一種數據機房機柜冷卻系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種數據機房機柜冷卻系統，包括若干個機柜冷卻單元、冷液控制單元、外部冷液供液總管、外部冷液回液總管、二次側供液總管和二次側回液總管，冷液控制單元包括一次側供液部分、一次側回液部分、二次側供液部分、二次側回液部分，閥門一端與外部冷液供液總管相連，另一端通過管路與溫度傳感器相連，溫度傳感器另一端通過管路與壓力傳感器一端相連，壓力傳感器為兩個，分別安裝于過濾器兩端，過濾器另一端的壓力傳感器另一端與板式換熱器一端相連。本實用新型專利技術結構簡單，一個冷液控制單元可同時服務若干個機柜冷卻單元，可實現規模化生產，安裝方便。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種數據機房機柜冷卻系統，屬于制冷

技術介紹
隨著超級計算機技術的迅猛發展及機架式和刀片式服務器的出現，具有高熱流密度的服務器機柜在超級計算機領域獲得廣泛的應用，傳統的空調集中送風已經不能滿足其散熱的要求。服務器高密度與低密度的混合使用，使服務器的熱密度不均衡，從而導致機房內熱量的不均衡。在過去的十多年間，服務器密度平均增長了十倍左右，在超級計算機領域，冷卻耗能在總體能耗中占據相當大的比例。隨著能源價格的節節攀升，冷卻問題已成為所有數據中心都無法回避的問題。傳統數據中機房采用的是平均制冷設計模式，風冷形式散熱，冷卻介質為空氣，冷卻設備通過調節機房溫度來達到給服務器機柜散熱的目的，冷卻設備遠離服務器機柜。服務器機柜的數量越來越多，機柜排列越來越密集，傳統冷卻空調系統所吹出的冷空氣根本無法充分流動到機房的各處，導致熱空氣容易集中在特定區域，自然會造成服務器機柜系統的不穩定。同時，傳統空調散熱只能維持機柜外部的環境溫度，對機柜內產生的熱量只能起到很微弱的作用。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是:為克服現有技術的不足，提供一種數據機房機柜冷卻系統，以解決高密度數據機房的散熱問題，提高服務器機柜的散熱效率，降低機房的能耗和運行成本。本技術的技術解決方案是:一種數據機房機柜冷卻系統，包括若干個機柜冷卻單元、冷液控制單元、外部冷液供液總管、外部冷液回液總管、二次側供液總管和二次側回液總管；所述冷液控制單元包括一次側供液部分、一次側回液部分、二次側供液部分、二次側回液部分；所述一次側供液部分從外部冷液供液總管開始到板換換熱器結束，包括閥門、溫度傳感器、壓力傳感器、過濾器；用于控制一次側供液通斷的閥門一端與外部冷液供液總管相連，另一端通過管路與用于測量一次側液體溫度的溫度傳感器相連，溫度傳感器另一端通過管路與用于測量一次側液體壓力的壓力傳感器一端相連，用于檢測過濾器是否需要清洗的壓力傳感器為兩個，分別安裝于過濾器兩端，用于過濾冷液中雜質的過濾器另一端的壓力傳感器另一端與板式換熱器一端相連；所述一次側回液部分從板式換熱器開始到外部冷液回液總管結束，包括電動三通調節閥、流量計和閥門；用于調節進入板式換熱器冷液量的電動三通調節閥一端與板式換熱器另一端相連，電動三通調節閥的另一端與用于測量冷液流量的流量計一端相連，流量計另一端與用于控制一次側回液通斷的閥門一端相連，閥門另一端與外部冷液回液總管相連；所述二次側供液部分從板式換熱器開始到二次側供液總管結束，包括液體緩沖裝置、溫度傳感器、壓力傳感器、循環泵組件和過濾器組件；板式換熱器一端連接液體緩沖裝置的一端，液體緩沖裝置頂部裝有用于排出緩沖裝置中積存氣體的排氣閥，液體緩沖裝置上部裝有用于檢測液體緩沖裝置中液位的液位傳感器，液體緩沖裝置另一端連接用于測量二次側液體溫度的溫度傳感器，溫度傳感器另一端連接循環泵組件，過濾器組件由過濾器及其連接其兩端的用于測量二次側液體壓力的壓力傳感器組成，循環泵組件另一端連接過濾器組件，過濾器組件另一端連接二次側供液總管的一端；所述二次側回液部分從二次側回液總管開始到板式換熱器結束，包括溫度傳感器、流量計和排氣閥；二次側回液總管的一端與用于測量二次側回液溫度的溫度傳感器連接，溫度傳感器另一端連接用于測量二次側回液流量的流量計，用于排出管路中的氣體的排氣閥安裝于二次側回液管路的最高處，其一端與流量計連接，另一端連接板式換熱器；機柜冷卻單元由翅片盤管式散熱器組成，其兩端連接二次側供液總管路和二次側回液總管。還包括補液系統，補液系統與液體緩沖裝置的下部相連，包括儲液裝置、補液泵、單向閥及閥門；液體緩沖裝置的下部與閥門相連，閥門另一端與防止液體倒流的單向閥連接，止回閥另一端連接補液泵，補液泵另一端與儲液裝置相連。二次側供液部分，管路至少安裝兩個用于檢測兩溫度傳感器是否有故障發生的溫度傳感器。二次側供液部分，循環泵組件設有兩組，每組包括一個循環泵及其兩邊連接的閥門，用于防止二次側液體回流的止回閥兩端與閥門和壓力傳感器連接。外部冷液供液總管、外部冷液回液總管、一次側供液部分、一次側回液部分、二次側供液總管、板式換熱器均采用保溫材料包圍。一個機柜冷卻單元對應一個機柜，一個冷液控制單元對應至少一個機柜冷卻單J L.ο本技術與現有技術相比的優點在于:(I)本技術結構簡單，一個冷液控制單元可同時服務若干個機柜冷卻單元，可實現規模化生產，安裝方便；(2)本技術不僅能夠對每個機柜進行冷卻，而且不會向機柜內部輸出熱量，從而避免機柜熱量的局部聚集，冷卻效率高，從而達到節能的效果。【附圖說明】圖1為本技術所述機房機柜冷卻系統示意圖；圖2為本技術所述冷液控制單元示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術做進一步說明。如圖1所示，一種數據機房機柜冷卻系統包括若干個機柜冷卻單元、冷液控制單元、外部冷液供液總管3、外部冷液回液總管4、二次側供液總管5、二次側回液總管6。機柜冷卻單元通過自封式快速接頭分別與二次側供液總管5、二次側回液總管6聯接，實現二次側冷卻液的循環。所述機柜冷卻單元由翅片盤管式散熱器、聯接管路組成，所述翅片盤管式換熱器安裝在機柜后門板上，即排風側門板，機柜內的熱空氣從翅片間隙中排出，翅片、盤管與流動的熱空氣接觸，冷卻液在盤管中流動，將熱量帶走，完成對熱空氣的冷卻過程。如圖2所示，外部冷液供液總管3中的冷液流經閥門7、過濾器14進入板式換熱器10，在板式換熱器10內與二次側的冷卻液進行熱量交換，冷液吸收熱量溫度升高，從板式換熱器10流出后，流經電動三通調節閥9、流量計8、閥門7進入外部冷液回液總管4，從而完成一次側流程。任意開啟一臺二次側供液部分的循環泵16，二次側冷卻液在循環泵16的作用下開始循環，冷卻液流經閥門7、止回閥17、過濾器14進入二次側供液總管5，然后再分配到若干個機柜冷卻單元。冷卻液在機柜冷卻單元中流動吸收機柜中的熱量，冷卻液溫度升高，然后流出機柜冷卻單元，并匯集到二次側回液總管6，再流經流量計8進入板式換熱器10，與一次側冷液進行熱量交換，冷卻，溫度降低。低溫冷卻液流出板式換熱器10，進入液體緩沖裝置15，再流經閥門7進入循環泵16，從而實現冷卻液的循環。一次側供液部分，溫度傳感器12用來實時監測冷液的供液溫度，兩個壓力傳感器13分別安裝在過濾器14兩端的管路上，既用當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數據機房機柜冷卻系統，其特征在于：包括若干個機柜冷卻單元、冷液控制單元、外部冷液供液總管(3)、外部冷液回液總管(4)、二次側供液總管(5)和二次側回液總管(6)；所述冷液控制單元包括一次側供液部分、一次側回液部分、二次側供液部分、二次側回液部分；?所述一次側供液部分從外部冷液供液總管(3)開始到板換換熱器(10)結束，包括閥門(7)、溫度傳感器(12)、壓力傳感器(13)、過濾器(14)；用于控制一次側供液通斷的閥門(7)一端與外部冷液供液總管(3)相連，另一端通過管路與用于測量一次側液體溫度的溫度傳感器(12)相連，溫度傳感器(12)另一端通過管路與用于測量一次側液體壓力的壓力傳感器(13)一端相連，用于檢測過濾器(14)是否需要清洗的壓力傳感器(13)為兩個，分別安裝于過濾器(14)兩端，用于過濾冷液中雜質的過濾器(14)另一端的壓力傳感器(13)另一端與板式換熱器(10)一端相連；所述一次側回液部分從板式換熱器(10)開始到外部冷液回液總管(4)結束，包括電動三通調節閥(9)、流量計(8)和閥門(7)；用于調節進入板式換熱器(10)冷液量的電動三通調節閥(9)一端與板式換熱器(10)另一端相連，電動三通調節閥(9)的另一端與用于測量冷液流量的流量計(8)一端相連，流量計(8)另一端與用于控制一次側回液通斷的閥門(7)一端相連，閥門(7)另一端與外部冷液回液總管(4)相連；所述二次側供液部分從板式換熱器(10)開始到二次側供液總管(5)結束，包括液體緩沖裝置(15)、溫度傳感器(12)、壓力傳感器(13)、循環泵(16)組件和過濾器(14)組件；板式換熱器(10)一端連接液體緩沖裝置(15)的一端，液體緩沖裝置(15)頂部裝有用于排出緩沖裝置中積存氣體的排氣閥(11)，液體緩沖裝置(15)上部裝有用于檢測液體緩沖裝置(15)中液位的液位傳感器(21)，液體緩沖裝置(15)另一端連接用于測量二次側液體溫度的溫度傳感?器(12)，溫度傳感器(12)另一端連接循環泵(16)組件，過濾器(14)組件由過濾器(14)及其連接其兩端的用于測量二次側液體壓力的壓力傳感器(13)組成，循環泵(16)組件另一端連接過濾器(14)組件，過濾器(14)組件另一端連接二次側供液總管(5)的一端；所述二次側回液部分從二次側回液總管(6)開始到板式換熱器(10)結束，包括溫度傳感器(12)、流量計(8)和排氣閥(11)；二次側回液總管(6)的一端與用于測量二次側回液溫度的溫度傳感器(12)連接，溫度傳感器(12)另一端連接用于測量二次側回液流量的流量計(8)，用于排出管路中的氣體的排氣閥(11)安裝于二次側回液管路的最高處，其一端與流量計(8)連接，另一端連接板式換熱器(10)；機柜冷卻單元由翅片盤管式散熱器組成，其兩端連接二次側供液總管(5)路和二次側回液總管(6)。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張軍奎，楊輝，楊丹，楊謙，柴榮，李濤，
申請(專利權)人：北京星達科技發展有限公司，北京衛星制造廠，
類型：新型
國別省市：北京;11