[发明专利]一种数据机房机柜冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据机房机柜冷却系统，属于制冷技术领域。

背景技术

随着超级计算机技术的迅猛发展及机架式和刀片式服务器的出现，具有高热流密度的服务器机柜在超级计算机领域获得广泛的应用，传统的空调集中送风已经不能满足其散热的要求。服务器高密度与低密度的混合使用，使服务器的热密度不均衡，从而导致机房内热量的不均衡。

在过去的十多年间，服务器密度平均增长了十倍左右，在超级计算机领域，冷却耗能在总体能耗中占据相当大的比例。随着能源价格的节节攀升，冷却问题已成为所有数据中心都无法回避的问题。

传统数据中机房采用的是平均制冷设计模式，风冷形式散热，冷却介质为空气，冷却设备通过调节机房温度来达到给服务器机柜散热的目的，冷却设备远离服务器机柜。

服务器机柜的数量越来越多，机柜排列越来越密集，传统冷却空调系统所吹出的冷空气根本无法充分流动到机房的各处，导致热空气容易集中在特定区域，自然会造成服务器机柜系统的不稳定。同时，传统空调散热只能维持机柜外部的环境温度，对机柜内产生的热量只能起到很微弱的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服现有技术的不足，提供一种数据机房机柜冷却系统，以解决高密度数据机房的散热问题，提高服务器机柜的散热效率，降低机房的能耗和运行成本。

本发明的技术解决方案是：

一种数据机房机柜冷却系统，包括若干个机柜冷却单元、冷液控制单元、外部冷液供液总管、外部冷液回液总管、二次侧供液总管和二次侧回液总管；

所述冷液控制单元包括一次侧供液部分、一次侧回液部分、二次侧供液部分、二次侧回液部分；

所述一次侧供液部分从外部冷液供液总管开始到板换换热器结束，包括阀门、温度传感器、压力传感器、过滤器；用于控制一次侧供液通断的阀门一端与外部冷液供液总管相连，另一端通过管路与用于测量一次侧液体温度的温度传感器相连，温度传感器另一端通过管路与用于测量一次侧液体压力的压力传感器一端相连，用于检测过滤器是否需要清洗的压力传感器为两个，分别安装于过滤器两端，用于过滤冷液中杂质的过滤器另一端的压力传感器另一端与板式换热器一端相连；

所述一次侧回液部分从板式换热器开始到外部冷液回液总管结束，包括电动三通调节阀、流量计和阀门；用于调节进入板式换热器冷液量的电动三通调节阀一端与板式换热器另一端相连，电动三通调节阀的另一端与用于测量冷液流量的流量计一端相连，流量计另一端与用于控制一次侧回液通断的阀门一端相连，阀门另一端与外部冷液回液总管相连；

所述二次侧供液部分从板式换热器开始到二次侧供液总管结束，包括液体缓冲装置、温度传感器、压力传感器、循环泵组件和过滤器组件；板式换热器一端连接液体缓冲装置的一端，液体缓冲装置顶部装有用于排出缓冲装置中积存气体的排气阀，液体缓冲装置上部装有用于检测液体缓冲装置中液位的液位传感器，液体缓冲装置另一端连接用于测量二次侧液体温度的温度传感器，温度传感器另一端连接循环泵组件，过滤器组件由过滤器及其连接其两端的用于测量二次侧液体压力的压力传感器组成，循环泵组件另一端连接过滤器组件，过滤器组件另一端连接二次侧供液总管的一端；

所述二次侧回液部分从二次侧回液总管开始到板式换热器结束，包括温度传感器、流量计和排气阀；二次侧回液总管的一端与用于测量二次侧回液温度的温度传感器连接，温度传感器另一端连接用于测量二次侧回液流量的流量计，用于排出管路中的气体的排气阀安装于二次侧回液管路的最高处，其一端与流量计连接，另一端连接板式换热器；

机柜冷却单元由翅片盘管式散热器组成，其两端连接二次侧供液总管路和二次侧回液总管。

还包括补液系统，补液系统与液体缓冲装置的下部相连，包括储液装置、补液泵、单向阀及阀门；液体缓冲装置的下部与阀门相连，阀门另一端与防止液体倒流的单向阀连接，止回阀另一端连接补液泵，补液泵另一端与储液装置相连。

二次侧供液部分，管路至少安装两个用于检测两温度传感器是否有故障发生的温度传感器。

二次侧供液部分，循环泵组件设有两组，每组包括一个循环泵及其两边连接的阀门，用于防止二次侧液体回流的止回阀两端与阀门和压力传感器连接。

外部冷液供液总管、外部冷液回液总管、一次侧供液部分、一次侧回液部分、二次侧供液总管、板式换热器均采用保温材料包围。

一个机柜冷却单元对应一个机柜，一个冷液控制单元对应至少一个机柜冷却单元。

本发明与现有技术相比的优点在于：