基于熱管技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)房散熱和熱管技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于熱管技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]IDC機(jī)房現(xiàn)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要組成部分，是推進(jìn)國家科技工業(yè)信息化和數(shù)字化的主要支柱。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模和集成度的發(fā)展，服務(wù)器中IT設(shè)備功率密度與日俱增，熱密度急劇增長，一方面，制冷設(shè)備所消耗的電功率快速增大，機(jī)房的能耗問題越來越受到關(guān)注；另一方面，服務(wù)器散熱問題會變得越來越嚴(yán)重，甚至可能在消耗大量能源和運(yùn)營成本的代價下還會因?yàn)樵O(shè)備發(fā)熱而導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。
[0003]美國Lawrence Berkeley國家實(shí)驗(yàn)室調(diào)查顯示，一個典型的數(shù)據(jù)中心能耗比例為:I) IT設(shè)備(服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等)占44%;2)制冷設(shè)備(機(jī)房精密空調(diào)、風(fēng)機(jī))占38% ；3)電源設(shè)備(UPS、SPM等)占15% ；4)照明占3%。從中不難看出制冷設(shè)備的耗電量僅次于IT主設(shè)備的耗電量。
[0004]面對能源危機(jī)，現(xiàn)在所有數(shù)據(jù)中心都在采用新技術(shù)提高空調(diào)和數(shù)據(jù)中心的能效，對制冷系統(tǒng)進(jìn)行精確控溫和氣流組織。這些新技術(shù)包括新風(fēng)式節(jié)能系統(tǒng)、冷熱通道封閉、水冷空調(diào)系統(tǒng)以及熱管換熱器節(jié)能裝置等。熱管是一種高效的傳熱部件，被稱為熱的“超導(dǎo)體”。熱管已成功地應(yīng)用于航天器熱控制、電子設(shè)備冷卻、余熱回收、太陽能熱水器、永久凍土層的穩(wěn)定以及地?zé)崂玫染哂袀鳠嵝枨蟮乃蟹矫?。熱管換熱器結(jié)構(gòu)簡單、無動力部件，它通過管內(nèi)工作介質(zhì)的相變所產(chǎn)生的潛熱來傳遞熱量，因此相比其他新技術(shù)而言，它的優(yōu)勢是無需消耗額外的能量就可以實(shí)現(xiàn)全自動的工作，并且有很高的傳熱效率，節(jié)能效果明顯。中國專利CN201093658和CN101398271A公開了一種分離式熱管的機(jī)房散熱裝置，都是采用強(qiáng)迫對流的分離式熱管換熱，將機(jī)房內(nèi)的熱量排到機(jī)房外，區(qū)別在于單組和多組結(jié)構(gòu)的不同。但它們存在以下不足和缺陷:1)分離式熱管的蒸發(fā)段在機(jī)房內(nèi)，而冷卻段布置在機(jī)房外，因此其安裝和對機(jī)房的位置都有一定的限制，需要機(jī)房位于建筑的頂層或者機(jī)房四周墻壁外側(cè)存在開闊位置供系統(tǒng)的安裝；2)該系統(tǒng)的運(yùn)行要求室內(nèi)溫度高于室外溫度，因此該系統(tǒng)在夏季時完全失效；3)整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為龐大和復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種基于熱管技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻裝置及系統(tǒng)，降低機(jī)柜后部出口處排出的熱空氣的溫度，間接降低服務(wù)器內(nèi)部發(fā)熱部件的表面溫度，提高機(jī)房整體的散熱效率，減少機(jī)房用于服務(wù)器降溫的制冷設(shè)備的耗電量，達(dá)到數(shù)據(jù)中心有效制冷和節(jié)能綠色運(yùn)行的目的。
[0006]本實(shí)用新型的基于熱管技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻系統(tǒng)包括加裝熱柜、加裝冷柜、熱管系統(tǒng)、抽氣風(fēng)扇和封閉管路，所述加裝熱柜連接在機(jī)柜的后部，所述加裝冷柜連接在加裝熱柜的后部，所述封閉管路的一端與所述加裝冷柜的上端連通，其另一端與空調(diào)系統(tǒng)連通，所述抽氣風(fēng)扇安裝在所述加裝冷柜和所述封閉管路的連接處，所述加裝冷柜的底部開設(shè)有通氣孔，用于連通地板送風(fēng)系統(tǒng)，所述熱管系統(tǒng)包括多個熱管，每個所述熱管都包括蒸發(fā)段和冷卻段，所述蒸發(fā)段位于所述加裝熱柜中，所述冷卻段位于所述加裝冷柜中，所述熱管的一端與所述機(jī)柜的后壁連接。
[0007]優(yōu)選所述加裝熱柜和加裝冷柜之間開設(shè)有很多條狀方形槽，供所述熱管穿過和氣流流通。
[0008]優(yōu)選所述熱管的蒸發(fā)段上具有與熱氣流同向的橫向翅片，所述熱管的冷卻段上具有與冷氣流同向的縱向翅片所述熱管和所述翅片的制備和連接能夠采用一體成形或擠壓或冷脹或螺釘緊固的方式。
[0009]優(yōu)選所述熱管采用高性能的鋁氨槽道熱管，并以其冷卻段一端高于其蒸發(fā)段一端的方式傾斜配置。
[0010]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]I)整個系統(tǒng)相比目前已有的熱管式機(jī)房散熱裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房內(nèi)冷熱通道的封閉，將機(jī)柜排出的熱空氣與機(jī)房內(nèi)的冷空氣進(jìn)行了完全隔離，有效避免了機(jī)房內(nèi)冷熱空氣流的相互摻混，提高了機(jī)房的整體散熱效率。
[0012]2)系統(tǒng)中熱管的作用是將機(jī)柜出口處熱氣團(tuán)的熱量快速從加裝熱柜輸送到加裝冷柜中，然后由冷氣流帶走。因此本實(shí)用新型可以避免冷熱通道封閉技術(shù)中機(jī)柜后部出現(xiàn)冷熱分層的現(xiàn)象，使熱氣團(tuán)和高溫溫度層遠(yuǎn)離機(jī)柜出口，進(jìn)一步降低機(jī)柜出口處的溫度，從而提高系統(tǒng)的降溫和散熱效果。
[0013]3)系統(tǒng)相比現(xiàn)有的機(jī)房散熱裝置能夠更加有效地將熱量從機(jī)柜后帶走，并且可以在不同季節(jié)、不同地區(qū)全天候穩(wěn)定運(yùn)行，可以有效地避免因局部過熱問題而導(dǎo)致服務(wù)器的停機(jī)，提尚了機(jī)房的整體運(yùn)算能力。
[0014]4)系統(tǒng)有效地避免了機(jī)房內(nèi)冷熱氣流的摻混，降低了機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器的工作溫度，提高了機(jī)房的整體散熱效率，也就是說制冷設(shè)備的輸出溫度可以相應(yīng)地提高，從而機(jī)房所消耗的電力就會大幅度下降，從而降低機(jī)房的運(yùn)營成本，達(dá)到了節(jié)能低碳和綠色環(huán)保的目的。
[0015]5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和維護(hù)，對機(jī)房所處位置和安裝條件的要求都很低，適應(yīng)性和通用性很強(qiáng)，熱管能夠自動啟動和運(yùn)行，無需額外動力和功率消耗，能耗低但換熱效率高，因此該節(jié)能冷卻系統(tǒng)可以在不同類型和大小的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行應(yīng)用和推廣。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種基于熱管技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0017]圖2為熱管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示，一種基于熱管技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻系統(tǒng)，包括加裝熱柜2、加裝冷柜3、熱管系統(tǒng)4