[發明專利]一種雙循環熱管列間散熱系統

有效

• 申請號: 202110892476.0
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113543605B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 周健健;劉志輝;馮劍超;龐曉風;許榮興;李賓;任夢
• 申請（專利權）人: 河北安瑞通信技術有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種雙循環熱管列間散熱系統，包括成列機柜、布置在成列機柜之間的熱管工質吸熱單元、熱管工質冷凝單元，熱管工質吸熱單元采用雙熱管換熱器雙系統設計，熱管工質冷凝單元可提供自然冷源冷凝模式、壓縮制冷冷凝模式和同時利用自然冷源與壓縮制冷冷凝模式等三種冷凝模式；布置在成列機柜之間的奇數位的熱管換熱器Ⅰ與熱管工質冷凝單元Ⅰ、Ⅱ連通，布置在成列機柜之間的偶數位的熱管換熱器Ⅰ與熱管工質冷凝單元Ⅲ、Ⅳ連通，布置在成列機柜之間的所有熱管換熱器Ⅱ與熱管工質冷凝單元Ⅴ、Ⅵ連通；其中熱管工質冷凝單元Ⅰ～Ⅳ根據全年自然冷源供應情況在三種冷凝模式中選擇切換，而熱管工質冷凝單元Ⅴ、Ⅵ作為備用冷源。

技術領域

本發明涉及機房排熱領域，涉及一種機房熱管散熱系統，特別涉及一種雙循環熱管列間散熱系統。

背景技術

機房內機柜服務器集成密度越來越高，服務器的發熱量越來越大，為了保證高散熱密度機房內服務器工作在最適宜的環境溫度下，需要及時將不斷產生的熱量排出機房。

目前大中型數據中心排熱室外利用自然冷源主要有以下幾種方式：

其一是采用冷卻塔、水泵、板式換熱器，在冬季采用冷卻塔通過板式換熱器提供冷凍水，間接利用自然冷源。該方式比較適用于過渡季、冬季室外氣溫比較低的地區，但缺點是耗水量大，嚴寒地區存在很大的冬季凍結風險，而加入乙二醇溶液，又有對系統管路腐蝕的風險。

其二是采用風冷表冷器，將溫度較高冷卻水回水，直接引入風冷表冷器中，利用室外低溫空氣，實現表冷器內冷卻水回水溫度的降低，從而為系統提供低溫供水，該方式因水是閉式系統，故適用于缺水地區，但在嚴寒地區，需解決好防凍問題，如表冷器冬季不使用，其內冷卻水未排空干凈，也會導致表冷器換熱管凍裂問題。

還有在過渡季或冬季室外氣溫較涼時，引入室外新風來冷卻機房內的設備。這種設備可以直接利用室外自然冷源，但難以滿足機房內的空氣潔凈度及濕度調控要求，且對機房維護結構的破壞較大。在新風系統停止工作時，存在漏風的隱患，在天氣比較炎熱時導致室內冷量流失。在新風系統的進、出風口處需要安置過濾網，而過濾網不僅增加了系統風阻，而且需要經常更換，維護量較大。

綜上，從節水、節能及散熱安全備份角度考慮，可考慮熱管自然冷源與機械壓縮制冷相結合的風冷冷源換熱模式及配套的備份方案設計。

發明內容

針對現有技術的上述缺點和不足，本發明提出了一種雙循環熱管列間散熱系統，當熱管工質冷凝單元Ⅰ、熱管工質冷凝單元Ⅱ、熱管工質冷凝單元Ⅲ、熱管工質冷凝單元Ⅳ中任意一臺出現單點故障時，可通過啟動備用冷源熱管工質冷凝單元Ⅴ、熱管工質冷凝單元Ⅵ與布置在成列機柜之間的所有熱管列間空調的熱管換熱器Ⅱ所構成的熱管工質循環回路，來保障成列機柜總的供冷需求，保障系統正常運行；采用風冷形式，適用于我國大部分地區；自然冷卻與壓縮制冷無級平滑切換，過渡季實現雙循環同時高效運行，最大限度利用自然冷源，保障系統節能運行；蓄冷罐的使用使得一旦出現市電斷電而引起熱管工質冷凝單元停止運行時，系統中的蓄冷罐可實現一定后備時間內的冷源供給；系統可依靠重力運行，當選配有熱管工質泵時可通過熱管工質泵加強了系統驅動力。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種雙循環熱管列間散熱系統，包括布置在機房室內的成列機柜、多個熱管工質吸熱單元、布置在機房室外的多個熱管工質冷凝單元，所述多個熱管工質吸熱單元分布設置在所述成列機柜之間，其特征在于：

每一所述熱管工質吸熱單元，均包括熱管換熱器Ⅰ、熱管換熱器Ⅱ；

所述多個熱管工質冷凝單元，包括熱管工質冷凝單元Ⅰ、熱管工質冷凝單元Ⅱ、熱管工質冷凝單元Ⅲ、熱管工質冷凝單元Ⅳ、熱管工質冷凝單元Ⅴ、熱管工質冷凝單元Ⅵ；

布置在所述成列機柜之間的奇數位的每一所述熱管工質吸熱單元中的熱管換熱器Ⅰ，通過氣管組件和液管組件分別與所述熱管工質冷凝單元Ⅰ、熱管工質冷凝單元Ⅱ連通，形成熱管工質循環回路；