本发明专利技术公开基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，包括有依次连接的蒸发式冷凝器、空气处理机组及冷水机组；还包括有机房级冷却单元及服务器级冷却单元；机房级冷却单元通过送风管与空气处理机组连通；服务器级冷却单元还通过管道分别与蒸发式冷凝器及空气处理机组连接。本发明专利技术基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，可以有效地提高数据中心的能效比，降低能耗成本，对现有数据中心改造以及新建数据中心这些项目提供一种更为高效的散热方式。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空调设备，具体涉及基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统。
技术介绍
1、当前，数据中心行业已成为耗能巨大的领域之一。随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据中心的数量和规模不断扩大，数据中心的耗能问题也日益凸显。据统计，全球数据中心的能耗已经占据了全球电力消耗的3％，而且这一比例还在不断上升。数据中心的能耗主要来自于it设备、冷却设备和基础设施等部分。由于数据中心的设备数量众多，而且需要保持高密度的计算和存储能力，因此数据中心的散热问题变得越来越突出，如何降低数据中心的能耗已经成为当前亟待解决的问题之一。
2、机房级冷却通常适用于大型数据中心，这种冷却方式可以有效控制整个机房的温度和湿度，确保服务器等设备在一个稳定的环境中运行。此外，机房级冷却通常具有较高的能效比，有助于降低运营成本。然而，这种方式可能无法满足特定服务器的散热需求，特别是在高密度部署的场景下。
3、服务器级冷却，相对机房级冷却而言，更加精细化。这种冷却方式直接针对服务器的散热需求进行设计，可以更好地保障高密度部署的服务器散热效果。此外，对于一些特定设备，如高性能计算机或特定应用服务器，由于其对散热的特殊需求，采用服务器级冷却可能更为合适。然而，这种冷却方式可能在能效方面表现不如机房级冷却，同时其建设和运营成本也可能相对较高。
4、因此，在选择机房级还是服务器级冷却形式时，应综合考虑数据中心的规模、设备密度、散热需求以及能效和成本等因素。通过合理的评估，可以找到最适合当前数据中心需求的冷却方案。
r/>技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，可以有效地提高数据中心的能效比，降低能耗成本，对现有数据中心改造以及新建数据中心这些项目提供一种更为高效的散热方式。
2、本专利技术所采用的技术方案是，基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，包括有依次连接的蒸发式冷凝器、空气处理机组及冷水机组；还包括有机房级冷却单元及服务器级冷却单元；
3、机房级冷却单元通过送风管与空气处理机组连通；服务器级冷却单元还通过管道分别与蒸发式冷凝器及空气处理机组连接。
4、本专利技术的特征还在于：
5、蒸发式冷凝器包括有第一机组壳体，第一机组壳体内从上至下依次设置有排风机、挡水板、布水装置、分离式热管冷凝段、集水箱；排风机上方对应的第一机组壳体顶壁设置有排风口a；分离式热管冷凝段与集水箱之间对应的第一机组壳体两个相对侧壁上均设置有进风口a；布水装置通过第三管道与集水箱连接，第三管道上设置有循环水泵；
6、分离式热管冷凝段通过第一管道及第二管道与分离式热管蒸发段连接；第一管道上还设置有氟泵；服务器级冷却单元通过第五管道与第一管道连通，服务器级冷却单元通过第六管道与第二管道连通。
7、空气处理机组包括有第二机组壳体，第二机组壳体的相对两个侧壁上分别设置有进风口b及出风口；
8、进风口b与出风口之间的第二机组壳体内按照空气流动方向依次设置有空气过滤器、分离式热管蒸发段、低温表冷器、送风机；出风口通过送风管与机房级冷却单元连通；分离式热管蒸发段通过第一管道及第二管道与分离式热管冷凝段连接；
9、低温表冷器通过第四管道及第九管道与冷水机组连接。
10、冷水机组包括有蒸发器、膨胀阀、冷凝器及压缩机；蒸发器、膨胀阀、冷凝器及压缩机通过管道依次连接形成闭合回路；蒸发器通过第四管道及第九管道与低温表冷器连接。
11、服务器级冷却单元包括有相互连接的冷量分配单元cdu及工质分配单元；
12、冷量分配单元cdu包括有热管散热器和循环泵，热管散热器通过第五管道与第一管道连通，热管散热器通过第六管道与第二管道连通；热管散热器通过第五管道、第一管道、第二管道及第六管道与分离式热管冷凝段连接；热管散热器通过第七管道及第八管道与工质分配单元连接；第七管道上还设置有循环泵。
13、工质分配单元包括有进料管及出料管；进料管与出料管之间并联有若干组冷板，每个冷板均通过支线管道与进料管及出料管连通；每个冷板两侧的支线管道上均设置有阀门；出料管通过第七管道与热管散热器连通，进料管通过第八管道与热管散热器连通。
14、机房级冷却单元包括有在数据中心机房内架空地板下设置的冷风通道，还包括有相邻两个服务器机柜单元之间形成封闭冷通道，每条封闭冷通道下部对应的地板上设置有冷风出风口，每个封闭冷通道通过冷风出风口与冷风通道连通；出风口通过送风管与冷风通道连通；数据机房侧壁上还设置有排风口b。
15、本专利技术的有益效果是：
16、(1)本专利技术系统，使用热管系统和氟泵装置，当室外气温较低时，热管内工质吸收热量后蒸发为气体，通过蒸发式冷凝器冷却为液体并流回热管完成循环，蒸发式冷凝器与氟泵热管系统联合使用更能降低能耗，提高换热效率并减少占地面积。通过使用蒸发冷凝氟泵热管技术，可以有效地提高数据中心的能效比，降低能耗成本。
17、(2)本专利技术系统，采用冷板式液冷技术，可以有效地解决传统风冷方式下服务器过热的问题，保证服务器的稳定运行，冷板式液冷技术可以有效地降低数据中心的运行温度，提高设备的稳定性和可靠性。
18、(3)本专利技术系统，在数据机房内使用地板下送风形式，制取的冷风通过地板下的风管直接送入机柜间的封闭冷通道，吸收机柜产生的热量后流出，隔离开了冷热气流，提升了冷量利用率。
19、(4)本专利技术系统，各个部件都采用了成熟可靠的技术，因此使用和维护相对简单方便。同时，由于系统的高效性和稳定性，也可以减少维护的频率和成本。
20、(5)本专利技术系统，蒸发式冷凝器工作时仅需为风机及循环水泵提供电力，相比于传统的机械通风制冷而言，蒸发式冷凝器更加节能环保，效率更高且冬夏季均适用。通过降低能耗和减少热量排放，可以提升数据中心的环境友好性，符合可持续发展的要求。
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【技术保护点】
1.基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，包括有依次连接的蒸发式冷凝器(9)、空气处理机组(22)及冷水机组(28)；还包括有机房级冷却单元(33)及服务器级冷却单元(17)；
2.根据权利要求1所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述蒸发式冷凝器(9)包括有第一机组壳体，第一机组壳体内从上至下依次设置有排风机(2)、挡水板(3)、布水装置(4)、分离式热管冷凝段(8)、集水箱(7)；排风机(2)上方对应的第一机组壳体顶壁设置有排风口a(1)；分离式热管冷凝段(8)与集水箱(7)之间对应的第一机组壳体两个相对侧壁上均设置有进风口a(6)；布水装置(4)通过第三管道(36)与集水箱(7)连接，第三管道(36)上设置有循环水泵(5)；
3.根据权利要求2所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述空气处理机组(22)包括有第二机组壳体，第二机组壳体的相对两个侧壁上分别设置有进风口b(18)及出风口(47)；
4.根据权利要求3所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述冷水机组(28)包括有蒸发器(25)、膨胀阀(26)、冷凝器(27)及压缩机(24)；蒸发器(25)、膨胀阀(26)、冷凝器(27)及压缩机(24)通过管道依次连接形成闭合回路；蒸发器(25)通过第四管道(37)及第九管道(45)与低温表冷器(21)连接。
5.根据权利要求3所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述服务器级冷却单元(17)包括有相互连接的冷量分配单元CDU(13)及工质分配单元(16)；
6.根据权利要求5所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述工质分配单元(16)包括有进料管(42)及出料管(43)；进料管(42)与出料管(43)之间并联有若干组冷板(15)，每个冷板(15)均通过支线管道与进料管(42)及出料管(43)连通；每个冷板(15)两侧的支线管道上均设置有阀门(14)；出料管(43)通过第七管道(40)与热管散热器(12)连通，进料管(42)通过第八管道(41)与热管散热器(12)连通。
7.根据权利要求3所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述机房级冷却单元(33)包括有在数据中心机房内架空地板下设置的冷风通道(29)，还包括有相邻两个服务器机柜单元之间形成封闭冷通道(31)，每条封闭冷通道(31)下部对应的地板上设置有冷风出风口(46)，每个所述封闭冷通道(31)通过冷风出风口(46)与冷风通道(29)连通；出风口(47)通过送风管(44)与冷风通道(29)连通；数据机房侧壁上还设置有排风口b(32)。
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【技术特征摘要】
1.基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，包括有依次连接的蒸发式冷凝器(9)、空气处理机组(22)及冷水机组(28)；还包括有机房级冷却单元(33)及服务器级冷却单元(17)；
2.根据权利要求1所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述蒸发式冷凝器(9)包括有第一机组壳体，第一机组壳体内从上至下依次设置有排风机(2)、挡水板(3)、布水装置(4)、分离式热管冷凝段(8)、集水箱(7)；排风机(2)上方对应的第一机组壳体顶壁设置有排风口a(1)；分离式热管冷凝段(8)与集水箱(7)之间对应的第一机组壳体两个相对侧壁上均设置有进风口a(6)；布水装置(4)通过第三管道(36)与集水箱(7)连接，第三管道(36)上设置有循环水泵(5)；
3.根据权利要求2所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述空气处理机组(22)包括有第二机组壳体，第二机组壳体的相对两个侧壁上分别设置有进风口b(18)及出风口(47)；
4.根据权利要求3所述的基于蒸发冷凝氟泵的多级机房冷却系统，其特征在于，所述冷水机组(28)包括有蒸发器(25)、膨胀阀(26)、冷凝器(27)及压缩机(24)；蒸发器(25)、膨胀阀(26)、冷凝器(27)及压缩机(24)通过管道依次连接形成闭合回路；蒸发器(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄翔，杨顺淋，胡建，杨柳，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：
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