一种机房排热用热管分布式冷却备份系统的制作方法

文档序号:9862268阅读:386来源:国知局
一种机房排热用热管分布式冷却备份系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高散热密度机房排热领域,特别涉及一种机房排热用热管分布式冷却备份系统。
【背景技术】
[0002]机房内机柜服务器集成密度越来越高,服务器的发热量越来越大,为了保证高散热密度机房内服务器工作在最适宜的环境温度下,目前高散热密度机房排热方式也在不断发展变化。
[0003]目前高散热密度机房排热主要有如下三种方式:
[0004]其一是精密空调精确送风,该方式机房室内采用风道将精密空调的冷风直接引至服务器机柜,主要优点是实现了冷风直接引至服务器机柜,使机柜服务器进风处于较理想的低温状态下,缺点是风机需要选用可以克服风道阻力的大压头风机,因此风机功耗较大,随之带来了精密空调功耗较大;另外,采用该方式排热,一方面因风道中的冷量分配不均,不能有效解决机房局部热点问题,另一方面因机房内服务器机柜排风口距离精密空调回风口远近不同,容易产生远距离机柜排风回风不畅而使机房局部环境温度高于设定值的局部热点问题。
[0005]其二是采用列间空调的方式,列间空调有采用直接蒸发式,也有采用冷冻水式,布置在两台机柜的中间,实现就近制冷。列间空调因布置在两台机柜之间,所以较精密空调相比,其送风传输距离近,无需选用功耗大的大压头风机,也因靠近热源制冷,一定程度上解决了机房内局部热点问题。但列间空调为保障其送风有效的传至服务器机柜进风口,其回风有效的吸收服务器机柜高温排风,就需要通过一定的外围通道进行隔绝,外围通道的设置,在提高了列间空调排热效果的同时,增加了占地面积和成本投入。
[0006]其三是采用水冷柜门替代机房内机柜的前后门板的排热方式,该方式都实现了靠近服务器热源从而就近冷却的效果,但水冷柜门存在水进入机房的隐患。

【发明内容】

[0007]本发明提供了一种机房排热用热管分布式冷却备份系统,为机房内高散热密度机架服务器提供排热解决方案,每个室内排热模块对应I列排热机柜和2套室内集气管、室内分液管;I列排热机柜中的奇数排热机柜与其中I套室内集气管1、室内分液管I连接,偶数排热机柜与另I套室内集气管Π、室内分液管Π连接,且2套室内集气管、室内分液管分别接入不同的中间换热模块,从而实现排热互为备份;室外制冷单元分别采用机械制冷和自然冷却模式,根据室外自然冷源满足情况,可选择只采用自然冷却模式或只采用机械制冷模式或同时采用自然冷却和机械制冷模式;机械制冷模块中的2台机械制冷机组互为备份或同时启用;机械制冷模块中的工质可以为水或R22、R134a、R407C或R410A中的任意一种;监控单元可进行用电参数、温湿度、风机转速等基础数据采集、整合、显示、存储,及时监测机房环境温度变化,对整个系统进行调控、切换,保障系统工作在最佳状态。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0009]—种机房排热用热管分布式冷却备份系统,包括室外制冷单元、中间换热单元、室内排热单元和监控单元,其特征在于:室外制冷单元包括机械制冷模块,自然冷却模块,机械制冷分集管模块;机械制冷分集管模块分若干个机械制冷分集管子模块;中间换热单元分若干个中间换热模块;室内排热单元分若干个室内排热模块。
[0010]进一步地,所述机械制冷模块包括机械制冷机组I,机械制冷机组Π,三通阀I,三通阀π及连通所述机械制冷机组I入口和所述三通阀I第一出口的机械制冷回管I,连通所述机械制冷机组I出口和所述三通阀Π第一入口的机械制冷出管I,连通所述机械制冷机组Π入口和所述三通阀I第二出口的机械制冷回管Π,连通所述机械制冷机组Π出口和所述三通阀Π第二入口的机械制冷出管Π ;所述自然冷却模块包括若干个热管室外机,室外集气管,室外分液管,动力栗,及连通所述热管室外机和所述室外集气管的若干条室外集气管支管、若干个室外集气管支管阀门,连通所述热管室外机和所述室外分液管的若干条室外分液管支管、若干个室外分液管支管阀门,与所述室外集气管连通的若干条中间集气管支管及连接在其上的若干个截止阀I,与所述室外分液管连通的若干条中间分液管支管及连接在其上的若干个截止阀π ;所述机械制冷分集管模块包括机械制冷集管,机械制冷分管及与所述机械制冷集管、机械制冷分管连通的若干组机械制冷分集管支管管路。
[0011]进一步地,所述机械制冷分集管支管管路包括连接在所述机械制冷集管上的截止阀m、截止阀IV,连接在所述机械制冷分管上的截止阀V、截止阀VI,位于所述截止阀m之后且与所述机械制冷集管连通的机械制冷集管支管I及连接在其上的截止阀W,位于所述截止阀IV之后且与所述机械制冷集管连通的机械制冷集管支管π及连接在其上的截止阀K,位于所述截止阀V之后且与所述机械制冷分管连通的机械制冷分管支管I及依次连接在其上的截止阀砸、过滤器I,位于所述截止阀VI之后且与所述机械制冷分管连通的机械制冷分管支管Π及依次连接在其上的截止阀X、过滤器Π。
[0012]进一步地,所述中间换热模块包括中间换热器I,中间换热器Π及与所述中间换热器I进气口连通的进气管I,与所述中间换热器I出气口连通的出液管I,与所述中间换热器Π进气口连通的进气管Π,与所述中间换热器Π出气口连通的出液管Π。
[0013]进一步地,所述室内排热模块包括三通阀m及与之连通的室内集气管I,三通阀IV及与之连通的室内分液管I,三通阀V及与之连通的室内集气管Π,三通阀VI及与之连通的室内分液管π,排热机柜及连通其和所述室内集气管1、室内集气管Π的若干根室内集气管I支管、若干个室内集气管I支管阀门、若干条室内集气管I连接气管,连通所述排热机柜和所述室内分液管1、室内分液管π的若干根室内分液管I支管、若干个室内分液管I支管阀门、若干条室内分液管I连接液管。
[0014]进一步地,所述机械制冷模块与所述机械制冷分集管模块通过所述机械制冷集管、机械制冷分管连通;所述机械制冷分集管模块与所述中间换热模块通过所述机械制冷集管支管1、机械制冷分管支管1、机械制冷集管支管Π、机械制冷分管支管Π连通;所述中间换热模块与所述室内排热模块通过所述三通阀m、三通阀IV、三通阀V、三通阀VI连通;所述自然冷却模块与所述室内排热模块通过所述三通阀m、三通阀IV、三通阀V、三通阀VI连通;所述三通阀1、三通阀m、三通阀V均包括入口、第一出口和第二出口,所述入口择一地与所述第一出口、第二出口连通;所述三通阀π、三通阀IV、三通阀VI均包括第一入口、第二入口和出口,所述出口择一地与所述第一入口、第二入口连通。
[0015]优选地,所述室内排热模块对应I列所述排热机柜,所述排热机柜中的奇数排热机柜与所述室内集气管1、室内分液管I连接,所述排热机柜中的偶数排热机柜与所述室内集气管Π、室内分液管Π连接,从而形成2套室内排热子系统,2套室内排热子系统互为备份,正常状态下同时运行,当其中I套出现问题需要维护时,另外I套兼顾本室内排热子系统外相邻排热机柜的排热。
[0016]优选地,所述室内集气管1、室内分液管I分别通过所述三通阀m的第二出口、三通阀IV的第二入口与所述中间换热器I入口连接;所述室内集气管Π、室内分液管Π分别通过所述三通阀V的第二出口、三通阀VI的第二入口与所述中间换热器Π出口连接,所述中间换热器1、中间换热器Π分别对应2套室内排热子系统。
[0017]优选地,所述室外制冷单元分别采用机械制冷和自然冷源两种制冷模式,根据室外自然冷源满足情况,可选择只采用且优先采用自然冷却模式或只采用机械制冷模式或同时采用自然冷却和机械制冷模式。当室外自然冷源条件满足时,所述室内排热模块中的所述三通阀m、三通阀V的第一出口分别与所述自然冷却模块中的2根所述中间集气管支管导通,所述室内排热模块中的所述三通阀IV、三通阀VI的第一入口分别与所述自然冷却模块中的2根所述中间分液管支管导通,从而充分利用自然冷源;当室外自然冷源条件不能满足时,所述室内排热模块中的所述三通阀m、三通阀V的第二出口分别与所述中间换热器I入口,所述中间换热器Π入口导通,所述室内排热模块中的所述三通阀IV、三通阀VI的第二入口分别与所述中间换热器I出口,所述中间换热器Π出口导通;所述机械制冷模块、机械制冷分集管模块、中间换热模块启动工作;当室外自然冷源条件部分满足时,所述室内排热模块中的所述三
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