一種機柜服務器背板式熱管散熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境控制技術領域，特別是一種機柜服務器背板式熱管散熱裝置。
【背景技術】
[0002]全球數(shù)據(jù)中心總量超過300萬個，耗電量占到全球總電量的1.1%_1.5%，我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅猛，總量已超過40萬個，年耗電量超過全社會用電量的1.5%，其中大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE仍普遍大于2.2，與國際先進水平相比有較大差距。數(shù)據(jù)中心IT設備需要全天候進行散熱，通常數(shù)據(jù)中心內(nèi)采用精密空調(diào)或者冷水機組進行制冷，而隨著數(shù)據(jù)機房的快速發(fā)展，每年機房的耗電量以20%的速度快速增長，而其中在數(shù)據(jù)機房中空調(diào)的能耗占到35%-45%，某些機房空調(diào)占比更高。數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的冷卻方式通常為先冷卻環(huán)境再冷卻設備，如GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》中所述A、B類機房要求環(huán)境溫度230C 土 1°C，而實際數(shù)據(jù)中心服務器機柜內(nèi)溫度可達45°C以上，如采用直接冷卻設備的理念，可有效減少冷負荷浪費，尤其根據(jù)不同地域及季節(jié)周期性變化，結(jié)合自然冷源與風冷冷水機組冷卻技術相結(jié)合，采用背板式熱管對服務器機柜進行冷卻，對精密空調(diào)可以完全替代，一方面可有效降低PUE，提高能效利用率，另一方面可有效解決由于精密空調(diào)機組氣流組織不合理造成局部熱點等問題；同時，通過空調(diào)機組的完全替代，有效提高機房空間利用率，可布置更多服務器機柜，從而可有效提高經(jīng)濟效益及節(jié)地的效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種機柜服務器背板式熱管散熱裝置，充分利用自然冷源及能效比較高的風冷冷水機組，并通過熱管背板結(jié)構的合理設置，對傳統(tǒng)精密空調(diào)實現(xiàn)完全替代，有效降低數(shù)據(jù)中心PUE值，達到節(jié)能減排的效果；另一方面，通過背板結(jié)構的布置，可優(yōu)化氣流組織，改變傳統(tǒng)精密空調(diào)“先冷環(huán)境后冷設備”的傳統(tǒng)理念，有效提高冷量利用效率，解決局部熱點問題的產(chǎn)生；同時，通過該裝置的設置，可有效提高數(shù)據(jù)中心空間的利用率，提高服務器機柜的布置數(shù)量，有效的提高經(jīng)濟效益并達到節(jié)地的效果。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn):一種機柜服務器背板式熱管散熱裝置，它包括自然冷卻單元、風冷冷水機組冷卻單元、冷量分配單元和機柜背板熱管換熱單元，自然冷卻單元的出口和風冷冷水機組冷卻單元的出口與冷量分配單元的第一入口通過冷卻液供水管連接，冷量分配單元的第一出口與機柜背板熱管換熱單元的入口連接，機柜背板熱管換熱單元的出口與冷量分配單元的第二入口連接，冷量分配單元的第二出口與自然冷卻單元的入口和風冷冷水機組冷卻單元的入口通過冷卻液回水管連接，冷卻液回水管管路上還設置有壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器；所述的機柜背板熱管換熱單元包括多個機柜。
[0005]所述的自然冷卻單元包括冷卻塔和水處理輸送裝置，冷卻塔的出口與水處理輸送裝置的入口連接，水處理輸送裝置的出口與冷卻液供水管的入口連接。
[0006]所述的自然冷卻單元包括風冷冷凝器和水處理輸送裝置，風冷冷凝器的出口與水處理輸送裝置的入口連接，水處理輸送裝置的出口與冷卻液供水管的入口連接。
[0007]所述的風冷冷水機組冷卻單元包括風冷冷水機組和水處理輸送裝置，風冷冷水機組的出口與水處理輸送裝置的入口連接，水處理輸送裝置的出口與冷卻液供水管的入口連接。
[0008]所述的水處理輸送裝置包括水處理裝置、儲壓罐和并聯(lián)式管路，所述的并聯(lián)式管路包括進水端干路、第一支路、第二支路和出水端干路，水處理裝置和儲壓罐設置在進水端干路上，出水端干路與冷卻液供水管連接，第一支路和第二支路上分別依次設置有電動調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、流量傳感器、循環(huán)泵和溫度傳感器。
[0009]所述的風冷冷凝器外部還設置有潛熱裝置，所述的潛熱裝置包括濕膜裝置、濕膜裝置供水管、濕膜裝置回水管和循環(huán)水箱，濕膜裝置設置于風冷冷凝器的外壁上，濕膜裝置的入口與循環(huán)水箱通過濕膜裝置供水管連接，濕膜裝置的出口與循環(huán)水箱通過濕膜裝置回水管連接，循環(huán)水箱上還設設置有循環(huán)水箱供水管和排水溢水管。
[0010]所述的風冷冷凝器和風冷冷水機組采用并聯(lián)或串聯(lián)的形式連接。
[0011]所述的風冷冷凝器和風冷冷水機組采用并聯(lián)形式連接，與風冷冷凝器和風冷冷水機組連接冷卻液供水管通過三通換向閥形成合路。
[0012]所述的多個機柜并聯(lián)設置，冷量分配單元的第一出口連接機柜背板熱管氣管干管，機柜背板熱管氣管干管分別通過機柜背板熱管液管支管與每一個機柜連接，每個機柜連接有機柜背板熱管氣管支管，機柜背板熱管氣管支管與柜背板熱管液管干管連接，柜背板熱管液管干管與冷量分配單元的第二入口連接。
[0013]所述的機柜上安裝有機柜背板熱管換熱器和機柜背板熱管風機。
[0014]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0015]1、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該裝置，可充分利用自然冷源，完全替代傳統(tǒng)的精密空調(diào)，提尚制冷系統(tǒng)能效比，有效降低PUE，提尚能量的利用效率；
[0016]2、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設置該裝置，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷卻方式打破原有的“先冷環(huán)境后冷設備”的觀點，可合理的優(yōu)化氣流組織，避免由于氣流不均造成和引起的服務器機柜局部高溫及“局部熱島”現(xiàn)象；
[0017]3、通過該裝置的設置，可有效提高數(shù)據(jù)中心的空間利用效率，同比可布置更多的機柜，有效的提高經(jīng)濟效益并達到節(jié)地的目的。
【附圖說明】
[0018]圖1為自然冷卻單元采用閉式冷卻塔的并聯(lián)系統(tǒng)示意圖；
[0019]圖2為自然冷卻單元采用風冷冷凝器的并聯(lián)系統(tǒng)示意圖；
[0020]圖3為自然冷卻單元與風冷水冷機組單元串聯(lián)系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖4為水處理輸送裝置的結(jié)構示意圖；
[0022]圖5為帶潛熱裝置的風冷冷凝器的結(jié)構示意圖；
[0023]圖6為冷量分配單兀與機柜背板熱管換熱單兀獨立布置不意圖；
[0024]圖7為冷量分配單元互為備份與機柜背板熱管換熱單元布置示意圖；
[0025]圖8為機柜背板熱管換熱單元與機柜走管結(jié)構布置示意圖；
[0026]圖9為單系統(tǒng)機柜背板熱管換熱單元布置于機柜進風口側(cè)示意圖；
[0027]圖10為雙系統(tǒng)機柜背板熱管換熱單元布置于機柜進風口側(cè)示意圖；
[0028]圖11為單系統(tǒng)機柜背板熱管換熱單元布置于機柜出風口側(cè)示意圖；
[0029]圖12為雙系統(tǒng)機柜背板熱管換熱單元布置于機柜出風口側(cè)示意圖；
[0030]圖中:1-自然冷卻單元，2-風冷冷水機組冷卻單元，3-冷量分配單元，4-機柜背板熱管換熱單元，5-冷卻塔，6-風冷冷凝器，7-水處理輸送裝置，8-風冷冷水機組，9-三通換向閥，10-冷卻液供水管，11-冷卻液回水管，12-機柜，13-機柜背板熱管氣管干管，14-機柜背板熱管液管支管，15-機柜背板熱管氣管支管，16-柜背板熱管液管干管，17-電動閥，18-機柜背板熱管換熱器，19-機柜背板熱管風機，20-水處理裝置，21-儲壓罐，22-電動調(diào)節(jié)閥，23-壓力傳感器，24-流量傳感器，25-循環(huán)泵，26-溫度傳感器，27-濕膜裝置，28-濕膜裝置回水管，29-濕膜裝置供水管，30-循環(huán)水箱供水管，31-循環(huán)水箱，32-排水溢水管。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做