[發明專利]一種數據中心、機房的風冷型相變冷卻方法及冷卻裝置

在審

• 申請號: 201911254343.X
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN110958816A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 顧忠華;蔡森華;葛慧鈺
• 申請（專利權）人: 江蘇南通申通機械有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 別佳晨

本發明公開了一種數據中心、機房的風冷型相變冷卻方法及裝置，包括內部風冷吸熱組件、外部風冷散熱組件、進液管和排汽管；內部風冷吸熱組件通過排汽管與外部風冷散熱組件連接，內部風冷吸熱組件的液態工質吸收內部熱氣流后蒸發為汽態工質，汽態工質通過排汽管進入外部風冷散熱組件；外部風冷散熱組件通過進液管與內部風冷吸熱組件連接；進入外部風冷散熱組件的汽態工質在外部風冷散熱組件內冷凝成液態工質，通過重力作用經進液管進入內部風冷吸熱組件內，繼續與內部熱氣流進行換熱。本發明風冷型相變冷卻裝置的內部風冷吸熱組件、外部風冷散熱組件可采用多組組合的形式。本發明對冷源質量的要求低，循環無能量損耗，將更能體現節能減排的優勢。

技術領域

本發明涉及一種數據中心、機房的風冷型相變冷卻方法及冷卻裝置。

背景技術

我國在成為通信大國的同時能耗問題也日益突出，現通信行業能耗占整個工業能耗的20%～30%，且由于通信技術、通信業務量的發展，能耗呈每年遞增的趨勢。

數據中心產業的發展呈現出向規模化、集中化、綠色化、布局合理化發展的趨勢。國家對數據中心的要求：到2020年，信息通信網絡全面應用節能減排技術，高能耗老舊通信設備基本淘汰；電信基礎設施共建共享全面推進，通信能耗基本可比國際先進水平，實現單位電信業務總量綜合能耗較2015年底下降10%。新建大型、超大型數據中心的能耗效率（PUE）值達到1.4以下。

現階段的數據中心、機房的溫控技術主要通過空調來進行冷卻，空調結構復雜，成本和使用能耗較大，特別是能耗，空調的能耗通常是設備輸入功率的二分之一，能耗占比較大，且基站交流停電時空調不工作。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種數據中心、機房的風冷型相變冷卻方法，節能環保。

為解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：一種數據中心、機房的風冷型相變冷卻方法，對數據中心、機房內部空氣進行強制循環，循環過程中，高溫空氣與低溫的液態工質進行熱交換，高溫空氣將自身熱量傳遞給液態工質，高溫空氣冷卻降溫，液態工質吸收高溫空氣的熱量，部分液態工質汽化，轉換成汽態工質，汽態工質與外部的冷風進行熱交換，汽態工質將熱量傳遞給外部冷風后冷凝成液態工質，液態工質回到數據中心、機房內與內部高溫空氣進行熱交換。

本發明還提供一種數據中心、機房的風冷型相變冷卻裝置，包括內部風冷吸熱組件、外部風冷散熱組件、進液管和排汽管；所述的內部風冷吸熱組件通過進液管和排汽管與所述的外部風冷散熱組件連接；內部風冷吸熱組件的液態工質吸收數據中心、機房內的熱氣流進行換熱，吸收熱量后液態工質蒸發為汽態工質，汽態工質通過排汽管進入外部風冷散熱組件；進入外部風冷散熱組件的汽態工質在外部風冷散熱組件內冷凝成液態工質，在重力作用下經進液管進入內部風冷吸熱組件內，繼續與數據中心、機房內的熱氣流進行換熱。

進一步地，所述的內部風冷吸熱組件和所述的外部風冷散熱組件均包括蒸發器、風扇、風罩；所述的蒸發器的進風口設置有用于將數據中心、機房內的熱氣流引入蒸發器內的風扇；所述的蒸發器的進風口側設置有風罩；所述的風扇設置在風罩的端部。

進一步地，所述的外部風冷散熱組件還包括滴水管和布水器。

進一步地，所述的相變冷卻裝置還包括溫度檢測裝置、控制器和備用系統；當溫度檢測裝置檢測到數據中心、機房內溫度超過預設值，控制器控制備用系統啟動。

進一步地，數據中心或者移動機房的一側設置內部風冷吸熱組件，風機對內部空氣進行強制循環；循環的空氣在蒸發器內流通，通過間壁傳熱給工質，工質吸收熱量后，部分工質汽化，沿管路流至外部冷卻器。

進一步地，數據中心內設置有地下通道，內部風冷吸熱組件的風機將冷量通過地下通道輸送至數據中心下部進入數據中心，通過數據中心的風道冷卻數據中心內部。

進一步地，數據中心內部配置背板，背板上設置內部風冷吸熱組件，采用工質管網直接將熱量傳遞至外部風冷散熱組件。