：冷源1、三通管2、空调设备3、信息设备4、家用热水系统5、信息设备换热管6、螺旋换热管7、循环工质散热管8、空调设备散热管9、空调设备换热管10、鼓风机11、导向翅片12、冷源冷管701、循环工质热管702。
冷源1位于机房上方，其作用为对整个螺旋管换热冷却系统提供冷却水；三通管2将来自冷源1的冷冻水分为两个方向：螺旋换热管7方向与空调设备换热管9方向；空调设备3设置于信息设备4旁；鼓风机11位于信息设备4的正下方；循环工质散热管8与信息设备换热管6相连接；空调设备散热管9与空调设备换热管10相连接；螺旋换热管7位于机房上方；螺旋换热管7中的冷管与空调设备散热管9与家用水系统5相连接；一组信息设备4位于一组空调设备3中间，形成一个冷却单元并毗邻布置；所属信息设备换热管6表面布有导向翅片12；信息设备4下地面布有通风孔以便鼓风机11对信息设备4的进一步冷却；
信息设备4位于鼓风机11正上方，其下地面布有通风口；信息设备换热管6位于信息设备4内，其上布有导向翅片12。
本发明实施例中的空调设备3内设置空调设备换热管10，并与空调冷凝器换热。
本发明实施例中的空调设备散热管9与螺旋换热管7中的冷管吸热升温后，进入家用热水系统5为住户提供热水。
本发明实施例中的机房地板下通道单元底部设置有地漏和漏水探测器，用于进行防水。
本发明实施例中的空调设备3与信息设备4交叉布置。
本发明实施例中的空调设备3采用冷冻水作为冷源。
图2是本发明实施例提供的信息设备换热管6的剖面结构示意图；为了进一步增大散热作用，其上设置导向翅片12，来自鼓风机11的冷气会在导向翅片12的作用下在信息设备4内形成气旋，同时信息设备4底部的气孔会进入向上的气流，最终形成向上的冷气旋，实现了良好的散热效果。
图3是本发明实施例提供的数据中心螺旋换热管俯视图；冷源冷管701与循环工质热管702螺旋布置，采用此布局是为了增强系统换热能力。
本发明的工作原理是：本发明提供的数据中心螺旋管换热冷却系统在使用时的冷却循环过程包括：来自冷源1的冷冻水通过三通阀2形成2个方向：螺旋换热管7方向与空调设备换热管9方向；螺旋换热管701与循环工质热管702进行换热，最终进入家用热水系统；空调设备换热管9接收来自冷源1的冷冻水，藉由空调设备换热管10与空调设备3中的冷凝器进行换热，温度升高最终进去家用热水系统；8为循环工质散热管，可采用冷冻水作为循环工质，冷冻水经由信息设备换热管6温度升高，进入螺旋散热管7形成循环工质热管702并于来自冷源的冷源冷管701换热，温度降低再次进入下一轮循环。
作为优选实施例，本发明实施例提供的数据中心螺旋管换热冷却方法包括：
步骤一，空调设备产生的压缩冷气通过管道输送到热管换热器的进气口。由于热管换热器内部为多个有序排列的金属热管，通过静压将冷气从散热器底部推向顶部，在顶部排出热气，从而使得散热器内的温度不断下降，为信息设备提供低温的工作环境；
步骤二，冷气通过静压推动至热管换热器，热管换热器与信息设备连接，将信息设备产生的热量传递给热管换热器。具体而言，信息设备中的空气进入热管换热器后，会和热管内的工质进行热传递，使得热管内的工质沸腾后产生蒸汽，然后通过热管的内壁和外壁传递到热管的另一端，进而与信息设备接触，释放热量。同时，信息设备换热管会吸收来自热管散热器的热量，并与管内冷冻水进行换热，进一步降低信息设备的温度。冷冻水会在信息设备降温后，再次进入热管换热器，进行下一轮循环，达到持续将信息设备产生的热量传递到冷却水中的效果。
在此过程中，信息设备的温度不断降低，得以在相对低温的环境中进行运转，并有效防止因过高的温度导致设备损坏、故障和数据丢失等问题的发生。而通过不断循环流动的冷却水，则可以带走信息设备所产生的热量，从而保证其稳定的运转。
步骤三，信息设备换热管将从信息设备内部吸收的热量转移到散热管中，由于热量的传递，信息设备换热管内部的温度不断升高。然后，经过回流的工序后，信息设备换热管会与下一个冷却单元建立新的换热接口，这个初始冷却单元可以是散热器或其他信息设备的换热管等。在接下来的过程中，经过一系列的换热和温度升高的循环，管内温度会进一步升高，接着进入螺旋换热管系统中，将管内的热量传递给冷凝水和降温水进行换热，从而达到降低温度的目的。最终，降低温度的水会再次进入信息设备换热管中，进行新一轮的循环往复，维持数据中心系统的正常运行。通过循环运作，这种系统在一定程度上可以降低数据中心的耗能和维护成本，提供更加高效的散热解决方案。
本发明的应用实施价值主要体现在以下几个方面：
提高数据中心的效率和性能：本发明采用螺旋管换热技术和服务于信息设备的换热管相结合的方法，能够更加高效地将信息设备产生的热量传递给冷却水，提高系统的效率和性能，提高数据中心的运行效率。
降低能耗和成本：相比传统的空调散热系统，本发明采用的技术能够降低数据中心的能耗和维护成本，从而降低数据中心的总体成本，提升经济效益和竞争力。
提高系统的可靠性：本发明设计的散热冷却系统具有更高的稳定性和可靠性，能够有效降低数据中心系统运行的不稳定因素，提高系统的可靠性和稳定性，保证数据中心的正常运行。
推广应用：本发明的技术方案可以广泛应用于各种规模的数据中心，可以在金融、军事、医疗等安全要求较高的领域中得到广泛应用。其具有较高的商业价值和前景。
本发明实施例提供的数据中心螺旋管换热冷却系统可安装有数据中心使用。
根据本发明提出的数据中心螺旋管换热冷却系统和方法，进行理论分析，以预测其实际实施效果：
效果预测：本发明提出的散热冷却系统采用螺旋管换热技术和信息设备内置的换热管相结合的方法，可以更加高效地将信息设备产生的热量传递给冷却水，同时降低信息设备的温度，达到高效的散热效果。因此，预计在实际应用中，本发明的散热冷却系统能够提高数据中心的效率和性能，降低能耗和成本，保障数据中心的正常运行。
可行性预测：本发明采用的螺旋管换热技术在工业和民用领域已经广泛应用，同时信息设备内置的换热管也是比较成熟的技术。因此，本发明提出的散热冷却系统和方法的技术可行性较高，同时结构紧凑，易于扩展和分布式部署，适用于各种规模的数据中心。
经济效益预测：散热问题是数据中心面临的一个重要问题，传统的空调散热系统存在能耗高、成本高、噪音大等问题，而本发明提出了一种更加高效、节能的数据中心散热冷却系统。采用这种系统能够提高数据中心的效率和性能，降低数据中心的总体成本。因此，从经济效益的角度来看，本发明具有较高的实际应用价值。
在本发明实施例中，信息设备的温度不断降低，得以在相对低温的环境中进行运转，并有效防止因过高的温度导致设备损坏、故障和数据丢失等问题的发生。而通过不断循环流动的冷却水，则可以带走信息设备所产生的热量，从而保证其稳定的运转。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，包括：
冷源，通过三通管分别与螺旋换热管和空调设备散热管连通，用于利用冷冻水进行制冷；
螺旋换热管设置于机房顶部，以冷冻水作为冷管，循环工质散热管为热管，用于将数据机房中的热量与冷管换热，与空调设备散热管共同给家用热水系统提供热水；
空调设备散热管，与空调设备换热管相连接，并接入空调设备冷凝器进行换热；
循环工质散热管，与信息设备换热管相连接，并接入信息设备内进行换热。
2.如权利要求1所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，所述信息设备两柜为一组，信息设备内电子芯片与热管散热器连接，在机柜加设信息设备换热管以加强换热。
3.如权利要求2所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，所述信息设备的柜面与机房地面均布设有通风口。
4.如权利要求2所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，所述一组信息设备两侧均设置有一台空调设备，空调设备位于信息设备两侧，并将一组机柜与空调设备设置为一组冷却单元。
5.如权利要求4所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，各组冷却单元相互连接，并通过信息设备换热管、空调设备换热管与冷冻水进行换热。
6.如权利要求1所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，所述信息设备换热管表面布有导向翅片。
7.如权利要求1所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，一组信息设备下方设置一台鼓风机，鼓风机用于形成向上的气流以进一步加强信息设备散热过程。
8.如权利要求1所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，所述机房地板下通道单元底部设置有地漏和漏水探测器，用于系统防水。
9.如权利要求1所述的数据中心螺旋管换热冷却系统，其特征在于，所述数据中心螺旋管散热系统采用冷冻水作为冷源。
10.一种用于实施权利要求1～9任意一项所述的数据中心螺旋管换热冷却系统的数据中心螺旋管换热冷却方法，其特征在于，包括：
步骤一，空调设备产生的压缩冷气通过管道输送到热管换热器的进气口；由于热管换热器内部为多个有序排列的金属热管，通过静压将冷气从散热器底部推向顶部，在顶部排出热气，从而使得散热器内的温度不断下降，为信息设备提供低温的工作环境；
步骤二，冷气通过静压推动至热管换热器，热管换热器与信息设备连接，将信息设备产生的热量传递给热管换热器；具体而言，信息设备中的空气进入热管换热器后，会和热管内的工质进行热传递，使得热管内的工质沸腾后产生蒸汽，然后通过热管的内壁和外壁传递到热管的另一端，进而与信息设备接触，释放热量；同时，信息设备换热管会吸收来自热管散热器的热量，并与管内冷冻水进行换热，进一步降低信息设备的温度。冷冻水会在信息设备降温后，再次进入热管换热器，进行下一轮循环，达到持续将信息设备产生的热量传递到冷却水中的效果；
步骤三，信息设备换热管将从信息设备内部吸收的热量转移到散热管中，由于热量的传递，信息设备换热管内部的温度不断升高；然后，经过回流的工序后，信息设备换热管会与下一个冷却单元建立新的换热接口，这个初始冷却单元可以是散热器或其他信息设备的换热管等；在接下来的过程中，经过一系列的换热和温度升高的循环，管内温度会进一步升高，接着进入螺旋换热管系统中，将管内的热量传递给冷凝水和降温水进行换热，从而达到降低温度的目的；最终，降低温度的水会再次进入信息设备换热管中，进行新一轮的循环往复，维持数据中心系统的正常运行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310578104.XA CN116390457A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310578104.XA CN116390457A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116390457A true CN116390457A (zh) | 2023-07-04 |
Family
ID=86975397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310578104.XA Pending CN116390457A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116390457A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116583094A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-11 | 卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公司 | 基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质 |
-
2023
- 2023-05-22 CN CN202310578104.XA patent/CN116390457A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116583094A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-11 | 卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公司 | 基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质 |
| CN116583094B (zh) * | 2023-07-12 | 2023-10-20 | 卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公司 | 基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104754924B (zh) | 液冷装置和辅助散热装置结合的服务器散热系统 | |
| CN107743354B (zh) | 数据中心机房的制冷系统和数据中心 | |
| CN104699207A (zh) | 风冷自然冷却热管空调和液冷装置结合的服务器散热系统 | |
| CN104703449B (zh) | 门式热管空调和液冷装置结合的服务器机柜散热系统 | |
| CN108235655B (zh) | 一种采用液冷散热的易插拔的服务器机柜 | |
| CN116390457A (zh) | 一种数据中心螺旋管换热冷却系统及方法 | |
| CN102833988A (zh) | 一种数据中心散热方案 | |
| CN112333989B (zh) | 适用于高热密度数据中心的微通道液冷耦合风冷系统 | |
| CN204466136U (zh) | 门式热管空调和液冷装置结合的服务器机柜散热系统 | |
| CN107182190A (zh) | 一种专用于对服务器进行散热的系统 | |
| CN110996618A (zh) | 一种数据中心、机房的水冷型相变冷却方法及装置 | |
| CN107548263B (zh) | 高热流密度机柜散热冷却方法及其复合换热器 | |
| CN111988973A (zh) | 气冷散热设备和冷却系统 | |
| CN104613556A (zh) | 电器元件的散热装置及具有其的空调器 | |
| CN204650407U (zh) | 风冷自然冷却热管空调和液冷装置结合的服务器散热系统 | |
| CN114071972A (zh) | 一种用于高功率密度机柜的泵驱双环路热管组合散热系统 | |
| CN204425887U (zh) | 液冷装置和辅助散热装置结合的服务器散热系统 | |
| CN206909031U (zh) | 一种专用于对服务器进行散热的系统 | |
| CN112867374A (zh) | 一种水冷热管双模机房空调 | |
| CN111526694B (zh) | 用于服务器机柜的液冷系统和服务器机柜 | |
| CN204425886U (zh) | 门式冷水换热装置和液冷装置结合的服务器机柜散热系统 | |
| CN213586803U (zh) | 用于数据中心的冷却系统 | |
| CN104703448A (zh) | 门式冷水换热装置和液冷装置结合的服务器机柜散热系统 | |
| CN114828588A (zh) | 一种两相流双循环多模式数据中心机柜散热系统 | |
| CN112236009A (zh) | 变频器专用水源冷却机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |