[發明專利]一種數據中心機房的散熱系統

有效

• 申請號: 202010190469.1
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111479441B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 徐德好
• 申請（專利權）人: 南京艾科美熱能科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王斌

1.一種數據中心機房的散熱系統，包括熱收集模塊、氣液分離器、儲液罐、散熱裝置以及流體工質，所述熱收集模塊、氣液分離器、儲液罐與散熱裝置形成一散熱循環管路，流體工質在散熱循環管路內流動；其特征在于：所述熱收集模塊包括蒸發段、流體進口管道、流體出口管道、控制機構、感應機構和蒸汽分管路；熱收集模塊的蒸發端設置在位于每一列機柜內部兩個服務器之間的卡槽內，卡槽內設有所述流體進口管道和流體出口管道，控制機構設置在蒸發端每一個流體進口管道上用于控制流體進口管道的開合度，感應機構設置在蒸發端每一個流體出口管道上用于感應蒸發端出口蒸汽的過熱度，每一個流體出口管道通過蒸汽分管路匯合到一起進入氣液分離器；所述氣液分離器包括分離室、切向入口噴嘴、兩相入口端口、液體和氣體出口噴射器以及多尺度液滴捕集芯；蒸發端流體通過兩相入口端口進入所述分離室；所述多尺度液滴捕集芯為具有多尺度孔徑的多孔固體，分為內部氣體流通模塊與外部液滴捕集模塊，內部氣體流通模塊為錐形多孔固體，所述外部液滴捕集模塊為具有錐形空心的圓柱形多孔固體，所述的錐形空心體積與所述內部氣體流通模塊相同；所述內部氣體流通模塊的整體孔隙尺寸大于所述外部捕集液滴模塊的整體孔隙尺寸，具有從下往上逐漸減小的多尺度孔徑特征，所述外部液滴捕集模塊具有從上到下逐漸減小的多尺度孔徑特征；所述散熱裝置包括散熱器陣列、風機及噴淋機械三部件；所述風機可用于對所述散熱器陣列進行風冷，所述噴淋機械可用于對所述散熱器陣列進行水冷；

數據中心機房的運行根據室外溫度條件，自行切換所述散熱裝置來帶走所述熱收集模塊的蒸發端產生的熱量；數據中心機房運行以電源使用效率值最小化為目標，所述散熱裝置的選擇優先級依次為重力驅動自循環模塊、泵驅兩相流循環模塊、制冷循環模塊；

采用所述重力驅動自循環模塊時，根據機房熱負荷的大小，可依次啟用自然對流冷卻，風機控制下的強制對流冷卻，噴淋與自然對流相結合的冷卻，以及噴淋與風機控制下的強制對流冷卻相結合的工作模式；采用泵驅兩相流循環模塊時，隨著機房熱負荷的增加，可依次啟用強制對流冷卻，噴淋與自然對流相結合的冷卻，以及噴淋與風機控制下的強制對流冷卻的工作模式；采用所述制冷循環模塊時，隨著機房熱負荷的增加，可依次啟用強制對流冷卻但不啟用機械泵，噴淋與風機控制下的強制對流冷卻但不啟用機械泵，噴淋與風機控制下的強制對流冷卻并啟用機械泵的工作模式；

所述的重力驅動自循環模塊用于冬季；所述的泵驅兩相流循環模塊用于春秋兩季；所述的制冷循環模塊用于夏季。

2.根據權利要求1所述的數據中心機房的散熱系統，其特征在于：所述的蒸發端管道內表面配置有親水點陣；所述的散熱器陣列表面涂覆有定向驅液疏水表面，可控制液滴在所述散熱器陣列表面的停留時間與流動性，防止液膜的形成。

3.根據權利要求2所述的數據中心機房的散熱系統，其特征在于：在所述散熱循環管路上設置有用于驅動流體工質流動的流體泵。

4.根據權利要求3所述的數據中心機房的散熱系統，其特征在于：在所述氣液分離器的氣體出口與散熱裝置的氣體入口之間還設置有用于壓縮所述氣體的壓縮機。