CN115379741A - 一种基于分体热管的数据中心用冷却*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于分体热管的数据中心用冷却***，包括室外机和机柜，所述机柜的内侧设置有分体式热管蒸发端，所述室外机的相对应两侧分别开设有进风口和出风口，所述室外机的内侧设置有直接蒸发冷却装置和分体式热管冷凝端，所述分体式热管冷凝端通过气体管路和液体管路与分体式热管蒸发端连通。该基于分体热管的数据中心用冷却***，可以充分利用不同的室外气象条件，选择性的开启不同的冷却形式，以满足数据中心机房空调冷却要求，将分体式热管技术和直接蒸发冷却技术相结合，充分高效利用自然冷源，大幅度降低了数据中心空调供冷的能源成本，同时提高***的可靠性，拓展了分体式热管技术的应用区域，节能环保，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心用冷却***的技术领域，具体为一种基于分体热管的数据中心用冷却***。
背景技术
随着经济建设的发展，数据中心建设的数量和规模不断增加，数据中心的能耗越来越大，需要充分利用自然冷源，作为压缩式制冷的重要补充，少用或不用压缩式制冷，对数据中心进行降温，从而降低数据中心的电能使用效率PUE值，节省能源。
数据中心影响电能使用效率PUE值主要有以下方面：数据中心制冷***、数据中心的配电***、IT设备的耗电和其它辅助设备的耗电等，其中可以节能的部分主要是数据中心的制冷***，因此采用热管技术，利用热管的等温性，将室内机柜的散热量，瞬间传递到室外自然环境。目前本技术目前已有应用并与压缩式制冷相结合，形成氟泵多联等产品。针对于大量的存量数据中心的节能改造市场，需要尽可能多的增加机房内的机柜数量，同时还需要因地制宜设置室外冷却***。另外我国地域广阔，单纯利用分体式热泵有一定的局限，因此需要有更多的技术手段，增加分体式热管技术的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分体热管的数据中心用冷却***，针对现有数据中心空调冷却***存在的不足之处，本方案的目的是提供一种基于分体热管的数据中心用冷却***，可以充分利用不同的室外气象条件，选择性的开启不同的冷却形式，以满足数据中心机房空调冷却要求，特别适合于传统的数据中心机房的节能改造***，因为现场安装条件的限制，无法安排传统的直接蒸发或间接蒸发冷却***(AHU)又需要采用自然冷源的场所。本方案将分体式热管技术和直接蒸发冷却技术相结合，充分高效利用自然冷源，大幅度降低了数据中心空调供冷的能源成本，同时提高***的可靠性，拓展了分体式热管技术的应用区域，节能环保，具有很强的实用性。。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于分体热管的数据中心用冷却***，包括室外机和机柜，所述机柜的内侧设置有分体式热管蒸发端，所述室外机的相对应两侧分别开设有进风口和出风口，所述室外机的内侧设置有直接蒸发冷却装置和分体式热管冷凝端，所述分体式热管冷凝端通过气体管路和液体管路与分体式热管蒸发端连通。
优选的，所述的直接蒸发冷却***包括直接蒸发芯体，所述直接蒸发芯体的底部设置有水箱，所述直接蒸发芯体的顶部设置有喷淋排，所述喷淋排与设置在水箱内侧的喷淋泵连接，以及设在水箱上的补水管路及补水电磁阀。
优选的，所述分体式热管冷凝端与直接蒸发芯体相邻设置在喷淋排的底部。
优选的，设置多个出风口，且每个出风口内侧设置风机。
优选的，所述液体管路上设有热管工质循环泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于分体热管的数据中心用冷却***，可以充分利用不同的室外气象条件，选择性的开启不同的冷却形式，以满足数据中心机房空调冷却要求，特别适合于传统的数据中心机房的节能改造***，因为现场安装条件的限制，无法安排传统的直接蒸发或间接蒸发冷却***(AHU)又需要采用自然冷源的场所。本方案将分体式热管技术和直接蒸发冷却技术相结合，充分高效利用自然冷源，大幅度降低了数据中心空调供冷的能源成本，同时提高***的可靠性，拓展了分体式热管技术的应用区域，节能环保，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本发明一种优选实施方式中设备的前侧剖视结构示意图。
图中：1、室外机，2、机柜，3、气体管路，4、液体管路，5、进风口，6、过滤网，7、喷淋排，8、调节风机，9、热管工质循环泵，10、水箱，11、补水电磁阀，12、喷淋泵，13、直接蒸发芯体，14、分体式热管冷凝端，15、分体式热管蒸发端，16、风扇，17、出风口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
如图1所示，一种基于分体热管的数据中心用冷却***，包括室外机1和机柜2，机柜2的内侧设置有分体式热管蒸发端15，室外机1的相对应两侧分别开设有进风口5和出风口17，室外机1的内侧设置有直接蒸发冷却装置和分体式热管冷凝端14，分体式热管冷凝端14通过气体管路3和液体管路4与分体式热管蒸发端15连通。
室外机1与位于机柜2内的分体式热管蒸发端15之间通过气体管路3及液体管路4相连接，并且在液体管路4上还设有热管工质循环泵9。
直接蒸发冷却***包括直接蒸发芯体13，直接蒸发芯体13的底部设置有水箱10，直接蒸发芯体13的顶部设置有喷淋排7，喷淋排7与设置在水箱10内侧的喷淋泵12连接，以及设在水箱10上的补水管路及补水电磁阀11。
设置四个出风口17，且每个出风口17内侧设置风机8。
室外机1用于分体式热管冷凝端14的冷却，可以根据数据中心内的排热量及室外气候条件，自运选择在干工况(不喷淋)或湿工况(开启喷淋)下运行，同时还可以调节风机8的开启台数，进一步实现运行节能。
一种基于分体热管的数据中心用冷却***，根据室内机1和机柜2的相对位置不同，如室外机1在低位，则需要设置热管工质循环泵9，若如机柜2在低位，则无需设置热管工质循环泵9，可利用热管工质的重力，自行运行。
干工况不喷淋运行时：
位于机柜2内的分体热管蒸发端15，在机柜2上设置的风扇16的作用下，来自机柜2内带着服务器热量的热风进行热量交换，分体热管蒸发端15内的热管工质蒸发吸热，从液态蒸发为气态，通过气体管路3进入位于室外机1 内的分体式热管冷凝端14，气态的热管工质被在风机8作用下来自环境的空气自然冷却并冷凝为液态的热管工质，并经过热管工质循环泵9的输送，通过液体管路4再次进入分体热管蒸发端15，如此循环。
湿工况开启喷淋运行时：
当仅采用干工况不喷淋运行，仍然不能将全部的热量带走时，开启湿工况运行，此时开启喷淋泵12，并定期开启补水电磁阀11。在风机8作用下来自环境的空气经过进风口5进入室外机1，经过过滤网6过滤后，进入直接蒸发芯体13，与在喷淋泵12作用下，来自喷淋排7的自来水进行热湿交换，自来水蒸发吸热，同时降低了空气温度及自来水的温度，降温后的空气再次与分体式热管冷凝端14进行热量交换。同时喷淋排7将部分经过降温的自来水喷淋到热管冷凝端14的管束上，一方面利用冷水给热管冷凝端14降温，部分自来水还蒸发吸热，进一步带走热管冷凝端14的热量，将热管工质冷凝为液态，在热管工质循环泵9的输送下通过液体管路4再次进入分体热管蒸发端15，如此循环。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于分体热管的数据中心用冷却***，包括室外机(1)和机柜(2)，其特征在于：所述机柜(2)的内侧设置有分体式热管蒸发端(15)，所述室外机(1)的相对应两侧分别开设有进风口(5)和出风口(17)，所述室外机(1)的内侧设置有直接蒸发冷却装置和分体式热管冷凝端(14)，所述分体式热管冷凝端(14)通过气体管路(3)和液体管路(4)与分体式热管蒸发端(15)连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于分体热管的数据中心用冷却***，其特征在于：所述的直接蒸发冷却***包括直接蒸发芯体(13)，所述直接蒸发芯体(13)的底部设置有水箱(10)，所述直接蒸发芯体(13)的顶部设置有喷淋排(7)，所述喷淋排(7)与设置在水箱(10)内侧的喷淋泵(12)连接，以及设在水箱(10)上的补水管路及补水电磁阀(11)。
3.根据权利要求2所述的一种基于分体热管的数据中心用冷却***，其特征在于：所述分体式热管冷凝端(14)与直接蒸发芯体(13)相邻设置在喷淋排(7)的底部。
4.根据权利要求1所述的一种基于分体热管的数据中心用冷却***，其特征在于：设置多个出风口(17)，且每个出风口(17)内侧设置风机(8)。
5.根据权利要求1所述的一种基于分体热管的数据中心用冷却***，其特征在于：所述液体管路(4)上设有热管工质循环泵(9)。
6.根据权利要求1所述的一种基于分体热管的数据中心用冷却***，其特征在于：所述进风口(5)的内侧设置有过滤网(6)。
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