[发明专利]一种数据中心用泵驱两相回路空调背板散热系统

说明书

本发明公开了一种数据中心用泵驱两相回路空调背板散热系统，包括工质泵驱动部分、背板蒸发散热部分和气液分离换热部分，工质泵驱动部分包括储液罐、工质泵；背板蒸发散热部分为背板蒸发器；气液分离换热部分包括气液分离器、压缩机驱动气相散热子部分和液相散热子部分；所述工质泵可与单向阀并联布置，所述压缩机可与单向阀并联布置。本发明运行可靠性高，成本低；可通过气液分离部分实现气液分离，并通过工质液位高度的自适应从而实现散热工质干度波动状态下气液的稳定分离；实现对气相工质的精确冷凝。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种数据中心用泵驱两相回路空调背板散热系统。

背景技术

近几年随着5G、物联网、人工智能、自动驾驶等计算科学技术不断进步和迭代，我国数据中心的规模、数量、技术和产业等方面保持高速增长。同时数据中心的迅速发展和其数量规模的不断壮大也带来了巨大的能源消耗。数据中心中传统散热设备的能耗是除IT设备能耗外耗能占比最大的能耗因素。充分利用自然冷源是目前降低数据中心散热能耗最有效的手段之一，得到了大量学者和技术人员的关注。其中散热效果好，结构简单的热管散热系统是研究重点之一，其中热管散热系统包括重力式分离热管、液泵驱动分离热管、气泵驱动分离热管、毛细热管等形式。但热管散热系统在夏季高温环境下无法工作，热管散热系统必须与空调散热系统结合运行。

发明专利ZL201610425330.4提出了一种复合型机房空调系统及其控制方法。该系统的制冷单元和热管单元在低压储液器处耦合，根据室外环境温度控制阀门切换，分别运行制冷循环、复合循环和热管循环。与本方案相比，该方案有以下缺点和不足：1、该方案采用电动三通阀切换运行模式，系统复杂，且电动阀门长期运行有泄露的隐患。2、该方案制冷单元和热管单元无法互为冗余：当热管单元的泵出现故障时，即使压缩机可以正常工作，整个散热系统也无法工作。3、该方案并未提出背板蒸发器出口如何实现气液分离、分别对气路和液路散热，散热效率较低。

发明专利ZL201910498291.4提出了一种带自然冷却型空调系统及其控制系统。该方案包括室内、室外模块。与本方案相比，该方案有以下缺点和不足：1、系统运行模式通过压缩机的旁通阀进行切换，系统复杂，且电动阀门长期运行有泄露的隐患，可靠性较低。2、该方案并未提出背板蒸发器出口如何实现气液分离、分别对气路和液路散热，散热效率较低。

发明专利ZL201910497418.0公开了一种数据中心用复合型空调系统及其控制方法。与本方案相比，该方案有以下缺点和不足：1、该方案采用阀门切换系统运行模式，系统部件多且切换复杂，电动阀门长期运行有泄露的隐患，可靠性较低。2、该方案制冷单元和热管单元无法互为冗余：当工质泵出现故障时，即使压缩机可以正常工作，整个散热系统也无法工作。3、该方案中的工质泵的回路无法参与冷凝散热，有单独的热管冷凝回路，使得系统构造和管路复杂，长期的运行可靠性无法保证。

发明专利ZL201610174000.2涉及一种热管复合型空调系统及其控制方法。与本方案相比，该方案有以下缺点和不足：该方案的形式和蒸气压缩循环一样，且只能采用的气泵热管模式，而气泵热管散热效率远低于液泵热管的散热效率。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种数据中心用泵驱两相回路空调背板散热系统。

根据本申请实施例提供的技术方案，一种数据中心用泵驱两相回路空调背板散热系统，设置工质泵驱动部分、背板蒸发散热部分和气液分离换热部分，其中工质泵驱动部分包括一个储液罐、一个或多个工质泵和一个单向阀，单向阀和工质泵并联。

气液分离换热部分：包括一个气液分离器、压缩机驱动气相散热子部分和液相散热子部分，气液分离器可将待散热的气液两相工质分离成单气和单液相并分别流入压缩机驱动气相散热子部分和液相散热子部分。压缩机驱动气相散热子部分对气相工质进行冷凝散热，液相散热子部分对液相工质进行冷凝散热。