一种机房排热用顶置热管模块结构的制作方法
【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顶置热管模块结构。
【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]针对现有技术存在的缺点和不足，本发明提供一种机房排热用顶置热管模块结构，结合机房内高散热密度机架服务器温控需求，利用顶置热管内的低温工质吸收服务器高温排热后及时将热量排出机房，与之匹配的风机可根据温控调速节能运行，从而实现高效排热;采用模块化设计理念，模块化型材拼装通道，模块化机柜，型材拼装吊架组件均可实现在现场进行拼装;模块化机柜与模块化型材拼装通道紧密贴合;模块化机柜之间无框架，模块化型材拼装通道不占用模块化机柜位，从而保障出架率;模块化机柜根据安装、维护需要可快速移入、移出顶置热管模块。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0009]—种机房排热用顶置热管模块结构，包括模块化型材拼装通道和顶置热管元件，其特征在于:
[0010]所述模块化型材拼装通道，包括模块化型材拼装封闭上通道和模块化型材拼装封闭下通道，所述模块化型材拼装封闭上通道靠近机房顶部设置且在其外侧壁上设有通风口，所述模块化型材拼装封闭下通道靠近机房地面设置，其中，
[0011]所述顶置热管元件设置在所述模块化型材拼装封闭上通道内，所述顶置热管元件的进风侧与所述模块化型材拼装封闭上通道相连通，所述顶置热管元件的送风侧与所述模块化型材拼装封闭下通道相连通;或，所述顶置热管元件的进风侧与所述模块化型材拼装封闭下通道相连通，所述顶置热管元件的出风侧与所述模块化型材拼装封闭上通道相连通；
[0012]所述模块化型材拼装封闭下通道的两侧均分别应设置一列模块化机柜，当所述顶置热管元件的进风侧与所述模块化型材拼装封闭上通道相连通时，每列所述模块化机柜的冷风进气侧与所述模块化型材拼装封闭下通道相连通，每列所述模块化机柜的热风排气侧与机房环境直接连通，机房环境中的热风可通过所述通风口回流至所述模块化型材拼装封闭上通道中；当所述顶置热管元件的进风侧与所述模块化型材拼装封闭下通道相连通时，每列所述模块化机柜的热风排气侧与所述模块化型材拼装封闭下通道相连通，所述模块化型材拼装封闭上通道中的冷风经所述通风口排入机房环境中，之后进入每列所述模块化机柜的冷风进气侧。
[0013]优选地，所述顶置热管元件，包括热管换热器和与之适配的风机，所述热管换热器上设置有气管连接口和液管连接口，其中，所述气管连接口靠近热管换热器的顶部设置，所述液管连接口靠近热管换热器的底部设置。
[0014]优选地，所述顶置热管元件由吊装组件吊装固定，并与所述模块化型材拼装封闭热通道密封搭接。
[0015]优选地，所述模块化型材拼装封闭上通道内还设置有气管分集管组件和液管分集管组件，所述气管分集管组件固定于型材拼装吊架组件上，所述型材拼装吊架组件靠近机房顶部设置，所述液管分集管组件固定于所述模块化型材拼装装封闭上通道的底板上。
[0016]进一步地，所述气管分集管组件中的气管连接管的进气口与所述顶置热管元件上的气管连接口连通，所述液管分集管组件中的液管连接管的出液口与所述顶置热管元件上的所述液管连接口连接。
[0017]优选地，所述模块化型材拼装通道、模块化机柜、型材拼装吊架组件均可实现在现场进行拼装。
[0018]优选地，每列所述模块化机柜中均包含至少一台模块化机柜，对应每列所述模块化机柜，所述顶置热管元件的数量按照N+X个冗余备份，其中，N21，X20，N代表与模块化机柜所需冷量相匹配的顶置热管元件数量;X代表冗余备份的顶置热管元件数量。
[0019]优选地，各所述模块化机柜均与所述模块化型材拼装封闭下通道紧密贴合;所述模块化机柜之间无框架，所述模块化型材拼装封闭下通道不占用模块化机柜位，从而保障出架率;所述模块化机柜根据安装、维护需要快速移入、移出所述顶置热管模块结构。
[0020]优选地，所述气管连接管中的气态制冷工质与室外冷源连通，经过室外冷源冷却后的液态制冷工质通过重力或动力栗驱动回流至所述液管连接管。
[0021 ]优选地，所述室外冷源采用机械制冷、水直接蒸发冷却、风冷冷却或热管水冷冷凝器结合冷冻水的冷却方式。
[0022]优选地，所述室外冷源包括室外制冷机组，所述室外制冷机组冷却后的液态制冷工质通过重力或动力栗驱动回流至液管分集管组件，经由所述液管分集管组件分配至各条液管连接管中，从而流至各所述顶置热管元件内并吸收模块化机柜的高温排热蒸发为气体后，经各气管连接管汇集至气管分集管组件内，再回流至室外制冷机组内进行冷却，从而实现将热量排出机房。优选地，所述室外制冷机组采用机械制冷、水直接蒸发冷却或风冷冷却方式。
[0023]优选地，所述室外冷源包括冷冻水源和热管水冷冷凝器，经过热管水冷冷凝器冷凝后的液态制冷工质通过重力或动力栗驱动回流至液管分集管组件，经由液管分集管组件分配至各条液管连接管中，从而流至各个顶置热管内并吸收模块化机柜的高温排热蒸发为气体后，经过气管连接管汇集至气管分集管组件内，再回流至热管水冷冷凝器内进行冷却；热管水冷冷凝器中的冷冻水由冷冻水源提供。优选地，所述热管水冷冷凝器为壳管式冷凝器或板式换热器，所述冷冻水来自冷水机组、冷却塔、湖水或地源换热系统。
[0024]优选地，所述模块化型材拼装通道的