一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，包括一個(gè)以上熱管散熱器、服務(wù)器機(jī)柜、供水支管、回水支管、機(jī)房供水干管、機(jī)房回水干管、自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置、循環(huán)水泵、備用水泵、換熱裝置、室外回液連接管、室外出氣連接管、液閥、氣閥、風(fēng)冷冷凝器和控制系統(tǒng)；風(fēng)冷冷凝器采用自然冷卻節(jié)能措施。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的直接冷卻，解決服務(wù)器機(jī)柜局部過(guò)熱和存在熱點(diǎn)的問(wèn)題；同時(shí)利用自然冷卻措施，換熱溫差大、效率高，具備簡(jiǎn)單可靠、功耗低、噪音小的特點(diǎn)，滿足節(jié)能環(huán)保理念。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜服務(wù)的散熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著IDC互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房高密度機(jī)柜的不斷增加，設(shè)備的集成度越來(lái)越高，處理能力也逐漸增高，但設(shè)備的功率消耗也隨之增大，導(dǎo)致機(jī)柜內(nèi)設(shè)備的發(fā)熱量越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)大型IDC機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜服務(wù)器發(fā)熱量大，且基本為全年8760h運(yùn)行，對(duì)于不采用新風(fēng)的機(jī)房而言，全年均需供冷，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能耗巨大，其空調(diào)能耗約占數(shù)據(jù)機(jī)房整體能耗的40%?50%。
[0003]傳統(tǒng)數(shù)據(jù)機(jī)房送風(fēng)方式有底板風(fēng)道送風(fēng)、冷熱通道隔離送風(fēng)和全房間制冷送風(fēng)等方式，該模式已不滿足現(xiàn)代化機(jī)房高密度機(jī)柜的制冷需求，出現(xiàn)了局部過(guò)熱、耗電量大、機(jī)房空調(diào)能耗過(guò)高、噪音大等問(wèn)題。同時(shí)機(jī)房精密空調(diào)需反復(fù)加濕、除濕運(yùn)轉(zhuǎn)或配套專(zhuān)用除濕機(jī)進(jìn)行機(jī)房空氣濕度、露點(diǎn)控制，以確保設(shè)備內(nèi)部不發(fā)生凝露，導(dǎo)致機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)制冷效率降低、能耗增大。如果機(jī)房的散熱問(wèn)題解決不好，就會(huì)嚴(yán)重威脅機(jī)房設(shè)備的安全運(yùn)行。因此如何在滿足設(shè)備使用要求的情況下，有效降低機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)系統(tǒng)的能耗是空調(diào)行業(yè)和數(shù)據(jù)機(jī)房運(yùn)營(yíng)行業(yè)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。
[0004]從節(jié)能角度考慮，目前有直接采用將室外空氣引入室內(nèi)為機(jī)房降溫的方案，其優(yōu)點(diǎn)是制冷效率高、初投資低、能耗低，但缺點(diǎn)是引入室外冷空氣后，使得室內(nèi)空氣潔凈度、濕度難以保證，帶來(lái)了安全隱患，后期運(yùn)行維護(hù)量較大。另外也有采用氣蜂窩式換熱器，將熱管熱空氣與室外冷空氣間接換熱，從而降低機(jī)房?jī)?nèi)溫度的方案，其優(yōu)點(diǎn)是在利用室外冷源時(shí)不引入室外的空氣，不影響機(jī)房?jī)?nèi)的空氣的潔凈度和濕度，缺點(diǎn)是初投資相對(duì)較高，換熱器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，容易堵塞，需要定期清洗，維護(hù)工作量大。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的機(jī)房空調(diào)設(shè)備利用室外空氣做冷源導(dǎo)致室內(nèi)空氣潔凈度、濕度難以保證和利用換熱器與室外冷空氣間接換熱的成本大、維護(hù)工作量大的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，包括機(jī)房單元、冷媒供回水單元和控制系統(tǒng)，所述冷媒供回水單元包括冷卻單元和循環(huán)動(dòng)力單元，所述循環(huán)動(dòng)力單元通過(guò)機(jī)房供水干管/機(jī)房回水干管與機(jī)房單元連接，循環(huán)動(dòng)力單元通過(guò)室外出氣連接管/室外回液連接管與冷卻單元連接；所述冷卻單元和循環(huán)動(dòng)力單元都與控制系統(tǒng)連接；
所述機(jī)房單元包括一個(gè)以上的機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)，多個(gè)機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)之間采用同程并聯(lián)方式連接后分別連接機(jī)房回水干管、機(jī)房供水干管；所述機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)包括機(jī)柜、一個(gè)以上的散熱風(fēng)扇、多個(gè)服務(wù)器、多個(gè)熱管散熱器和多個(gè)熱管散熱器換熱裝置，所述服務(wù)器、熱管散熱器和熱管散熱器換熱裝置設(shè)置的數(shù)量一致，所述多個(gè)熱管散熱器換熱裝置之間采用同程并聯(lián)方式連接；所述散熱風(fēng)扇、服務(wù)器、熱管散熱器和熱管散熱器換熱裝置都設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)，熱管散熱器緊密的貼合在服務(wù)器上，熱管散熱器換熱裝置與熱管散熱器連接，所述熱管散熱器換熱裝置通過(guò)供水支管與機(jī)房供水干管連接，熱管散熱器換熱裝置通過(guò)回水支管與機(jī)房回水干管連接；所述熱管散熱器換熱裝置由服務(wù)器聯(lián)鎖控制；
所述冷卻單元包括儲(chǔ)液罐、風(fēng)冷冷凝器和冷凝風(fēng)扇；所述儲(chǔ)液罐通過(guò)風(fēng)冷冷凝器出液管與風(fēng)冷冷凝器連接，風(fēng)冷冷凝器通過(guò)風(fēng)冷冷凝器回氣管、室外出氣連接管與換熱裝置連接，儲(chǔ)液罐通過(guò)室外回液連接管與換熱裝置連接；所述冷凝風(fēng)扇與控制系統(tǒng)連接；
所述循環(huán)動(dòng)力單元包括循環(huán)水泵、備用循環(huán)水泵和換熱裝置，備用循環(huán)水泵通過(guò)水泵連接管與循環(huán)水泵并聯(lián)；所述循環(huán)水泵通過(guò)室外回水連接管與換熱裝置連接，循環(huán)水泵通過(guò)機(jī)房回水干管、回水支管與熱管散熱器換熱裝置連接，換熱裝置通過(guò)室外供水連接管、機(jī)房供水干管、供水支管與熱管散熱器換熱裝置連接；所述風(fēng)冷冷凝器設(shè)置的水平高度必須高于換熱裝置設(shè)置的水平高度至少500mm以上；
所述控制系統(tǒng)包括控制器、冷媒水供水溫度探頭和冷媒水回水溫度探頭，所述冷媒水供水溫度探頭安裝于機(jī)房供水干管上，冷媒水回水溫度探頭安裝于機(jī)房回水干管上；所述冷媒水供水溫度探頭和冷媒水回水溫度探頭都與控制器連接；所述循環(huán)水泵、備用循環(huán)水泵和冷凝風(fēng)扇都與控制器連接。所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，在風(fēng)冷冷凝器的進(jìn)氣口設(shè)置氣閥，在風(fēng)冷冷凝器的出液口設(shè)置液閥。
[0008]所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述氣閥設(shè)置在風(fēng)冷冷凝器回氣管上，所述液閥設(shè)置在風(fēng)冷冷凝器出液管上。
[0009]所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述換熱裝置采用包括但不限于板式換熱器、殼管式換熱器。
[0010]所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)動(dòng)力單元還包括自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置，所述自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置安裝于循環(huán)水泵的吸入口側(cè)，即水泵連接管和機(jī)房回水干管之間。
[0011]所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其中，熱管散熱器采用包括但不限于翅片式熱管散熱器、微通道熱管散熱器、陶瓷式熱管散熱器。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)提供一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的直接冷卻，高效解決服務(wù)器局部過(guò)熱和存在熱點(diǎn)的難題；系統(tǒng)充分利用室外空氣自然冷源，換熱管的換熱溫差大，換熱效率高；同時(shí)采用間接冷卻方式，無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入冷媒水循環(huán)系統(tǒng)，能夠保證機(jī)房的循環(huán)水不受污染，延長(zhǎng)使用壽命；機(jī)房采用不引入室外的空氣，確保了機(jī)房?jī)?nèi)空氣的潔凈度和濕度，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，投資低，系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)部無(wú)動(dòng)力、運(yùn)行無(wú)噪音、安全環(huán)保，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能增效、安全可靠的目的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明中熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明中熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的控制方法步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，本熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)包括機(jī)房單元100、冷媒供回水單元400和控制系統(tǒng)，所述冷媒供回水單元400包括冷卻單元200和循環(huán)動(dòng)力單元300，所述循環(huán)動(dòng)力單元300通過(guò)機(jī)房供水干管/機(jī)房回水干管與機(jī)房單元100連接，循環(huán)動(dòng)力單元300通過(guò)室外出氣連接管/室外回液連接管與冷卻單元200連接；所述冷卻單元200和循環(huán)動(dòng)力單元300都與控制系統(tǒng)連接。
[0017]所述機(jī)房單元100包括一個(gè)以上的機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)160，多個(gè)機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)160之間采用同程并聯(lián)方式連接后分別連接機(jī)房回水干管、機(jī)房供水干管；所述機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)160包括機(jī)柜110、一個(gè)以上的散熱風(fēng)扇120、多個(gè)服務(wù)器130、多個(gè)熱管散熱器140和多個(gè)熱管散熱器換熱裝置150，所述服務(wù)器130、熱管散熱器140和熱管散熱器換熱裝置150設(shè)置的數(shù)量一致，所述多個(gè)熱管散熱器換熱裝置150之間采用同程并聯(lián)方式連接；所述散熱風(fēng)扇120、服務(wù)器130、熱管散熱器140和熱管散熱器換熱裝置150都設(shè)置在機(jī)柜110內(nèi)，熱管散熱器140緊密的貼合在服務(wù)器130上，熱管散熱器換熱裝置150與熱管散熱器140連接，所述熱管散熱器換熱裝置150通過(guò)供水支管與機(jī)房供水干管連接，熱管散熱器換熱裝置150通過(guò)回水支管與機(jī)房回水干管連接。
[0018]所述熱管散熱器140緊密的貼合在服務(wù)器130上，直接換熱冷卻服務(wù)器130，解決機(jī)柜局部過(guò)熱和存在熱點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)，熱管散熱器換熱裝置150由服務(wù)器130聯(lián)鎖控制，當(dāng)某一服務(wù)器130停止工作時(shí)，其對(duì)應(yīng)的熱管散熱器換熱裝置150也自動(dòng)關(guān)斷，不再有冷媒水流通；當(dāng)服務(wù)器130重啟時(shí)，熱管散熱器換熱裝置150聯(lián)鎖自動(dòng)重啟并吸收熱管散熱器140的熱量從而冷卻服務(wù)器130。熱管散熱器140結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括但不限于翅片式熱管散熱器、微通道熱管散熱器和陶瓷式熱管散熱器等。
[0019]所述冷卻單元200包括儲(chǔ)液罐210、風(fēng)冷冷凝器220和冷凝風(fēng)扇230 ;所述儲(chǔ)液罐210通過(guò)風(fēng)冷冷凝器出液管與風(fēng)冷冷凝器220連接，風(fēng)冷冷凝器220通過(guò)風(fēng)冷冷凝器回氣管、室外出氣連接管與循環(huán)動(dòng)力單元300連接，儲(chǔ)液罐210通過(guò)室外回液連接管與循環(huán)動(dòng)力單元300連接；所述冷凝風(fēng)扇230與控制系統(tǒng)連接。
[0020]為了便于控制風(fēng)冷冷凝器220，在風(fēng)冷冷凝器220的進(jìn)氣口設(shè)置氣閥，本實(shí)施例中，所述氣閥設(shè)置在風(fēng)冷冷凝器回氣管上；在風(fēng)冷冷凝器220的出液口設(shè)置液閥，本實(shí)施例中，所述液閥設(shè)置在風(fēng)冷冷凝器出液管上。
[0021]所述循環(huán)動(dòng)力單元300包括循環(huán)水泵310、備用循環(huán)水泵320和換熱裝置340，備用循環(huán)水泵320通過(guò)水泵連接管與循環(huán)水泵310并聯(lián)；所述循環(huán)水泵310通過(guò)室外回水連接管與換熱裝置340連接，循環(huán)水泵310通過(guò)機(jī)房回水干管、回水支管與熱管散熱器換熱裝置150連接，換熱裝置340通過(guò)室外供水連接管、機(jī)房供水干管、供水支管與熱管散熱器換熱裝置150連接；風(fēng)冷冷凝器220通過(guò)風(fēng)冷冷凝器回氣管、室外出氣連接管與換熱裝置340連接，儲(chǔ)液罐210通過(guò)室外回液連接管與換熱裝置340連接；所述循環(huán)水泵310和備用循環(huán)水泵320都與控制系統(tǒng)連接。
[0022]所述循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320均采用變頻控制技術(shù)，一用一備。備用循環(huán)水泵320通過(guò)水泵連接管與循環(huán)水泵310并聯(lián)連接于機(jī)房回水干管和室外回水連接管之間；循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320通過(guò)動(dòng)作調(diào)節(jié)輸出信號(hào)與控制系統(tǒng)連接。
[0023]所述循環(huán)動(dòng)力單元300還包括自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置330，所述自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置330安裝于循環(huán)水泵310的吸入口側(cè)，即水泵連接管和機(jī)房回水干管之間。所述循環(huán)水泵310和備用循環(huán)水泵320并聯(lián)后連接水泵連接管，再與自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置330串聯(lián)連接。
[0024]所述風(fēng)冷冷凝器220設(shè)置的水平高度必須高于換熱裝置340設(shè)置的水平高度至少500mm以上；所述換熱裝置340采用包括但不限于板式換熱器、殼管式換熱器等換熱器類(lèi)型。
[0025]所述換熱裝置340、室外出氣連接管、氣閥、風(fēng)冷冷凝器回氣管、風(fēng)冷冷凝器220、風(fēng)冷冷凝器出液管、液閥、儲(chǔ)液罐210、室外回液連接管和冷凝風(fēng)扇230組成熱管循環(huán)系統(tǒng)。
[0026]所述換熱裝置340采用間接換熱，無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入冷媒水循環(huán)中，能夠保證機(jī)房?jī)?nèi)的循環(huán)水不受污染，延長(zhǎng)使用壽命。
[0027]所述換熱裝置340、室外供水連接管、機(jī)房供水干管、供水支管、回水支管、機(jī)房回水干管、自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置330、循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320及水泵連接管、室外回水連接管、依次串聯(lián)組成冷媒水循環(huán)系統(tǒng)。
[0028]所述自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置330安裝于循環(huán)水泵310的吸入口側(cè)，即水泵連接管和機(jī)房回水干管之間，能夠排除冷媒水循環(huán)系統(tǒng)中的多余氣體，可根據(jù)循環(huán)冷媒水體積因溫度變化導(dǎo)致的壓力變化精確控制冷媒水系統(tǒng)內(nèi)部壓力，使系統(tǒng)壓力保持恒定。
[0029]所述風(fēng)冷冷凝器220采用自然冷卻節(jié)能措施，系統(tǒng)充分采用室外自然空氣的自然冷量對(duì)風(fēng)冷冷凝器220內(nèi)的循環(huán)制冷劑進(jìn)行降溫冷卻，系統(tǒng)運(yùn)行僅有循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320、冷凝風(fēng)扇230動(dòng)力設(shè)備，無(wú)需壓縮制冷功耗。
[0030]所述控制系統(tǒng)包括控制器、冷媒水供水溫度探頭510、冷媒水回水溫度探頭520，所述冷媒水供水溫度探頭510安裝于機(jī)房供水干管上；冷媒水回水溫度探頭520安裝于機(jī)房回水干管上；所述冷媒水供水溫度探頭510、冷媒水回水溫度探頭520都與控制器連接；所述循環(huán)水泵、備用循環(huán)水泵和冷凝風(fēng)扇都與控制器連接。
[0031]所述冷卻單元200、循環(huán)動(dòng)力單元300的安裝位置根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置，冷卻單元200可以單獨(dú)集成安裝于室外，循環(huán)動(dòng)力單元300可單獨(dú)集成安裝于數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)備間內(nèi)；冷卻單元200和循環(huán)動(dòng)力單元300還可以組成冷媒供回水單元400，冷媒供回水單元400統(tǒng)一集成安裝于室外。
[0032]所述控制系統(tǒng)帶有動(dòng)作調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和動(dòng)作調(diào)節(jié)輸出信號(hào):其中，動(dòng)作調(diào)節(jié)輸入信號(hào)來(lái)源于冷媒水供水溫度探頭510探測(cè)得到的冷媒水供水溫度、冷媒水回水溫度探頭520探測(cè)得到的冷媒水回水溫度，輸出信號(hào)用于控制循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320、冷凝風(fēng)扇230工作狀態(tài)，以確保冷媒水供水溫度和回水溫度控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。
[0033]本熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的運(yùn)作過(guò)程如下:系統(tǒng)的低溫冷媒水在循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320的作用下，沿機(jī)房供水干管進(jìn)入機(jī)房，通過(guò)與之串聯(lián)的多根供水支管進(jìn)入機(jī)柜110內(nèi)；各支管內(nèi)的冷媒水在循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320動(dòng)力作用下進(jìn)入機(jī)柜110內(nèi)的熱管散熱器換熱裝置150內(nèi)來(lái)冷卻熱管散熱器140管內(nèi)的制冷劑，熱管散熱器140管內(nèi)制冷劑與服務(wù)器130換熱后成為高溫制冷劑，熱管散熱器140管內(nèi)高溫制冷劑進(jìn)入機(jī)柜110內(nèi)的熱管散熱器換熱裝置150將熱量傳遞給冷媒水，冷媒水經(jīng)回水支管后流入機(jī)房回水干管并匯總，在循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320動(dòng)力作用下，經(jīng)室外回水連接管進(jìn)入換熱裝置340 ;從室外回液連接管進(jìn)入換熱裝置340的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸收冷媒水的熱量變成氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑通過(guò)室外出氣連接管、氣閥、風(fēng)冷冷凝器回氣管進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器220冷凝后變成液態(tài)，液態(tài)制冷劑通過(guò)風(fēng)冷冷凝器出液管、液閥進(jìn)入儲(chǔ)液罐210，繼而通過(guò)室外回液連接管進(jìn)入換熱裝置340 ;從換熱裝置340出來(lái)的低溫冷媒水通過(guò)室外供水連接管進(jìn)入機(jī)房供水干管，完成機(jī)柜服務(wù)器用熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的冷媒水循環(huán)。
[0034]冷媒水循環(huán)動(dòng)力源水泵采用循環(huán)水泵310和備用循環(huán)水泵320 —用一備方案，且循環(huán)水泵310和備用循環(huán)水泵320均采用變頻控制技術(shù)。系統(tǒng)運(yùn)行默認(rèn)啟動(dòng)循環(huán)水泵310，當(dāng)循環(huán)水泵310故障或定期檢修時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換為備用循環(huán)水泵320運(yùn)行；冷卻單元200提供的低溫冷媒水在循環(huán)水泵310和備用循環(huán)水泵320動(dòng)力作用下經(jīng)室外供水連接管進(jìn)入機(jī)房供水干管，連續(xù)為服務(wù)器機(jī)房設(shè)備提供散熱所需的低溫冷媒水。
[0035]熱管散熱器換熱裝置150對(duì)服務(wù)器130吸熱冷卻處理，且由服務(wù)器130聯(lián)鎖控制，當(dāng)某一服務(wù)器130停止工作時(shí)，其對(duì)應(yīng)的熱管散熱器換熱裝置150也自動(dòng)關(guān)斷，不再有冷媒水流通；當(dāng)機(jī)柜服務(wù)器130重啟時(shí)，熱管散熱器換熱裝置150聯(lián)鎖自動(dòng)重啟并吸收熱管散熱器140的熱量從而冷卻服務(wù)器130。
[0036]對(duì)于不引入室外新風(fēng)的數(shù)據(jù)機(jī)房，其內(nèi)部環(huán)境空氣干濕球溫度要求保持恒定，故對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度也保持恒定，且采用熱管散熱器冷卻服務(wù)器時(shí)，熱管蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、冷媒水供水溫度和冷媒水回水溫度皆高出露點(diǎn)溫度，故無(wú)需考慮冷凝水的產(chǎn)生?？刂破鞑婚g斷采集由冷媒水供水溫度探頭510探測(cè)得到的冷媒水供水溫度、冷媒水回水溫度探頭520探測(cè)得到的冷媒水回水溫度。
[0037]如圖2所示，一種如上述所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的控制方法，具體包括以下步驟:
步驟AOO:設(shè)定冷媒水供水溫度標(biāo)準(zhǔn)值為T(mén)10，Λ tl、Λ t2為T(mén)lO的精度范圍；冷媒水回水溫度標(biāo)準(zhǔn)值為T(mén)20，At3、At4為T(mén)20的精度范圍；
步驟BOO:控制器接由冷媒水供水溫度探頭510探測(cè)得到的冷媒水供水溫度Tl和由冷媒水回水溫度探頭520探測(cè)得到的冷媒水回水溫度T2 ；
步驟COO:控制器判斷Tl與TlO-AtUTlO+Λ t2的大?。蝗鬞l ( TlO-Λ tl，執(zhí)行步驟DOO-步驟 EOO ;若 TlO-Atl ^ Tl ^ TlO+Λ t2，執(zhí)行步驟 R)0-步驟 GOO ;若11 彡 TlO+Λ t2，執(zhí)行步驟HOO-步驟100 ；
步驟DOO:控制器發(fā)出動(dòng)作調(diào)節(jié)輸出信號(hào)降低冷凝風(fēng)扇230的頻率，以增大Tl使其維持在TlO- Δ tl ^ Tl ^ TlO+ Δ t2范圍內(nèi)；調(diào)節(jié)循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320頻率，使T2維持在T20- Δ t3 ^ T2 ^ T20+ Λ t4范圍內(nèi)；
步驟EOO:執(zhí)行步驟COO ；
步驟H)0:控制器發(fā)出動(dòng)作調(diào)節(jié)輸出信號(hào)不改變冷凝風(fēng)扇230的頻率，使Tl維持在TlO- Atl ^Tl ^ TlO+ Λ t2范圍內(nèi)；調(diào)節(jié)循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320頻率使T2維持在 T20- Δ t3 ^ T2 ^ T20+ Λ t4 范圍內(nèi)；
步驟G00:執(zhí)行步驟COO ； 步驟HOO:控制器發(fā)出動(dòng)作調(diào)節(jié)輸出信號(hào)增大冷凝風(fēng)扇230的頻率，以降低Tl使其維持在TlO- Atl ^Tl ^ TlO+ Λ t2范圍內(nèi)；調(diào)節(jié)循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320頻率使T2 維持在 T20- Δ t3 ^ T2 ^ T20+ Λ t4 范圍內(nèi)；
步驟100:執(zhí)行步驟COO。
[0038]在上述整個(gè)自動(dòng)控制過(guò)程中，循環(huán)水泵310或備用循環(huán)水泵320、冷凝風(fēng)扇230動(dòng)力設(shè)備的邏輯調(diào)節(jié)由控制器自行計(jì)算輸出。
[0039]在上述整個(gè)自動(dòng)控制過(guò)程中，所述Λ tl、A t2、A t3和Λ t4的大小根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。本實(shí)施例中,所述Λ tl= Λ t2= Λ t3= Λ t4=l° C。
[0040]總之，本熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的直接冷卻，高效解決服務(wù)器局部過(guò)熱和存在熱點(diǎn)的難題；系統(tǒng)充分利用室外空氣自然冷源，換熱管的換熱溫差大，換熱效率高；同時(shí)采用間接冷卻方式，無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入冷媒水循環(huán)系統(tǒng)，能夠保證機(jī)房的循環(huán)水不受污染，延長(zhǎng)使用壽命；機(jī)房采用不引入室外的空氣，確保了機(jī)房?jī)?nèi)空氣的潔凈度和濕度，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，投資低，系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)部無(wú)動(dòng)力、運(yùn)行無(wú)噪音、安全環(huán)保，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能增效、安全可靠的目的。
[0041]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)房單元、冷媒供回水單元和控制系統(tǒng)，所述冷媒供回水單元包括冷卻單元和循環(huán)動(dòng)力單元，所述循環(huán)動(dòng)力單元通過(guò)機(jī)房供水干管/機(jī)房回水干管與機(jī)房單元連接，循環(huán)動(dòng)力單元通過(guò)室外出氣連接管/室外回液連接管與冷卻單元連接；所述冷卻單元和循環(huán)動(dòng)力單元都與控制系統(tǒng)連接； 所述機(jī)房單元包括一個(gè)以上的機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)，多個(gè)機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)之間采用同程并聯(lián)方式連接后分別連接機(jī)房回水干管、機(jī)房供水干管；所述機(jī)柜服務(wù)器散熱空氣循環(huán)系統(tǒng)包括機(jī)柜、一個(gè)以上的散熱風(fēng)扇、多個(gè)服務(wù)器、多個(gè)熱管散熱器和多個(gè)熱管散熱器換熱裝置，所述服務(wù)器、熱管散熱器和熱管散熱器換熱裝置設(shè)置的數(shù)量一致，所述多個(gè)熱管散熱器換熱裝置之間采用同程并聯(lián)方式連接；所述散熱風(fēng)扇、服務(wù)器、熱管散熱器和熱管散熱器換熱裝置都設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)，熱管散熱器緊密的貼合在服務(wù)器上，熱管散熱器換熱裝置與熱管散熱器連接，所述熱管散熱器換熱裝置通過(guò)供水支管與機(jī)房供水干管連接，熱管散熱器換熱裝置通過(guò)回水支管與機(jī)房回水干管連接；所述熱管散熱器換熱裝置由服務(wù)器聯(lián)鎖控制； 所述冷卻單元包括儲(chǔ)液罐、風(fēng)冷冷凝器和冷凝風(fēng)扇；所述儲(chǔ)液罐通過(guò)風(fēng)冷冷凝器出液管與風(fēng)冷冷凝器連接，風(fēng)冷冷凝器通過(guò)風(fēng)冷冷凝器回氣管、室外出氣連接管與換熱裝置連接，儲(chǔ)液罐通過(guò)室外回液連接管與換熱裝置連接；所述冷凝風(fēng)扇與控制系統(tǒng)連接； 所述循環(huán)動(dòng)力單元包括循環(huán)水泵、備用循環(huán)水泵和換熱裝置，備用循環(huán)水泵通過(guò)水泵連接管與循環(huán)水泵并聯(lián)；所述循環(huán)水泵通過(guò)室外回水連接管與換熱裝置連接，循環(huán)水泵通過(guò)機(jī)房回水干管、回水支管與熱管散熱器換熱裝置連接，換熱裝置通過(guò)室外供水連接管、機(jī)房供水干管、供水支管與熱管散熱器換熱裝置連接；所述風(fēng)冷冷凝器設(shè)置的水平高度必須高于換熱裝置設(shè)置的水平高度至少500mm以上； 所述控制系統(tǒng)包括控制器、冷媒水供水溫度探頭和冷媒水回水溫度探頭，所述冷媒水供水溫度探頭安裝于機(jī)房供水干管上，冷媒水回水溫度探頭安裝于機(jī)房回水干管上；所述冷媒水供水溫度探頭和冷媒水回水溫度探頭都與控制器連接；所述循環(huán)水泵、備用循環(huán)水泵和冷凝風(fēng)扇都與控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，在風(fēng)冷冷凝器的進(jìn)氣口設(shè)置氣閥，在風(fēng)冷冷凝器的出液口設(shè)置液閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述氣閥設(shè)置在風(fēng)冷冷凝器回氣管上，所述液閥設(shè)置在風(fēng)冷冷凝器出液管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱裝置采用包括但不限于板式換熱器、殼管式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)動(dòng)力單元還包括自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置，所述自動(dòng)補(bǔ)水定壓裝置安裝于循環(huán)水泵的吸入口側(cè)，即水泵連接管和機(jī)房回水干管之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，其特征在于，熱管散熱器采用包括但不限于翅片式熱管散熱器、微通道熱管散熱器、陶瓷式熱管散熱器。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK104244681SQ201410511772
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】劉文飛, 何其振, 林湧雙, 王旭, 朱坤元, 丘文博, 過(guò)松, 李志鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司