【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据中心散热冷却，尤其涉及一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统及其控制方法。
技术介绍
1、数据中心是服务社会民生的重要保障，随着数据中心不断向高算力、集群化方向发展，其热流密度不断增加，传统的风冷散热方式能耗高，散热能力不足；而新兴的数据中心液冷技术包括浸没式液冷和冷板式液冷，浸没式液冷虽然散热能力强，但需要使用特殊的非导电冷却液并且需要采用专门机柜，成本较高、维护困难，因此短期内难以大范围推广；相对于浸没式液冷技术，目前冷板式液冷由于成本较低且安装方便等优势而应有较为广泛，但冷板式液冷一般是在微通道冷板内采用单相液体循环，随着服务器芯片功率的不断提升，冷板内单相液冷逐渐满足不了发热芯片散热需求，需要采用具有更高传热效率的冷板式相变液冷，但目前冷板式相变液冷系统中相变工质在微通道内存在气液掺混严重、流动阻力大、启动性能稳定性差以及蒸发段干烧风险等问题，导致热量堆积，从而出现局部热点现象。
2、基于这些问题，本专利技术公开了一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统及其控制方法，相比于常规微通道冷板，多段式流道冷板通过多段式流道结构设计不仅能有效延长冷却液的流动路径，增加冷却液在流道内停留的时间，达到增强换热效率和均温的目的。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统及其控制方法。
2、本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现：
3、一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统，包括
4、冷板相变散热器，安装在服务器内，用于收集服务器内部产生的热量，并将热量传导至冷板相变散热器内部工质中；
5、相变换热系统，两端分别与冷板相变散热器、外循环冷却系统相连接；用于将冷板相变散热器内产生的气态工质冷却为液态工质，并将液态工质提供给冷板相变散热器；
6、外循环冷却系统，用于为相变换热系统提供冷源；
7、控制单元，用于控制外循环冷却系统中冷却装置对冷冻水温度的设置。
8、一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统的控制方法，包括：
9、s1通过控制单元控制冷却装置产生冷冻水，冷冻水经进水管流入换热器，通过回水管回流至冷却装置，完成循环；
10、s2由压力传感器采集系统压力，并将系统压力与相变换热系统允许的最大压力进行比较，根据比较值由控制单元控制冷却装置设置冷却水的温度；
11、s3计算进水温度传感器所测进水温度与出水温度传感器所测出水温度差，并将所得温度差与允许最大进出水温度差相比，判定冷却系统供水流量需要提高还是降低；
12、s4定义服务器内部空气允许的最高温度，并将该温度与空气传感器所测得服务器内部空气温度进行比较，根据比较值判断增大和降低风扇功率，来降低进水温度或升高进水温度。
13、与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：
14、1、本专利技术为数据中心散热系统提供了新的解决方案，将相变散热器与服务器内主要发热芯片进行贴合，通过相变散热器内部冷却工质气液转换大幅度提高换热效率；同时本方案将服务器内部其他元件所产生的热量采用风扇组合的风冷方式进行冷却，集风冷和接触冷却为一体，提高了散热系统的集成度。
15、2、相比于常规微通道冷板，多段式流道冷板通过多段式流道结构设计不仅能有效延长冷却液的流动路径，增加冷却液在流道内停留的时间，达到增强换热效率和均温的目的。
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1.一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，包括冷板相变散热器(1)、相变换热系统(2)、外循环冷却系统(3)和控制单元(4)；
2.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述冷板相变散热器(1)包括相变池(101)、多段式流道板(102)、集气板(103)以及风扇(104)；所述相变池(101)位于冷板相变散热器的底部，并与服务器内设置的发热芯片(105)相贴合，且在接触面间涂抹导热硅脂以减小接触热阻；所述多段式流道板(102)位于相变池(101)与集气板(103)中间；所述集气板(103)位于冷板相变散热器的顶部；所述风扇(104)安装在多段式流道板上；
3.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述相变换热系统(2)包括液管(201)、换热器(202)、气管(203)和压力传感器(204)；
4.根据权利要求3所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述外循环冷却系统(3)包括冷却装置(301)、回水管(302)、进水管(303)、回水温度传感器(304
5.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述冷板相变散热器(1)采用折叠板结构，通过折叠板折弯形成相变池(101)和集气板(103)，其中集气板(103)在相变池(101)的上端，相变池(101)内部腔体采用多段式流道板结构，在集气板(103)后端安装风扇(104)用于将服务器(5)内发热元件的热量吹到集气板(103)上。
6.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述多段式流道板(102)内部腔体包括导流柱(1021)、扰流结构(1022)、流道(1023)、流道入口(1024)及流道出口(1025)；所述导流柱(1021)将多段式流道板(102)内部的流道分为三段；所述扰流结构(1022)分布在每段流道之间，且沿冷却液流动方向从疏到密排布；所述流道入口(1024)与流道出口(1025)设置为与多段式流道板(102)等宽的开口，且流道入口(1024)与相变池(101)相连接，流道出口(1025)与集气板(103)相连接。
7.根据权利要求6所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述多段式流道板(102)内部每段流道之间的扰流结构大小不同，且形状设置为圆形、正六边形或方形；
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统的控制方法，其特征在于，S2具体包括：
10.根据权利要求8所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统的控制方法，其特征在于，所述S3具体包括：
11.根据权利要求8所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统的控制方法，其特征在于，所述S4具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，包括冷板相变散热器(1)、相变换热系统(2)、外循环冷却系统(3)和控制单元(4)；
2.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述冷板相变散热器(1)包括相变池(101)、多段式流道板(102)、集气板(103)以及风扇(104)；所述相变池(101)位于冷板相变散热器的底部，并与服务器内设置的发热芯片(105)相贴合，且在接触面间涂抹导热硅脂以减小接触热阻；所述多段式流道板(102)位于相变池(101)与集气板(103)中间；所述集气板(103)位于冷板相变散热器的顶部；所述风扇(104)安装在多段式流道板上；
3.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述相变换热系统(2)包括液管(201)、换热器(202)、气管(203)和压力传感器(204)；
4.根据权利要求3所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述外循环冷却系统(3)包括冷却装置(301)、回水管(302)、进水管(303)、回水温度传感器(304)和进水温度传感器(305)；
5.根据权利要求1所述的数据中心多段式流道冷板相变散热系统，其特征在于，所述冷板相变散热器(1)采用折叠板结构，通过折叠板折弯形成相变池(101)和集气板(103)，其中集气板(103)在相变池(101)的上端，相变池(101)内部腔体采用多段式流道板结构，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏强，彭国律，覃瑞昌，
申请(专利权)人：广东液冷时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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