一种数据中心机房散热系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种数据中心机房散热系统。


背景技术：

2.随着计算机通信行业及电子业的高速发展，服务器的集成密度和处理能力逐渐提高，服务器的功耗急剧增大，服务器内部器件的散热问题成为亟待解决的技术难题。由于液体工质的高载热能力，液冷散热将逐渐替代传统风冷，成为未来服务器散热的主流技术。液冷散热采用绝缘冷却液直接与芯片接触，带走芯片废热，从而对芯片进行高效热管理。
3.传统风冷服务器内部通常在芯片表面设置芯片散热器，对芯片的散热表面进行扩展，增大芯片与冷空气的接触面积，从而提高换热效率。传统风冷机房对机房的整体温度要求较高，要求全年恒定在23
±
1℃，才能满足对服务器的散热需求，主要还是依靠空调进行环境制冷，这样造成了机房的能耗居高不下。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种能耗少、散热效率高的数据中心机房散热系统。
5.本实用新型的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种数据中心机房散热系统，其特征在于，它包括机房、位于机房内的液冷机柜、制冷系统和控制系统，所述制冷系统包括空调制冷系统、冷却塔制冷系统和新风系统，所述控制系统分别与空调制冷系统、冷却塔制冷系统和新风系统相连。
6.本实用新型机房内设置液冷机柜，液冷机柜对机房环境温度要求不高，机房环境温度可以由原来的23℃提高到40℃，因此，机房环境温度只需保持在40℃就可以满足机柜内服务器的正常运行，这样大大减少了机房散热系统的空调使用量。
7.本实用新型采用空调制冷系统、冷却塔制冷系统和新风系统对机房环境进行散热，这三种制冷系统可以在不同情况下运行。当液冷机柜工作时，服务器的热量排放到机房中，导致机房环境温度上升，机房的制冷系统会通过控制系统启动，对机房进行降温，热量最终被排放到大气中，实现了对机房和机房中服务器的降温目的。当机房环境温度小于或等于设定温度(比如38℃)时，控制系统控制开启新风系统进行降温；而当机房环境温度大于设定温度时，控制系统控制开启冷却塔制冷系统进行降温；空调系统主要用于人员维护系统时对机房进行降温，因此，控制系统可以根据实际情况控制这三种制冷系统在不同情况下运行，减少能耗，提高散热效率。
8.本实用新型所述液冷机柜包括柜体和安装在柜体内的若干一体式液冷服务器，所述一体式液冷服务器在竖向上排布多层，所述一体式液冷服务器包括密闭外壳、液冷结构、发热器件、散热器和风扇，所述散热器分别通过进液管路和出液管路与液冷结构连接构成循环回路，所述密闭外壳的内部空间分隔为两个腔室，分别为液冷室和冷却液散热室，所述发热器件和液冷结构位于液冷室内，所述散热器和风扇位于冷却液散热室中，所述冷却液散热室和柜体上分别开有进风口和出风口。
9.本实用新型所述液冷结构是冷板，所述冷板与发热器件相接触，所述进液管路和出液管路分别与冷板相连。
10.本实用新型所述液冷结构包括液冷室和充装在液冷室内浸没发热器件的冷却液，且所述冷却液的液面与液冷室的顶面之间具有空隙，所述进液管路与液冷室的上部连接并与该空隙连通，所述出液管路与液冷室的底部连接。
11.本实用新型所述液冷结构包括液冷室和充满液冷室的冷却液，所述进液管路与液冷室的上部连接，所述出液管路与液冷室的底部连接。
12.本实用新型所述液冷结构包括液冷室和设于所述液冷室顶面的喷淋板，所述喷淋板中空且其底面开有喷淋孔，所述进液管路与所述喷淋板连接，所述出液管路与液冷室的底部连接。
13.本实用新型所述密闭外壳为矩形体，所述液冷室和冷却液散热室并列排布并由隔板分隔，所述风扇面向隔板，所述冷却液散热室的两侧壁分别开有进风口，所述冷却液散热室与隔板相对的侧壁上开有出风口，所述柜体上开有与冷却液散热室的进风口和出风口相对应的进风口和出风口。
14.与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：
15.⑴
本实用新型对机房环境温度要求不高，采用空调制冷系统、冷却塔制冷系统和新风系统对机房环境进行散热，这三种制冷系统可以在不同情况下运行，取代了之前风冷模式的全空调制冷要求，大大减少了机房耗电，提高了散热效率。
16.⑵
本实用新型仅需要采用液冷服务器，而不用对机房其他设施进行调整，更有利于机房的建设和实施。
17.⑶
本实用新型可以减少系统故障面积，故障被锁定在单台液冷服务器上，能够更快、更准确的找到问题点。
18.⑷
本实用新型可以应用于各类idc机房、边缘计算机房、通讯机房、通讯基站、户外机柜、户外基站等，应用场所广泛。
附图说明
19.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
20.图1是本实用新型实施例1的俯视图；
21.图2是本实用新型实施例1一体式液冷机柜的侧视图；
22.图3是本实用新型实施例1一体式液冷机柜的俯视图；
23.图4是本实用新型实施例1液冷服务器的侧视图；
24.图5是本实用新型实施例2液冷服务器的侧视图；
25.图6是本实用新型实施例3液冷服务器的侧视图；
26.图7是本实用新型实施例4液冷服务器的侧视图。
具体实施方式
27.实施例1
28.如图1～4所示，是本实用新型一种数据中心机房散热系统，它包括机房1、位于机房1多排的液冷机柜2、制冷系统和控制系统，制冷系统包括空调制冷系统3、冷却塔制冷系
统4和新风系统5，控制系统分别与空调制冷系统3、冷却塔制冷系统4和新风系统5相连。
29.液冷机柜2包括柜体6和通过机架安装在柜体6内的若干一体式液冷服务器7，一体式液冷服务器7在竖向上排布多层，一体式液冷服务器7包括矩形体的密闭外壳8、液冷结构、发热器件9、散热器10和风扇11，散热器10分别通过进液管路12和出液管路13与液冷结构连接构成循环回路，密闭外壳8的内部空间由隔板18分隔成并列排布的两个腔室，分别为液冷室14和冷却液散热室15，发热器件9和液冷结构位于液冷室14内，散热器10和风扇11位于冷却液散热室15中，风扇11面向隔板18，冷却液散热室15的两侧壁分别开有进风口22，冷却液散热室15与隔板18相对的侧壁上开有出风口23，柜体6上开有与冷却液散热室15的进风口和出风口相对应的进风口和出风口。本实施例采用喷淋液冷方式，液冷结构包括液冷室14和设于液冷室14顶面的喷淋板21，喷淋板21中空且其底面开有喷淋孔24，进液管路12的一端与散热器10的出口连接，另一端与喷淋板21连接，出液管路13与液冷室14的底部连接，再通过循环泵17连接散热器10的进口。冷却液19从喷淋板21上的喷淋孔喷淋到发热器件9上，带走发热器件9的热量后，从出液管路13流至散热器10，经风扇11散热，再流到进液管路12，如此循环。
30.实施例2
31.如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于液冷结构不同，本实施例采用冷板液冷方式，液冷结构是冷板16，冷板16与发热器件9相接触，进液管路12连接散热器10的出口和冷板16的进口，出液管路13一端连接冷板16的出口，另一端通过循环泵17连接散热器10的进口。冷却液19在冷板16中与发热器件9换热，带走发热器件9的热量后，从出液管路13流至散热器10，经风扇11散热，再流到进液管路12，如此循环。
32.实施例3
33.如图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于液冷结构不同，本实施例采用半浸没流动液冷方式，液冷结构包括液冷室14和充装在液冷室14内浸没发热器件9的冷却液19，且冷却液19的液面与液冷室14的顶面之间具有空隙20，进液管路12与液冷室14的上部连接并与该空隙20连通，出液管路13与液冷室14的底部连接。冷却液19带走发热器件9的热量，从出液管路13流至散热器10，经风扇11散热，再流到进液管路12，如此循环。
34.实施例4
35.如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于液冷结构不同，本实施例采用浸没流动液冷方式，液冷结构包括液冷室14和充满液冷室14的冷却液19，进液管路12与液冷室14的上部连接，出液管路13与液冷室14的底部连接。冷却液19带走发热器件9的热量，从出液管路13流至散热器10，经风扇11散热，再流到进液管路12，如此循环。
36.本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，本实用新型的液冷结构还具有其它实施方式，因此本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。