[发明专利]一种数据中心散热方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据中心，特别是一种数据中心散热方案。

背景技术

伴随着互联网的飞速发展，企业信息化步伐不断加快。IT资源的应用和管理模式正发生着深刻的变革，将逐步从独立、分散的功能性资源发展成以数据中心为承载平台的服务型创新资源。数据中心是大型的集中运算设施，它承担着计算、存储、应用等职能，其将成为信息化建设的新热点和核心内容。随着数据爆炸时代的来临，对数据中心也提出了更高的要求，在有限的空间内需堆放更多服务器硬件，其包括大量服务器，这些服务器放置于机架，由于服务器系统较多且均设置于数据中心，数据中心整体的散热方案变得相当重要。对于采用传统机械制冷的方案而言,增加冷却器的做法，虽然可以保证室内空间降温的安全性, 但高发热量空间由于需要全年供冷,空调能耗很高，无法从根本上实现空调的运行节能，同时而也带来了电力和成本的问题。IDC的研究报告指出在对硬件投入的花费上，电源和冷却装置要占据一半的成本，而数据中心冷却系统占据了数据中心总功耗的40%。

国内传统数据中心在物理环境方面往往存在：整体布局不合理，制冷系统不能按实际设备的需要进行分配，导致总体能源浪费高且存在局部过热的问题;在IT设备方面，IDC的统计数据显示，在亚太地区，数据中心服务器电力消耗以每年23%的速度递增，与每年16%的世界平均增长水平相比，亚太区数据中心的电力消耗增长速度远超出了世界平均水平。

这样的现状也一直促使企业探索更好的散热方式，如将硬件全部淹没于油或液体中，由于硬件完全浸入其中，油冷可以更好的将组件和硬件设施的热量导出。虽然油冷可提供更高的散热效率，并允许服务器更安静和密集的运行，但同时也存在一些问题：（1）油冷方式导致硬件的重量要比普通数据中心内服务器要大得多，而这就需要地板可以承受足够的重量；（2）安装水泵散热器和必要的连接管道的初始费用非常昂贵；（3）完全浸没在油冷装备中的意味着硬件设备将很难升级，这需要额外的技术培训。

更有甚者采用Peltier冷却（半导体制冷片）的方式，也会采用干冰或液氮来保证他们在极限超频时无需担心硬件因为温度过高而停止工作。实际上某些时候处理器在温度过低时也会停止工作，例如当年的Core 2 Extreme QX9650在-60度到-90度时将会自动断电。

申请人早先申请的专利申请号为201210319421.1的专利为解决热泵系统中存在的能耗大问题，而给出了一种结构简单、实施容易、节能减排的多级热管热泵复合系统，根据室内外温度和室内负荷情况, 机组选择性地以多级热泵循环或多级热管循环模式运行, 在保证室内降温要求的前提下实现了节能运行的目标，这种多级热管热泵复合系统不仅使热泵制冷热管传热技术相互融合, 相比于现有各种需要全年冷却方案, 多级热管热泵复合制冷技术具有明显的优越性能(包括节能率和室温控制品质)，不仅可以实现热管和热泵制冷技术的优势互补，并能充分利用自然换热的节能技术，而且能够解决现有单级热管热泵制冷装置换热温差损失大和总换热效率低的问题。

因此寻找一种如何在有限的空间和空调投入前提下，保障有效的散热效果，以实现机柜的数量最大化和机柜内服务器的数量最大化的散热方案迫在眉睫。

发明内容

为了能够解决上述技术问题，本发明提供一种可根据机柜内服务器系统散热的温度提供冷空气的均匀性、供冷量的可变性以及节能的散热装置，还提供一种包括上述散热装置的数据中心散热方案。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：