11的冷凝段进行换热，热量从倾斜式热管11的冷凝段传向外界冷空气，热管冷凝段内的工质由于放热而发生冷凝相变，气体变成了液体，液体在重力的作用下从热管的冷凝段自动流回热管的蒸发段，如此不断循环反复。外界冷空气吸热热量后升温变成热空气，并从壳体9的冷端的右侧流出，排放到外界大气中。当T4 < ΔΤ时，冷端风机13关闭，壳体9的冷端没有空气流动。
[0048]5)对于房顶立式安装的热管式空调系统，多个热端进风管道8中的热气流汇集于壳体9下部的热端进风口处，如图3。热气流从壳体9下部的热端的右侧流进，流过垂直热管14的蒸发段。此时系统自动控制程序进行判断，当T4多ΔΤ时，垂直热管14处于工作状态，热气流与垂直热管14的蒸发段进行换热，热量从热气流传向垂直热管14的蒸发段，热管蒸发段内的液态工质吸收热量后产生相变，液体变成了气体，气态工质自动流向热管的冷凝段。热气流将热量传递给热管后温度得到了降低，在热端风机12的作用下，从壳体9下部的热端的左侧流出。当T4 < ΔΤ时，垂直热管14不启动，热气流流过热管的蒸发段而不进行传热，热气流的温度不会降低，在热端风机12的作用下，从壳体9下部的热端的左侧流出。
[0049]6)与此同时，当T4彡ΔΤ时，在冷端风机13的作用下，如图3，外界大气环境中的冷空气从壳体9上部的冷端的左侧流进，流过垂直热管14的冷凝段。外界冷空气与垂直热管14的冷凝段进行换热，热量从垂直热管14的冷凝段传向外界冷空气，热管冷凝段内的工质由于放热而发生冷凝相变，气体变成了液体，液体在重力的作用下从热管的冷凝段自动流回热管的蒸发段，如此不断循环反复。外界冷空气吸热热量后升温变成热空气，并从壳体9上部的冷端的右侧流出，排放到外界大气中。当Τ4< ΛΤ时，冷端风机13关闭，壳体9的冷端没有空气流动。
[0050]7)从壳体9的热端出风口流出的热气流进入热端出风管道15中，并最终流入机房空调16中。机房空调16的控制程序进行自动判断，当Τ3多Τ0时，机房空调16的压缩机启动，开始制冷过程，对流入的热气流气进行降温处理，热气流变成冷气流。当T3 < T0时，表明此时经过热管降温的热气流已经变成了冷气流，机房空调16的压缩机不启动，制冷过程不开启。
[0051]8)机房空调16制冷降温后的冷气流再次通过地底送风管路17向整个地底静压箱通道2进行输送，并按照上述步骤依次进行，循环反复，形成了一个封闭的气流循环回路。
[0052]最后所应说明的是，以上内容仅仅是对本发明的【具体实施方式】所作的举例和说明，而并非限制。依据本发明的构想对上述实施方式进行修改或补充或采用类似的方式替代，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:通过空调、机柜通风单元和热管单元组成内循环子系统和外循环子系统，所述热管单元包括壳体和热管组，通过隔板将所述壳体分割为两个封闭空间，所述热管组以其热端和冷端分别位于壳体的两个封闭空间之中的方式配置于所述壳体中，由此，所述内循环子系统为:所述空调出风口经由管道与所述机柜通风单元入风口连通，所述机柜通风单元的出风口通过管道与所述热管单元的热端的封闭空间一侧的入风口连通，位于其相对一侧的出风口通过管道与所述空调的入风口相连，从而构成内循环子系统，所述外循环子系统为:所述热管单元的冷端密闭空间的一侧具有入风口，相对的一侧具有出风口，从而，所述热管单元的冷端密闭空间通过风机的作用与外部环境构成外部循环子系统。2.根据权利要求1所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:所述热管单元采用重力型热管组，配置方式为冷端高于热端，所述热管组的热管均以逆时针5-15度的倾斜角度平行配置，所述热管单元通过支撑架将所述壳体固定在机房侧墙壁的上部，固定好后，所述冷端密闭空间的出风口和入风口均位于机房外，从而使所述冷端密闭空间与机房外的环境形成外循环子系统，而所述热端密闭空间与机房内的所述空调和所述机柜通风单元形成内循环子系统。3.根据权利要求1所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:所述热管单元采用重力型热管组，配置方式为冷端高于热端，所述热管组的热管均竖直地平行配置，所述热管单元通过所述壳体固定于机房的房顶上，所述热端的密闭空间的入风口和出风口通入机房内，与设置于机房内的所述空调和所述机柜通风单元形成内循环子系统，所述冷端的密闭空间直接与机房外的环境形成外部循环子系统。4.根据权利要求1?3中任一项所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:所述机柜通风单元为在机柜的两侧分别配置有封闭冷柜和封闭热柜，所述机柜通风单元的入风口位于所述封闭冷柜的底部，所述机柜通风单元的出风口位于所述封闭热柜的顶部；与所述空调出风口连通的管道经由地底静压箱通道与所述机柜通风单元的入风口连通，与所述热端的密闭空间的出风口经由机房的吊顶与所述空调的入风口连通。5.根据权利要求1?3中任一项所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:所述热管采用铝-氨热管或者铜-氟利昂热管或铝-甲醇热管。6.根据权利要求1所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:所述机柜通风单元的出风口处安装有抽气风扇，所述热端密闭空间的出风口处安装有热端风机，所述冷端密闭空间的入风口处安装有冷端风机，所述抽气风扇和热端风机为定频风机，所述冷端风机为变频调速风机。7.根据权利要求1所述的一种用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于:多个连接到服务器机柜的热端进风管道可以以并联的方式同时连接到热管式空调壳体的热端一侧的进风口。8.一种用于数据中心的散热方法，其利用权力要求1?7中任一项所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于，包括: 步骤一、设定机房空调压缩机启动的工作温度TO ; 步骤二、设定热管式空调系统的冷端风机开启的启动阀值AT ; 步骤三、获取热端进风管道中的温度T1、机房外温度T2和热端出风管道中的温度T3 ; 步骤四、设定T4 = T1-T2，当T4多Δ T时，控制程序开启冷端风机，热管启动工作，否则冷端风机不启动，热管不启动； 步骤五、当步骤四中的T4多Δ T时，进一步设定T5 = T4- Δ T，控制程序根据温度T5的大小调节冷端风机的频率，从而调节冷端风机的转速，T5越大，转速可以越低，反之转速越尚; 步骤六、当T3多TO时，机房空调的压缩机启动，开始制冷过程，否则机房空调的压缩机不启动，仅空调风扇运转。9.根据权利要求8所述的用于数据中心的散热方法，其特征在于:热管式空调系统和机房空调属于串联关系，并且热管式空调系统位于前面，因此服务器产生的热量大部分通过热管直接排放到机房外，少部分热量负荷由机房空调来承担。10.根据权利要求8所述的用于数据中心的散热方法，其特征在于:热管式空调系统中的热管的传热具有单向性。当T4多ΔΤ时，热管能够自动启动，而无需额外的动力，热管启动后，热量自动从热管的蒸发段传向冷凝段；当T4 < Δ T时，热管不启动，外界大气中的热量无法逆向地从热管的冷凝段向蒸发段进行传递。
【专利摘要】本发明公开了一种用于数据中心的热管式空调系统，通过空调、机柜通风单元和热管单元组成内循环子系统和外循环子系统，通过隔板将壳体分割为两个封闭空间，热管组以其热端和冷端分别位于壳体的两个封闭空间之中的方式配置于壳体中，空调出风口经由管道与机柜通风单元入风口连通，机柜通风单元的出风口通过管道与热管单元的热端的封闭空间一侧的入风口连通，位于其相对一侧的出风口通过管道与空调的入风口相连，从而构成内循环子系统，热管单元的冷端密闭空间的一侧具有入风口，相对的一侧具有出风口，从而，热管单元的冷端密闭空间风机的作用与外部环境构成外部循环子系统。本发明能够有效避免机房内冷热气流的相互掺混，提高机房的整体散热效率。
【IPC分类】F24F11/00, F24F13/30, F24F5/00
【公开号】CN105423472
【申请号】CN201610016385
【发明人】薛志虎, 陈思员, 谢铭慧, 陈亮, 曲伟, 俞继军, 艾邦成
【申请人】中国航天空气动力技术研究院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月11日