一种氟泵内循环式服务器机柜散热系统的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种服务器机柜散热系统，尤其涉及一种氟泵内循环式服务器机柜散热系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]随着IDC互联网数据中心机房高密度机柜的不断增加，设备的集成度越来越高，处理能力也逐渐增高，但设备的功率消耗也随之增大，导致机柜内设备的发热量越多。据统计，目前国内大型IDC机房内机柜服务器发热量大，且基本为全年8760h运行，对于不采用新风的机房而言，全年均需供冷，导致空调系统能耗巨大，其空调能耗约占数据机房整体能耗的 40%~50%。
[0003]传统数据机房送风方式有底板风道送风、冷热通道隔离送风和全房间制冷送风等方式，该模式已不满足现代化机房高密度机柜的制冷需求，出现了局部过热、耗电量大、机房空调能耗过高、噪音大等问题。同时机房精密空调需反复加湿、除湿运转或配套专用除湿机进行机房空气湿度、露点控制，以确保设备内部不发生凝露，导致机房空调系统制冷效率降低、能耗增大。如果机房的散热问题解决不好，就会严重威胁机房设备的安全运行。因此如何在满足设备使用要求的情况下，有效降低机房内空调系统的能耗是空调行业和数据机房运营行业面临的一个重要问题。
[0004]从节能角度考虑，目前有直接采用将室外空气引入室内为机房降温的方案，其优点是制冷效率高、初投资低、能耗低，但缺点是引入室外冷空气后，使得室内空气洁净度、湿度难以保证，带来了安全隐患，后期运行维护量较大。另外也有采用气气蜂窝式换热器，将热管热空气与室外冷空气间接换热，从而降低机房内温度；其优点是在利用室外冷源时不引入室外的空气，不影响机房内的空气的洁净度和湿度，缺点是初投资相对较高，换热器结构比较复杂，容易堵塞，需要定期清洗，维护工作量大。
[0005]申请号为201320691041.0的中国专利《一种机柜服务器散热用前板系统》提供了一种机柜服务器散热用前板系统，换热前板、连接球阀、连接软管、进液总管、出气/回水总管、阀门、中间换热器、储液器、储液器进/出液管、氟泵串联组成冷媒制冷剂循环系统；中间换热器、阀门、回水管、冷水机组、出水管、水泵串联组成冷冻水冷却循环系统。该实用新型主要用于户外，且不能用于大型机房的服务器散热。该实用新型是采用换热前板安置于机柜一侧来进行散热，即对整个机柜整体进行散热处理，但是耗能大。
[0006]申请号为201010033887.6的中国专利《一种机柜散热方法及装置》提供了一种机柜散热装置，包括:机柜，上部设置有热风出口，下部设置有冷风入口 ；吹风单元，将由冷风入口输入的冷风由机柜下部由下向上输送；液冷单元，将由热风出口排出的热空气进行冷却，并由冷风入口输入到机柜内。该专利虽然将垂直制冷与水冷方式进行有机结合，但是能耗大，且无法应用于大型机房的服务器散热。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能耗低、换热效率高、可靠性高、噪音小、寿命长的氟泵内循环式服务器机柜散热系统及其控制方法，实现系统主动防凝露，确保了机房内空气的洁净度和湿度。
[0008]本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现:
一种氟泵内循环式服务器机柜散热系统，包括机房单元和冷媒供回氟单元，所述冷媒供回氟单元包括循环动力单元和冷却单元，所述循环动力单元通过第一冷媒环路与机房单元形成闭合循环，通过第二冷媒环路与冷却单元形成闭合循环。本发明通过两个闭合循环来实现氟利昂循环和中间换热器换热循环、冷媒水循环和中间换热器换热循环，采用中间换热的二次冷媒环路系统，确保不把冷媒水带进机房，不存在因爆管而造成水进机房的危险。
[0009]进一步地，所述第一冷媒环路为设有机房冷媒环路供氟干管和机房冷媒环路回氟干管分别连接机房单元和循环动力单元。所述第二冷煤环路为设有冷媒水供水管和冷媒水回水管分别连接循环动力单元和冷却单元。
[0010]所述机房单元包括多个并联的机柜服务器散热系统，所述机柜服务器散热系统包括服务器机柜、多个散热风扇、多个服务器和多个热管散热器，多个散热风扇设置于服务器机柜内部顶端，所述多个热管散热器分别设置在服务器下端。热管散热器直接换热冷却服务器，实现冷风的短距离输送，解决机柜局部过热和存在热点问题。同时，热管散热器由机柜服务器联锁控制，当某一机柜服务器停止工作时，其对应的热管散热器也自动关断，不再有冷媒流通；当机柜服务器重启时，热管散热器联锁自动重启并对服务器冷却。热管散热器结构类型包括但不限于翅片式热管散热器、微通道热管散热器和陶瓷式热管散热器等。
[0011]更进一步地，所述机房冷媒环路供氟干管和机房冷媒环路回氟干管分别设有多个冷媒环路供氟支管和环路回氟支管，所述冷媒环路供氟支管和环路回氟支管之间接入多个并联的热管散热器。
[0012]所述循环动力单元由内循环氟泵、储液器、中间换热器和外循环水泵串联组成，所述中间换热器与机房冷媒环路供氟干管和机房冷媒环路回氟干管分别连接，所述储液器设于内循环氟泵的吸入口和中间换热器之间，所述内循环氟泵设于机房冷媒环路供氟干管上。
[0013]所述储液器能够适应不同工况下对氟利昂的不同需求，保证供氟充足，使系统保持稳定。所述中间换热器包括但不限于板式换热器、壳管式换热器等换热器类型。
[0014]所述内循环氟泵的排放口处设有流量开关。当水泵流量过小，超出了正常范围，认为可能管路堵塞，经过动作调节输入信号到主动防凝露控制模块产生告警。
[0015]所述储液器和中间换热器之间还设有干燥过滤器，所述中间换热器和干燥过滤器之间、燥过滤器和储液器之间、储液器和内循环氟泵之间和流量开关之前安装有维护球阀。
[0016]所述冷却单元包括冷却塔，所述冷却塔顶部设有变频风机，下侧设有进风格栅，内部设有换热盘管与冷媒水供水管和冷媒水回水管分别连接，所述换热盘管上端设有喷淋装置，所述喷淋装置上端设有脱水装置，还设有变频喷淋水泵与喷淋装置连接。所述冷却塔另一下侧设有溢水管、补水管和排水管。
[0017]所述机柜单元还设有主动防凝露控制模块、供氟温度探头和机房室内空气露点温度探头，所述主动防凝露控制模块与供氟温度探头、机房室内空气露点温度探头、流量开关、内循环氟泵、外循环水泵、变频风机和变频喷淋水泵分别连接，所述供氟温度探头设在机房冷媒环路供氟干管上。所述供氟温度探头、机房室内空气露点温度探头测出的供氟温度和机房室内空气露点温度，所述主动防凝露控制模块根据通过采集信号的不断输入和动作调节信号的不断输出控制，彻底杜绝热管散热器换热存在的凝露风险。
[0018]所述冷媒供回氟单元还设有水过滤器、室外供水连接管和室内回水连接管，所述水过滤器与外循环水泵和室外供水连接管分别连接，