一种数据中心散热系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种数据中心散热系统，包括设置于室外的冷凝器、冷凝器风扇、设置于室内的服务器机柜和设备机柜；所述服务器机柜的内部纵向分割成三个空间，分别是放置有服务器的第一空间、放置蒸发器的第二空间和放置蒸发器风扇的第三空间；所述设备机柜是多个服务器机柜内的蒸发器与室外冷凝器连接的中间设备，其内部横向分为上、中、下三个空间；所述设备机柜的上空间放置有加湿设备、除湿设备、空气过滤设备和风机；所述设备机柜的中下两个空间放置压缩机、循环泵、节流阀、单向阀、电磁阀、储液罐和电路控制部分。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数据中心，特别是一种数据中心散热系统。
技术介绍
伴随着互联网的飞速发展，企业信息化步伐不断加快。IT资源的应用和管理模式正发生着深刻的变革，将逐步从独立、分散的功能性资源发展成以数据中心为承载平台的服务型创新资源。数据中心是大型的集中运算设施，它承担着计算、存储、应用等职能，其将成为信息化建设的新热点和核心内容。随着数据爆炸时代的来临，对数据中心也提出了更高的要求，在有限的空间内需堆放更多服务器硬件，其包括大量服务器，这些服务器放置于机架，由于服务器系统较多且均设置于数据中心，数据中心整体的散热方案变得相当重要。对于采用传统机械制冷的方案而言，增加冷却器的做法，虽然可以保证室内空间降温的安全性，但高发热量空间由于需要全年供冷，空调能耗很高，无法从根本上实现空调的运行节能，同时而也带来了电力和成本的问题。IDC的研究报告指出在对硬件投入的花费上，电源和冷却装置要占据一半的成本，而数据中心冷却系统占据了数据中心总功耗的40%。国内传统数据中心在物理环境方面往往存在:整体布局不合理，制冷系统不能按实际设备的需要进行分配，常会有热风回流问题，造成机房内热冷通道混乱，使得空调系统必需开的更强，让机房环境温度更低来解决这些乱窜的废热，浪费资源；在IT设备方面，IDC的统计数据显示，在亚太地区，数据中心服务器电力消耗以每年23%的速度递增，与每年16%的世界平均增长水平相比，亚太区数据中心的电力消耗增长速度远超出了世界平均水平。 这样的现状也一直促使企业探索更好的散热方式，如将硬件全部淹没于油或液体中，由于硬件完全浸入其中，油冷可以更好的将组件和硬件设施的热量导出。虽然油冷可提供更高的散热效率，并允许服务器更安静和密集的运行，但同时也存在一些问题:(1)油冷方式导致硬件的重量要比普通数据中心内服务器要大得多，而这就需要地板可以承受足够的重量；(2)安装水泵散热器和必要的连接管道的初始费用非常昂贵；(3)完全浸没在油冷装备中的意味着硬件设备将很难升级，这需要额外的技术培训。更有甚者采用Peltier冷却(半导体制冷片)的方式，也会采用干冰或液氮来保证他们在极限超频时无需担心硬件因为温度过高而停止工作。实际上某些时候处理器在温度过低时也会停止工作，例如当年的Core 2 Extreme QX9650在-60度到-90度时将会自动断电。因此寻找一种如何在有限的空间和空调投入前提下，保障有效的散热效果，以实现机柜的数量最大化和机柜内服务器的数量最大化的散热装置迫在睫毛。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种数据中心散热系统，使冷空气从室内进入服务器，被服务器加热之后送入蒸发器进行冷却，之后经蒸发器风扇将冷空气送入室内，无需考虑冷暖通道的混乱问题的更加节能的数据中心散热系统。本技术解决技术问题采用如下技术方案:一种数据中心散热系统，包括设置于室外的冷凝器、冷凝器风扇、设置于室内的服务器机柜和设备机柜；所述服务器机柜包括相互平行的前门和后壁、连接前门后壁的左右两侧壁、垂直所述服务器机柜的上下壁，其内部纵向分割成三个空间，分别是放置有服务器的第一空间、放置蒸发器的第二空间和放置蒸发器风扇的第三空间；所述服务器机柜内部的风向为从服务器指向蒸发器风扇；所述多个服务器机柜内的蒸发器之间是并联的；所述多个室外冷凝器之间也是并联的；这样所有蒸发器和冷凝器各自并联之后通过两根总管连接于设备机柜，即设备机柜是多个服务器机柜内的蒸发器与室外冷凝器连接的中间设备。所述设备机柜的内部横向分为上、中、下三个空间；所述设备机柜的上部空间放置有加湿设备、除湿设备、空气过滤设备、风机以及控制面板的显示器；所述设备机柜的中部和下部的两个空间放置压缩机、循环泵、节流阀、单向阀、电磁阀、储液罐以及电路控制部分。以上所述服务器机柜内的蒸发器为热管热泵复合系统的蒸发器；所述蒸发器的翅片是亲水性的铝箔材料做成，蒸发器竖着放置于服务器机柜的第二空间，其两边分别是服务器放置区和蒸发器风扇放置区，这样从服务器产生的热量直接传递给蒸发器进行冷却，冷却之后经蒸发器风扇送入室内。以上所述服务器机柜内的每个服务器的放置要顺着整个空间的风向，不能挡风，即服务器的横截面积要与风道内的风向平行，这样冷空气从室内进入服务器，被服务器加热之后送入蒸发器进行冷却，之后经蒸发器风扇将冷空气送入室内。以上所述数据中心散热系统所需的压缩机是多个压缩式并联的，其压缩机的个数是由数据中心散热系统的热泵制冷需求决定的，并且留有一个备用的。以上所述数据中心散热系统的循环泵是多个循环泵并联的，其循环泵的个数是由数据中心散热系统的热管换热需求决定的，并且留有一个备用的。以上所述服务器机柜的前门和后壁为挡风最小的百叶窗状。以上所述控制面板的显示器放置在设备机柜的中上部。本技术与现有技术相比，将蒸发器和服务器放置在同一个机柜，使冷空气从室内进入服务器，被服务器加热之后送入蒸发器进行冷却，之后经蒸发器风扇将冷空气送入室内，无需考虑冷暖通道的混乱问题；将分离式热管技术和蒸汽压缩式制冷技术相互融合、优势互补、充分利用自然冷源的节能技术，当室内所需设定温度比室外温度低时通过热泵循环进行散热降温，当室内所需设定温度比室外温度高时通过热管循环进行散热降温，一年四季北方地区约有超出三分之二的时间是室外温度比室内所需设定温度低，这样在热管模式下，高耗能热泵无需启动，只用启动低耗能的热管节能模块和风机，能耗极低。附图说明图1为本技术服务器机柜侧面截图立体图。图2为本技术设备机柜侧面截图立体图。图3为本技术数据中心散热系统的一种结构示意图。图4为本技术制冷循环的第一种方案的工作流程图。图5为本技术制冷循环的第二种方案的工作流程图。图6为本技术制冷循环的第三种方案的工作流程图。图7为本技术制冷循环的第四种方案的工作流程图。图中:(I)服务器机柜；(2 )服务器；(3 )蒸发器；(4 )蒸发器风扇；(5 )设备机柜；(51)加湿设备；(52)除湿设备；(53)空气过滤设备；(54)风机；(55)控制面板的显示器；(61) (62)压缩机；(7)蒸发器循环泵；(8)冷凝器循环泵；(91 ；911 ；912 ；92)节流阀；(101) (107)单向阀；(11 ；111 ；112)电磁阀；(12)储液罐；(13)冷凝器组。具体实施方式:下面通过实施例并结合附图做进一步说明。如图1所示的本技术服务器机柜侧面截图立体图，所述服务器机柜(I)包括相互平行的前门和后壁、连接前门后壁的左右两侧壁、垂直所述服务器机柜的上下壁，其内部纵向分割成三个空间，分别是放置有服务器(2)的第一空间、放置蒸发器(3)的第二空间和放置蒸发器风扇(4)的第三空间；所述服务器机柜(I)内部的风向为从服务器(2)指向蒸发器风扇(4);将蒸发器(3)和服务器(2)放置在同一个机柜，使冷空气从室内进入服务器(2),被服务器(2)加热之后送入蒸发器(3)进行冷却，之后经蒸发器风扇(4)将冷空气送入室内，无需考虑冷暖通道的混乱问题。如图2所示的本技术设备机柜立侧面截图立体图，设备机柜(5)是多个服务器机柜内的蒸发器与室外冷凝器连接的中间设备。所述设备机柜的内部横向分为上、中、下三个空间；所述设备机柜的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心散热系统，其特征在于，包括设置于室外的冷凝器、冷凝器风扇、设置于室内的服务器机柜（1）和设备机柜（5）；所述服务器机柜（1）包括相互平行的前门和后壁、连接前门后壁的左右两侧壁、垂直所述服务器机柜的上下壁，其内部纵向分割成三个空间，分别是放置有服务器（2）的第一空间、放置蒸发器（3）的第二空间和放置蒸发器风扇（4）的第三空间；所述服务器机柜（1）内部的风向为从服务器（2）指向蒸发器风扇（4）；所述多个服务器机柜内的蒸发器（3）之间是并联的；所述多个室外冷凝器（13）之间也是并联的；这样所有蒸发器（3）和冷凝器（12）各自并联之后通过两根总管连接于设备机柜（5），即设备机柜（5）是多个服务器机柜内的蒸发器与室外冷凝器连接的中间设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝长宇，丁式平，
申请(专利权)人：北京德能恒信科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：