[實用新型]一種液氣雙通道共用自然冷源的散熱系統

有效

• 申請號: 201720297241.6
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206542694U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 林湧雙;張學偉;陳前;顧劍彬;陳華;謝春輝;葉向陽;梁潔平
• 申請（專利權）人: 廣東申菱環境系統股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 鄭永泉,邱奕才

技術領域

本實用新型涉及數據中心服務器散熱領域，特別涉及一種寬溫區液氣雙通道共用自然冷源的散熱系統。

背景技術

目前，數據中心服務器所采用的最新散熱系統，占服務器總發熱量70%～80%的CPU等高密度熱源采用液冷通道自然冷卻散熱，剩下的20%～30%的服務器分散式熱量則通過風冷通道帶走。其中風冷通道仍采用壓縮機制冷，因此風冷通道的壓縮機能耗成為最新散熱系統主要能耗點。

發明內容

為克服現有的技術缺陷，本實用新型提供了一種寬溫區的液氣雙通道共用自然冷源的散熱系統，旨在實現數據中心散熱系統在更寬范圍的環境溫度下，能完全利用自然冷源冷卻服務器，實現數據中心最大程度節能，降低運行、維護成本。

為實現本實用新型的目的，采用以下技術方案予以實現：

一種液氣雙通道共用自然冷源的散熱系統，包括依次通過管路循環連接的吸熱系統、第一循環泵和自然冷卻系統；所述吸熱系統包括通過管路并聯的液冷裝置和風冷裝置；所述管路中充有冷卻介質。

本實用新型中，管路中的冷卻介質在第一循環泵的作用下，流經吸熱系統的液冷裝置和風冷裝置，分別吸收熱負載集中式發熱量和分散式發熱量，再匯合經過自然冷卻散熱系統實現散熱過程。熱負載的集中式熱量與分散式熱量分別利用液冷裝置和風冷裝置收集，然后再統一利用自然冷源實現熱負載完全自然冷卻散熱。

進一步地，所述液冷裝置和風冷裝置并聯的管路入口位置設有三通電動閥。可對三通電動閥的閥門開度進行調節，實現冷卻介質在液冷裝置支路和風冷裝置支路的流量合理分配。

進一步地，所述自然冷卻系統包括通過管路并聯的雙級隔離循環換熱自然冷卻系統及單級自然冷卻系統。

進一步地，所述雙級隔離循環換熱自然冷卻系統包括換熱器、第二循環泵及第一自然散熱裝置，所述換熱器的熱源側、第一循環泵及吸熱系統依次串聯形成內循環，所述換熱器的冷源側通道、第二循環泵及第一自然散熱裝置依次串聯形成外循環；所述內循環管路和外循環管路充有冷卻介質。

進一步地，所述單級自然冷卻系統包括第二自然散熱裝置。

進一步地，所述第一自然散熱裝置包括第一自然冷卻設備和第一風機；所述第二自然散熱裝置包括第二自然冷卻設備和第二風機。本方案在自然冷卻設備配有風機，可通過風機利用自然冷卻設備中的冷卻介質與大氣之間的溫差，快速將冷卻介質的熱量傳遞給大氣，實現自然冷卻。

進一步地，所述雙級隔離循環換熱自然冷卻系統的管路上設有第一電動閥，所述第一電動閥位于所述換熱器的熱源側；所述單級自然冷卻系統的管路上設有第二電動閥。本實用新型可根據冷卻方式的不同對第一電動閥和第二電動閥的啟閉進行控制：在高溫環境下，采用雙級隔離循環換熱的自然冷卻模式，雙級隔離無交叉污染，且能實現高效自然散熱；在低溫環境下，可采用單級自然冷卻模式，不僅抗低溫耐凍，而且省水省電；同時本實用新型擴寬了液氣雙通道共用自然冷源的散熱系統應用環境溫度范圍。

進一步地，所述散熱系統還包括控制器和室外溫度采集裝置；所述室外溫度采集裝置、第一風機、第二循環泵、第一電動閥、第二電動閥、第二風機以及三通電動閥分別與所述控制器連接。所述控制器可控制散熱系統安全高效穩定運行。

一種上述液氣雙通道共用自然冷源的散熱系統的控制方法，包括以下步驟：

S1：由控制器讀取室外溫度采集裝置的室外溫度數據；

S2：控制器通過將步驟S1所讀取的室外溫度數據與預設溫度比較后，作出判斷，然后根據判斷結果控制第一風機、第二循環泵、第一電動閥、第二電動閥以及第二風機的工作。

本實用新型通過控制器讀取室外溫度采集裝置的室外溫度數據，與預設溫度比較后，通過控制第一風機、第二循環泵、第一電動閥、第二電動閥以及第二風機的工作狀態，以實現對散熱系統的自動化控制。

進一步地，步驟S2具體為：

a）當室外溫度低于預設溫度時，則控制器控制啟動第二電動閥和第二風機，關閉第一風機、第二循環泵及第一電動閥，即啟用單級自然冷卻系統；

b）當室外溫度高于預設溫度時，則控制器控制啟動第一風機、第二循環泵及第一電動閥，關閉第二電動閥和第二風機，即啟用雙級隔離循環換熱自然冷卻系統。

其中，所述預設溫度可根據情況手動輸入設定。