CN203951720U - 一种idc机房散热系统 - Google Patents

Abstract

一种IDC机房散热系统，涉及散热技术领域，其包括风冷散热装置和水冷散热装置，水冷散热装置包括第一散热回路和第二散热回路；对于服务器CPU采取水冷散热，其他发热元件采用风冷散热，方便实施。有效地解决了高密度数据机房的散热高能耗问题，提高了散热效率。机房服务器CPU所产生的热量传入第一循环回路中的冷却水中，经过水热交换器再被第二循环回路中的冷水带走，最后散发到室外空气中；与传统完全采用精密空调的风冷散热模式相比，有效地降低了散热通道的热阻，由于CPU产生的热量占80%左右，因此，水冷散热装置可带走约80%的热量，剩下的热量由风冷散热装置带走，降低了空调的能耗，具有节能环保的特点。

Description

一种IDC机房散热系统

技术领域

 本实用新型涉及散热技术领域，特别是涉及一种IDC机房散热系统。

背景技术

随着数据业务需求的爆炸式增长，网络技术的迅速发展，在业务需求和IT技术的共同推动下，数据中心进入迅猛发展的时期。成千上万台服务器被集中的安装在同一IDC机房(互联网数据中心（Internet Data Center）简称IDC，就是电信部门利用已有的互联网通信线路、带宽资源，建立标准化的电信专业级机房环境，为企业、政府提供服务器托管、租用以及相关增值等方面的全方位服务)内，大幅度地提高了IT设备和机架功率密度。高热密度服务器机柜增加了功耗和能源成本，并对机房散热系统带来了严峻的挑战。传统的空调送风方式无法将冷风充分地送到机房各处，容易使热空气聚集在局部区域，影响服务器的性能；而且空调系统的能耗高，散热产生的噪音大。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种IDC机房散热系统，该IDC机房散热系统的散热效率高，可减轻空调系统的能耗，减少噪音。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种IDC机房散热系统，IDC机房内包括多个水冷机柜，水冷机柜放置服务器，服务器设有服务器水冷散热器，IDC机房内包括用于带走服务器散发于空气中的热量的风冷散热装置，其特征在于：所述IDC机房外设有用于带走服务器水冷散热器产生的热量的水冷散热装置，所述水冷散热装置包括第一散热回路和第二散热回路；

所述第一散热回路包括通过水冷管道依次连接的储水箱、水泵、第一进水压力感应器、进水温度感应器、第一比例调节阀、所述服务器水冷散热器、出水温度感应器、第二比例调节阀以及水热交换器；

所述第二散热回路包括通过水冷管道依次连接的水池、离心泵、第二进水压力感应器、所述水热交换器和冷却塔；

所述IDC机房外设有水冷站房，所述储水箱、水泵、第一进水压力感应器、进水温度感应器、第一比例调节阀、出水温度感应器、第二比例调节阀、水热交换器以及第二进水压力感应器均放置于水冷站房内。

其中，所述第一散热回路中含有三条储水箱与水泵串联的支路，所述三条支路并联。

其中，所述第一散热回路的水泵和进水压力感应器之间接有第一过滤器；所述第二散热回路的离心泵与所述第二进水压力感应器之间串接有第二过滤器。

其中，所述第一散热回路串接有空气散热器。

其中，所述第一散热回路的第二比例调节阀与水热交换器之间接有第一报警器；所述第二散热回路的所述水热交换器与所述冷却塔之间串接有第二报警器。

其中，所述风冷散热装置包括空调、架空地板与地面形成的送风通道、开设于架空地板上的送风可调百叶窗，天花板与屋顶形成的天花板回风通道、安装于所述天花板上的回风风机和回风可调百叶窗，所述回风风机正对所述回风可调百叶窗；相邻两台服务器背靠背形成冷通道，相邻的两台服务器面对面形成热通道，所述送风可调百叶窗正对所述冷通道设置，所述回风风机正对所述热通道设置，，所述空调的送风口正对所述送风通道，所述空调的回风口正对所述天花板回风通道。

其中，所述水冷散热器包括散热器固定板、热管水冷箱和水冷箱快速接头，所述热管包括依次连接的热管蒸发段、热管绝热段和热管冷凝段，所述热管蒸发段穿过散热器固定板，并与其紧密接触，热管蒸发段与散热器固定板一起固定于服务器的CPU上方，且与服务器的CPU紧密接触，所述热管冷凝段穿过所述水冷箱，且与所述水冷箱紧密接触；所述水冷箱位于服务器的外部，所述水冷箱快速接头外露于所述水冷箱，并且与所述水冷管道对接。

其中，所述水冷箱快速接头有两个。

其中，多个所述水冷散热器并联设置。

其中，所述水泵和离心泵均装有消音器。

本实用新型的有益效果：本实用新型的IDC机房散热系统，对于服务器CPU采取水冷散热,其他发热元件采用风冷散热,方便实施。有效地解决了高密度数据机房的散热高能耗问题，提高了散热效率。机房服务器CPU所产生的热量传入第一循环回路中的冷却水中，经过水热交换器再被第二循环回路中的冷水带走，最后散发到室外空气中；与传统完全采用精密空调的风冷散热模式相比，有效地降低了散热通道的热阻，由于CPU产生的热量占80%左右，因此，水冷散热装置可带走约80%的热量，剩下的热量由风冷散热装置带走，降低了空调的能耗，还能减少噪音具有节能环保的特点。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的一种IDC机房散热系统的水冷散热装置的结构示意图。

图2是本实用新型的一种IDC机房散热系统的风冷散热装置的结构示意图。

图1中包括有：

1——储水箱；

2——水泵；

3——第一过滤器；

4——第一进水压力感应器；

5——进水温度感应器；

6——第一比例调节阀；

7——服务器水冷散热器；

8——出水温度感应器；

9——第二比例调节阀；

10——第一报警器；

11——空气散热器；

12——水热交换器；

13——水池；

14——离心泵；

15——第二过滤器；

16——第二进水压力感应器；

17——第二报警器；

18——冷却塔。

图2中包括有：

19——服务器；

20——空调、201——空调的送风口、202——空调的回风口；

21——送风通道；

22——送风可调百叶窗；

23——回风风机；

24——回风可调百叶窗；

25——天花板回风通道。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的一种IDC机房散热系统，如图1所示，IDC机房内包括多个水冷机柜，水冷机柜放置服务器19，服务器19设有服务器水冷散热器7，IDC机房内包括用于带走服务器19散发于空气中的热量的风冷散热装置，本实施例中，IDC机房外设有用于带走服务器19的水冷散热器产生的热量的水冷散热装置，所述水冷散热装置包括第一散热回路和第二散热回路。

所述第一散热回路包括通过水冷管道依次连接的储水箱1、水泵2、第一进水压力感应器4、进水温度感应器5、第一比例调节阀6、所述服务器水冷散热器7、出水温度感应器、第二比例调节阀9以及水热交换器12。

在第一散热回路中，水泵2从储水箱1泵送温度较低的冷却水通过冷水管道进入IDC机房内各管道分支，流经各个服务器水冷散热器7，将服务器19所产热量带走，温度较高的水从IDC机房内的服务器水冷散热器7流出，流经水热交换器12将热量传给第二散热回路。

所述第二散热回路包括通过水冷管道依次连接的水池13、离心泵14、第二进水压力感应器16、所述水热交换器12和冷却塔18。在第二散热回路中，大型的离心泵14将冷却水从水池13中抽出并流入水热交换器12，经过水热交换器12，冷却水将第一散热回路中的冷却水中的热量带走，温度升高，温度较高的冷却水从水热交换器12出来后流经室外的冷却塔18，获得温度较低的冷却水再次流回水池13，经大型的离心泵14作用重复上述循环。

所述水泵2和离心泵14均装有消音器，可使得散热系统的噪音低。

在冷水流入IDC机房之前，进水温度感应器5和第一进水压力感应器4根据冷却水的温度和压力控制第一比例调节阀6调整进入机房内的水流量，确保冷却水温度低于机房内温度。水流出IDC机房后，出水温度感应器8根据水温控制第二比例调节阀9调整进入下一环节的水的流量。

本实施例的IDC机房散热系统，对于服务器19CPU采取水冷散热,其他发热元件采用风冷散热,方便实施。有效地解决了高密度数据机房的散热高能耗问题，提高了散热效率。机房服务器19CPU所产生的热量传入第一循环回路中的冷却水中，经过水热交换器12再被第二循环回路中的冷水带走，最后散发到室外空气中；与传统完全采用精密空调20的风冷散热模式相比，有效地降低了散热通道的热阻，由于CPU产生的热量占80%左右，因此，水冷散热装置可带走约80%的热量，剩下的热量由原来的空调20式风冷散热装置带走，降低了能耗，还能减少噪音，具有节能环保的特点。

其中，所述IDC机房外设有水冷站房，所述储水箱1、水泵2、第一进水压力感应器4、进水温度感应器5、第一比例调节阀6、出水温度感应器、第二比例调节阀9、水热交换器12以及第二进水压力感应器16均放置于水冷站房内，有效地避免了IDC机房高温的影响。

其中，所述第一散热回路中含有三条储水箱1与水泵2串联的支路，所述三条支路并联，可以确保其中某一水泵2支路故障时系统仍能正常运行，储水箱1除了储水外，还起到缓冲作用。

其中，所述第一散热回路的水泵2和进水压力感应器之间接有第一过滤器3，可将经过一个工作循环后的自来水中的杂质过滤掉，避免影响设备性能；所述第一散热回路的第二比例调节阀9与水热交换器12之间接有第一报警器10，当三组水泵2或储水箱1都出现故障时，第一报警器10发出报警信号。

其中，所述第一散热回路串接有空气散热器11，空气散热器11可以带走水冷站房内空气的热量，使水冷站房温度保持在适宜范围内。

其中，所述第二散热回路的离心泵14与所述第二进水压力感应器16之间串接有第二过滤器15，可将经过一个工作循环后的自来水中的杂质过滤掉，避免影响设备性能；所述第二散热回路的所述水热交换器12与所述冷却塔18之间串接有第二报警器17，当第二散热回路中出现故障如压力超出了调节范围，设备故障或管道断裂而无法正常工作时，第二报警器17发出报警信号，方便检测和维修。

具体的，如图2所示，所述风冷散热装置包括空调20、架空地板与地面形成的送风通道21、开设于架空地板上的送风可调百叶窗22、天花板与屋顶形成的天花板回风通道25、安装于所述天花板上的回风风机23和回风可调百叶窗24，所述回风风机23正对所述回风可调百叶窗24；相邻两台服务器19背靠背形成冷通道，相邻的两台服务器19面对面形成热通道，所述送风可调百叶窗22正对所述冷通道设置，所述回风风机23正对所述热通道设置，所述空调的送风口201正对所述送风通道21，所述空调的回风口202正对所述天花板回风通道25。

空调的送风口201向架空地板与地面形成的送风通道21吹送恒温恒湿的冷空气。IDC机房内，水冷机柜以面对面、背靠背的方式间隔排列，形成冷热通道相互间隔的布置形式。水冷机柜中服务器19的进风口所对的通道形成冷通道，冷空气从冷通道中被吸入服务器19中，服务器19的排风口所对的通道形成热通道，服务器19所排出的热空气在热通道中聚集并被回风风机23吸入通过回风可调百叶窗24回到天花板回风管道中。可调式百叶窗的开启程度是根据临近的水冷机柜中服务器19的负荷情况进行变化。

具体的，所述水冷散热器包括散热器固定板、热管水冷箱和水冷箱快速接头，所述热管包括依次连接的热管蒸发段、热管绝热段和热管冷凝段，所述热管蒸发段穿过散热器固定板，并与其紧密接触，热管蒸发段与散热器固定板一起，固定于服务器19的CPU上方，且与服务器19的CPU紧密接触，所述热管冷凝段穿过所述水冷箱，且与所述水冷箱紧密接触；所述水冷箱位于服务器19的外部，所述水冷箱快速接头外露于所述水冷箱，并且与所述水冷管道对接。流经热管的冷却水将CPU的热量带到服务器19外部的水冷箱，再将温度提升的冷却水作进一步处理，由于热管式的水冷散热器的散热能力较强，IDC机房的环境温度可以维持在一个相对较理想的温度，从而进一步减轻了传统空调20系统的能耗。

其中，所述水冷箱快速接头有两个，可接入两条管道供水到服务器水冷散热器7，当其中的一条管道出现故障时，另一管道仍能正常供水，确保系统能正常运行，具有良好的自平衡性和可靠性，并且每一管段和未来设备可在系统不停运的情况下进行维修。

其中，多个所述水冷散热器并联设置，管道各分支处和服务器19支路都串联有流量控制阀，能够确保流经每个服务器19的冷水流量相同。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种IDC机房散热系统，IDC机房内包括多个水冷机柜，水冷机柜放置服务器，服务器设有服务器水冷散热器，IDC机房内包括用于带走服务器散发于空气中的热量的风冷散热装置，其特征在于：所述IDC机房外设有用于带走服务器水冷散热器产生的热量的水冷散热装置，所述水冷散热装置包括第一散热回路和第二散热回路；

所述第一散热回路包括通过水冷管道依次连接的储水箱、水泵、第一进水压力感应器、进水温度感应器、第一比例调节阀、所述服务器水冷散热器、出水温度感应器、第二比例调节阀以及水热交换器；

所述第二散热回路包括通过水冷管道依次连接的水池、离心泵、第二进水压力感应器、所述水热交换器和冷却塔；

所述IDC机房外设有水冷站房，所述储水箱、水泵、第一进水压力感应器、进水温度感应器、第一比例调节阀、出水温度感应器、第二比例调节阀、水热交换器以及第二进水压力感应器均放置于水冷站房内。

2.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述第一散热回路中含有三条储水箱与水泵串联的支路，所述三条支路并联。

3.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述第一散热回路的水泵和进水压力感应器之间接有第一过滤器；所述第二散热回路的离心泵与所述第二进水压力感应器之间串接有第二过滤器。

4.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述第一散热回路串接有空气散热器。

5.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述第一散热回路的第二比例调节阀与水热交换器之间接有第一报警器；所述第二散热回路的所述水热交换器与所述冷却塔之间串接有第二报警器。

6.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述风冷散热装置包括空调、架空地板与地面形成的送风通道、开设于架空地板上的送风可调百叶窗，天花板与屋顶形成的天花板回风通道、安装于所述天花板上的回风风机和回风可调百叶窗，所述回风风机正对所述回风可调百叶窗；相邻两台服务器背靠背形成冷通道，相邻的两台服务器面对面形成热通道，所述送风可调百叶窗正对所述冷通道设置，所述回风风机正对所述热通道设置，所述空调的送风口正对所述送风通道，所述空调的回风口正对所述天花板回风通道。

7.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述水冷散热器包括散热器固定板、热管水冷箱和水冷箱快速接头，所述热管包括依次连接的热管蒸发段、热管绝热段和热管冷凝段，所述热管蒸发段穿过散热器固定板，并与其紧密接触，热管蒸发段与散热器固定板一起固定于服务器的CPU上方，且与服务器的CPU紧密接触，所述热管冷凝段穿过所述水冷箱，且与所述水冷箱紧密接触；所述水冷箱位于服务器的外部，所述水冷箱快速接头外露于所述水冷箱，并且与所述水冷管道对接。

8.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述水冷箱快速接头有两个。

9.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：多个所述水冷散热器并联设置。

10.如权利要求1所述的一种IDC机房散热系统，其特征在于：所述水泵和离心泵均装有消音器。