机房设备并联散热系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机房设备并联散热系统，其不同之处在于：其包括机柜并联散热系统，机柜并联散热系统具有封闭循环的管路，所述管路内充注适量换热介质，所述管路上连接有机柜放热冷凝装置及多个机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置分别设置在室内机房设备的排热点，机柜放热冷凝装置设置在室外，机柜吸热蒸发装置通过气体支管连接至气体汇管，气体汇管连接至机柜放热冷凝装置，机柜放热冷凝装置将气体部分或全部冷凝成液体后送至液体汇管，液体汇管通过液体支管回流至各机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置的安装高度低于机柜放热冷凝装置的安装高度。本发明专利技术采用吸收机房排热点热量的方式，将热量通过封闭循环的管路排放去室外，使机房内温度不至于升高，保障机房运行环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机房设备并联散热系统。
技术介绍
上世纪六十年代，随着通信程控交换技术的发展，机房环境已经不能满足程控交换设备的运行要求，程控机房需要一种在各种环境下均可使用的排热设备，由于固有定式的影响，业者普遍想到了当时已经日趋成熟的空调技术，机房空调的设计思路延续至今，也在后来者不断的完善中步入当下的市场环境。由于机房空调能够满足程控交换设备的环境要求，上世纪七十年代直至上世纪末，程控交换技术迅猛的发展给予了机房空调一片广阔的天空，期间有大量的国内外厂家进入本行业，设计和生产出各种品牌和形式的机房专用空调，我国在上世纪八十年代逐步引进程控交换技术，也是在那个时间开始逐步接触到机房专用空调，之后也出现一批国内厂家进行机房空调的生产，这个阶段属于机房空调的黄金时间。进入二十一世纪，数据和网络业务开始步入市场，相比程控交换设备，数据和网络设备的发热量出现了爆炸式的增长，这种情况下，延续程控交换机排热的设计思路已经逐步显现出技术疲态，难以跟进新的技术形势，而出现一些无法忽视的技术瓶颈。具体技术瓶颈如下1、巨大的能耗据不完全统计，目前阶段的各类机房，空调耗能比例已经接近机房总耗能的一半左右，而这一部分耗能是无法产生任何直接经济效益的，仅仅是为了保障机房设备的运行环境，间接的由机房设备产生经济效益。2、巨大的体积目前，设计最精巧的机房空调主机，包括维护工位的每平米占地仅能提供不足20KW的显冷量，而目前机房中，单机柜(占地面积不足一平米)已经可以轻易达到二十多千瓦的发热量了，也就是说，单独针对一个机柜(占地面积不足一平米)就需要配备二十多千瓦制冷量的空调(机房占地约1. 5平米)。3、昂贵的维护成本由于常年大负荷的运行，机房空调在高要求设计的同时必须满足高要求的维护水平，同时机房空调的核心技术属于多元非线性的制冷技术，对于维护和维修的技术要求相当高，必须付出昂贵的维护成本才能满足机房空调的稳定运行。值得注意的是，根据摩尔定律集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍！性能的提升势必同时带来热量的提升，也就是说，在不断增长的市场环境和客户需求下，这样的发热密度记录将持续不断的被刷新。同时据我们预计，由于科技的发展，现有的低热量机房设备(如交换机)也迟早会被数据设备替代，发热量也会逐步接近目前的IDC机房的水平。现有的机房散热水平已经对于机房空调来说都是不堪重负，那么长此下去，机房空调将难以应对！下面详细介绍下机房空调的技术特点及运行原理 1)集中送风方式控温机房空调采用的是循环整个室内空气的方法进行室内温度控制，工作模式为空调通过大功率的风机采集回收室内空气并检测温湿度后，空调对回收的空气进行室内环境需要的温湿度处理后回送到室内；大功率风机将经过处理的适宜空气送到机房设备内以后，吸收机房设备发出的热量，升温空气再在大功率风机的作用下排出设备内部，最后通过机房空间回到空调，如此周而复始的循环，完成空气处理。在整个循环中，大功率风机是不可或缺的，甚至于可以说是机房空调的灵魂。空调的制冷系统和送风系统是两个不可或缺的必要组成部分，以一台名义制冷量 18KW (显冷量)的机房空调为例，其配备的压缩机耗电功率约为5KW左右，而为风机耗电功率则为2KW甚至更高。我们知道，机房的制冷量配置原则是至少满足最大热负荷时的降温需求，根据所有空调的控制逻辑，在室内温度达到设定值后，压缩机将会停机，但为了维持室内正常的风循环，风机将会不间断运行。同时，即使是该机房不存在任何制冷设备或制冷量备份，该空调的压缩机也一直会处在间歇运行的状态。据不完全统计，一个没有任何制冷量备份保温措施完好的普通机房，压缩机的全年占空比将在50%左右，而室内风机将不间断运行，以该18KW空调运行一万小时为例压缩机耗电5KW*10000小时*50%=25000度电风机耗电2KW* 10000小时*100%=20000度电出现以下情况将进一步降低压缩机占空比a)、机房保温措施不完善，空调冷量配置较高；b)、存在备份空调或备份制冷量；C)、机房扩容增加制冷设备；d)、采用各种空调节能措施。2)、采用制冷方式进行热量转移我们常见的机房专用空调均采用各种类型的制冷方式完成机房内外的热量交换，在室外温度高于室内温度时，无疑它将是保障机房温度的一种不可或缺的方式，但在全球绝大多数陆地区域常年平均温度均远低于机房要求温度 (25°C)的，换种思路来分析，也就是说全球绝大多数陆地区域多数时间的环境温度低于机房要求的温度。在室外温度较低的情况下，如果仍然采用制冷的方式通过消耗电量的代价来将机房内的热量转移到机房外，而不能便利的切换到使用自然冷源降低机房温度实在是一种巨大的浪费。3)、大风量、大风压、小焓差为了满足机房复杂的内部结构，必须将空调的送风风量和风力加大到足够到达每一台机房设备进风口，才能满足机房设备的降温要求。而小焓差主要为了保证空调吹出的冷风不至于在机房设备上产生结露现象，影响机房设备的运行安全。4)、能耗高、稳定性高于经济效益因为机房设备的运行环境要求较高，一旦出现运行环境超标的情况下立即会产生各种运行故障，所以机房空调设计必须保证不间断的高度稳定性，才能满足机房设备的持续不断的要求。即便是市面上已经有了新的更高效的新技术，也极为慎重的应用推进。因此，在空调设计上，效率等诸多经济因素往往是退而求其次。5)、湿度智能控制机房设备基本上是由各种电路板组成，运行对湿度有较高的要求，湿度过低容易出现静电、过高将导致电路板短路等各种故障，所以机房空调多数都配置有加除湿系统，只是在机房空调配置中往往湿度配置并不严谨。加湿量、除湿能力的配置不经计算是常见的事情，同时湿度控制时将消耗太多的无效功。特别是除湿工作时，制冷系统和电加热系统将同时开启，而制冷指令和加、除湿工作指令也经常发生冲突。6)、通过增加设备的方法进行增容扩展机房设计最初是以当前情况下对于机房内部环境的要求进行空调配置的，同时空调设备也占据了机房最佳的送风风道，后期如若产生机房增容等情况需要增加制冷量时，只能用增加空调设备的方法进行增容，制冷量增加的同时也增加了相应的送风风机耗电，增加的送风风机耗能对于原有机房送风水平来说多数属于无用功，但为了满足大风量、高风压和小焓差的要求，又无法降低该部分能耗，将大大增加机房内的无用能耗。之前的程控交换设备电路板整部分均为独立的小热源，同时设备内部没有强制对流装置进行热传递工作，需要使用机房空调的大风量高风压进行强制对流换热，但进入新世纪后的近些年来，数据、网络、传输和无线通讯设备迅猛发展，占有率逐年上升，这些设备的发热特点有了很大的不同1、电路板整部分为独立小热源的同时，电路板上的部分芯片(如CPU)和部件(如电源) 成为高热热源，高热热源部分绝对的主导了机房设备乃至机房总发热量。2、主要发热部位采用了独立散热器(多数高热CPU采用了热管式独立散热器)，机房设备主机增加了强制对流风扇，以此方式有利于设备内部往设备外(机房内)的排热。3、湿度需求与之前相同仍为40%rh_60%rh。4、机房整体热量急剧提高，之前的程控交换机房最高配置为每平米机房配置制冷量300W-350W，而目前的IDC机房该数据显著提高，往往一个机柜(0本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．机房设备并联散热系统，其特征在于：其包括机柜并联散热系统，机柜并联散热系统具有封闭循环的管路，所述管路内充注适量换热介质，所述管路上连接有机柜放热冷凝装置及多个机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置分别设置在室内机房设备的排热点，机柜放热冷凝装置设置在室外，机柜吸热蒸发装置通过气体支管连接至气体汇管，气体汇管连接至机柜放热冷凝装置，机柜放热冷凝装置将气体部分或全部冷凝成液体后送至液体汇管，液体汇管通过液体支管回流至各机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置的安装高度低于机柜放热冷凝装置的安装高度。

【技术特征摘要】
1.机房设备并联散热系统，其特征在于其包括机柜并联散热系统，机柜并联散热系统具有封闭循环的管路，所述管路内充注适量换热介质，所述管路上连接有机柜放热冷凝装置及多个机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置分别设置在室内机房设备的排热点，机柜放热冷凝装置设置在室外，机柜吸热蒸发装置通过气体支管连接至气体汇管，气体汇管连接至机柜放热冷凝装置，机柜放热冷凝装置将气体部分或全部冷凝成液体后送至液体汇管，液体汇管通过液体支管回流至各机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置的安装高度低于机柜放热冷凝装置的安装高度。2.机房设备并联散热系统，其特征在于其包括机柜并联散热系统，机柜并联散热系统具有封闭循环的管路，管路内充注适量换热介质，所述管路上连接有机柜放热冷凝装置、 制冷设备及多个机柜吸热蒸发装置，机柜吸热蒸发装置分别设置在室内机房设备的排热点，机柜放热冷凝装置设置在室外，机柜吸热蒸发装置通过气体支管连接至气体汇管，气体汇管连接至机柜放热冷凝装置，机柜放热冷凝装置将气体部分或全部冷凝成液体后送至制冷设备，制冷设备将制冷后的低温液体依次通过液体汇管、液体支管回流至机柜吸热蒸发装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊晖，
申请(专利权)人：李俊晖，
类型：发明
国别省市：42