[发明专利]一种改善噪音及冷凝水的水冷机柜温度保持调控方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及计算机通信领域，具体是利用一种温度保持散热调控的方法，来解决水冷机柜低功耗负载时噪声及冷凝水产生的问题。

背景技术

 为了降低服务器散热功耗，当今的服务器产品，开始出现整机柜散热设计；并且高端客户具有水冷机柜应用的需求。水冷机柜一般用于高功率密度产品散热需求，因此单机柜需要满足40kw以上的散热需求，为满足该设计需求，需要选择高性能风扇，并保证冷却水有一个较低的进水温度。

    在实际应用中部分水冷机柜负载较低，水冷机柜制冷能力如充分启动，则会导致内部过冷却，从而带来高噪音及大量冷凝水的产生，并且导致散热功耗过高，影响机房的PUE水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对不同负载状况的水冷机柜制冷设计及散热调控方法，该方法可有效改善低负载状况下的噪声及冷凝水问题。

本发明是以热的传导及对流散热为理论支撑点，通过风流量及水流量的控制进行水冷机柜内部温度的保持从而实现散热效果并改善噪声及冷凝水问题，具体发明内容可以分为如下三个方面：

a)    为保证调控所用的足够参考量，我们在水冷盘管前后各放置三个温度探头，利用读数平均值用于判断流经制冷系统的进风温度及出风温度，并降低测试误差，另外针对水路管道设计进出水温度探头及三通调节装置，通过以上装置信息的抓取判断水冷机柜制冷工作状态；

b)    利用三通阀开度调节盘管内水流量，进而控制水流温度，避免较低的水温造成大量冷凝水的生成；通过调节风扇转速改变流经水冷盘管风量，通过改变传热系数改变盘管制冷性能。

c)    利用出水温度及出风温度作为水冷机柜调控参考量，对出水温度与出风温度均设定一个固定温度点。当出水温度高于水温设定点，则提高三通阀开度，出水温度低于水温设定点，则降低三通阀开度；出风温度高于风温设定点，则提高风扇转速，出风温度低于风温设定点，则降低风扇转速，因水冷机柜水温及风温变化与实际负载水平相关，因此可利用该调控方式针对负载水平完成风扇及水流量控制，进而降低机柜噪声及冷凝水生成。

本发明的有益效果是：

    通过不同器件状态的控制，可以有效改变水温及风温，适用于水冷系统的调控；可以有效地将出水温度及出风温度控制在一个固定值附近，使水冷机柜有效适应不同功耗负载的制冷工作，并有效改善噪声问题及冷凝水产生；可以很方便进行水冷机柜功耗负载的自动调节，不仅实现了水冷机柜散热的要求，并改善了噪音及冷凝水问题，改善机柜散热功耗，降低机房PUE，提高能源利用效率。

附图说明

附图1为本发明的测量流程图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的内容以具体实例来描述其实现方式及工作过程。

下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：

d)    机柜内部安装六个空气温度探头及两个水温传感器，并在水路安装三通控制阀，用于机柜工作状态探测；

e)    探测进出风温度及进出水温度，用于计算判断水冷机柜工作负载及水冷机柜实际工作状态控制。

f)    将出水温度及出风温度与系统预设温度值对比，根据两者差异进行水路及空气流场的控制，避免水温过低及风扇转速过高问题，从而满足水冷机柜内服务器散热状况下改善噪音水平及冷凝水问题。

经过上面详细的设计，我们可以很方便进行水冷机柜功耗负载的自动调节，不仅实现了水冷机柜散热的要求，并改善了噪音及冷凝水问题，改善机柜散热功耗，降低机房PUE，提高能源利用效率。