本實用新型專利技術(shù)涉及一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)及散熱裝置，包括服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元、冷量分配換熱器、冷卻單元。散熱單元包括多個服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器，散熱器緊貼服務(wù)器芯片安裝，帶有液管和氣管，服務(wù)器芯片的熱量通過直接接觸的服務(wù)器芯片散熱器吸收，由液管進入服務(wù)器芯片散熱器的液態(tài)冷媒，在服務(wù)器芯片散熱器內(nèi)受熱蒸發(fā)，發(fā)生相變后的氣態(tài)冷媒通過氣管進入冷量分配換熱器單元進行熱交換，把熱量傳遞給冷量分配換熱器內(nèi)的循環(huán)冷卻水；該系統(tǒng)具有換熱效率高、熱阻低、無能耗、換熱響應(yīng)速度快、可靠性高、無噪音、壽命長等特點；通過芯片級冷卻技術(shù)與室外冷卻單元結(jié)合，直接對服務(wù)器芯片進行更合理、高效的散熱。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)及散熱裝置
本技術(shù)涉及數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境控制
，特別是一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)及散熱裝置。
技術(shù)介紹
我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅猛，總量已超過40萬個，年耗電量超過全社會用電量的1.5％，預(yù)計數(shù)據(jù)中心能耗每年將相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電量，其中大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE仍普遍大于2.2，與國際先進水平相比有較大差距。數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備需要全天候進行冷卻，通常機房內(nèi)采用精密空調(diào)進行制冷，從而保證數(shù)據(jù)中心的環(huán)境控制要求。數(shù)據(jù)中心空調(diào)機組耗能占到了機房總耗能的35％-45％，僅次于數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的能耗，造成數(shù)據(jù)中心PUE值較高，能效利用率低。數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的冷卻方式通常為先冷卻環(huán)境再冷卻設(shè)備，如GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》中所述A、B類機房要求環(huán)境溫度23℃±1℃，現(xiàn)結(jié)合自然冷源冷卻技術(shù)，采用靠近熱源的熱管散熱器對服務(wù)器進行冷卻，對精密空調(diào)可以完全替代，并通過氣流合理的組織，利用面向服務(wù)器級的散熱解決方案，一方面可有效降低PUE，提高能效利用率，另一方面可有效解決由于精密空調(diào)機組氣流組織不合理造成局部熱點等問題；同時，通過空調(diào)機組的完全替代，有效提高機房空間利用率，可布置更多機柜及服務(wù)器，從而可有效提高經(jīng)濟效益及節(jié)地的效果。實際運行時，服務(wù)器中的主要散熱部件為中央處理器CPU，其散熱量約占服務(wù)器總散熱量的80％，從結(jié)構(gòu)上來說，為針對性散熱的設(shè)計提供了基礎(chǔ)條件。CPU運行時的溫度一般在60到72℃之間，如果采用熱管直接冷卻的方式，只需35到50℃的溫度，就可以滿足CPU散熱需求。這個溫度在絕大部分地區(qū)都是全年都高于自然環(huán)境的溫度。因此可以通過自然熱傳導(dǎo)，全年制取35到50℃的溫度的傳熱介質(zhì)(冷卻水)，通過熱管實現(xiàn)芯片散熱，熱管散熱裝置高效處理熱流密度遠(yuǎn)大于空氣冷卻可以達到的密度，保證機房設(shè)備的安全可靠運行，充分利用自然冷卻，極大地降低機房散熱功耗，節(jié)省機房運行費用，機組故障率低，維護簡單。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于充分利用自然冷源及能效比較高的冷水機組，提供一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)及散熱裝置，實現(xiàn)芯片級的散熱，芯片重力型熱管散熱器利用重力實現(xiàn)散熱及冷媒循環(huán)，實現(xiàn)了室內(nèi)散熱器零功耗。本技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：本技術(shù)名一方面提供一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，包括服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元、冷卻單元和冷量分配換熱器單元；冷卻單元向冷量分配換熱器單元提供循環(huán)冷卻水；所述服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元，包括多個服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器，服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器包括散熱腔體、液管和氣管，所述氣管的位置高于所述液管的位置，所述散熱腔體緊貼安裝服務(wù)器芯片；液態(tài)冷媒在重力作用下經(jīng)冷量分配換熱器單元進入服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器的所述液管，進入所述散熱腔體對服務(wù)器芯片進行冷卻，受熱后相變?yōu)闅鈶B(tài)冷媒，經(jīng)氣管返回冷量分配換熱器單元，與冷卻水進行熱交換冷卻為液態(tài)冷媒。進一步的，所述液態(tài)冷媒和氣態(tài)冷媒封閉在冷量分配換熱器單元、服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元及二者之間的通路內(nèi)，通過無源的方式依靠重力進行循環(huán)，冷量分配換熱器單元在重力的作用下向每個散熱腔體提供液態(tài)冷媒。進一步的，服務(wù)器設(shè)置在數(shù)據(jù)中心機房室內(nèi)，冷卻單元及冷量分配換熱器單元部分設(shè)置在機房室外，服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元設(shè)置在機房室內(nèi)。進一步的，還包括主液管和主氣管，冷量分配換熱器單元內(nèi)部具有循環(huán)腔，所述循環(huán)腔上部連接到所述主氣管，循環(huán)腔下部連接到所述主液管；重力型熱管散熱腔體內(nèi)的氣態(tài)冷媒經(jīng)氣管排放到主氣管，再進入冷量分配換熱器單元的所述循環(huán)腔，在所述循環(huán)腔內(nèi)經(jīng)冷卻水冷卻后轉(zhuǎn)換為液態(tài)冷媒，流入主液管，主液管連接每個重力型熱管散熱腔體，主液管內(nèi)的液態(tài)冷媒在重力作用下自適應(yīng)進入每個重力型熱管散熱腔體內(nèi)。進一步的，所述液管和氣管，均采用快速接頭與主液管和主氣管連接，所述液管與主液管之間設(shè)置液管截止閥，所述氣管與主氣管之間設(shè)置氣管截止閥。進一步的，還包括泵組單元，所述冷卻單元提供的循環(huán)冷卻水在泵組單元的作用下進入冷量分配換熱器單元；所述冷卻單元及泵組單元通過變頻技術(shù)控制冷卻水供回溫度。進一步的，所述冷量分配換熱器單元，采用板式換熱器或管殼式換熱器；所述冷卻單元為風(fēng)冷換熱器或冷卻塔。進一步的，所述冷媒是通過相變潛熱吸收和釋放熱量的物質(zhì)，并且，該冷媒在自然環(huán)境中為氣態(tài)物質(zhì)。本技術(shù)另一方面提供一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱裝置，包括多個服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器、主氣管及主液管；主氣管及主液管連接至冷量分配換熱器；換熱器具有循環(huán)腔連接到主氣管及主液管，主氣管的連接位置高于主液管，換熱器能夠?qū)ρh(huán)腔進行冷卻；服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器包括熱管散熱腔體、液管和氣管，所述氣管的位置高于所述液管的位置，所述散熱腔體安裝至服務(wù)器芯片；所述主液管內(nèi)的液態(tài)冷媒在重力作用下進入服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器的所述液管，進入所述熱管散熱腔體對服務(wù)器芯片進行冷卻，受熱后相變?yōu)闅鈶B(tài)冷媒，經(jīng)氣管進入主氣管，返回所述循環(huán)腔，冷卻為液態(tài)冷媒，利用重力進入所述主液管。進一步的，所述液態(tài)冷媒和氣態(tài)冷媒封閉在冷量分配換熱器與服務(wù)器芯片重力型熱管散熱裝置及其間的銅管內(nèi)通過無源的方式依靠重力作用進行循環(huán)，冷量分配換熱器在重力作用下向每個散熱腔體提供液態(tài)冷媒。進一步的，所述液管和氣管，均采用快速接頭與主液管和主氣管連接，所述液管與主液管之間設(shè)置液管截止閥，所述氣管與主氣管之間設(shè)置氣管截止閥。本技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：1、通過在數(shù)據(jù)中心設(shè)置服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，重力型熱管散熱器高效處理熱流密度遠(yuǎn)大于空氣冷卻可以達到的熱流密度，可充分利用自然冷源，實現(xiàn)芯片級散熱，降低熱阻，提高制冷系統(tǒng)能效比，提高芯片換熱響應(yīng)速度，有效降低PUE，提高能量的利用效率；2、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，實現(xiàn)服務(wù)器級散熱，改變原有的先冷環(huán)境、后冷設(shè)備的情況，優(yōu)化氣流組織，避免由于氣流不均造成和引起的服務(wù)器機柜局部高溫及局部熱島現(xiàn)象；3、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱，服務(wù)器芯片運行時的溫度較高，能全年通過室外冷卻單元制取35到50℃的溫度的冷卻水，利用自然冷源進行散熱，最大限度降低建設(shè)成本及能耗；根據(jù)室外環(huán)境溫度，充分利用室外自然冷源，最大限度降低能耗；利用自然冷源，冷卻水水溫在機房內(nèi)環(huán)境露點溫度之上，不會在芯片所在的服務(wù)器內(nèi)部產(chǎn)生冷凝水；4、在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，通過重力型熱管散熱器實現(xiàn)芯片級散熱，有效提高數(shù)據(jù)中心的空間利用效率，可布置更多的服務(wù)器，有效的提高經(jīng)濟效益并達到節(jié)能的目的；5、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，服務(wù)器芯片散熱冷量分配換熱器中的冷卻水，不進入機房，完全杜絕了機房甚至服務(wù)器進水的危險；6、通過在數(shù)據(jù)中心內(nèi)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，其特征在于：包括服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元、冷卻單元和冷量分配換熱器單元；/n冷卻單元向冷量分配換熱器單元提供循環(huán)冷卻水；/n所述服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元，包括多個服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器，服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器包括散熱腔體、液管和氣管，所述氣管的位置高于所述液管的位置，所述散熱腔體緊貼安裝服務(wù)器芯片；液態(tài)冷媒在重力作用下經(jīng)冷量分配換熱器單元進入服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器的所述液管，進入所述散熱腔體對服務(wù)器芯片進行冷卻，受熱后相變?yōu)闅鈶B(tài)冷媒，經(jīng)氣管返回冷量分配換熱器單元，與冷卻水進行熱交換冷卻為液態(tài)冷媒。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，其特征在于：包括服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元、冷卻單元和冷量分配換熱器單元；
冷卻單元向冷量分配換熱器單元提供循環(huán)冷卻水；
所述服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元，包括多個服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器，服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器包括散熱腔體、液管和氣管，所述氣管的位置高于所述液管的位置，所述散熱腔體緊貼安裝服務(wù)器芯片；液態(tài)冷媒在重力作用下經(jīng)冷量分配換熱器單元進入服務(wù)器芯片重力型熱管散熱器的所述液管，進入所述散熱腔體對服務(wù)器芯片進行冷卻，受熱后相變?yōu)闅鈶B(tài)冷媒，經(jīng)氣管返回冷量分配換熱器單元，與冷卻水進行熱交換冷卻為液態(tài)冷媒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述液態(tài)冷媒和氣態(tài)冷媒封閉在冷量分配換熱器單元、服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元及二者之間的通路內(nèi)，通過無源的方式依靠重力進行循環(huán)，冷量分配換熱器單元在重力的作用下向每個散熱腔體提供液態(tài)冷媒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，其特征在于：服務(wù)器設(shè)置在數(shù)據(jù)中心機房室內(nèi)，冷卻單元及冷量分配換熱器單元部分設(shè)置在機房室外，服務(wù)器芯片重力型熱管散熱單元設(shè)置在機房室內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，其特征在于：還包括主液管和主氣管，冷量分配換熱器單元內(nèi)部具有循環(huán)腔，所述循環(huán)腔上部連接到所述主氣管，循環(huán)腔下部連接到所述主液管；重力型熱管散熱腔體內(nèi)的氣態(tài)冷媒經(jīng)氣管排放到主氣管，再進入冷量分配換熱器單元的所述循環(huán)腔，在所述循環(huán)腔內(nèi)經(jīng)冷卻水冷卻后轉(zhuǎn)換為液態(tài)冷媒，流入主液管，主液管連接每個重力型熱管散熱腔體，主液管內(nèi)的液態(tài)冷媒在重力作用下自適應(yīng)進入每個重力型熱管散熱腔體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種服務(wù)器芯片重力型熱管的服務(wù)器散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述液管和氣管，均采用快速接頭與主液管和主氣管連接，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱建斌，王丁會，嚴(yán)峰，王建波，楊英，
申請(專利權(quán))人：四川澄觀節(jié)能環(huán)保科技有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51
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