风冷自然冷却热管空调和液冷装置结合的服务器散热系统的制作方法_3

文档序号:8380477阅读:来源:国知局
.风机;10.冷凝器;11.连接液管;12.连接气管;13.水泵;14.冷水机;15.液冷换热介质;16.内循环换热介质;17.出液连接支管;18.风冷自然冷却换热装置;19.轴流风机;20.自然冷却换热盘管;21.电动调节冷媒阀;22.外循环换热介质;1.液冷服务器机柜;I1.液冷装置JI1.风冷自然冷却热管空调。
【具体实施方式】
[0032]下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
[0033]实施例1
如图1,一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III。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III包括设在机柜柜体I背门侧的蒸发器8、安装在蒸发器8出风侧的风机9、连接气管12、连接液管11、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8与冷凝器10通过连接气管12和连接液管11分别连接形成内环路,所述连接气管12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。
[0034]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12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。
[0035]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8的连接气管12、连接液11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8可以轴转打开。
[0036]所述的液冷装置II和液冷服务器2的液冷换热介质15,采用纯净水;所述的风冷自然冷却热管空调III的内循环换热介质16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。
[0037]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的液冷换热介质15的流量分配和汇集,均由液冷装置II完成:温度约35~45°C的液冷换热介质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。
[0038]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III的风机9产生的空气流带走,流经风冷自然冷却热管空调III的蒸发器8后,空气流的热量被15~20°C的内循环换热介质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。
[0039]在风冷自然冷却热管空调III的内循环,蒸发器8内部的液态的内循环换热介质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12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11流回蒸发器8,如此循环。
[0040]在风冷自然冷却热管空调III,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16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16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。
[0041]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16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16进行散热预冷(部分冷凝),内循环换热介质16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。
[0042]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16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16温度和压力偏低,如内循环换热介质出口温度为12°C以下),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。
[0043]实施例2:
如图2,一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III。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III包括设在机柜柜体背门侧的蒸发器8、安装在蒸发器8出风侧的风机9、连接气管12、连接液管11、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8与冷凝器10通过连接气管12和连接液管11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12上另一端设在连接液管11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。
[0044]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12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。
[0045]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8的连接气管12、连接液11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8可以轴转打开。
[0046]所述的液冷装置II和液冷服务器2的液冷换热介质15,采用纯净水;所述的风冷自然冷却热管空调III的内循环换热介质16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。
[0047]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的液冷换热介质15的流量分配和汇集,均由
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