一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统技术方案

技术编号:40439885 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-22 23:03
本技术提供了一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,包括用于改造服务器机房的热管背板空调、中间换热器。每台热管背板空调中的热管换热器入口通过液管软管引入中间换热器中冷却的制冷工质,制冷工质吸收机柜服务器排热后蒸发,通过与热管换热器出口连通的气管软管将热量移出机房。制冷工质在中间换热器中的冷凝,通过中间换热器冷侧的冷冻水实现。本技术提供的适用于改造机房的热管背板模块系统,适用于采用传统冷冻水精密空调冷却且存在局部热点的机房,通过安装在机柜后部的热管背板空调,近距离及时将热量排出机房,消除“局部热点”、降低空调末端能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于服务器机房排热领域,涉及一种热管模块系统,特别涉及一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,适用于采用传统冷冻水精密空调冷却且存在局部热点的服务器机房,通过安装在机柜后门侧的热管背板空调,可实现及时将热量排出机房,系统节能高效,可有效消除“局部热点”问题、降低空调末端能耗。


技术介绍

1、在传统服务器机房中,采用房间级精密空调冷却系统可能会出现较严重的局部热点问题。一方面,随着技术的发展,服务器的集成密度越来越高,例如刀片服务器机柜的最大功率可达20kw以上,这种高密度的服务器布局会导致局部区域的热量迅速积累,超出了传统空调冷却系统的散热设计能力。

2、另一方面,由于服务器设备的布局和功耗特点,高密度机柜布局使空调系统很难将冷量均衡分配到每个机柜,必然产生局部供冷不足的区域。这会导致部分区域的温度迅速升高,形成局部热点。此外,房间级精密空调冷却系统通过将空气吹过充满制冷剂的冷却盘管来完成冷却,然而这种冷却方式可能无法有效地将冷却空气送到高密度服务器的热源部位,从而导致局部热点问题。同时,在机房热管理中,冷热流体通道的分离隔离独立至关重要,如果冷热流体通道管理不当,可能会导致冷却空气与热空气混合,降低冷却效果,进而形成局部热点。局部热点问题往往会产生比较严重的后果,例如,可能导致服务器设备过热,影响设备性能,甚至导致设备损坏。设备过热可能导致服务器故障率增加,影响数据中心的稳定性和可靠性。为了解决局部热点问题,可能需要增加空调设备的运行负荷,从而导致能耗增加。

3、针对服务器机房内可能出现的局部热点问题,现有技术常用的技术解决方案主要有以下几种:通过对机房空调系统进行优化,如增加空调数量、优化空调系统布局、调整空调送风口位置等,来提高机房的通风散热效果,降低机房内部温度,从而减少热点问题的产生,其特点是成本相对较低,但需要对机房空调系统进行全面的规划和设计;或者通过对机房内部的冷通道和热通道进行隔离,将冷空气和热空气分别流通,从而减少热空气的流动,避免热点的产生,但需要对机房进行改造,成本相对较高;或者通过在机房内部安装水冷系统,将机房内部的热量通过水冷系统传送到机房外部,从而减少机房内部的温度,降低热点问题的产生,但成本较高,同时需要保证水冷系统的安全性和稳定性;此外,通过在机房内部安装热交换器,将机房内部的热量传送到机房外部,从而减少机房内部的温度,降低热点问题的产生,其特点是成本相对较低,但需要对机房进行改造,同时需要保证热交换器的安全性和稳定性。


技术实现思路

1、(一)技术问题

2、为解决现有技术存在的上述缺点和不足,本技术旨在提供一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,适用于采用传统冷冻水精密空调冷却且存在局部热点的机房,当机柜后门侧通道宽度满足且机柜后门可进行更换时,通过安装在机柜后部的热管背板空调,近距离及时将热量排出机房,消除“局部热点”、降低空调末端能耗。

3、(二)技术方案

4、本技术为解决其技术问题所采用的技术方案是:

5、一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,包括一服务器机房和一与所述服务器机房物理隔离的机房空调间,所述机房空调间内设有原冷冻水精密空调以及与所述原冷冻水精密空调连通的原冷冻水供水管、原冷冻水回水管,所述服务器机房内设有至少一成列服务器机柜,每一所述成列服务器机柜中均包括多台紧邻布置的服务器机柜,所述系统还包括用于改造机房的多台热管背板空调、多个中间换热器,其特征在于:

6、每一所述服务器机柜的后门拆除后对应设置一所述热管背板空调,每一所述热管背板空调均至少包括一钣金壳体以及设置在所述钣金壳体内的一个或两个热管换热器、一阵列设置有多个风机的风机检修门,所述热管换热器、风机检修门分别以竖直方式安装在所述钣金壳体的内侧、外侧,且所述热管换热器临近机柜内服务器的排风侧设置;

7、所述多个中间换热器集中安装在所述机房空调间内,每一所述中间换热器均包括一热侧和一冷侧,每一所述热侧均与各所述热管背板空调中的热管换热器通过管路连通形成为制冷工质循环回路,每一所述冷侧的进口均设有一供水支管、出口均设有一回水支管,各所述供水支管均通过一供水汇管与所述原冷冻水供水管连通,各所述回水支管均通过一回水汇管与所述原冷冻水回水管连通。

8、优选地,所述多个中间换热器包括一中间换热器ⅰ和一中间换热器ⅱ,每一所述热管背板空调中均设置一个热管换热器,机位为奇数位的各所述热管换热器均通过管路与所述中间换热器ⅰ的热侧连通而形成一套独立的制冷工质封闭循环;机位为偶数位的各所述热管换热器均通过管路与所述中间换热器ⅱ的热侧连通而形成另外一套独立的制冷工质封闭循环。

9、优选地,所述多个中间换热器包括一中间换热器ⅰ和一中间换热器ⅱ,每一所述热管背板空调中均设有一热管换热器ⅰ和一热管换热器ⅱ,各所述热管换热器ⅰ均通过管路与所述中间换热器ⅰ的热侧连通而形成一套独立的制冷工质封闭循环;所述热管换热器ⅱ均通过管路与所述中间换热器ⅱ的热侧连通而形成另外一套独立的制冷工质封闭循环。

10、优选地,所述多个中间换热器包括一中间换热器ⅰ和一中间换热器ⅱ,热管背板空调分为两组,第一组热管背板空调中仅设有一热管换热器ⅰ,第二组热管背板空调中设有一热管换热器ⅰ和一热管换热器ⅱ,其中,所述第一组热管背板空调中奇数机位的热管换热器ⅰ、偶数机位的热管换热器ⅰ通过管路分别对应接入所述中间换热器ⅰ、中间换热器ⅱ的热侧;所述第二组热管背板空调中的热管换热器ⅰ、热管换热器ⅱ通过管路分别对应接入所述中间换热器ⅰ、中间换热器ⅱ的热侧。

11、优选地,每台所述热管背板空调对应设置在一所述服务器机柜的后门侧,所述热管背板空调的安装方式,根据现场具备的改造条件,直接挂装在所述服务器机柜的后门侧,通过另设整体安装框架设置在所述服务器机柜的后门侧,或另设一对一过渡安装框架设置在所述服务器机柜的后门侧。

12、优选地,每一所述热管背板空调中,多个所述风机均为调速风机,并通过无级调速的方式适应冷量变化需求。

13、优选地,每一所述热管背板空调中,所述钣金壳体的顶部开有气管引出孔、底部开有液管引入孔,与所述热管换热器连通的气管软管、液管软管分别通过所述气管引出孔、液管引入孔接入所述钣金壳体内,均不进入所述服务器机柜的内腔。

14、优选地,当所述中间换热器的设置位置高于所述热管换热器且二者之间的高度差足够时,所述制冷工质循环回路依靠重力驱动,否则至少在制冷工质循环回路上选配设置一制冷剂泵并配套设置一储液罐进行动力驱动。

15、优选地,所述钣金壳体中设有位于热管换热器下方的接水盘,与其对接的冷凝水管穿过一设置在所述钣金壳体底部的冷凝水管孔引至通风地板下。这样的结构设置,其目的是当热管背板空调中出现冷凝水时,可通过接水盘、冷凝水管及时排走。

16、优选地,每一所述中间换热器冷侧的回水支管上均至少安装有一电动调节阀,所述电动调节阀可根据负载及温控情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,包括一服务器机房和一与所述服务器机房物理隔离的机房空调间,所述机房空调间内设有原冷冻水精密空调以及与所述原冷冻水精密空调连通的原冷冻水供水管、原冷冻水回水管,所述服务器机房内设有至少一成列服务器机柜,每一所述成列服务器机柜中均包括多台紧邻布置的服务器机柜,所述系统还包括用于改造机房的多台热管背板空调、多个中间换热器,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述多个中间换热器包括一中间换热器Ⅰ和一中间换热器Ⅱ,每一所述热管背板空调中均设置一个热管换热器,机位为奇数位的各所述热管换热器均通过管路与所述中间换热器Ⅰ的热侧连通而形成一套独立的制冷工质封闭循环;机位为偶数位的各所述热管换热器均通过管路与所述中间换热器Ⅱ的热侧连通而形成另外一套独立的制冷工质封闭循环。

3.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述多个中间换热器包括一中间换热器Ⅰ和一中间换热器Ⅱ,每一所述热管背板空调中均设有一热管换热器Ⅰ和一热管换热器Ⅱ,各所述热管换热器Ⅰ均通过管路与所述中间换热器Ⅰ的热侧连通而形成一套独立的制冷工质封闭循环;所述热管换热器Ⅱ均通过管路与所述中间换热器Ⅱ的热侧连通而形成另外一套独立的制冷工质封闭循环。

4.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述多个中间换热器包括一中间换热器Ⅰ和一中间换热器Ⅱ,热管背板空调分为两组,第一组热管背板空调中仅设有一热管换热器Ⅰ,第二组热管背板空调中设有一热管换热器Ⅰ和一热管换热器Ⅱ,其中,所述第一组热管背板空调中奇数机位的热管换热器Ⅰ、偶数机位的热管换热器Ⅰ通过管路分别对应接入所述中间换热器Ⅰ、中间换热器Ⅱ的热侧;所述第二组热管背板空调中的热管换热器Ⅰ、热管换热器Ⅱ通过管路分别对应接入所述中间换热器Ⅰ、中间换热器Ⅱ的热侧。

5.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:每台所述热管背板空调对应设置在一所述服务器机柜的后门侧,所述热管背板空调的安装方式,根据现场具备的改造条件,直接挂装在所述服务器机柜的后门侧,通过另设整体安装框架设置在所述服务器机柜的后门侧,或另设一对一过渡安装框架设置在所述服务器机柜的后门侧。

6.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:每一所述热管背板空调中,多个所述风机均为调速风机,并通过无级调速的方式适应冷量变化需求。

7.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:每一所述热管背板空调中,所述钣金壳体的顶部开有气管引出孔、底部开有液管引入孔,与所述热管换热器连通的气管软管、液管软管分别通过所述气管引出孔、液管引入孔接入所述钣金壳体内,均不进入所述服务器机柜的内腔。

8.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:当所述中间换热器的设置位置高于所述热管换热器且二者之间的高度差足够时,所述制冷工质循环回路依靠重力驱动,否则至少在制冷工质循环回路上选配设置一制冷剂泵并配套设置一储液罐进行动力驱动。

9.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述钣金壳体中设有位于热管换热器下方的接水盘,与其对接的冷凝水管穿过一设置在所述钣金壳体底部的冷凝水管孔引至通风地板下,这样的结构设置,其目的是当热管背板空调中出现冷凝水时,可通过接水盘、冷凝水管及时排走。

10.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:每一所述中间换热器冷侧的回水支管上均至少安装有一电动调节阀,所述电动调节阀可根据负载及温控情况调节通入各所述中间换热器中的冷冻水流量,从而保障服务器机房内温度控制需求。

...

【技术特征摘要】

1.一种适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,包括一服务器机房和一与所述服务器机房物理隔离的机房空调间,所述机房空调间内设有原冷冻水精密空调以及与所述原冷冻水精密空调连通的原冷冻水供水管、原冷冻水回水管,所述服务器机房内设有至少一成列服务器机柜,每一所述成列服务器机柜中均包括多台紧邻布置的服务器机柜,所述系统还包括用于改造机房的多台热管背板空调、多个中间换热器,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述多个中间换热器包括一中间换热器ⅰ和一中间换热器ⅱ,每一所述热管背板空调中均设置一个热管换热器,机位为奇数位的各所述热管换热器均通过管路与所述中间换热器ⅰ的热侧连通而形成一套独立的制冷工质封闭循环;机位为偶数位的各所述热管换热器均通过管路与所述中间换热器ⅱ的热侧连通而形成另外一套独立的制冷工质封闭循环。

3.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述多个中间换热器包括一中间换热器ⅰ和一中间换热器ⅱ,每一所述热管背板空调中均设有一热管换热器ⅰ和一热管换热器ⅱ,各所述热管换热器ⅰ均通过管路与所述中间换热器ⅰ的热侧连通而形成一套独立的制冷工质封闭循环;所述热管换热器ⅱ均通过管路与所述中间换热器ⅱ的热侧连通而形成另外一套独立的制冷工质封闭循环。

4.根据权利要求1所述的适用于改造服务器机房的热管背板模块系统,其特征在于:所述多个中间换热器包括一中间换热器ⅰ和一中间换热器ⅱ,热管背板空调分为两组,第一组热管背板空调中仅设有一热管换热器ⅰ,第二组热管背板空调中设有一热管换热器ⅰ和一热管换热器ⅱ,其中,所述第一组热管背板空调中奇数机位的热管换热器ⅰ、偶数机位的热管换热器ⅰ通过管路分别对应接入所述中间换热器ⅰ、中间换热器ⅱ的热侧;所述第二组热管背板空调中的热管换热器ⅰ、热管换热器ⅱ通过管路分别对应接入所述中间换热器ⅰ、中间...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志辉李宾庞晓风许荣兴冯剑超周健健任梦
申请(专利权)人:北京纳源丰科技发展有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1