一种专用于对服务器进行散热的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种专用于对服务器进行散热的系统，室外自然冷却单元和室外机械制冷单元均依次连接有稳压单元、泵组单元和冷量分配换热单元，冷量分配换热单元与室外自然冷却单元和室外机械制冷单元连接并各自构成回路；服务器背板热管散热单元和冷量分配换热单元之间设置有重力热管，重力热管与服务器背板热管散热单元和冷量分配换热单元连接。该系统结合自然冷源与风冷冷水机组冷却技术，采用靠近热源的热管散热器对服务器进行冷却，利用面向服务器级的散热解决方案，降低PUE，提高能效利用率，解决由于精密空调机组气流组织不合理造成局部热点等问题；提高机房空间利用率，可布置更多机柜及服务器，从而可有效提高经济效益及节地的效果。

A system dedicated to cooling a server

The invention discloses a system for heat dissipation of the server, outdoor natural cooling unit and outdoor unit are respectively connected with the mechanical refrigeration unit, regulator pump unit and cooling distribution unit heat exchanger, cooling distribution heat exchange unit is connected with the outdoor natural cooling unit and the outdoor unit and the respective mechanical refrigeration circuit; the server back tube of the gravity heat pipe is arranged between the cooling unit and the cooling capacity distribution of heat exchange unit, gravity heat pipe and heat pipe cooling unit and the back server cooling distribution unit is connected with the heat exchanger. The system combines the natural cooling technology source and air-cooled chiller, cooling by the server close to the heat source of the heat pipe radiator, the server level cooling solutions, reducing PUE, improve the utilization of energy efficiency, solve the precision air conditioning unit airflow caused by the unreasonable problem of local hot spots; improve the utilization rate of the space can be. Layout of cabinets and more servers, which can effectively improve the economic benefit and the effect of the festival.

【技术实现步骤摘要】
一种专用于对服务器进行散热的系统
本专利技术涉及数据中心机房环境控制
，具体涉及一种专用于对服务器进行散热的系统。
技术介绍
我国数据中心发展迅猛，总量已超过40万个，年耗电量超过全社会用电量的1.5％，预计数据中心能耗每年将相当于三峡电站一年的发电量，其中大多数数据中心的PUE仍普遍大于2.2，与国际先进水平相比有较大差距。数据中心IT设备需要全天候进行冷却，通常机房内采用精密空调进行制冷，从而保证数据中心的环境控制要求。数据中心空调机组耗能占到了机房总耗能的35％-45％，仅次于数据中心IT设备的能耗，造成数据中心PUE值较高，能效利用率低。实际运行时，服务器中的主要散热部件为中央处理器CPU，其散热量约占服务器总散热量的80％，剩余的20％为服务器中除去CPU后的部件散热，而数据中心现有的冷却方式通常为先冷却环境再冷却设备，如GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中所述A、B类机房要求环境温度23℃±1℃，由于机房中的发热点并不是均匀布置在机房内，而是主要集中与设备以及芯片中，传统的冷却方式只能造成了机房内环境温度下降，对于设备本身并未形成有效的冷却，而设备本身的温度却未下降或者下降的速度太慢，还赶不上设备发热的升温速度，造成能源损耗并且达不到冷却效果，造成局部热点温度高，并没有降低PUE。目前有一种冷却方式，是将冷却水集中到机柜上，通过对机柜背板进行散热来实现对服务器的散热，但是由于服务器安装时都需要和机柜背板保持一定的距离，使得服务器内的热量能够被风扇吹出，这就导致机柜实际是对服务器口吹出的风冷却，其冷却效率低，而且这种冷却方式都是铺满整个背板，对机柜中的所有服务器进行冷却，而机柜中并不是满置服务器，或者机柜中的服务器并不是同时工作，而机柜背板冷却的方式却无法识别这些现象，这就导致了能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有冷却方式消耗大量能源却没有降低设备本身的温度，冷却效果差，其目的在于提供一种专用于对服务器进行散热的系统，该系统将自然冷源与风冷冷水机组冷却技术相结合，采用靠近热源的热管散热器对服务器进行冷却，通过气流合理的组织，利用面向服务器级的散热解决方案，一方面可有效降低PUE，提高能效利用率，另一方面可有效解决由于精密空调机组气流组织不合理造成局部热点等问题；同时有效提高机房空间利用率，可布置更多机柜及服务器，从而可有效提高经济效益及节地的效果。本专利技术通过下述技术方案实现：一种专用于对服务器进行散热的系统，包括室外自然冷却单元和室外机械制冷单元，所述室外自然冷却单元和室外机械制冷单元均依次连接有稳压单元、泵组单元和冷量分配换热单元，冷量分配换热单元分别与对应的室外自然冷却单元和室外机械制冷单元连接并各自构成回路；还包括服务器背板热管散热单元，所述服务器背板热管散热单元和冷量分配换热单元之间均设置有重力热管，并且重力热管同时与服务器背板热管散热单元和所有的冷量分配换热单元连接，重力热管分别与服务器的散热口接触并将服务器产生的热量吸收并传递到冷量分配换热单元。目前对于机房中的冷却方式有两种，一是在机房内采用精密空调进行制冷，这种方式能够对机房内的温度进行一定的降低，但是消耗的能量多，而且并没有针对发热点进行降温，造成局部发热点的温度始终高，同时还占据了机房中的空间，机房的空间利用率低，另一种方式是通过水冷的方式，将冷却水集中到机柜上，通过对机柜背板进行散热来实现对服务器的散热，但是由于服务器安装时都需要和机柜背板保持一定的距离，使得服务器内的热量能够被风扇吹出，这就导致机柜实际是对服务器口吹出的风冷却，其冷却效率低，而且这种冷却方式都是铺满整个背板，对机柜中的所有服务器进行冷却，而机柜中并不是满置服务器，或者机柜中的服务器并不是同时工作，而机柜背板冷却的方式却无法识别这些现象，这就导致了能源的浪费。同时机房中都是带电运行的精密部件，水冷的方式一旦出现冷却水泄漏，将造成严重后果，同时由于管道壁面的温差，会有水蒸汽在外壁上凝结为水，水冷的方式使得整个冷却水管路对机房中的设备存在隐患，而本方案则是在机房中采用气冷和自然冷却方式直接对设备进行冷却，冷却效率高而且不会对设备造成伤害，机房外采用自然冷源与风冷冷水机组冷却技术相结合，实现设备级的散热，不会有水进入设备而造成设备损坏。而且由于是对应对每个服务器进行冷却，则其冷却时能够针对每个服务器进行，即根据服务器是否工作而进行对其冷却，不需对整个机柜进行冷却，提高了冷却的精确性，降低了能源消耗。对精密空调可以完全替代，并通过气流合理的组织，利用面向服务器级的散热解决方案，一方面可有效降低PUE，提高能效利用率，另一方面可有效解决由于精密空调机组气流组织不合理造成局部热点等问题；同时，通过空调机组的完全替代，有效提高机房空间利用率，可布置更多机柜及服务器，从而可有效提高经济效益及节地的效果。服务器中除CPU外的其他部件的散热，通过服务器背板热管的空气调节实现。通过服务器背板热管或吊顶热管散热单元的处理方式，即可保证机房设备的安全可靠运行，又可充分利用自然制冷，极大地降低机房散热功耗，节省机房运行费用，机组故障率低，维护简单。服务器背板热管散热单元包括若干个服务器背板热管蒸发器，且每个服务器背板热管蒸发器对应设置在每个服务器的散热口并与重力热管连接。室外机械制冷单元与室外自然冷却单元共同对服务器进行辅助散热，采用两级换热系统，在泵组单元作用下，室外自然冷却单元和室外机械制冷单元将服务器背板热管冷量分配换热器单元中产生的热量携带到自然环境，这是第一级循环过程；服务器CPU芯片以外其它设备产生热量通过服务器背板热管散热单元，在重力热管高效传热作用下，传递给服务器背板热管散热冷量分配换热器，这是第二级循环过程。服务器背板热管，将服务器其他部件产生热量带出机房，进行辅助散热到服务器背板热管散热冷量分配换热器，循环水由室外冷却设备进行冷却；室外冷却单元为自然冷却单元或冷水机组，根据环境温度的工况，通过电动阀实现二者切换及配合使用，从而进一步应用自然冷源，实现节能；室外自然冷却单元、风冷冷水机组单元及泵组单元，可通过变频技术控制供回水温度，从而保证系统的安全性，服务器背板热管散热系统的风机是无级直流变速的，自动调节转速，自动调节散热量。在服务器发热量较小、环境湿度较高的情况下，服务器背板热管散热单元有可能形成极少量冷凝水，因此在服务器背板热管蒸发器底部设置有冷凝水积水盘和冷凝水排水管，且冷凝水排水管与冷凝水积水盘连通，对冷凝水进行收集和排出；为防止意外，在服务器背板热管蒸发器下方布置有漏水传感器，实现定位告警检测。室外自然冷却单元所在的回路和室外机械制冷单元所在的回路之间同时设置有冷量分配换热器出水旁通阀和冷量分配换热器进水旁通阀，且冷量分配换热器出水旁通阀和冷量分配换热器进水旁通阀同时与室外自然冷却单元所在的回路和室外机械制冷单元所在的回路连通。冷量分配换热单元设置在冷量分配换热器出水旁通阀和冷量分配换热器进水旁通阀与回路的连通处之间。冷量分配换热器出水旁通阀和冷量分配换热器进水旁通阀是对进水量和出水量进行调节，保证冷量分配换热器的正常工作，自然冷却单元和机械制冷单元，根据室外环境工况变化，在室外环境温度较低情况下，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种专用于对服务器进行散热的系统，其特征在于，包括室外自然冷却单元(1)和室外机械制冷单元(2)，所述室外自然冷却单元(1)和室外机械制冷单元(2)均依次连接有稳压单元(3)、泵组单元和冷量分配换热单元，冷量分配换热单元分别与对应的室外自然冷却单元(1)和室外机械制冷单元(2)连接并各自构成回路；还包括服务器背板热管散热单元(9)，所述服务器背板热管散热单元(9)和冷量分配换热单元之间均设置有重力热管，并且重力热管同时与服务器背板热管散热单元(9)和所有的冷量分配换热单元连接，重力热管分别与服务器的散热口接触并将服务器产生的热量吸收并传递到冷量分配换热单元。

【技术特征摘要】
1.一种专用于对服务器进行散热的系统，其特征在于，包括室外自然冷却单元(1)和室外机械制冷单元(2)，所述室外自然冷却单元(1)和室外机械制冷单元(2)均依次连接有稳压单元(3)、泵组单元和冷量分配换热单元，冷量分配换热单元分别与对应的室外自然冷却单元(1)和室外机械制冷单元(2)连接并各自构成回路；还包括服务器背板热管散热单元(9)，所述服务器背板热管散热单元(9)和冷量分配换热单元之间均设置有重力热管，并且重力热管同时与服务器背板热管散热单元(9)和所有的冷量分配换热单元连接，重力热管分别与服务器的散热口接触并将服务器产生的热量吸收并传递到冷量分配换热单元。2.根据权利要求1所述的一种专用于对服务器进行散热的系统，其特征在于，所述服务器背板热管散热单元(9)包括若干个服务器背板热管蒸发器(9-1)，且每个服务器背板热管蒸发器(9-1)对应设置在每个服务器的散热口并与重力热管连接。3.根据权利要求2所述的一种专用于对服务器进行散热的系统，其特征在于，所述服务器背板热管蒸发器(9-1)底部设置有冷凝水积水盘(9-7)和冷凝水排水管(9-8)，且冷凝水排水管(9-8)与冷凝水积水盘(9-7)连通，在服务器背板热...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建斌，王丁会，严峰，王建波，
申请(专利权)人：四川斯普信信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51