[发明专利]一种用于数据中心机房的散热系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机房散热技术领域，尤其是一种用于数据中心机房的散热系统及控制方法。

背景技术

随着云计算业务的高速发展，云数据中心的规模逐渐增大，数据中心机房内的电子设备运行产生大量的热量，使数据中心机房内的温度升高。为了保证电子设备在适当的温度下正常运行，这些热量需要高效、温度的被输送出去。

目前，在数据机房的运行实践中，可选的散热方案有两种，一种是风冷模式，一种是水冷模式。风冷模式的建设和运营成本相对较低，但由于其热交换效率不高，一般用于电子设备较小的机房，对数据中心机房来说，仅采用风冷散热模式很难达到要求，并且风冷散热模式中，大量采用热管进行热交换，由于热管的特性，在热交换过程中很容易产生冷凝水，对机房这样安装了大量电子设备的环境而言，冷凝水是非常可怕的隐患，非常容易导致电子设备损坏，从而造成巨额损失，因此对数据中心机房，较多采用水冷散热模式。

当前数据中心机房的水冷系统，大多采用这样如说明书附图的图1所示：包括换热器101、冷机机组102、冷却塔103、冷水管路105和循环管路104。由于冷却塔103一般安装在室外，在外部环境温度低的时候，循环管路104容易结冰、堵塞，为了解决这一问题，现有方案是在循环管路104位于室外的部分上安装伴热带106，通过伴热电源107对伴热带106进行加热，保证循环管路104内的介质正常循环。明显的，这一解决方案会因为伴热带106的运行增加能耗，提高运行成本。

为解决上述能耗问题，公告号为CN104990171A的一种用于数据中心机房的散热系统及其伴热方法，提出了采用相同的两套散热装置协同运行的方法。该方法具备主散热装置和备用散热装置，两套装置协同差时工作，互相提供热源，替代了能耗高的伴热带加热方法。但是这一解决方案也存在明显的弊端：首先是两套散热装置增加了建设成本，每一套散热装置的成本都不低，且由于两套装置是协同差时作业，不能保证全效率运行，一定程度上造成浪费；其次，这种散热装置的水冷管路在机房的高温环境中，很容易产生冷凝水，而该技术方案并没有提供行之有效的冷凝水解决方案，需要进行创新改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供一种用于数据中心机房的散热系统及控制方法，以解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本发明解决技术问题采用的技术方案为：一种用于数据中心机房的散热系统及控制方法，所述散热系统包括安装于机房内部地面的进风管道、安装于机房中心并伸出机房顶部的单管塔、安装于单管塔内部的热交换装置、安装于机房顶部的冷机、安装于单管塔下端的冷凝水收集设备、用于控制散热系统相关设备的控制柜，以及排布在机房多个位置的传感器模块。

所述进风管道设有多根，排布于机房内部地面，与机房内的电子设备交错，且交汇连通于单管塔底部，每根进风管道与机房外部环境相连通的端部均安装有鼓风机；

所述单管塔上端伸出机房顶部，下端与进风管道连通，其位于机房内部的部分的外壁上设有多个密布的热交换孔；

所述热交换装置包括安装在单管塔内的冷却水管路和多根竖直安装的热管，多根热管均匀向心排布在冷却水管路周围，热管的高度低于机房高度，热管下端与单管塔底部齐平；

所述冷机环绕安装在单管塔伸出机房的部分的外周；

本技术方案通过单管塔集成了水冷和风冷两种热交换方式，其中，冷机、冷却水管路组成水冷装置，鼓风机、排风机、进风管道和热管组成风冷装置，水冷装置、风冷装置均通过单管塔外壁上的多个热交换孔与机房内部环境中的空气进行热交换，同时，由于单管塔内形成向上的热气流，当外部环境温度较低时，热气流足以解决冷却水管路在室外的结冰问题，不需要额外增设伴热带进行加热除冰。

所述冷凝水收集设备包括用于盛接冷凝水的收集槽和安装于收集槽底部的冷凝水管；冷却水管路、热管在与机房内部环境进行热交换时，外壁上均容易形成冷凝水珠，通过冷凝水收集槽和冷凝水管，可以将冷凝水进行收集并排出机房。

所述控制柜安装在机房的外墙壁上；