一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)機(jī)房散熱技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)通信與互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)機(jī)房的發(fā)展備受關(guān)注，生活生產(chǎn)中常見的數(shù)據(jù)機(jī)房包括通訊基站的控制室、各類數(shù)據(jù)處理中心、大型計(jì)算機(jī)/服務(wù)器機(jī)房以及云存儲/云服務(wù)器中心等。上述各類數(shù)據(jù)機(jī)房能耗占社會(huì)總能耗比重越來越大，機(jī)房冷卻功耗占機(jī)房總功耗的比例高達(dá)50%以上，節(jié)能減排已成為重要的行業(yè)責(zé)任和機(jī)房建設(shè)的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)機(jī)房散熱技術(shù)主要通過機(jī)房空調(diào)實(shí)現(xiàn)，在室內(nèi)熱量較高，室內(nèi)外換熱條件較差的工況下，空調(diào)能效比將大幅下降同時(shí)耗電量增加；當(dāng)換熱條件較好時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)頻繁啟停會(huì)降低其使用壽命，使用變頻技術(shù)成本較高，如果持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)又將帶來電能的極大浪費(fèi)；都將最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的PUE值較高。同時(shí)，數(shù)據(jù)機(jī)房地理位置差也會(huì)給空調(diào)安裝和安全高效使用帶來困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)克服現(xiàn)有技術(shù)中空調(diào)設(shè)備在對數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行降溫時(shí)，壓縮機(jī)耗電嚴(yán)重，特別是在換熱條件較差時(shí)，其效能大幅下降，使用壽命和機(jī)房安全較難保障的缺陷。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，包括室外冷凝器、室內(nèi)蒸發(fā)器及熱超導(dǎo)循環(huán)裝置，所述室外冷凝器出口通過熱超導(dǎo)循環(huán)裝置連通所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口，所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口通過管道連通所述室外冷凝器的入口，形成循環(huán)封閉體系，所述循環(huán)封閉體系內(nèi)填充有熱超導(dǎo)材料換熱工質(zhì)；所述室外冷凝器為風(fēng)冷式冷凝器或水冷式冷凝器。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述室外冷凝器為風(fēng)冷式冷凝器或水冷式冷凝器，利用自然冷源散熱，大幅度減少壓縮機(jī)制冷使用頻率。采用室外自然冷源散熱，這將大幅度減少機(jī)房內(nèi)空調(diào)的使用時(shí)間，從而減少機(jī)房耗電量；室內(nèi)蒸發(fā)器及熱超導(dǎo)循環(huán)裝置的排布、室外冷凝器的安裝等可根據(jù)機(jī)房地理位置和使用環(huán)境等條件設(shè)計(jì)多種布置形式，匹配適應(yīng)性強(qiáng)；整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造成本低；隨換熱量增加，系統(tǒng)能效比會(huì)上升，這將最大限度降低機(jī)房PUE值，減少機(jī)房散熱的投入成本。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0007]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述室外冷凝器為風(fēng)冷式冷凝器，還包括霧化裝置，所述霧化裝置安裝或者懸掛在所述風(fēng)冷式冷凝器的一側(cè)，所述霧化裝置上的水霧噴口朝向所述風(fēng)冷式冷凝器翅片。
[0008]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述霧化裝置包括超聲波霧化發(fā)生器、水盒、風(fēng)機(jī)、霧化分流管及用于使得霧化的水霧均布的導(dǎo)風(fēng)板，所述超聲波霧化裝置置于所述水盒內(nèi)，所述風(fēng)機(jī)安裝在所述水盒的一側(cè)，所述導(dǎo)風(fēng)板安裝在所述水盒的上部；所述霧化分流管安裝在所述水盒的頂部且與所述水盒連通。優(yōu)選地，所述水盒內(nèi)還安裝有自動(dòng)液位浮子。
[0009]本發(fā)明采用進(jìn)一步的有益效果是:利用超聲波霧化發(fā)生器高頻諧振，將水盒中液態(tài)水分子間的分子鍵打散而產(chǎn)生自然飄逸的水霧，水霧通過水盒一側(cè)的風(fēng)機(jī)和霧化分流管均勻噴灑到冷凝器翅片，調(diào)節(jié)空氣密度、濕度，小分子水霧直接接觸冷凝器翅片，強(qiáng)化冷凝器換熱效率。
[0010]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述熱超導(dǎo)循環(huán)裝置包括循環(huán)管路和循環(huán)調(diào)節(jié)裝置，所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口通過循環(huán)管路與所述室外冷凝器的入口連通，所述循環(huán)調(diào)節(jié)裝置安裝在所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口或/和室外冷凝器的出口處的連接管道上。
[0011]本發(fā)明采用進(jìn)一步的有益效果是:通過循環(huán)調(diào)節(jié)裝置控制熱超導(dǎo)換熱系統(tǒng)啟動(dòng)并加速熱傳導(dǎo)，從而提高該系統(tǒng)循環(huán)換熱能力。
[0012]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述循環(huán)調(diào)節(jié)裝置可采用自啟動(dòng)式循環(huán)控制閥，即通過循環(huán)管路中的熱超導(dǎo)材料的換熱工況自行調(diào)節(jié)；也可采用電驅(qū)動(dòng)式循環(huán)控制閥，即通過消耗極少量的電驅(qū)動(dòng)該循環(huán)調(diào)節(jié)裝置工作。
[0013]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述室外冷凝器可采用管翅式、殼管式或微通道式等換熱器類型。
[0014]所述室外冷凝器與室內(nèi)蒸發(fā)器的安裝排布可依據(jù)機(jī)房實(shí)際工作情況任意設(shè)置。通過循環(huán)調(diào)節(jié)裝置控制和調(diào)節(jié)熱超導(dǎo)材料工作性能，系統(tǒng)運(yùn)行可不受重力、室內(nèi)外機(jī)位置等影響，使用適應(yīng)性非常強(qiáng)。
[0015]本發(fā)明采用的熱超導(dǎo)材料換熱工質(zhì)在系統(tǒng)循環(huán)過程中無相變，換熱工質(zhì)經(jīng)過充裝并調(diào)試后通過真空排除非換熱工質(zhì)氣體并進(jìn)行封裝，熱超導(dǎo)循環(huán)調(diào)節(jié)裝置可控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)啟停，同時(shí)提高工質(zhì)循環(huán)換熱效率，達(dá)到高速置換熱量，高速熱傳導(dǎo)的目的。通過循環(huán)調(diào)節(jié)裝置使室內(nèi)蒸發(fā)器內(nèi)的換熱工質(zhì)充分吸收機(jī)房環(huán)境的熱量并加速將熱量傳導(dǎo)至室外機(jī)的冷凝器中通過自然冷源進(jìn)行散熱冷卻。該自然冷源散熱系統(tǒng)在室內(nèi)外溫差3-5°C時(shí)即可啟動(dòng)工作，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的安裝距離、安裝位置及安裝高度差均不會(huì)影響系統(tǒng)工作效果。
[0016]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，還包括控制器。
[0017]本發(fā)明控制器主要控制用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)與機(jī)房內(nèi)已配備的空調(diào)系統(tǒng)的兼容、監(jiān)測、啟停等工作狀態(tài)；在室外環(huán)境溫度不超過28°C時(shí)，機(jī)房采用該自然冷源散熱系統(tǒng)即可滿足換熱；當(dāng)在夏季環(huán)境溫度、濕度均較高的惡劣環(huán)境下，需要所述控制器控制已配備的空調(diào)系統(tǒng)開啟，輔助自然冷源散熱系統(tǒng)一起進(jìn)行機(jī)房內(nèi)散熱。
[0018]本發(fā)明如上所述一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述室內(nèi)蒸發(fā)器可采用多臺并聯(lián)的方式連接，最終與單臺大功率室外機(jī)連通。
[0019]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:充分利用自然冷源的同時(shí)快速將機(jī)房環(huán)境的發(fā)熱量導(dǎo)出至室外進(jìn)行散熱。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)中霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)另一種安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)中使用的水冷式冷凝器安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0026]1、室外冷凝器，2、室內(nèi)蒸發(fā)器，3、熱超導(dǎo)循環(huán)裝置，4、霧化裝置，5、控制器，6、墻體，7、機(jī)柜，8、水箱。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，機(jī)房內(nèi)安裝有機(jī)柜7，包括室外冷凝器1、室內(nèi)蒸發(fā)器2及熱超導(dǎo)循環(huán)裝置3，所述室外冷凝器1出口通過管道及熱超導(dǎo)循環(huán)調(diào)節(jié)裝置連通所述室內(nèi)蒸發(fā)器2的入口，所述室內(nèi)蒸發(fā)器2的出口通過循環(huán)管道與所述室外冷凝器1的入口連通，形成循環(huán)封閉體系，所述循環(huán)封閉體系內(nèi)填充有熱超導(dǎo)材料換熱工質(zhì)；所述室外冷凝器可采用風(fēng)冷式冷凝器或水冷式冷凝器等。水冷式包括用于給室外冷凝器制冷的水箱8，可以依據(jù)機(jī)房室外場地和自然條件選擇適合的散熱方式并布置相應(yīng)的室外機(jī)結(jié)構(gòu)模式。
[0029]本發(fā)明一種用于各類數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷源散熱系統(tǒng)，在一些具體實(shí)施例中，所述室外冷凝器為風(fēng)冷式冷凝器，還包括霧化裝置4，所述霧化裝置4安裝或者懸掛在所述風(fēng)冷式冷凝器的一側(cè)，所述霧化裝置4上的水霧噴口朝向所述風(fēng)冷式冷凝器翅片。具體地，所述霧化裝置4包括超聲波霧化發(fā)生器41、水盒42、風(fēng)機(jī)43、霧化