【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機房散熱，尤其是涉及一種高密度機房散熱系統。
技術介紹
1、隨著云計算、大數據等技術的發展，現代數據中心趨向于更高的設備密度，即在有限空間內部署更多服務器以提高計算能力。高密度部署顯著增加了單位面積的熱負荷，對散熱提出了更為嚴苛的要求。良好的散熱方案則能夠支持高密度服務器集群的穩定運行，充分利用空間資源，降低數據中心的物理空間成本。
2、傳統的數據中心采用風冷散熱方式，初期搭建成本較低，但能源利用率較低且噪音影響較大。當高功率密度的大型數據中心逐步成為主流后，常規的風冷散熱方式由于散熱極限較低，已經難以滿足數據中心超高的散熱需求。同時由于機房內不同位置、不同服務器之間的散熱需求可能存在差異，造成局部熱點。這些熱點區域如果沒有得到妥善處理，可能會導致個別服務器過熱，影響整個系統的穩定性和可靠性。可以說，實現散熱均勻分布、避免熱島效應，是當前機房散熱設計的一大難點，如何設計節約能耗、性能穩定且兼容性好的機房散熱系統是本領域技術人員共同關注的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高密度機房散熱系統，能夠有效節約能耗，同時保證良好的散熱性能、實現散熱均勻分布。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：一種高密度機房散熱系統，包括室外水冷系統、室內循環系統和機柜單元，所述室外水冷系統包括冷卻塔單元、第一冷卻進水管路、第一冷卻回水管路、冷凝器換熱單元、第二冷卻進水管路、第二冷卻回水管路和第一驅動元件，
3、所述機柜單元包括機柜殼體、機柜托盤、主板、發熱元件，所述機柜托盤平行放置并連接于機柜殼體中，所述主板放置于機柜托盤平面上，所述發熱元件與主板固定連接；
4、可選地，所述主板及發熱元件放置于服務器機箱內，結合主板的尺寸大小和發熱元件的數量，機箱的型號選自1u、2u或多u。
5、所述微結構冷頭貼合安裝在發熱元件上，所述微結構冷頭與發熱元件的貼合界面之間填充有導熱介質，所述微結構冷頭內設有填充有室內循環工質的換熱腔，所述微結構冷頭還設有所述換熱腔的工質進口和工質出口，所述工質進口和工質出口分別與第二工質輸出管路和第二工質回流管路連通。可以理解的是，工質經由第二驅動元件的作用從儲液罐內進入第一工質輸出管路再進一步分配到第二工質輸出管路中，通過第二工質輸出管路流入微結構冷頭的換熱腔內帶走與微結構冷頭相貼合的發熱元件的熱量，最后經由第二工質回流管路和第一工質回流管路回到儲液罐中，在室外水冷系統的作用下進行降溫冷卻，完成散熱循環。
6、進一步地，所述冷卻塔單元具體為濕式冷卻塔、干式冷卻塔、干濕式冷卻塔其中的一種；當所述冷卻塔為干式冷卻塔或干濕式冷卻塔時，則設有第一熱交換管路，所述第一熱交換管路與第一冷卻進水管路和第一冷卻回水管路組成連續管路；
7、所述冷凝器換熱單元連接安裝有冷卻風機，用以增強冷凝器單元的散熱效果。
8、進一步地，所述第一冷卻進水管路和第一冷卻回水管路上設有第一截止閥，所述第二冷卻進水管路和第二冷卻回水管路上設有第二截止閥，所述第一截止閥和第二截止閥分別用以控制所述冷卻塔單元和所述冷凝器換熱單元管路的通斷，實現所述冷卻塔單元和所述冷凝器換熱單元的選擇性開啟。
9、進一步地，所述第一冷卻進水管路和第二冷卻進水管路上設有第一驅動元件，所述第一驅動元件具體為容積式流量泵或離心式流量泵。
10、進一步地，所述第一換熱進水管路和第一換熱出水管路的另一端與換熱器的一側接通，所述換熱器的另一側通過第二換熱進水管路和第二換熱出水管路與儲液器直接接通，所述第二換熱進水管路上設有第三截止閥和第一驅動元件。
11、可以理解的是，在一種情況下，冷卻塔單元和冷凝器換熱單元提供的冷卻水通過第一驅動元件輸送至隔離式換熱器中，通過隔離式換熱器再與儲液器中的工質進行熱量交換，實現對室內循環工質的冷卻降溫。
12、進一步地，所述儲液器內設有第二熱交換管路，所述第一換熱進水管路和第一換熱出水管路的另一端直接與第二熱交換管路接通，以將室外冷卻系統提供的冷量導入儲液器。
13、可以理解的是，在另一種情況下，冷卻塔單元和冷凝器換熱單元提供的冷卻水直接輸入到儲液器內設置的第二熱交換管路中，室外冷卻水與室內循環工質通過第二熱交換管路的管壁進行熱傳導，以降低儲液罐內的工質溫度。進一步地，所述儲液器內設有溫度檢測傳感器和液位檢測傳感器，用于檢測儲液器內的工質溫度和工質液位高度；當儲液器內溫度高于儲液溫度預定值、或液位低于儲液液位預定值時，則發出警報提醒。
14、可選地，所述儲液器上還設有氣體泄壓閥，當儲液器內壓力過高時，起到泄壓保護的作用。
15、進一步地，所述機柜殼體上連接安裝有溫度監測裝置，用于監測及顯示機柜殼體內各層發熱元件的實時溫度，并與流量控制元件之間電連接。
16、進一步地，所述溫度監測裝置在監測到所述發熱元件的溫度小于第一預設值時，則控制流量控制元件為半開啟狀態；
17、所述溫度監測裝置在監測到所述發熱元件的溫度大于或等于第一預設值、且小于或等于第二預設值時，則控制流量控制元件為四分之三開啟狀態；
18、所述溫度監測裝置在監測到所述發熱元件的溫度大于第二預設值時，則控制流量控制元件為全開啟狀態。
19、進一步地，所述流量控制元件具體為電子節流閥、電動流量泵或變頻流量泵，所述第二驅動元件具體為電動流量泵或變頻流量泵。
20、進一步地，所述工質具體選自超純水、含氟化合物、納米流體其中的一種。
21、與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：
22、本專利技術設計室外水冷系統、室內循環系統和機柜單元，其中，室外水冷系統主要包括冷卻塔單元、冷凝器換熱單元和第一驅動元件，通過冷卻水循環為室內循環系統中的流體工質提供冷量；室內循環系統主要包括儲液器、工質流動管路、第二驅動元件、微結構冷頭及流量控制元件；機柜單元主要包括溫度監測裝置和發熱元件，將微結構冷頭貼合安裝在各發熱元件進行散熱，由此將發熱元件產生的熱量通過室內循環系統引至室外，解決了傳統機房使用空調散熱的高能耗問題，并能夠實現散熱均勻分布、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高密度機房散熱系統，其特征在于，包括室外水冷系統(100)、室內循環系統(200)和機柜單元(300)，所述室外水冷系統(100)包括冷卻塔單元(101)、第一冷卻進水管路(105)、第一冷卻回水管路(106)、冷凝器換熱單元(111)、第二冷卻進水管路(114)、第二冷卻回水管路(115)和第一驅動元件(104)，所述第一冷卻進水管路(105)和所述第二冷卻進水管路(114)并聯后與第一換熱出水管路(122)連接，所述第一冷卻回水管路(106)和所述第二冷卻回水管路(115)并聯與第一換熱進水管路(121)連接；所述冷卻塔單元(101)與冷凝器換熱單元(111)提供冷卻水，所述第一驅動元件(104)用于驅動冷卻水進行循環；
2.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述冷卻塔單元(101)具體為濕式冷卻塔、干式冷卻塔、干濕式冷卻塔其中的一種；
3.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述第一冷卻進水管路(105)和第一冷卻回水管路(106)上設有第一截止閥(103)，所述第二冷卻進水管路(114)和第二冷卻回
4.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述第一冷卻進水管路(105)和第二冷卻進水管路(114)上設有第一驅動元件(104)，所述第一驅動元件(104)具體為容積式流量泵或離心式流量泵。
5.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述第一換熱進水管路(121)和第一換熱出水管路(122)的另一端與換熱器(123)的一側接通，所述換熱器(123)的另一側通過第二換熱進水管路(125)和第二換熱出水管路(126)與儲液器(201)直接接通，所述第二換熱進水管路(125)上設有第三截止閥(124)和第一驅動元件(104)。
6.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述儲液器(201)內設有第二熱交換管路(202)，所述第一換熱進水管路(121)和第一換熱出水管路(122)的另一端直接與第二熱交換管路(202)接通，以將室外冷卻系統提供的冷量導入儲液器(201)。
7.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述儲液器(201)內設有溫度檢測傳感器和液位檢測傳感器，用于檢測儲液器(201)內的工質溫度和工質液位高度；當儲液器(201)內溫度高于儲液溫度預定值、或液位低于儲液液位預定值時，則發出警報提醒。
8.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述機柜殼體(301)上連接安裝有溫度監測裝置(302)，用于監測及顯示機柜殼體(301)內各層發熱元件(305)的實時溫度，并與流量控制元件之間電連接；
9.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述流量控制元件具體為電子節流閥(207)、電動流量泵或變頻流量泵，所述第二驅動元件(205)具體為電動流量泵或變頻流量泵。
10.根據權利要求1～9任一所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述工質具體選自超純水、含氟化合物、納米流體其中的一種。
...【技術特征摘要】
1.一種高密度機房散熱系統，其特征在于，包括室外水冷系統(100)、室內循環系統(200)和機柜單元(300)，所述室外水冷系統(100)包括冷卻塔單元(101)、第一冷卻進水管路(105)、第一冷卻回水管路(106)、冷凝器換熱單元(111)、第二冷卻進水管路(114)、第二冷卻回水管路(115)和第一驅動元件(104)，所述第一冷卻進水管路(105)和所述第二冷卻進水管路(114)并聯后與第一換熱出水管路(122)連接，所述第一冷卻回水管路(106)和所述第二冷卻回水管路(115)并聯與第一換熱進水管路(121)連接；所述冷卻塔單元(101)與冷凝器換熱單元(111)提供冷卻水，所述第一驅動元件(104)用于驅動冷卻水進行循環；
2.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述冷卻塔單元(101)具體為濕式冷卻塔、干式冷卻塔、干濕式冷卻塔其中的一種；
3.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述第一冷卻進水管路(105)和第一冷卻回水管路(106)上設有第一截止閥(103)，所述第二冷卻進水管路(114)和第二冷卻回水管路(115)上設有第二截止閥(113)，所述第一截止閥(103)和第二截止閥(113)分別用以控制所述冷卻塔單元(101)和所述冷凝器換熱單元(111)管路的通斷，實現所述冷卻塔單元(101)和所述冷凝器換熱單元(111)的選擇性開啟。
4.根據權利要求1所述的一種高密度機房散熱系統，其特征在于，所述第一冷卻進水管路(105)和第二冷卻進水管路(114)上設有第一驅動元件(104)，所述第一驅動元件(104)具體為容積式流量泵或離心式流量泵。
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。