[实用新型]一种大中型数据中心用的空气-水背板换热器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种新型空气-水盘管换热器，尤其是涉及大中型数据中心的高功耗机架的空气-水换热器。

背景技术：

长期以来，更强大的数据中心处理能力一直是追求的目标。但在能源开销与日俱增的今天，处理能力发展的另一面是需要消耗更多的资源。而且随着服务器密度的不断增大，供电需求也在相应增加，并由此产生了更多的热量。在过去的十年中，服务器供电密度平均增长了十倍。另一方面，数据中心的能耗中，冷却又占了能耗的60％到70％。因此，随着能源价格的节节攀升，数据中心的供电和冷却问题，已经成为所有的数据中心都无法回避的问题。

传统数据中心机房采用的是平均制冷设计模式，冷却介质为空气，但目前随着机架式服务器以及刀片服务器的出现和普及，数据中心出现了高密度服务器与低密度混合的模式，由于服务器的密度不均衡，因而产生的热量也不均衡，传统数据中心的平均制冷方法已经很难满足需求。造成目前数据中心的两个现状：一是目前85％以上的机房存在过度制冷问题；二在数据中心的供电中，只有1/3用在IT设备上，而制冷费用占到总供电的2/3。

水的热容量比空气大的多，同等体积的水的热容量比空气的大3000多倍。现有的数据中心大多采用风冷形式散热。采用效率最高的下送风上回风的冷热通道气流组织形式，也就最多能解决5kw/机柜的负荷，而应用刀片服务器的42U机柜其满载负荷甚至能高达15KW以上。传统的风冷制冷方式面对如此高的负荷已经无力解决。

发明内容：

本实用新型解决大中型数据中心高功耗机架的刀片服务器等高负载应用所造成的局部“热点”问题。本实用新型，通过挂在机柜背后的换热器，在经过服务器加热的空气再次进入机房前，由引至室外的冷冻水循环系统消除其大部分热量。

一种大中型数据中心用的空气-水背板换热器，其特征在于包括空气-水背板、空气-水盘管换热器、供水管、回水管和温度传感器和冷冻水循环系统，空气-水背板悬挂于服务器机柜背后，空气-水盘管换热器设置在空气-水背板中，换热器的盘管分别连接该换热器位于机房之外的供水管和回水管，供水管和回水管在换热器的底部或者顶部通过快速接头进行连接，由此使得冷冻水从供水管流向盘管，经过换热后再由回水管送至换热器在机房外的冷冻水循环系统，供水管和回水管上分别设置排气阀，回水管上设置用于测量经过服务器机柜并与背板换热后水温的温度传感器。

本实用新型的背板换热器悬挂于服务器机柜背后，通过底部或者顶部连接方式实现背板的冷冻水循环制冷。高功耗机架内服务器排出的热风在再次被排出至机房前，由背板上的盘管进行制冷散热。背板内盘管吸收的高功耗机架内服务器散发的空气热量由冷冻水循环系统排至机房外。

本实用新型的优点是：将机房内常规的冷却介质由空气改为冷冻水，大幅提高换热效率。

附图说明：

图1为背板换热器的组成部分

图2为供回水管与背板连接详图

图中：1-排气阀，2-背板换热器，3-盘管，4-铰链套件，5-快速接头，6-排气管7-供水管，8-回水管

具体实施方式：

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的背板换热器2悬挂于服务器机柜背后，供、回水管通过快速接头5由底部或者顶部连接实现背板的冷冻水循环制冷。高功耗机架内服务器排出的热风在再次被排出至机房前，由背板上的盘管3进行制冷散热。背板内盘管吸收的高功耗机架内服务器散发的热量由冷冻水循环系统排至机房外。机房外的冷冻水循环系统通过供水管7向盘管3提供冷冻 水，供水管的控制阀和流量传感器用来调整提供给背板的水的流量大小。盘管内经过换热后的冷冻水通过回水管8返回到机房外的冷冻水循环系统。回水管上有温度传感器，可以测量经过服务器后与背板换热后的水温。