本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境控制技術領域,具體涉及一種能夠同時實現(xiàn)對cpu芯片和服務器進行散熱的系統(tǒng)。
背景技術:
我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅猛,總量已超過40萬個,年耗電量超過全社會用電量的1.5%,預計數(shù)據(jù)中心能耗每年將相當于三峽電站一年的發(fā)電量,其中大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的pue仍普遍大于2.2,與國際先進水平相比有較大差距。數(shù)據(jù)中心it設備需要全天候進行冷卻,通常機房內(nèi)采用精密空調(diào)進行制冷,從而保證數(shù)據(jù)中心的環(huán)境控制要求。數(shù)據(jù)中心空調(diào)機組耗能占到了機房總耗能的35%-45%,僅次于數(shù)據(jù)中心it設備的能耗,造成數(shù)據(jù)中心pue值較高,能效利用率低。實際運行時,服務器中的主要散熱部件為中央處理器cpu,其散熱量約占服務器總散熱量的80%,而數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的冷卻方式通常為先冷卻環(huán)境再冷卻設備,如gb50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》中所述a、b類機房要求環(huán)境溫度23℃±1℃,由于機房中的發(fā)熱點并不是均勻布置在機房內(nèi),而是主要集中與設備以及芯片中,傳統(tǒng)的冷卻方式只能造成了機房內(nèi)環(huán)境溫度下降,而設備本身和芯片的溫度卻未下降或者下降的速度太慢,還趕不上設備和芯片發(fā)熱的升溫速度,造成能源損耗并且達不到冷卻效果,造成局部熱點溫度高,并沒有降低pue。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有冷卻方式消耗大量能源卻沒有降低設備本身和芯片的溫度,冷卻效果差,其目的在于提供一種能夠同時實現(xiàn)對cpu芯片和服務器進行散熱的系統(tǒng),該系統(tǒng)將自然冷源與風冷冷水機組冷卻技術相結合,采用靠近熱源的熱管散熱器對服務器進行冷卻,通過氣流合理的組織,利用面向服務器和芯片級的散熱解決方案,一方面可有效降低pue,提高能效利用率,另一方面可有效解決由于精密空調(diào)機組氣流組織不合理造成局部熱點等問題;同時有效提高機房空間利用率,可布置更多機柜及服務器,從而可有效提高經(jīng)濟效益及節(jié)地的效果。
本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn):
一種能夠同時實現(xiàn)對cpu芯片和服務器進行散熱的系統(tǒng),包括室外自然冷卻單元和室外機械制冷單元,所述室外自然冷卻單元和室外機械制冷單元均依次連接有穩(wěn)壓單元、泵組單元和冷量分配換熱單元,冷量分配換熱單元分別與對應的室外自然冷卻單元和室外機械制冷單元連接并各自構成回路,冷量分配換熱單元連接有室內(nèi)熱管散熱單元,室內(nèi)熱管散熱單元包括cpu芯片微熱管散熱單元和服務器背板熱管散熱單元,cpu芯片微熱管散熱單元和與室外自然冷卻單元連接的冷量分配換熱單元連接,服務器背板熱管散熱單元和與室外機械制冷單元連接的冷量分配換熱單元連接,且cpu芯片微熱管散熱單元與服務器中的cpu芯片接觸并將cpu芯片產(chǎn)生的熱量吸收并傳遞到冷量分配換熱單元,服務器背板熱管散熱單元與服務器的散熱口接觸并將服務器產(chǎn)生的熱量吸收并傳遞到冷量分配換熱單元。目前對于機房中的冷卻方式有兩種,一是在機房內(nèi)采用精密空調(diào)進行制冷,這種方式能夠對機房內(nèi)的溫度進行一定的降低,但是消耗的能量多,而且并沒有針對發(fā)熱點進行降溫,造成局部發(fā)熱點的溫度始終高,同時還占據(jù)了機房中的空間,機房的空間利用率低,另一種方式是通過水冷的方式,將冷卻水持續(xù)地通入到發(fā)熱點處進行冷卻,這種方式能夠實現(xiàn)發(fā)熱點的冷卻降溫,但是由于機房中都是帶電運行的精密部件,水冷的方式一旦出現(xiàn)冷卻水泄漏,將造成嚴重后果,同時由于管道壁面的溫差,會有水蒸汽在外壁上凝結為水,使得整個冷卻水管路對機房中的設備存在隱患,而本方案則是在機房中采用氣冷和自然冷卻方式直接對設備和芯片進行冷卻,冷卻效率高而且不會對設備或芯片造成傷害,機房外采用自然冷源與風冷冷水機組冷卻技術相結合,實現(xiàn)設備和芯片級的散熱。對精密空調(diào)可以完全替代,并通過氣流合理的組織,利用面向服務器級的散熱解決方案,一方面可有效降低pue,提高能效利用率,另一方面可有效解決由于精密空調(diào)機組氣流組織不合理造成局部熱點等問題;同時,通過空調(diào)機組的完全替代,有效提高機房空間利用率,可布置更多機柜及服務器,從而可有效提高經(jīng)濟效益及節(jié)地的效果。
cpu運行時的溫度一般在60到80℃之間,采用微熱管直接冷卻的方式,只需35到50℃的溫度,就可以滿足cpu散熱需求。這個溫度在絕大部分地區(qū)都是全年都高于自然環(huán)境的溫度。因此可以通過自然熱傳導,全年制取35到50℃的溫度的傳熱介質(zhì)(冷卻水),通過微熱管實現(xiàn)cpu芯片自然散熱,微熱管散熱裝置高效處理熱流密度遠大于空氣冷卻可以達到的密度。服務器中其他部件的散熱,通過服務器背板熱管的空氣調(diào)節(jié)實現(xiàn)。通過cpu微熱管和服務器背板熱管或吊頂熱管散熱單元的處理方式,即可保證機房設備的安全可靠運行,又可充分利用自然制冷,極大地降低機房散熱功耗,節(jié)省機房運行費用,機組故障率低,維護簡單。
進一步地,在cpu芯片微熱管散熱單元和對應的冷量分配換熱單元之間設置有重力熱管,并且重力熱管同時與cpu芯片微熱管散熱單元和對應的冷量分配換熱單元連接,而cpu芯片微熱管散熱單元包括依次連通的cpu微熱管散熱部、cpu微熱管毛細管和cpu微熱管吸熱部,且cpu微熱管吸熱部與服務器中的cpu芯片接觸并將cpu芯片產(chǎn)生的熱量吸收,cpu微熱管散熱部與重力熱管連接。還在cpu微熱管吸熱部連接有基座,且基座與服務器中的cpu芯片接觸;cpu微熱管散熱部包括毛細熱管的散熱端和冷卻腔體,且毛細熱管的散熱端設置在冷卻腔體中,冷卻腔體中設有供重力熱管冷媒流動的流道槽以及重力熱管冷媒的進口和出口。
服務器cpu芯片的熱量通過直接接觸的微熱管吸熱部,經(jīng)過毛細熱管里的冷媒,散熱到微熱管散熱部,這是第三級換熱循環(huán)過程,微熱管散熱部的熱量再通過重力熱管里的冷媒,散到芯片散熱冷量分配換熱器,這是第二級換熱循環(huán)過程,芯片散熱冷量分配換熱器水側的熱量通過冷卻水帶到室外,由自然冷卻單元把熱量帶走,這是第一級換熱循環(huán)過程。采用多級換熱系統(tǒng)實現(xiàn)服務器到室外的散熱冷卻,室外自然冷卻單元和利用室外自然冷源的室外機械制冷單元可分別與服務器cpu芯片微熱管散熱單元和服務器背板熱管散熱單元形成相互獨立的兩個閉式系統(tǒng),實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心的散熱冷卻。由于芯片是設置在服務器中,其體積小,發(fā)熱高,重力熱管無法直接進入到與芯片接觸,只能采用直徑小、壁薄的毛細熱管,通過接觸的方式將熱量吸出進行轉換冷卻。
服務器cpu芯片的熱量通過直接接觸的微熱管吸熱部,吸熱部內(nèi)冷媒受熱蒸發(fā),發(fā)生相變后的冷媒進入微熱管散熱部,微熱管散熱部與重力熱管吸熱部進行熱交換,微熱管散熱段的熱量被重力熱管吸熱部吸收,微熱管內(nèi)冷媒在散熱段實現(xiàn)冷凝后,再次通過毛細作用,回到微熱管吸熱部;重力熱管吸熱部吸熱后,其內(nèi)部冷媒吸熱相變,氣態(tài)冷媒在管內(nèi)壓力差作用下進入芯片散熱冷量分配換熱器,與芯片散熱冷量分配換熱器內(nèi)循環(huán)水進行熱交換,從而芯片散熱冷量分配換熱器形成重力熱管的散熱部(冷凝部);冷量分配換熱器內(nèi)循環(huán)水在泵組作用下,循環(huán)到室外,由室外自然冷卻單元實現(xiàn)循環(huán)水的冷卻;服務器cpu芯片運行時的溫度較高,能全年通過室外自然冷卻單元制取低溫的冷卻水,利用自然冷源進行散熱,最大限度降低能耗;通過不需要冷媒泵的重力熱管對微熱管進行散熱,再用微熱管實現(xiàn)芯片散熱,通過吸收和釋放毛細熱管及重力熱管冷媒相變潛熱來傳遞熱量,不需要壓縮機和冷媒泵,熱轉換效率非常高,減少了多余部件,安全可靠,并節(jié)約了大量能源。
而服務器背板熱管散熱單元和對應的冷量分配換熱單元之間設置有重力熱管,并且重力熱管同時與服務器背板熱管散熱單元和對應的冷量分配換熱單元連接,服務器背板熱管散熱單元包括服務器背板熱管蒸發(fā)器,且服務器背板熱管蒸發(fā)器設置在服務器的散熱口并與重力熱管連接。室外機械制冷單元與室外自然冷卻單元共同對服務器進行輔助散熱,采用兩級換熱系統(tǒng),在泵組單元作用下,室外自然冷卻單元和室外機械制冷單元將服務器背板熱管冷量分配換熱器單元中產(chǎn)生的熱量攜帶到自然環(huán)境,這是第一級循環(huán)過程;服務器cpu芯片以外其它設備產(chǎn)生熱量通過服務器背板熱管散熱單元,在重力熱管高效傳熱作用下,傳遞給服務器背板熱管散熱冷量分配換熱器,這是第二級循環(huán)過程。
服務器背板熱管,將服務器其他部件產(chǎn)生熱量帶出機房,進行輔助散熱到服務器背板熱管散熱冷量分配換熱器,循環(huán)水由室外冷卻設備進行冷卻;室外冷卻單元為自然冷卻單元或冷水機組,根據(jù)環(huán)境溫度的工況,通過電動閥實現(xiàn)二者切換及配合使用,從而進一步應用自然冷源,實現(xiàn)節(jié)能;室外自然冷卻單元、風冷冷水機組單元及泵組單元,可通過變頻技術控制供回水溫度,從而保證系統(tǒng)的安全性,服務器背板熱管散熱系統(tǒng)的風機是無級直流變速的,自動調(diào)節(jié)轉速,自動調(diào)節(jié)散熱量。
在服務器發(fā)熱量較小、環(huán)境濕度較高的情況下,服務器背板熱管散熱單元有可能形成極少量冷凝水,因此在服務器背板熱管蒸發(fā)器底部設置有冷凝水積水盤和冷凝水排水管,且冷凝水排水管與冷凝水積水盤連通,對冷凝水進行收集和排出;為防止意外,在服務器背板熱管蒸發(fā)器下方布置有漏水傳感器,實現(xiàn)定位告警檢測。
為了對系統(tǒng)進行有效的監(jiān)控及保護,還設置了壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器等,而壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器與管路連通,根據(jù)需要設置在穩(wěn)壓單元和泵組單元之間、冷量分配換熱單元與室外自然冷卻單元之間、冷量分配換熱單元和室外機械制冷單元之間,根據(jù)需要設置在對應的位置。
自然冷卻單元和機械制冷單元,根據(jù)室外環(huán)境工況變化,在室外環(huán)境溫度較低情況下,一方面可通過控制機械制冷單元的工作負荷或工作臺數(shù),運行自然冷卻單元,調(diào)節(jié)閥門和換熱器,可調(diào)節(jié)二者之間冷負荷的比例分配,盡可能通過自然冷卻單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的冷卻,提高自然冷源的利用,隨著室外環(huán)境進一步降低,可通過采用變頻風機或變頻水泵,實現(xiàn)對供回水溫度的合理控制。
機械制冷單元,可采用冷水機組,也可采用單元機械制冷冷凝器,可分別實現(xiàn)集中提供冷負荷及單元式提供冷負荷;自然冷卻單元,采用風冷換熱裝置,可為風冷換熱器,可為冷卻塔,其耗電單元僅有變頻風機,通過直接利用較低的環(huán)境溫度,高效提供冷量。在多級系統(tǒng)中,作為中間換熱單元,冷量分配換熱單元優(yōu)選為板式換熱器或管殼式換熱器,并采用互為備份的冗余結構,可以通過閥門調(diào)節(jié)切換使用,可有效提高系統(tǒng)制冷的均勻性及安全性。這些設備都是現(xiàn)有的,能夠在市面上直接購買到。
本方案中兩個相互獨立的多級換熱系統(tǒng)中,服務器芯片散熱冷量分配換熱器中的冷卻水和服務器背板熱管散熱冷量分配換熱器中的冷凍水,均不進入機房,杜絕了機房甚至設備進水的危險。
本系統(tǒng)啟動時,先啟動服務器背板熱管散熱單元,最后再啟動服務器cpu微熱管散熱裝置,避免與cpu芯片接近的微熱管散熱裝置局部出現(xiàn)冷凝水;該系統(tǒng)停機時,先停止服務器cpu微熱管散熱裝置,避免微熱管散熱裝置局部出現(xiàn)冷凝水,最后再停止服務器背板熱管散熱單元。
散熱系統(tǒng)冗余方案,包括服務器背板熱管散熱單元對服務器cpu芯片微熱管散熱單元的冗余;服務器背板熱管散熱單元,本身也已經(jīng)考慮了散熱量的冗余,能完成熱管散熱單元階段的全部冷量提供;冷量分配換熱器單元實現(xiàn)了冗余,能完成冷量分配換熱階段的全部冷量提供。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、通過在數(shù)據(jù)中心設置該系統(tǒng),利用毛細熱管優(yōu)異的導熱效應,通過微熱管實現(xiàn)cpu芯片自然散熱,微熱管散熱裝置高效處理熱流密度遠大于空氣冷卻可以達到的熱流密度,可充分利用自然冷源,實現(xiàn)cpu芯片級散熱,提高制冷系統(tǒng)能效比,有效降低pue,提高能量的利用效率;
2、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),通過服務器背板熱管散熱單元高效帶走服務器cpu芯片以外其它部件所產(chǎn)生的熱量,實現(xiàn)服務器級散熱,改變原有的先冷環(huán)境、后冷設備的情況,優(yōu)化氣流組織,避免由于氣流不均造成和引起的服務器機柜局部高溫及局部熱島現(xiàn)象;
3、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),室外自然冷卻單元和利用室外自然冷源的室外機械制冷單元可分別與服務器cpu芯片微熱管散熱單元和服務器背板熱管散熱單元形成相互獨立的兩個閉式系統(tǒng),實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心的高效散熱冷卻;
4、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),服務器cpu運行時的溫度較高,能全年通過室外自然冷卻單元制取35到50℃的溫度的冷卻水,利用自然冷源進行散熱,最大限度降低能耗;同時,服務器背板熱管輔助散熱系統(tǒng)的室外機械制冷單元,也可根據(jù)室外環(huán)境溫度,充分利用室外自然冷源,最大限度降低能耗;
5、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),通過微熱管實現(xiàn)cpu自然散熱,并通過服務器背板熱管散熱單元進行輔助散熱,可將單服務器散熱量提高到2-3kw(單機柜散熱量可提高到25-40kw),有效提高數(shù)據(jù)中心的空間利用效率,可布置更多的服務器,有效的提高經(jīng)濟效益并達到節(jié)能的目的;
6、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),芯片散熱冷量分配換熱器中的冷卻水和服務器背板熱管散熱冷量分配換熱器中的冷凍水,均不進入機房,完全杜絕了機房甚至服務器進水的危險;
7、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),可通過吸收和釋放毛細熱管及重力熱管冷媒相變潛熱來傳遞熱量,不需要壓縮機和冷媒泵,熱轉換效率非常高,減少了多余部件,安全可靠,并節(jié)約了大量能源;
8、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該系統(tǒng),可實現(xiàn)服務器級環(huán)境管理。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明的結構俯視圖。
附圖中標記及對應的零部件名稱:
1-室外自然冷卻單元,1-1-自然風冷換熱器,1-2-壓力表,1-3-蝶閥,1-4-溫度表,1-5-流量開關,2-室外機械制冷單元,2-1-室外風冷冷水機組,2-2-連接軟管,3-穩(wěn)壓單元,4-壓力傳感器,5-溫度傳感器,6-機械制冷泵組單元,6-1-機械制冷離心水泵,6-2-y型過濾器,6-3-止回閥,7-自然冷卻泵組單元,7-1-自然冷卻離心水泵,8-服務器散熱冷量分配換熱器,9-室內(nèi)熱管散熱單元,9-1-服務器背板熱管蒸發(fā)器,9-2-cpu微熱管截止閥,9-3-cpu微熱管散熱部,9-4-cpu微熱管毛細管,9-5-cpu微熱管吸熱部,9-6-服務器背板熱管截止閥,9-7-冷凝水積水盤,9-8-冷凝水排水管,10-芯片散熱冷量分配換熱器,11-自然冷卻單元進水閥,12-芯片散熱冷量分配換熱器出水閥,13-冷量分配換熱器出水旁通閥,14-服務器散熱冷量分配換熱器出水閥,15-芯片散熱冷量分配換熱器進水閥,16-冷量分配換熱器進水旁通閥,17-服務器散熱冷量分配換熱器進水閥,18-自然冷卻離心水泵出水閥,19-機械制冷離心水泵出水閥,20-機械制冷單元進水閥。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本發(fā)明作進一步的詳細說明,本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例:
如圖1、圖2所示,一種能夠同時實現(xiàn)對cpu芯片和服務器進行散熱的系統(tǒng),包括室外自然冷卻單元1和室外機械制冷單元2,室外自然冷卻單元1和室外機械制冷單元2均依次連接有穩(wěn)壓單元3、泵組單元和冷量分配換熱單元,冷量分配換熱單元分別與對應的室外自然冷卻單元1和室外機械制冷單元2連接并各自構成回路,為方便描述,將與室外自然冷卻單元1連接的泵組單元和冷量分配換熱單元分別命名為自然冷卻泵組單元7和芯片散熱冷量分配換熱器10,與室外機械制冷單元2連接的泵組單元和冷量分配換熱單元分別命名為機械制冷泵組單元6和服務器散熱冷量分配換熱器8。而室外自然冷卻單元1包括壓力表1-2、連接軟管2-2,自然風冷換熱器1-1、溫度表1-4、流量開關1-5和蝶閥1-3,自然冷卻泵組單元7包括自然冷卻離心水泵7-1、y型過濾器6-2和止回閥6-3,室外機械制冷單元2包括室外風冷冷水機組2-1、連接軟管2-2、壓力表1-2、溫度表1-4、流量開關1-5和蝶閥1-3,機械制冷泵組單元6包括機械制冷離心水泵6-1、y型過濾器6-2和止回閥6-3,室外自然冷卻單元1和室外機械制冷單元2采用并聯(lián)制冷冷卻雙系統(tǒng),本系統(tǒng)中室外自然冷卻單元1和室外機械制冷單元2互為相對獨立。室外自然冷卻單元1的管路上還設置有壓力傳感器4、溫度傳感器5、自然冷卻離心水泵出水閥18、芯片散熱冷量分配換熱器進水閥15、芯片散熱冷量分配換熱器出水閥12、自然冷卻單元進水閥11,室外機械制冷單元2的管路上還設置有機械制冷離心水泵出水閥19、服務器散熱冷量分配換熱器進水閥17、服務器散熱冷量分配換熱器出水閥14、機械制冷單元進水閥20,并兩根管路之間設置有冷量分配換熱器出水旁通閥13和冷量分配換熱器進水旁通閥16,冷量分配換熱器出水旁通閥13和冷量分配換熱器進水旁通閥16和兩根管道都連通。
室外自然冷卻單元1在自然冷卻泵組單元7作用下,冷卻水在自然風冷換熱器1-1中通過冷卻將冷量帶到芯片散熱冷量分配換熱器10中,通過熱交換,冷卻水吸收熱量,在自然冷卻泵組單元7作用下,將冷卻水帶回自然風冷換熱器1-1中,實現(xiàn)冷卻水的冷卻。
室內(nèi)熱管散熱單元9包括cpu芯片微熱管散熱單元和服務器背板熱管散熱單元,cpu芯片微熱管散熱單元包括cpu微熱管截止閥9-2、cpu微熱管散熱部9-3、cpu微熱管毛細管9-4、cpu微熱管吸熱部9-5,一端是cpu微熱管散熱器吸熱部9-5直接與服務器cpu芯片接觸傳熱,另一端與重力熱管循環(huán)系統(tǒng)進行熱交換,微熱管散熱裝置高效處理熱流密度遠大于空氣冷卻可以達到的熱流密度,通過高效微熱管換熱,可避免循環(huán)水直接進入服務器內(nèi)部,杜絕因循環(huán)水系統(tǒng)泄漏造成服務器損壞的可能性。
cpu微熱管吸熱部9-5通過基座直接與服務器cpu芯片接觸吸熱,其中設置有緊密固定在內(nèi)的毛細熱管吸熱端;cpu微熱管散熱部9-3的散熱部由毛細熱管的散熱端及毛細熱管的散熱端置于其中的冷卻腔體組成,冷卻腔體中設有供重力熱管冷媒流動的流道槽,及重力熱管冷媒的進口及出口。
cpu微熱管毛細管9-4其內(nèi)部充注冷媒,常溫下為氣液兩相混合狀態(tài),一端cpu微熱管吸熱部9-5直接與服務器cpu芯片接觸吸熱,通過毛細熱管內(nèi)的冷媒循環(huán)系統(tǒng)進行熱交換,把熱量帶到cpu微熱管散熱器散熱部9-3,這是第三級循環(huán);cpu微熱管散熱部9-3的熱量,再通過重力熱管里的冷媒,傳導到芯片散熱冷量分配換熱器10,這是第二級循環(huán);芯片散熱冷量分配換熱器10水側的熱量,通過冷卻水帶到室外由自然冷卻單元1中,把熱量散發(fā)到室外,這是第一級循環(huán)過程。
室外機械制冷單元2中機械風冷冷凝器中,通過壓縮機直接膨脹換熱,通過室外機械制冷單元2中的冷媒相變從機械制冷單元中排熱,將冷量攜帶到服務器散熱冷量分配換熱器8中。高溫季節(jié)使用冷水機組提供的冷凍水,經(jīng)過服務器散熱冷量分配換熱器8進行熱交換;過渡季節(jié)和冬季通過調(diào)節(jié)冷量分配換熱器出水旁通閥13和冷量分配換熱器進水旁通閥16,可充分利用自然冷卻單元提供的冷卻水作為冷水機組冷凍水的補充冷源,經(jīng)過服務器散熱冷量分配換熱器8把熱量帶走,充分利用自然環(huán)境冷源,大幅度降低機械制冷功耗,有效提高數(shù)據(jù)中心的pue值,提高能量利用效率,這是機械制冷第一級循環(huán)。
服務器背板熱管蒸發(fā)器9-1在重力熱管高效傳熱作用下,把服務器cpu芯片部件以外的熱量,傳遞給服務器散熱冷量分配換熱器8,這是第二級循環(huán)過程。
如圖2所示,為服務器cpu芯片微熱管和服務器背板熱管相結合的服務器散熱系統(tǒng)俯視示意圖,根據(jù)機房布置結構要求,服務器散熱冷量分配換熱器8和芯片散熱冷量分配換熱器10,均設置在機房外邊,可利用自然冷源的室外機械制冷單元2對應服務器散熱冷量分配換熱器8和服務器背板熱管蒸發(fā)器9-1,室外自然風冷單元1對應芯片散熱冷量分配換熱器10和cpu微熱管散熱器9-3,兩套冷量分配換熱器,形成互為相對獨立的兩套系統(tǒng),提高冷負荷利用效率。
服務器cpu芯片微熱管散熱單元直接接觸服務器cpu芯片,利用毛細熱管傳熱效應,直接對高溫芯片散熱;服務器背板熱管散熱單元設置于服務器背板,高效排出微熱管散熱后的剩余少部分熱量。
服務器背板熱管蒸發(fā)器9-1底部設置有冷凝水積水盤9-7和冷凝水排水管9-8,且冷凝水排水管9-8與冷凝水積水盤9-7連通,在服務器背板熱管蒸發(fā)器9-1下方布置有漏水傳感器。
服務器背板熱管散熱單元其通過設置服務器背板熱管散熱器循環(huán)風機,直接對服務器cpu芯片以外部件產(chǎn)生的熱量進行散熱,有效提高換熱效率。根據(jù)系統(tǒng)的實現(xiàn)方式不同,本系統(tǒng)通過設置相關的儀器儀表及相關儲壓設備,保證系統(tǒng)的安全性及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性
服務器cpu芯片和微熱管換熱裝置之間采用微熱管換熱部件進行散熱,可避免循環(huán)水直接進入服務器內(nèi)部,杜絕因循環(huán)水系統(tǒng)泄漏造成服務器損壞的可能性,提高了安全性能。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。