用于数据中心机房的散热系统及其伴热方法

文档序号:9272929阅读:441来源:国知局
用于数据中心机房的散热系统及其伴热方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及散热技术领域,具体涉及散热系统的伴热技术领域,尤其涉及一种用于数据中心机房的散热系统及其伴热方法。
【背景技术】
[0002]随着云计算业务的高速发展,云数据中心的规模逐渐增大。数据中心机房内的电子设备运行产生大量的热量,使数据中心机房内的温度升高。为了保证电子设备在适当的温度下正常运行,这些热量需要被输送出去。
[0003]目前,较大的数据中心机房通常采用如图1所示的散热装置100吸收热量。如图1所示,在散热装置100运行时:换热器101置于数据中心机房内,以供机房内的高温流体与冷冻水管路102提供的冷冻水进行热量交换;冷冻水回水管路103将冷冻水吸收热量后的高温回水排出;冷却水管路104提供冷却介质以通过冷机105与冷冻水回水管路103中的高温回水进行热交换从而降低高温回水的温度;冷却塔106为冷机105降温。现有的数据中心机房往往设置多个散热装置100,包括主用散热装置和备用散热装置,切换使用以确保数据中心机房的散热。当外界气温较低时,在备用散热装置中,冷却塔106外部的冷却水管路104由于置于室外,管路中不流动的冷却水往往容易冻结,当其被切换为主用散热装置时,冷却水管路104堵塞。目前,为了避免这一现象,往往利用伴热(对传输管道进行加热)技术,在冷却水管路104上缠绕电伴热带107 (如电阻丝),在散热装置100为备用散热装置时对电伴热带107通电加热。这种散热系统,各散热装置之间相互独立,一方面要提供冷却水为主用散热装置中的高温回水降温,另一方面要消耗电能对备用散热装置中的电伴热带加热以免冷却水管路冻结,不能充分利用现有资源,造成能源的浪费。

【发明内容】

[0004]本申请的目的在于提出一种改进的用于数据中心机房的散热系统及其伴热方法,来解决以上【背景技术】部分提到的技术问题。
[0005]一方面,本申请提供了一种用于数据中心机房的散热系统,其特征在于,所述散热系统包括至少两套散热装置,分别用于从数据中心机房内吸收热量;其中,所述至少两套散热装置至少包括一套主用散热装置和一套备用散热装置,所述主用散热装置包括伴热管路,所述伴热管路至少部分设于所述备用散热装置中,用于利用所述主用散热装置吸收的热量为所述备用散热装置伴热,其中,运行中的散热装置为主用散热装置,不在运行中的散热装置为备用散热装置。
[0006]在一些实施例中,每套散热装置还包括冷冻水管路、换热器、冷冻水回水管路、冷却水管路;所述冷冻水管路,接入所述换热器,用于提供冷冻水以作为所述换热器中热量交换的低温流体;所述换热器,设于数据中心机房内,用于将数据中心机房内的高温流体与冷冻水进行热量交换,冷冻水吸收数据中心机房内的热量成为高温回水;所述冷冻水回水管路,与所述冷冻水管路在所述换热器处相通,用于将所述高温回水排出;所述冷却水管路,用于提供对所述高温回水进行冷却的冷却水;所述伴热管路的一端与主用散热装置的冷冻水回水管路连通,另一端接入主用散热装置的冷冻水管路,所述伴热管路至少部分螺旋环绕于备用散热装置的冷却水管路上,将所述高温回水的热量传递给所述冷却水管路。
[0007]在一些实施例中,所述至少两套散热装置包括第一散热装置和第二散热装置,所述散热系统包括第一切换单元,用于将所述第一散热装置和所述第二散热装置的运行状态在以下两种情形之间切换:第一散热装置为主用散热装置,第二散热装置为备用散热装置;以及,第一散热装置为备用散热装置,第二散热装置为主用散热装置。
[0008]在一些实施例中,所述第一散热装置的伴热管路和所述第二散热装置的伴热管路具有共用管路。
[0009]在一些实施例中,所述第一散热装置的伴热管路和所述第二散热装置的伴热管路上设有第二切换单元,用于当所述第一散热装置、所述第二散热装置的运行状态切换时,切换所述高温回水在所述共用管路上的流向。
[0010]在一些实施例中,所述第二切换单元包括第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀,所述共用管路包括第一共用管路和第二共用管路,所述第一散热装置的伴热管路还包括第一子伴热管路,所述第二散热装置的伴热管路还包括第二子伴热管路;所述第一共用管路连接于第一散热装置的冷冻水回水管路与第二散热装置的冷冻水回水管路之间,所述第一共用管路与第一散热装置的冷冻水回水管路连接的一端设有所述第一阀,与第二散热装置的冷冻水回水管路连接的一端设有所述第二阀;所述第二共用管路连接于第二散热装置的冷冻水管路与第一散热装置的冷冻水管路之间,所述第二共用管路与第二散热装置的冷冻水管路连接的一端设有所述第三阀,与第一散热装置的冷冻水管路连接的一端设有所述第四阀;第一子伴热管路,环设于第二散热装置的冷却水管路上,该第一子伴热管路一端经过所述第五阀连接于第一共用管路的第一阀与第二阀之间的第一连接处,另一端经过所述第六阀连接于第二共用管路上的第三阀与第四阀之间的第二连接处;第二子伴热管路,环设于第一散热装置的冷却水管路上,该第二子伴热管路一端经过所述第七阀连接于第一共用管路的第一阀与第一连接处的第三连接处,另一端经过所述第八阀连接于第二共用管路上的第二连接处与第四阀之间的第四连接处;当第一散热装置为主用散热装置,第二散热装置为备用散热装置时,第一阀、第五阀、第六阀、第四阀打开,第二阀、第八阀、第七阀、第三阀关闭;当第二散热装置为主用散热装置,第一散热装置为备用散热装置时,第二阀、第八阀、第七阀、第三阀打开,第一阀、第五阀、第六阀、第四阀关闭。
[0011]在一些实施例中,每套散热装置还包括冷机,与所述冷冻水回水管路、所述冷却水管路连接,用于将所述冷冻水回水管路排出的高温回水与所述冷却水管路提供的冷却水进行热量交换。
[0012]在一些实施例中,所述冷冻水回水管路上设有水泵,用于提供冷冻水及高温回水流动的动力。
[0013]第二方面,本申请提供了一种用于数据中心机房的散热系统的伴热方法,所述散热系统的主用散热装置从数据中心机房吸收热量;所述主用散热装置的伴热管路利用所述主用散热装置吸收的热量为所述备用散热装置伴热,其中,所述伴热管路至少部分设于备用散热装置中,运行中的散热装置为主用散热装置,不在运行中的散热装置为备用散热装置。
[0014]在一些实施例中,所述主用散热装置从数据中心机房吸收热量包括:提供冷冻水通过设于数据中心机房内的所述换热器与数据中心机房内的高温流体进行热量交换,其中,冷冻水由所述冷冻水管路提供,经过热量交换后成为高温回水;将所述高温回水通过冷冻水回水管路排出;通过冷却水管路提供冷却水对所述高温回水进行冷却。
[0015]在一些实施例中,所述主用散热装置的伴热管路利用所述主用散热装置吸收的热量为所述备用散热装置伴热包括:所述伴热管路的一端从主用散热装置的冷冻水回水管路中引出高温回水;所述伴热管路的至少部分通过螺旋环绕于备用散热装置的冷却水管路上将所述高温回水的热量传递给备用散热装置的冷却水管路;所述伴热管路的另一端将释放热量后的高温回水引流至所述主用散热装置的冷冻水管路。
[0016]在一些实施例中,所述散热系统的第一切换单元将散热系统中的第一散热装置、第二散热装置的运行状态在以下两种情形之间切换:第一散热装置为主用散热装置,第二散热装置为备用散热装置;以及,第一散热装置为备用散热装置,第二散热装置为主用散热
目.ο
[0017]在一些实施例中,当所述第一散热装置、所述第二散热装置的运行状态切换时,所述散热系统的第二切换单元切换所述高温回水在所述第一散热装置的伴热管路和所述第二散热装置的伴热管路的共用管路上的流向。
[0018]本申请提供的用于数据中心机房的散热系统及其伴热方法,通过主用散热装置从数据中心机房吸收热量,主用散热装置的伴热管路至少部分设于备用散热装置中,利用主用散热装置从数据中心机房获得的热量为备用散热装置伴热,充分利用现有资源,避免了能源的浪费,从而提高能源利用效率。
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