液冷装置和辅助散热装置结合的服务器散热系统的制作方法_5

文档序号:8434712阅读:来源:国知局
,液冷服务器2中的液冷服务器芯片3的发热量占据总发热量约80%,这部分热量由液冷散热器4吸收,并通过流经液冷散热器4的、温度约35~45°C的一次换热介质15带走,使得液冷服务器芯片3的内部温度保持在60~70°C的正常运行状态。每个液冷服务器2内部的液冷散热器4的一次换热介质15的流量分配和汇集,均由液冷装置II完成:温度约35~45°C的一次换热介质15从供液总管道流入分配器6后,通过进液连接支管7进入液冷散热器4,吸收液冷服务器芯片3的热量后,变成40~50°C温度状态、通过出液连接支管17进入集流器5、流回集液总管道。
[0128]液冷服务器2中的其他元件的发热量占据总发热量约20%,这部分热量通过服务器本身风机或门式热管空调IV的风机9产生的空气流带走,流经门式热管空调IV的蒸发器25后,空气流的热量被15~20°C的二次换热介质16吸收,使得空气流温度重新冷却到20~25°C左右,重新流入服务器带走服务器内部元件热量,如此循环。蒸发器25内部的液态的二次换热介质16吸收热量后蒸发为气态,在热管循环动力作用下沿连接气管27流入冷凝器9,热量被冷水机14和水泵13提供的低温冷冻水带走,冷凝为液态工质后,沿连接液管26流回蒸发器25,如此循环。
[0129]实施例5
如图5,一种自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统,包括液冷服务器机柜I,液冷装置II和风冷自然冷却热管空调V。所述液冷服务器机柜I包括机柜柜体I和设置机于柜柜体内的多个液冷服务器2,所述液冷服务器2设有液冷服务器芯片3,所述液冷装置II包括液冷散热器4、分配器6和集流器5,所述分配器6和集流器5分别通过多根进液连接支管7和出液连接支管17与设置于液冷服务器内的液冷散热器4 一一连接,所述液冷散热器4与液冷服务器芯片3接触或设于芯片3附近;所述风冷自然冷却热管空调V包括设在机柜柜体I背门侧的蒸发器25、安装在蒸发器8出风侧的风机9、连接气管27、连接液管26、风冷自然冷却换热装置18、电动调节冷媒阀21、水泵13、冷凝器10和冷水机14,所述蒸发器25与冷凝器10通过连接气管27和连接液管26分别连接形成内环路,所述连接气管27上设有风冷自然冷却换热装置18和电动调节冷媒阀21,所述电动调节冷媒阀21安装在风冷自然冷却换热装置18的出口管路上;所述冷凝器10与冷水机14连接形成外环路,所述冷凝器10与冷水机14之间还设有水泵13。
[0130]进一步地,所述的水环自然冷却换热装置18包括轴流风机19和自然冷却换热盘管18,所述自然冷却换热盘管18 —端设在连接气管27上另一端与电动调节冷媒阀21连接。电动调节冷媒阀21采用二通阀或者三通阀,优选三通阀。
[0131]所述的液冷装置II的进液连接支管7、出液连接支管17和蒸发器25的连接气管27、连接液26管均采用软态管。所述的液冷装置II外置安装在机柜柜体I上,采用固定式安装。所述蒸发器25可以轴转打开。
[0132]所述的液冷装置II和液冷服务器2的液冷换热介质23,采用纯净水;所述的风冷自然冷却热管空调V的内循环换热介质24为R134a氟利昂;所述的外循环换热介质22为水,在最低气温会低于零度的地区,优选乙二醇溶液等防冻溶液。
[0133]本系统运行时,液冷服务器2中的液冷服务器芯片3的发热量占据总发热量约80%,这部分热量由液冷散热器4吸收,并通过流经液冷散热器4的、温度约35~45°C的液冷换热介质23带走,使得液冷服务器芯片3的内部温度保持在60~70°C的正常运行状态。每个液冷服务器2内部的液冷散热器4的液冷换热介质23的流量分配和汇集,均由液冷装置II完成:温度约35~45°C的液冷换热介质23从供液总管道流入分配器6后,通过进液连接支管7进入液冷散热器4,吸收液冷服务器芯片3的热量后,变成40~50°C温度状态、通过出液连接支管17进入集流器5、流回集液总管道。
[0134]液冷服务器2中的其他元件的发热量占据总发热量约20%,这部分热量通过服务器本身风机或风冷自然冷却热管空调V的风机9产生的空气流带走,流经风冷自然冷却热管空调V的蒸发器25后,空气流的热量被15~20°C的内循环换热介质24吸收,使得空气流温度重新冷却到20~25 °C左右,重新流入服务器带走服务器内部元件热量,如此循环。
[0135]在风冷自然冷却热管空调V的内循环,蒸发器25内部的液态的内循环换热介质24吸收热量后蒸发为气态,在热管循环动力作用下沿连接气管27流入冷凝器9,热量被水泵13提供的低温的外循环换热介质22带走,冷凝为液态工质后,沿连接液管26流回蒸发器8,如此循环。
[0136]在风冷自然冷却热管空调V,根据环境温度的不同,有三种运行模式:
O完全机械制冷运行模式:环境温度比较高(如20°C以上时),冷水机14开启,风冷自然冷却换热装置18停止运行,电动调节冷媒阀21的旁通开度为0%、内循环换热介质24不流经风冷自然冷却换热装置18,轴流风机19也处于停止状态,内循环换热介质24冷凝所需的冷量,全部由冷凝器10和冷水机14通过二次换热提供。
[0137]2)混合制冷运行模式:环境温度较低(如0~20°C时),冷水机14和风冷自然冷却换热装置18均开启运行,电动调节冷媒阀21的旁通开度为100%、所有的内循环换热介质24先流经风冷自然冷却换热装置18,利用轴流风机19和和自然冷却换热盘管20的强制对流换热对内循环换热介质24进行散热预冷(部分冷凝),内循环换热介质24再进一步流经冷凝器10,剩余冷凝热量由冷水机14和水泵13提供的低温外循环换热介质22带走。
[0138]3)完全自然冷却运行模式:环境温度较低(如0°C以下时),冷水机14停止运行,风冷自然冷却换热装置18开启运行,电动调节冷媒阀21的旁通开度先保持为100%、所有的内循环换热介质24流经风冷自然冷却换热装置18,并通过调节轴流风机19的转速来调节自然冷却产生的冷量;如果环境温度极低,轴流风机19已处于最低转速下(一般是10~30%)自然冷却产生的冷量仍然偏大(表现在内循环换热介质24温度和压力偏低),则保持轴流风机19在最低转速下稳定运行,并通过调节电动调节冷媒阀21的旁通开度来控制自然冷却产生的冷量。
[0139]实施例6:
如图6,一种自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统,包括液冷服务器机柜I,液冷装置II和风冷自然冷却热管空调V。所述液冷服务器机柜I包括机柜柜体I和设置机于柜柜体内的多个液冷服务器2,所述液冷服务器2设有液冷服务器芯片3,所述液冷装置II包括液冷散热器4、分配器6和集流器5,所述分配器6和集流器5分别通过多根进液连接支管7和出液连接支管17与设置于液冷服务器内的液冷散热器4 一一连接,所述液冷散热器4与液冷服务器芯片3接触或设于芯片3附近;所述风冷自然冷却热管空调V包括设在机柜柜体背门侧的蒸发器25、安装在蒸发器25出风侧的风机9、连接气管27、连接液管26、风冷自然冷却换热装置18、电动调节冷媒阀21、水泵13、冷凝器10和冷水机14,所述蒸发器25与冷凝器10通过连接气管27和连接液管26分别连接形成内环路,所述风冷自然冷却换热装置18 —端设在连接气管27上另一端设在连接液管26上,所述风冷自然冷却换热装置18出口管路上设有电动调节冷媒阀21 ;所述冷凝器10与冷水机14连接形成外环路,所述冷凝器10与冷水机14之间设有水泵13。
[0140]进一步地,所述的水环自然冷却换热装置18包括轴流风机19和自然冷却换热盘管18,所述自然冷却换热盘管18 —端设在连接气管27上另一端与电动调节冷媒阀21连接。电动调节冷媒阀21采用三通阀。
[0141]所述的液冷装置II的进液连接支管7、出液连接支管17和蒸发器25的连接气管27、连接液26管均采用软态管。所述的液冷装置II外置安装在机柜柜体I上,采用固定式安装。所述蒸发器25可以轴转打开。
[0142]所述的液冷装置II和液冷服务器2的液冷换热介质23,采用纯净水;所述的风冷自然冷却热管空调V的内循环换热介质24为R134a氟利昂;所述的外循环换热介质22为水,在最低气温会低于零度的地区,优选乙二醇溶液等防冻溶液。
[0143]本系统运行时,液冷服务器2中的液冷服务器芯片3的发热量占据总发热量约80%,这部分热量由液冷散热器4吸收,并通过流经液冷散热器4的、温度约35~45°C的液冷换热介质23带走,使得液冷服务器芯片3的内部温度保持在60~70°C的正常运行状态。每个液冷服务器2内部的液冷散热器4的液冷换热介质23的流量分配和汇集,均由液冷装置II完成:温度约35~45°C的液冷换热介质23从供液总管道流入分配器6后,通过进液连接支管7进入液冷散热器4,吸收液冷服务器芯片3的热量后,变成40~50°C温度状态、通过出液连接支管17进入集流器5、流回集液总管道。
[0144]液冷服务器2中的其他元件的发热量占据总发热量约20%,这部分热量通过服务器本身风机或风冷自然冷却热管空调V的风机9产生的空气流带走,流经风冷自然冷却热管空调V的蒸发器25后,空气流的热量被15~20°C的内循环换热介质24吸收,使得空气流温度重新冷却到20~25 °C左右,重新流入服务器带走服务器内部元件热量,如此循环。
[0145]在风冷自然冷却热管空调V的内循环,蒸发器25内部的液态的内循环换热介质24吸收热量后蒸发为气态,在热管循环动力作用下沿连接气管27流入冷凝器9,热量被水泵13提供的低温的外循环换热介质22带走,冷凝为液态工质后,沿连接液管26流回蒸发器8,如此循环。
[0146]在风冷自然冷却热管空调V,根据环境温度的不同,有两种运行模式:
I)机械制冷运行模式:环境温度比较高(如0°c以上时),冷水机14开启,风冷自然冷却换热装置18停止运行,电动调节冷媒阀21的旁通开度为0%、内循环换热介质24不流经风冷自然冷却换热装置18,轴流风机19也处于停止状态,内循环换热介质24冷凝所需的冷量,全部由冷凝器10和冷水机14通过二次换热提供。
[0147]2)自然冷却运行模式:环境温度较低(如0°C以下时),冷水机14停止运行,风冷自然冷却换热装置18开启运行,电动调节冷媒阀21的旁通开度先保持为100%、所有的内循环换热介质24流经风冷自然冷却换热装置18,并通过调节轴流风机19的转速来调节自然冷却产生的冷量;如果环境温度极低,轴流风机19已处于最低转速下(一般是10~30%)自然冷却产生的冷量仍然偏大(表现在内循环换热介质24温度和压力偏低),则保持轴流风机19在最低转速下稳定运行,并通过调节电动调节冷媒阀21的旁通开度来控制自然冷却产生的冷量。
[0148]实施例7
如图7,一种水环自然冷却热管空调和液冷装置结合的服务器散热系统,包括液冷服务器机柜I,液冷装置II和水环自然冷却热管空调VI。所述液冷服务器机柜I包括机柜柜体I和设置机于柜柜体内的多个液冷服务器2,所述液冷服务器2设有液冷服务器芯片3,所述液冷装置II包括液冷散热器4、分配器6和集流器5,所述分配器6和集流器5分别通过多根进液连接支管7和出液连接支管17与设置于液冷服务器内的液冷散热器4 一一连接,所述液冷散热器4与液冷服务器芯片3接触或设于芯片3附近;所述水环自然冷却热管空调VI包括设在机柜柜体I前门侧或背门侧的蒸发器25、安装在蒸发器25出风侧的风机9、连接气管27、连接液管26、进液管28、出液管29、水环自然冷却换热装置30、电动调节冷媒阀21、水泵13、冷凝器10和冷水机14,所述蒸发器25与冷凝器10通过连接气管27和连接液管26分别连接形成内环路;所述冷凝器10与冷水机14通过进液管28和出液管29分别连接形成外环路,所述进液管28上依次串联有水泵13和水环自然冷却换热装置30,所述水环自然冷却换热装置30进口或出口管路上设有电动调节冷媒阀21。
[0149]进一步地,所述的水环自然冷却换热装置30包括轴流风机19和自然冷却换热盘管20,所述自然冷却换热盘管20 —端设在连接气管27上另一端与电动调节冷媒阀21连接。电动调节冷媒阀21采用三通阀。
[0150]所述的液冷装置II的进液连接支管7、出液连接支管17和蒸发器25的连接气管27、连接液26管均采用软态管。所述的液冷装置II外置安装在机柜柜体I上,采用固定式安装。所述蒸发器25可以轴转打开。
[0151]所述的液冷装置II和液冷服务器2的液冷换热介质23,采用纯净水;所述的风冷自然冷却热管空调VI的内循环换热介质24为R134a氟利昂;所述的外循环换热介质22为水,在最低气温会低于零度的地区,优选乙二醇溶液等防冻溶液。
[0152]本系统运行时,液冷服务器2中的液冷服务器芯片3的发热量占据总发热量约80%,这部分热量由液冷散热器4吸收,并通过流经液冷散热器4的、温度约35~45°C的液冷换热介质23带走,使得液冷服务器芯片3的内部温度保持在60~70°C的正常运行状态。每个液冷服务器2内部的液冷散热器4的液冷换热介质23的流量分配和汇集,均由液冷装置II完成:温度约35~45°C的液冷换热介质23从供液总管道流入分配器6后,通过进液连接支管7进入液冷散热器4,吸收液冷服务器芯片3的热量后,变成40~50°C温度状态、通过出液连接支管17进入集流器5、流回集液总管道。
[0153]液冷服务器2中的其他元件的发热量占据总发热量约20%,这部分热量通过服务器本身风机或水环自然冷却热管空调VI的风机9产生的空气流带走,流经水环自然冷却热管空调VI的蒸发器25后,空气流的热量被15~20°c的内循环换热介质24吸收,使得空气流温度重新冷却到20~25 °C左右,重新流入服务器带走服务器内部元件热量,如此循环。
[0154]在水环自然冷却热管空调VI的内循环,蒸发器25内部的液态的内循环换热介质24吸收热量后蒸发为气态,在热管循环动力作用下沿连接气管27流入冷凝器9,热量被水泵13提供的低温的外循环换热介质22带走,冷凝为液态工质后,沿连接液管26流回蒸发器25,如此循环。
[0155]在水环自然冷却热管空调VI的外循环,根据环境温度的不同,有三种运行模式:
O完全机械制冷运行模式:环境温度比较高(如20°C以上时),冷水机14开启,水环自然冷却换热装置30停止运行,电动调节水阀21的旁通开度为0%、外循环换热介质22不流经水环自然冷却换热装置30,轴流风机19也处于停止状态,外循环换热介质22的所有冷量均由冷水机14提供。
[0156]2)混合制冷运行模式:
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