本发明专利技术公开了一种基于水蒸发潜热的新型热管装置，包括真空集热箱、与真空集热箱连接的水环式真空泵、设置在真空集热箱上端出口前的蛇形挡水板、蛇形挡水板下方的波纹回热管以及贯穿真空集热箱底部的热管，热管蒸发端均置于所述真空集热箱外部，所述真空集热箱底部装有水。本发明专利技术通过真空集热箱给热管冷凝端创造了低压环境，避免了热管导热能力受外界环境的影响，同时采用水为制冷剂，节能、环保、无污染且结构紧凑，占地面积小，波纹回热管与蛇形挡水板的使用不仅能够回收热量，还大大减少了蒸发出去的水分，确保制冷剂能够长期循环使用，从而为数据中心等长期散热高需求环境提供了一条更为节能、环保、高效、实用、便捷的解决途径。径。径。
【技术实现步骤摘要】
一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置
[0001]本专利技术涉及数据中心热管散热
，具体涉及一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置。
技术介绍
[0002]以信息技术产业为代表的第三次工业革命的兴起与发展，推动了数据中心的广泛建设。数据中心是一类特殊建筑，用来集中放置和管理各类IT设备（如服务器、高性能计算机、工作站等）及其配套设施（电源、照明、空调等），以实现对大量数据的存储、通信、网络服务等功能，为不同需求的用户提供实时高效的信息处理服务。数据中心单位面积发热密度高，全年连续运行，全球信息技术相关的碳排放量达到15.4亿吨，占全球总碳排放量5%，已经成为温室气体排放的重大来源之一。数据中心能耗主要集中在服务器IT设备和空调系统上，其中空调系统用电占数据中心总用电量的47%左右，是数据中心耗能最大的辅助设备。如此高的能耗不仅加大了运营成本，同时导致了能源使用效率PUE不理想。截至2019年，我国大型、超大型数据中心的平均PUE水平在1.5左右。其中热管技术由于其低成本、低能耗等特点，已成为实现数据中心空调系统的重要技术形式之一。
[0003]热管是利用介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程（即利用液体的蒸发潜热和凝结潜热），使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，如此循环不止。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。热管冷却技术在数据中心的应用具体是采用“自然冷源”，或“自然冷源+强制制冷”的方式，通过小温差驱动热管系统内部循环工质的气液形成自适应的动态相变循环，把信息机房内IT设备的热量带到室外，实现室内外无动力、自适应平衡的冷量传输。
[0004]但是目前的数据中心热管技术还存在以下问题，第一，当数据中心外界环境温度较高时，热管冷凝端内的气态导热工质由于外界温度过高而无法放热冷凝液化，使得导热工质在热管内部无法继续相变完成循环，从而导致热管在外界高温环境高温下无法实现导热的功能。第二，热管的布置不够紧凑，占地面积大，影响数据中心的密封性。第三，热管的使用并不能大幅度降低数据中心的空调的使用，数据中心的散热运行费用较高。第四，热管的使用并不能大幅度降低数据中心的空调的使用，氟利昂的排放仍然较高，加剧了温室效应。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置，以解决现有技术中的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于水蒸发潜热的数据
中心新型热管装置，包括，真空集热箱，真空集热箱上端通过管道连接有水环式真空泵，所述管道入口前设有蛇形挡水板，所述蛇形挡水板下方设有波纹回热管，所述真空集热箱下端设有多个热管，各所述热管内均装有导热液，各所述热管蒸发端均置于所述真空集热箱外部，所述真空集热箱底部装有水。
[0007]优选的，所述真空集热箱上端安装有压力表。
[0008]优选的，各所述热管冷凝端处于真空集热箱内部水面以下。
[0009]优选的，各所述热管与真空集热箱之间采用橡胶密封塞进行密封。
[0010]优选的，所述蛇形挡水板采用7折，夹角为120
°
。
[0011]优选的，所述波纹回热管采用正三角形排列方式，排列角为60
°
。
[0012]优选的，所述波纹回热管距真空集热箱内部水面距离为真空集热箱高度的1/5。
[0013]优选的，所述热管蒸发端侧面垂向固定设有一台风机。
[0014]相比现有技术本专利技术的有益效果在于：其一，本专利技术通过真空集热箱以及真空泵的使用，人为地给热管冷凝端创造了外界环境，当室外温度较高时，热管冷凝段的导热工质能够正常进行相变完成循环，具有全年高效运行的能力。
[0015]其二，本专利技术在热管冷凝端利用水蒸发的相变潜热相比于强制对流冷却或自然对流冷却来说，大大加快了热管内工质循环进程，提高了热管的导热效果，能够大幅度减少空调的使用，达到节能的目的。
[0016]其三，本专利技术加入水作为热管冷凝端的冷却工质，而非其他含氟制冷剂，排放后对环境友好，同时减少了空调的使用，达到了减少氟利昂等温室气体排放的目的，符合国家目前的碳达峰碳中和战略。
[0017]其四，本专利技术装置中波纹回热管的使用，能够通过热管将数据中心中大量热量收集到真空集热箱，进行热量回收。
[0018]其五，本专利技术装置中波纹回热管和蛇形挡水板的使用，能够使大部分的水在装置内循环使用，减少了装置长期运行时加水的环节，同时保证了真空泵运行的安全性。
[0019]其六，本专利技术装置大部分部件均位于室内，且结构紧凑，大大减少了其他辅助设备的在外占地面积，能够更有效的保证数据中心的密封性，减少外界灰尘进入数据中心。
附图说明
[0020]图1是本专利技术专利的结构示意图。
[0021]具体实施措施下面结合附图1以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置，包括，真空集热箱5，真空集热箱5上端通过管道连接有水环式真空泵2，所述管道入口前设有蛇形挡水板3，所述蛇形挡水板3下方设有波纹回热管4，所述真空集热箱5下端设有多个热管6，各所述热管6内均装有导热液，各所述热管6蒸发端均置于所述真空集热箱5外部，所述真空集热箱5底部装有水。
[0022]所述真空集热箱5上端安装有压力表，使得装置在运行时能够实时监控真空集热箱5内的压力，以保证真空集热箱5内的水分蒸发条件合理。
[0023]各所述热管6冷凝端处于真空集热箱5内部水面以下，以保证热管冷凝端6的热量
能够充分被水蒸发潜热带走。
[0024]各所述热管6与真空集热箱5之间采用橡胶密封塞7，以保证真空集热箱5的负压质量。
[0025]所述蛇形挡水板4采用7折，夹角为120
°
，以保证绝大部分水蒸气都被阻挡下来凝结成液态水，重新回到热管6冷凝端。
[0026]所述波纹回热管5采用正三角形排列方式，排列角为60
°
，以提高波纹回热管5内冷水与管外水蒸气的传热系数。
[0027]所述波纹回热管4距真空集热箱5内部水面距离为真空集热箱5高度的1/5，防止装置运行时，热管6冷凝端未通过水的蒸发潜热而直接与波纹回热管4内的凉水换热，而降低热管6的导热能力。
[0028]所述热管6蒸发端侧面垂向固定设有一台风机8，以此来增大热管6蒸发端气流的扰动，加快其液态导热工作的相变。
[0029]本专利技术专利的工作原理为：当外界温度较高时，真空集热箱5底端外部通过风机8的强制对流加快了热量通过热管6冷凝端进入真空集热箱5的速率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置，其特征在于：包括真空集热箱（5），真空集热箱（5）上端通过管道连接有水环式真空泵（2），所述真空集热箱（5）上端出口前设有蛇形挡水板（3），所述蛇形挡水板下方设有波纹回热管（4），所述真空集热箱下端设有多个热管（6），各所述热管（6）内均装有导热液，各所述热管（6）蒸发端均置于所述真空集热箱（5）外部，所述真空集热箱（5）底部装有水。2.根据权利1所述的一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置，其特征在于：所述真空集热箱（5）上端安装有压力表（1）。3.根据权利1所述的一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热管装置，其特征在于：各所述热管（6）冷凝端处于真空集热箱（5）内部水面以下。4.根据权利1所述的一种基于水蒸发潜热的数据中心新型热...
【专利技术属性】
技术研发人员：王潘乐，赵金辉，鲁家旭，郭奇亮，王钟康，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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