一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，采用液體傳導(dǎo)的方式進(jìn)行散熱，散熱系統(tǒng)包括內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、外循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，首先，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑通過(guò)服務(wù)器熱管組件吸收服務(wù)器核心部件的散熱，然后內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑流動(dòng)到中間換熱器與外循環(huán)流熱交換進(jìn)行散熱，外循環(huán)流吸收熱量之后再通過(guò)冷水塔將熱量散發(fā)到外界環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了自然散熱過(guò)程，通過(guò)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)散熱系統(tǒng)溫度的精確控制和節(jié)能運(yùn)行。本發(fā)明無(wú)需任何壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)，完全采用自然冷卻方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的有效散熱，節(jié)能效果非常顯著，同時(shí)，服務(wù)器芯片采用熱管間接冷卻方案，水不會(huì)直接進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)部，和其他直接液冷方案相比，可提高服務(wù)器的安全性。
【專利說(shuō)明】一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)房設(shè)備散熱系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)房與基站的設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量巨大，為維持設(shè)備的正常工作溫度，機(jī)房需要配置相關(guān)設(shè)備全年運(yùn)行給機(jī)房設(shè)備散熱。隨著信息行業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)房與基站建設(shè)速度增快，服務(wù)器的數(shù)量大幅度增加，其耗電量與散熱量也在不斷增加，機(jī)房散熱設(shè)備的需求也隨之增加，其節(jié)能性越來(lái)越受到生產(chǎn)商和用戶的廣泛關(guān)注。
[0003]傳統(tǒng)的機(jī)房降溫方式是降低機(jī)房空調(diào)溫度，然后再使低溫空氣進(jìn)入服務(wù)器，與散熱部件強(qiáng)制對(duì)流換熱，帶走服務(wù)器運(yùn)行時(shí)的熱量。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，服務(wù)器中的主要待散熱部件的CPU芯片自身溫度只需保持在6(T80°C之間，但由于空氣比熱容、空氣密度以及強(qiáng)制對(duì)流換熱系數(shù)比較低，如采用上述空氣冷卻的方式，只能通過(guò)降低空氣的溫度來(lái)確保足夠的散熱量，根據(jù)國(guó)標(biāo)的推薦，機(jī)房冷空氣溫度應(yīng)為24°C，而要全年保持24°C的室內(nèi)溫度，必須通過(guò)機(jī)械制冷方式實(shí)現(xiàn)。一般機(jī)房采用壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)全年運(yùn)行，制取低溫冷凍水或者低溫制冷劑來(lái)冷卻空氣；此外，空調(diào)還需要配置風(fēng)機(jī)強(qiáng)制機(jī)房空氣流動(dòng)散熱，配置加熱、加濕裝置保持機(jī)房的恒溫恒濕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種方式下，空調(diào)能耗占機(jī)房總能耗的359Γ45%，其中609Γ70%電量被壓縮機(jī)消耗。也有部分空調(diào)機(jī)組利用了室外冷源包括室外新風(fēng)、冷水系統(tǒng)自然冷卻，這種降溫方式主要通過(guò)減少壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，來(lái)達(dá)到節(jié)能目的，但是其他部件的耗電量也不能減少，并且夏季高溫時(shí)，仍然需要壓縮機(jī)制冷，采用空調(diào)自然冷卻時(shí)的節(jié)能效果大約可以達(dá)到50%左右，耗電量仍然比較大；此外，采用空氣調(diào)節(jié)方式的降溫，空調(diào)設(shè)備比較復(fù)雜，需要各種機(jī)械裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，初投資大，維護(hù)比較麻煩。
[0004]此外，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)器的運(yùn)算速度加快，服務(wù)器散熱量和機(jī)房散熱密度也隨之增長(zhǎng)，依靠大量空氣進(jìn)行散熱的方式局限性越發(fā)明顯。可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，從節(jié)能和散熱兩個(gè)角度來(lái)看，空氣冷卻的方式都已經(jīng)難以滿足服務(wù)器的散熱需求。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的空調(diào)利用純壓縮機(jī)制冷耗能大或空調(diào)機(jī)組利用室外冷源制冷設(shè)備復(fù)雜，初投資大，維護(hù)麻煩的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，包括服務(wù)器熱管組件、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、中間換熱器、外循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；
所述服務(wù)器熱管組件包括熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器，熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器通過(guò)連接管路連接；服務(wù)器熱管組件內(nèi)部充注制冷劑，制冷劑常溫常壓下為氣體；所述熱管蒸發(fā)器的一端直接與服務(wù)器散熱芯片接觸傳熱，熱管冷凝器與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行熱交換； 所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括內(nèi)循環(huán)水泵，內(nèi)循環(huán)水泵和中間換熱器通過(guò)內(nèi)循環(huán)管路連接，內(nèi)循環(huán)水泵、中間換熱器和服務(wù)器熱管組件散熱端通過(guò)內(nèi)循環(huán)管路連接形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)充注內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑，內(nèi)循環(huán)水泵提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)循環(huán)管路中的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑在內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路中流動(dòng)，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑與熱管冷凝器進(jìn)行熱交換；
所述外循環(huán)系統(tǒng)包括冷水塔、水箱和外循環(huán)水泵；冷水塔和水箱、水箱和外循環(huán)水泵、外循環(huán)水泵和中間換熱器、中間換熱器和冷水塔之間通過(guò)外循環(huán)管路連接起來(lái)形成外循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路，外循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)充注外循環(huán)流體，外循環(huán)水泵提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)管路中的流體流動(dòng)；
所述控制系統(tǒng)包括控制器、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器、外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器和外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器，內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器設(shè)置在內(nèi)循環(huán)水泵和服務(wù)器熱管組件之間，內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器設(shè)置在服務(wù)器熱管組件和中間換熱器之間；外循環(huán)冷卻塔進(jìn)水溫度傳感器設(shè)置在外循環(huán)水泵和中間換熱器之間，外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器設(shè)置在中間換熱器和冷水塔之間；所述內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器、外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器和外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器都與控制器電連接；所述內(nèi)循環(huán)水泵、冷水塔和外循環(huán)水泵都與控制器連接。
[0008]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器熱管組件設(shè)置多個(gè)，多個(gè)服務(wù)器熱管組件之間并聯(lián)連接。
[0009]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器熱管組件設(shè)置在服務(wù)器機(jī)柜外。
[0010]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器熱管組件與服務(wù)器一起置于機(jī)柜內(nèi)。
[0011]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置防水隔板，對(duì)各個(gè)服務(wù)器熱管組件的兩端進(jìn)行防護(hù)隔離。
[0012]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)循環(huán)水泵抽水端的管路上引出支路水管，支路水管頂端安裝定壓補(bǔ)水裝置，所述定壓補(bǔ)水裝置給內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)充純凈水并且調(diào)節(jié)管路的壓力。
[0013]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述冷水塔為開(kāi)放式冷水塔或者封閉式冷水塔；冷水塔內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)和噴淋水泵，用于對(duì)外循環(huán)流體進(jìn)行風(fēng)冷降溫和噴淋降溫處理。
[0014]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑和外循環(huán)流體采用水或者乙二醇溶液。
[0015]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑和外循環(huán)流體采用防凍乙二醇溶液。
[0016]所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述中間換熱器為板式換熱器或管殼式換熱器或套管式換熱器；中間換熱器一側(cè)流體為外循環(huán)流體，另一側(cè)流體為內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)提供一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，直接利用液體的循環(huán)，將服務(wù)器芯片的熱量傳導(dǎo)到室外，而且由于采用了比熱容、密度以及對(duì)流導(dǎo)熱效果較好的液冷致冷，只需利用35?50°C左右的液體為服務(wù)器散熱即可，這樣高溫的制冷工質(zhì)在各個(gè)季節(jié)，都可以通過(guò)自然冷卻方式獲得，取代現(xiàn)有的利用壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)制冷的空氣冷卻系統(tǒng)；同時(shí)服務(wù)器芯片和外部液冷系統(tǒng)之間采用熱管換熱部件進(jìn)行間接冷卻，可避免水直接進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)部，大幅度降低因水系統(tǒng)泄漏造成服務(wù)器損壞的幾率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明中二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明中二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)控制方法的步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]本發(fā)明提供的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，采取一個(gè)全新的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)房的散熱，采用液一液熱傳導(dǎo)的方式，直接將機(jī)房熱源散發(fā)的熱量傳遞到室外，取代常規(guī)空氣對(duì)流傳熱的方式(由于空氣本身的熱容比較低，空氣對(duì)流換熱的換熱系數(shù)很低，通過(guò)空氣作為中間介質(zhì)時(shí)，需要大量的空氣，且空氣溫度必須足夠低，那么必然要耗費(fèi)更多的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)以及采用高能耗的壓縮機(jī)方式制冷)，本發(fā)明采用液體傳導(dǎo)方式，液體的熱容是空氣的好幾倍，液體驅(qū)動(dòng)消耗的功率比較少，另外，液體流動(dòng)強(qiáng)制換熱系數(shù)比較高，液體溫度只需達(dá)到35?50°C即可滿足服務(wù)器的散熱量需求:如服務(wù)器芯片溫度達(dá)到65°C進(jìn)行散熱降溫，而內(nèi)循環(huán)液體溫度只需達(dá)到35?40°C、外循環(huán)液體溫度只需達(dá)到3(T35°C即可使服務(wù)器芯片達(dá)到散熱降溫要求，而3(T35°C的冷凍水(外循環(huán)液體溫度)可以直接依靠冷卻塔制取，服務(wù)器散熱形成自然溫度梯度，熱量自動(dòng)從高溫處傳導(dǎo)至低溫部件，無(wú)需通過(guò)外力制冷，所以采用液體導(dǎo)熱的方式時(shí)，CLF(Cooling Load Factor，制冷負(fù)載系數(shù)，定義為數(shù)據(jù)中心中制冷設(shè)備耗電與IT設(shè)備耗電的比值)可以輕松做到0.1以下；而采用現(xiàn)有常見(jiàn)的空氣散熱方式對(duì)服務(wù)器芯片進(jìn)行散熱，服務(wù)器芯片溫度達(dá)到65°C進(jìn)行散熱降溫時(shí)，機(jī)房空氣溫度需要達(dá)到24°C、冷凍水溫度需要達(dá)到7?12°C才可使服務(wù)器芯片達(dá)到散熱降溫要求，全年提供7?12°C的冷水必須依靠機(jī)械外力作用才能實(shí)現(xiàn)，所以采用空氣冷卻方式時(shí)，散熱系統(tǒng)的耗電量很大，CLF 一般情況下在0.3^0.8之間。而且本二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械傳動(dòng)部件只有幾個(gè)水泵，初投資、運(yùn)行、維護(hù)的費(fèi)用都比較低。
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖1列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]如圖1所示，本二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)包括服務(wù)器熱管組件100、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)200、中間換熱器300、外循環(huán)系統(tǒng)400和控制系統(tǒng)500，所述服務(wù)器熱管組件100中的制冷劑與服務(wù)器芯片進(jìn)行熱交換，服務(wù)器芯片降溫，制冷劑升溫；升溫后的制冷劑與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)200中的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑進(jìn)行熱交換，制冷劑降溫，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑升溫；升溫后的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑與外循環(huán)系統(tǒng)400中的外循環(huán)流體在中間換熱器300出進(jìn)行熱交換，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑降溫，外循環(huán)流體升溫，外循環(huán)流體再返回外循環(huán)系統(tǒng)400內(nèi)降溫，至此，完成服務(wù)器芯片的降溫過(guò)程。
[0024]所述服務(wù)器熱管組件100包括熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器，熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器通過(guò)連接管路連接；服務(wù)器熱管組件100內(nèi)部充注制冷劑，制冷劑常溫常壓下為氣體；所述熱管蒸發(fā)器的一端直接與服務(wù)器散熱芯片接觸傳熱，熱管冷凝器與內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑進(jìn)行熱交換；所述服務(wù)器熱管組件100可以與服務(wù)器一起置于機(jī)柜內(nèi)，也放置在機(jī)柜外；所述服務(wù)器熱管組件100設(shè)置多個(gè)，多個(gè)服務(wù)器熱管組件100之間并聯(lián)連接。
[0025]由于服務(wù)器內(nèi)安裝了各種電子元器件，為防止內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)200的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑泄漏損壞電子元器件，機(jī)柜內(nèi)設(shè)置防水隔板，對(duì)各個(gè)服務(wù)器熱管組件100的兩端進(jìn)行防護(hù)隔離，而服務(wù)器熱管組件100內(nèi)部充注制冷劑，即使發(fā)生泄漏也會(huì)立刻變成氣體，不會(huì)對(duì)電氣元件形成危害。
[0026]所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)200包括內(nèi)循環(huán)水泵210，內(nèi)循環(huán)水泵210和中間換熱器300通過(guò)內(nèi)循環(huán)管路連接，內(nèi)循環(huán)水泵210、中間換熱器300和服務(wù)器熱管組件100散熱端通過(guò)內(nèi)循環(huán)管路連接形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)充注內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑，內(nèi)循環(huán)水泵210提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)循環(huán)管路中的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑在內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路中流動(dòng)；所述內(nèi)循環(huán)水泵210與控制系統(tǒng)500連接。
[0027]所述內(nèi)循環(huán)水泵210抽水端的管路上引出支路水管，支路水管頂端安裝定壓補(bǔ)水裝置220，所述定壓補(bǔ)水裝置220給內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)200補(bǔ)充純凈水并且調(diào)節(jié)管路的壓力。所述內(nèi)循環(huán)水泵210和中間換熱器300的位置可以互換，即內(nèi)循環(huán)水泵210設(shè)置在中間換熱器300的出水管路上。
[0028]所述外循環(huán)系統(tǒng)400包括冷水塔410、水箱420和外循環(huán)水泵430 ;冷水塔410和水箱420、水箱420和外循環(huán)水泵430、外循環(huán)水泵430和中間換熱器300、中間換熱器300和冷水塔410之間通過(guò)外循環(huán)管路連接起來(lái)形成外循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路，外循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)充注外循環(huán)流體，外循環(huán)水泵430提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)管路中的流體流動(dòng)；所述冷水塔410和外循環(huán)水泵430都與控制系統(tǒng)500連接。
[0029]所述冷水塔410為開(kāi)放式冷水塔或者封閉式冷水塔。冷水塔410內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)和噴淋水泵，用于對(duì)外循環(huán)流體進(jìn)行風(fēng)冷降溫和噴淋降溫處理。
[0030]所述水箱420置于冷水塔410的出水管路上，在冬季運(yùn)行或者低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水箱中大量的蓄水提供足夠的熱容量，可以通過(guò)對(duì)冷水塔410運(yùn)行的調(diào)節(jié)保證水箱420內(nèi)的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。
[0031]所述外循環(huán)水泵430和中間換熱器300的位置可以互換，即外循環(huán)水泵430設(shè)置在中間換熱器300的進(jìn)水管路上。
[0032]所述內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑和外循環(huán)流體為水或者乙二醇溶液或者其他載冷劑。在冬天環(huán)境溫度低于0°c的場(chǎng)合，所述內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑和外循環(huán)流體宜采用乙二醇溶液或其它防凍液。
[0033]所述中間換熱器300可以為板式換熱器或管殼式換熱器或套管式換熱器或者其他液液換熱設(shè)備，中間換熱器300 —側(cè)流體為外循環(huán)流體，中間換熱器300另一側(cè)流體為內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑。
[0034]所述控制系統(tǒng)500包括控制器510、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器530、外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器和外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器，內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520設(shè)置在內(nèi)循環(huán)水泵210和服務(wù)器熱管組件100之間，內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器530設(shè)置在服務(wù)器熱管組件100和中間換熱器300之間；外循環(huán)冷卻塔進(jìn)水溫度傳感器設(shè)置在外循環(huán)水泵430和中間換熱器300之間，外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器設(shè)置在中間換熱器300和冷水塔410之間；所述內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器530、外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器和外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器都與控制器510電連接；所述內(nèi)循環(huán)水泵210、冷水塔410和外循環(huán)水泵430都與控制器510連接。
[0035]所述內(nèi)循環(huán)水泵210采用定頻或者變頻控制運(yùn)行，外循環(huán)水泵430采用定頻或者變頻控制運(yùn)行。
[0036]在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一個(gè)冷水塔410可以同時(shí)給多臺(tái)互相并聯(lián)連接的中間換熱器300提供經(jīng)過(guò)降溫的外循環(huán)流體，一個(gè)中間換熱器300也可以同時(shí)給多個(gè)互相并聯(lián)連接的機(jī)柜服務(wù)器提供經(jīng)過(guò)降溫的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑對(duì)機(jī)柜服務(wù)器進(jìn)行降溫冷卻。
[0037]下面列舉具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的具體工況，應(yīng)當(dāng)明確，這種工況只是多種運(yùn)行狀態(tài)中代表性的工況，服務(wù)器散熱芯片的溫度約為65°C，通過(guò)服務(wù)器熱管組件100的高效傳熱，服務(wù)器熱管組件100的散熱端溫度達(dá)到50°C，散熱端與內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑進(jìn)行熱交換，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑溫度為35°C，吸取服務(wù)器熱管組件100散熱端的熱量之后，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑溫度升至40°C，在內(nèi)循環(huán)水泵210的而驅(qū)動(dòng)下，40°C的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑回到中間換熱器300，與外循環(huán)流體進(jìn)行熱交換，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑放熱，溫度從40°C降低至35°C后，低溫的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑繼續(xù)回到服務(wù)器熱管組件100的散熱端吸收熱量，形成內(nèi)循環(huán)運(yùn)行環(huán)路；外循環(huán)流體在中間換熱器300時(shí)吸收內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑排出的熱量，溫度從30°C上升到35°C，在外循環(huán)水泵430作用力下流回冷水塔410進(jìn)行散熱，外循環(huán)流體溫度降低到30°C之后，繼續(xù)流向中間換熱器300進(jìn)行熱交換，形成外循環(huán)運(yùn)行環(huán)路。
[0038]如圖2所示，一種如上述所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的控制方法，具體包括以下步驟:
步驟AOO:控制器510判斷內(nèi)循環(huán)水泵210和外循環(huán)水泵430采用定頻或者變頻控制運(yùn)行，若內(nèi)循環(huán)水泵210和外循環(huán)水泵430均采用定頻控制運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行步驟BlO- B20 ;若內(nèi)循環(huán)水泵210采用定頻控制運(yùn)行，外循環(huán)水泵430采用變頻控制運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行步驟ClO-C60 ;若內(nèi)循環(huán)水泵210采用變頻控制運(yùn)行，外循環(huán)水泵430采用定頻控制運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行步驟DlO-步驟D20 ;若內(nèi)循環(huán)水泵210和外循環(huán)水泵430均采用變頻控制運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行步驟ElO-步驟 E60 ；
步驟BlO:通過(guò)內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)器的進(jìn)水溫度Tl，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋到控制器510;
步驟B20:控制器510根據(jù)Tl調(diào)節(jié)冷水塔410的風(fēng)機(jī)或噴淋水泵的轉(zhuǎn)速/頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如±1°C)，以滿足服務(wù)器的散熱需要；
步驟ClO:通過(guò)內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)器的進(jìn)水溫度Tl，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋到控制器510;
步驟C20:控制器510判斷外循環(huán)水泵430的頻率是否調(diào)節(jié)至最低，是，執(zhí)行步驟C30 ；否，執(zhí)行步驟C40 ； 步驟C30:控制器510判斷Tl是否在設(shè)定的精度范圍內(nèi)，是，執(zhí)行步驟C50 ;否，執(zhí)行步驟 C60 ；
步驟C50:控制器510控制保持外循環(huán)水泵430的頻率處于最低運(yùn)行頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如±1°C)，以滿足服務(wù)器的散熱需要；
步驟C60:控制器510控制保持外循環(huán)水泵430的頻率處于最低運(yùn)行頻率，同時(shí)調(diào)節(jié)冷水塔410的風(fēng)機(jī)或噴淋水泵的轉(zhuǎn)速/頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如± I°C)，以滿足服務(wù)器的散熱需要；
步驟C40:根據(jù)Tl調(diào)節(jié)外循環(huán)水泵430的頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如± 1°C )，以滿足服務(wù)器的散熱需要，同時(shí)降低外循環(huán)水泵430的功耗節(jié)能運(yùn)行；
步驟DlO:通過(guò)內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)器的進(jìn)水溫度Tl，通過(guò)內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器530實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)器的出水溫度T2，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋到控制器510 ；
步驟D20:控制器510根據(jù)Tl調(diào)節(jié)冷水塔410的風(fēng)機(jī)或噴淋水泵的轉(zhuǎn)速/頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如± I°C)，以滿足服務(wù)器的散熱需要；控制器510同時(shí)根據(jù)(T2-T1)的差值調(diào)節(jié)內(nèi)循環(huán)水泵210的頻率，使得(T2-T1)的差值保持在精度范圍內(nèi)(如±1°C)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)水泵210節(jié)能運(yùn)行的目的。
[0039]步驟ElO:通過(guò)內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器520實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)器的進(jìn)水溫度Tl，通過(guò)內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器530實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)器的出水溫度T2，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋到控制器510 ；
步驟E20:控制器510判斷外循環(huán)水泵430的頻率是否調(diào)節(jié)至最低，是，執(zhí)行步驟E30 ；否，執(zhí)行步驟E40 ；
步驟E30:控制器510判斷Tl是否低于設(shè)定的精度范圍，是，執(zhí)行步驟E50 ;否，執(zhí)行步驟 E60 ；
步驟E50:控制器510控制保持外循環(huán)水泵430的頻率處于最低運(yùn)行頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如±1°C)，以滿足服務(wù)器的散熱需要；控制器510同時(shí)根據(jù)(T2-T1)的差值調(diào)節(jié)內(nèi)循環(huán)水泵210的頻率，使得(T2-T1)的差值保持在精度范圍內(nèi)(如±1°C)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)水泵210節(jié)能運(yùn)行的目的；
步驟E60:控制器510控制保持外循環(huán)水泵430的頻率處于最低運(yùn)行頻率，同時(shí)調(diào)節(jié)冷水塔410的風(fēng)機(jī)或噴淋水泵的轉(zhuǎn)速/頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如± 1°C )，以滿足服務(wù)器的散熱需要；控制器510同時(shí)根據(jù)(T2-T1)的差值調(diào)節(jié)內(nèi)循環(huán)水泵210的頻率，使得(T2-T1)的差值保持在精度范圍內(nèi)(如±1°C)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)水泵210節(jié)能運(yùn)行的目的；步驟E40:控制器510根據(jù)Tl調(diào)節(jié)外循環(huán)水泵430的頻率，使得Tl保持在精度范圍內(nèi)(如土ΓΟ，以滿足服務(wù)器的散熱需要，同時(shí)降低外循環(huán)水泵430的功耗節(jié)能運(yùn)行；控制器510同時(shí)根據(jù)(T2-T1)的差值調(diào)節(jié)內(nèi)循環(huán)水泵210的頻率，使得(T2-T1)的差值保持在精度范圍內(nèi)(如± 1°C )，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)水泵210節(jié)能運(yùn)行的目的。
[0040]運(yùn)行時(shí)，通過(guò)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)200、外循環(huán)系統(tǒng)400的載冷劑循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)行自然對(duì)流換熱，將服務(wù)器核心CPU產(chǎn)生的熱量不斷散放到環(huán)境中，通過(guò)控制系統(tǒng)500精確控制服務(wù)器的進(jìn)水溫度，或者調(diào)節(jié)內(nèi)外循環(huán)水泵210的轉(zhuǎn)速以達(dá)到節(jié)能運(yùn)行之目的。
[0041]本二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)直接利用液體的循環(huán)，將服務(wù)器芯片的熱量傳導(dǎo)到室外，而且由于采用了比熱容、密度以及對(duì)流導(dǎo)熱效果較好的液冷致冷，只需利用35?50°C左右的液體為服務(wù)器散熱即可，這樣高溫的制冷工質(zhì)在各個(gè)季節(jié)，都可以通過(guò)自然冷卻方式獲得，取代現(xiàn)有的利用壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)制冷的空氣冷卻系統(tǒng)；同時(shí)服務(wù)器芯片和外部液冷系統(tǒng)之間采用熱管換熱部件進(jìn)行間接冷卻，可避免水直接進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)部，大幅度降低因水系統(tǒng)泄漏造成服務(wù)器損壞的幾率。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)器熱管組件、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、中間換熱器、外循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)； 所述服務(wù)器熱管組件包括熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器，熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器通過(guò)連接管路連接；服務(wù)器熱管組件內(nèi)部充注制冷劑，制冷劑常溫常壓下為氣體；所述熱管蒸發(fā)器的一端直接與服務(wù)器散熱芯片接觸傳熱，熱管冷凝器與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行熱交換； 所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括內(nèi)循環(huán)水泵，內(nèi)循環(huán)水泵和中間換熱器通過(guò)內(nèi)循環(huán)管路連接，內(nèi)循環(huán)水泵、中間換熱器和服務(wù)器熱管組件散熱端通過(guò)內(nèi)循環(huán)管路連接形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)充注內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑，內(nèi)循環(huán)水泵提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)循環(huán)管路中的內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑在內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路中流動(dòng)，內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑與熱管冷凝器進(jìn)行熱交換； 所述外循環(huán)系統(tǒng)包括冷水塔、水箱和外循環(huán)水泵；冷水塔和水箱、水箱和外循環(huán)水泵、外循環(huán)水泵和中間換熱器、中間換熱器和冷水塔之間通過(guò)外循環(huán)管路連接起來(lái)形成外循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路，外循環(huán)系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)充注外循環(huán)流體，外循環(huán)水泵提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)管路中的流體流動(dòng)； 所述控制系統(tǒng)包括控制器、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器、外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器和外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器，內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器設(shè)置在內(nèi)循環(huán)水泵和服務(wù)器熱管組件之間，內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器設(shè)置在服務(wù)器熱管組件和中間換熱器之間；外循環(huán)冷卻塔進(jìn)水溫度傳感器設(shè)置在外循環(huán)水泵和中間換熱器之間，外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器設(shè)置在中間換熱器和冷水塔之間；所述內(nèi)循環(huán)服務(wù)器進(jìn)水溫度傳感器、內(nèi)循環(huán)服務(wù)器出水溫度傳感器、外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器和外循環(huán)冷卻塔出水溫度傳感器都與控制器電連接；所述內(nèi)循環(huán)水泵、冷水塔和外循環(huán)水泵都與控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器熱管組件設(shè)置多個(gè)，多個(gè)服務(wù)器熱管組件之間并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器熱管組件設(shè)置在服務(wù)器機(jī)柜外。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器熱管組件與服務(wù)器一起置于機(jī)柜內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)置防水隔板，對(duì)各個(gè)服務(wù)器熱管組件的兩端進(jìn)行防護(hù)隔離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)循環(huán)水泵抽水端的管路上引出支路水管，支路水管頂端安裝定壓補(bǔ)水裝置，所述定壓補(bǔ)水裝置給內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)充純凈水并且調(diào)節(jié)管路的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述冷水塔為開(kāi)放式冷水塔或者封閉式冷水塔；冷水塔內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)和噴淋水泵，用于對(duì)外循環(huán)流體進(jìn)行風(fēng)冷降溫和噴淋降溫處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑和外循環(huán)流體采用水或者乙二醇溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑和外循環(huán)流體采用防凍乙二醇溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次水環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述中間換熱器為板式換熱器或管殼式換熱器或套管式換熱器；中間換熱器一側(cè)流體為外循環(huán)流體，另一側(cè)流體為內(nèi)循環(huán)環(huán)路載冷劑。
【文檔編號(hào)】F24F1/00GK104320953SQ201410480437
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】王旭, 劉文飛, 林湧雙, 何其振, 李志鋒, 朱坤元, 過(guò)松, 丘文博 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司