CN213273870U - 一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于节能环保技术领域，提供了一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，所述油箱的内部开设有容纳腔，且所述容纳腔内填充有冷却油，所述服务器容置于所述容纳腔内，所述油箱的对称两侧壁上分别开设有出油口和进油口，所述热能转换器包括第一螺旋通道和第二螺旋通道，所述第一螺旋通道和所述第二螺旋通道之间螺旋缠绕分布，且所述油箱的出油口和所述第一螺旋通道的进油口通过第一输油管相连通，热能转换器中的油流与水流采用全逆流流动方式转换热能，即热出水口处设在热油的入口处，水温相对更高，接近热油温度，油冷却后的出口处是冷水进口处，油温冷却至最低，接近冷水温度，热量转换效率75％～80％。
Description
技术领域
本实用新型属于节能环保技术领域，尤其涉及一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置。
背景技术
随着5G、云计算等新兴技术的大规模推广应用，用户对数据中心的需求正呈几何级爆发之势。
数据中心服务器在提供海量数据服务的同时，自身也在消耗着大量能源，而且数据中心对环境要求极高，往往依赖空调、冷水机等设备来降温，冷却部分的用能占到辅助设施用能的60％以上。
工信部公布的数据显示，截至2017年底，各类在用数据中心达28.5万个，全年耗电量超过1200亿千瓦时，约占我国全社会用电量的2％，超过全球单座发电量最高的三峡电站当年976.05亿千瓦时的发电量，与此同时，仅经营互联网业务的数据中心，规划在建机架到2017年底就达107万个，“预计未来几年数据中心的规模及能耗仍将保持30％以上的高速增长”。
工信部、国家机关事务管理局、国家能源局出台《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，要求到2022年，“数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的PUE达到1.4以下”。
因此，若能直接将余热收集，利用高效换热装置为社区供暖，变废为宝，可大幅降低冷却部份的能源消耗，降低数据中心的运营成本。
实用新型内容
本实用新型提供一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，旨在解决上述背景技术中提到的问题。
本实用新型是这样实现的，一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，包括服务器、油箱、循环泵、热能转换器和油水分离器。
所述油箱的内部开设有容纳腔，且所述容纳腔内填充有冷却油，所述服务器容置于所述容纳腔内，所述油箱的对称两侧壁上分别开设有出油口和进油口，所述热能转换器包括第一螺旋通道和第二螺旋通道，所述第一螺旋通道和所述第二螺旋通道之间螺旋缠绕分布，且所述油箱的出油口和所述第一螺旋通道的进油口通过第一输油管相连通，所述第一输油管上固定安装有循环泵，所述第一螺旋通道的出油口和所述油水分离器的进油口之间通过第二输油管相连通，所述油水分离器的出油口通过第三输油管和所述油箱的进油口相连通，所述第二螺旋通道的两端分别设置有进水口和出水口，且均连通有过水管。
优选的，所述第一螺旋通道的出油口的一侧设置有第二螺旋通道的进水口，且所诉第一螺旋通道的进油口的一侧设置有第二螺旋通道的出水口。
优选的，所述油水分离器包括若干隔板，若干所述隔板间隔、等间距的固定安装所述油水分离器的内底壁上，且所述油水分离器的进油口和出油口分别开设于所述油水分离器对称设置的两侧壁顶部位置。
优选的，所述油水分离器的内部还设置有在线含水检测仪，且所述在线含水检测仪和所述循环泵信号连接。
优选的，所述第一输油管的外壁上靠近所述循环泵的一侧固定安装有和所述循环泵信号连接的温度检测装置。
优选的，所述第一螺旋通道和第二螺旋通道的两端均设置有密封圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，直接将服务器的废热收集，利用高效换热装置为社区供暖，变废为宝，可大幅降低冷却部份的能源消耗，降低数据中心的运营成本，热能转换器中的油流与水流采用全逆流流动方式转换热能，即热出水口处设在热油的入口处，水温相对更高，接近热油温度，油冷却后的出口处是冷水进口处，油温冷却至最低，接近冷水温度，热量转换效率75％～80％，本装置内设有油水分离器，因秉承油比水轻的原则，故油会顺着各个隔板的顶部从进油口流至出油口，对系统中产生少量的水可实现油水分离，设置在线含水检测仪，一旦检测出油液含水，可报警、联锁，确保服务器运行安全。
附图说明
图1为现有的服务器油浸式冷却系统工艺流程图；
图2为本实用新型的工艺控制结构示意图；
图中：1-服务器、2-油箱、21-容纳腔、3-循环泵、4-热能转换器、41-第一螺旋通道、42-第二螺旋通道、5-油水分离器、51-隔板、6-温度检测装置、7-在线含水检测仪。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，包括服务器1、油箱2、循环泵3、热能转换器4和油水分离器5。
油箱2的内部开设有容纳腔21，且容纳腔21内填充有冷却油，服务器1容置于容纳腔21内，油箱2的对称两侧壁上分别开设有出油口和进油口，热能转换器4包括第一螺旋通道41和第二螺旋通道42，第一螺旋通道41和第二螺旋通道42之间螺旋缠绕分布，且油箱2的出油口和第一螺旋通道41的进油口通过第一输油管相连通，第一输油管上固定安装有循环泵3，第一螺旋通道41的出油口和油水分离器5的进油口之间通过第二输油管相连通，油水分离器5的出油口通过第三输油管和油箱2的进油口相连通，第二螺旋通道42的两端分别设置有进水口和出水口，且均连通有过水管。
在本实施方式中，通过在油箱2内开设容纳腔21，并且将服务器1放置在容纳腔21内，使得本装置在工作时通过填充在油箱2内的冷却油的流动带走服务器1工作时的热量，并通过热能装换器4将冷却油含带的热量吸收掉后，在流回油箱2，并持续对服务器1进行冷却，进一步的优选方案，热能转换器4通过将冷却油与水两种介质采用全逆流流动方式转换热能，即热出水口处设在热油的入口处，水温相对更高，油冷却的出口处是冷水进口处，油温冷却至最低，第二螺旋通道42中有源源不断的外部冷水流过，通过第一螺旋通道41的外壁和第二螺旋通道42的外壁相抵靠，间接换热冷却高温的冷却油，而升温的水收集起来，可为社区供暖，冷却过后的冷却油经过第二输油管流至油水分离器5，把冷却油和水彻底分开，只让冷却油重新流回油箱2中，优选的，添加油水分离器5，是为了以防万一，防止在热能转换器4换热时油水渗漏，导致服务器1进水短路，影响本装置的正常使用，同时增加维修成本。
请参阅图2，进一步的，第一螺旋通道41的出油口的一侧设置有第二螺旋通道42的进水口，且所诉第一螺旋通道41的进油口的一侧设置有第二螺旋通道42的出水口。
在本实施方式中，相较于现有技术，本实施方式采用热能转换器4，将冷却油与水两种介质采用全逆流流动方式转换热能，即热出水口处设在热油的入口处，水温相对更高，油冷却的出口处是冷水进口处，油温冷却至最低，第二螺旋通道42中有源源不断的外部冷水流过，通过第一螺旋通道41的外壁和第二螺旋通道42的外壁相抵靠，间接换热冷却高温的冷却油，而升温的水收集起来，可实现为社区供暖，充分利用了服务器1在工作时产生的热量，避免了热能的浪费。
请参阅图2，进一步的，油水分离器5包括若干隔板51，若干隔板51间隔、等间距的固定安装油水分离器5的内底壁上，且油水分离器5的进油口和出油口分别开设于油水分离器5对称设置的两侧壁顶部位置。
在本实施方式中，油水分离器5的作用在于因秉承着油比水轻的原理，故能够把冷却油和水彻底分开，只让冷却油通过油水分离器5一侧壁顶部开设的出油口重新流回油箱2中，添加油水分离器5，是为了以防万一，怕在热能转换器4换热时油水渗漏。
请参阅图2，进一步的，油水分离器5的内部还设置有在线含水检测仪7，且在线含水检测仪7和循环泵3信号连接。
在本实施方式中，油水分离器5底部设有油中含水在线含水检测仪7，一旦发现冷却油中含水量升高，便会通过与在线含水检测仪7信号连接的外部感应器控制警示灯发出闪烁的警灯，向工作人员发出警报，工作人员便可停机检查或更换新的热能转换器4，进一步的，当在线含水检测仪7测得冷却油中的含水量超出1％时，发出声光报警，声指警笛或高音喇叭，光是闪烁的警灯，当在线含水检测仪7测得冷却油中的含水量超出5％时，进入联锁程序，控制循环泵3停止输送冷却油，并且切换为备用热能转换器4工作，同时进行全系统检查。
请参阅图2，进一步的，第一输油管的外壁上靠近循环泵3的一侧固定安装有和循环泵3信号连接的温度检测装置6。
在本实施方式中，冷却油在整个系统内不断循环，当温度降低到工作人员预设温度值时，温度检测装置6控制循环泵3放慢冷却油循环速度，同时水流速度也在工作人员控制下缓慢降低，当冷却油温度升高时，温度检测装置6控制循环泵3加快冷却油循环速度，同时水流速度在工作人员控制下持续加快，作用在于能够保证热能的充分转化和吸收，避免热量重回油箱2，对服务器1造成损坏。
请参阅图2，进一步的，第一螺旋通道41和第二螺旋通道42的两端均设置有密封圈。
在本实施方式中，密封圈的作用在于能够更好的防止油水在热能转换器4内发生混合，避免了水顺冷却油流入油箱2，对服务器1造成损坏。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，在本装正常工作时，通过循环泵3控制油箱2内的冷却油顺第一输油管流入到第一螺旋通道41内，在将第二螺旋通道42接通外部水管，持续向第二螺旋通道42内输送水源，使得服务器1工作时产生的热量顺冷却油流至热能转换器4，并通过水流吸收掉冷却油内的温度，进而，即保证了服务器1不会因高温发生损坏，同时，也对热量进行了回收利用，便于对社区供暖，冷却完成的冷却油在经过油水分离器5过滤后，重新流回油箱2，继续吸收服务器1工作时产生的热量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，其特征在于：包括服务器(1)、油箱(2)、循环泵(3)、热能转换器(4)和油水分离器(5)；
所述油箱(2)的内部开设有容纳腔(21)，且所述容纳腔(21)内填充有冷却油，所述服务器(1)容置于所述容纳腔(21)内，所述油箱(2)的对称两侧壁上分别开设有出油口和进油口，所述热能转换器(4)包括第一螺旋通道(41)和第二螺旋通道(42)，所述第一螺旋通道(41)和所述第二螺旋通道(42)之间螺旋缠绕分布，且所述油箱(2)的出油口和所述第一螺旋通道(41)的进油口通过第一输油管相连通，所述第一输油管上固定安装有循环泵(3)，所述第一螺旋通道(41)的出油口和所述油水分离器(5)的进油口之间通过第二输油管相连通，所述油水分离器(5)的出油口通过第三输油管和所述油箱(2)的进油口相连通，所述第二螺旋通道(42)的两端分别设置有进水口和出水口，且均连通有过水管。
2.如权利要求1所述的一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，其特征在于：所述第一螺旋通道(41)的出油口的一侧设置有第二螺旋通道(42)的进水口，且所诉第一螺旋通道(41)的进油口的一侧设置有第二螺旋通道(42)的出水口。
3.如权利要求1所述的一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，其特征在于：所述油水分离器(5)包括若干隔板(51)，若干所述隔板(51)间隔、等间距的固定安装所述油水分离器(5)的内底壁上，且所述油水分离器(5)的进油口和出油口分别开设于所述油水分离器(5)对称设置的两侧壁顶部位置。
4.如权利要求3所述的一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，其特征在于：所述油水分离器(5)的内部还设置有在线含水检测仪(7)，且所述在线含水检测仪(7)和所述循环泵(3)信号连接。
5.如权利要求1所述的一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，其特征在于：所述第一输油管的外壁上靠近所述循环泵(3)的一侧固定安装有和所述循环泵(3)信号连接的温度检测装置(6)。
6.如权利要求1所述的一种服务器油浸式冷却系统的余热回收利用装置，其特征在于：所述第一螺旋通道(41)和第二螺旋通道(42)的两端均设置有密封圈。
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