[发明专利]水冷背板式换热器及其性能测试系统

说明书

技术领域

发明涉及一种换热器及其测试系统，具体涉及一种水冷背板式换热器及其性能测试系统。

背景技术

随着社会信息化程度的不断提高，对数据中心的需求随之增加，数据机房的功率密度也迅速递增。调查结果显示：机房功率密度在2005年增加近15％，单个机架的功率从刚开始的1kW增至12kW，并呈现增长趋势。机房散热量伴随着功率密度的增加也以惊人速度持续增长，因此加强对数据机房的散热有十分重要的意义。

现在运行的绝大多数数据中心的制冷系统是基于早期传统的制冷设计：仅考虑通过降低机房的温度来达到冷却服务器的目的，而不考虑机柜内部的状况，导致机房内冷热气流混合无序，大大降低了制冷效率，制冷效果很差。

伴随数据业务的增长和信息技术的发展，需要建设更多新的数据中心，这些数据中心应用了大量高性能服务器等IT设备。仅采用空调系统难以解决机房散热问题，必须采取其它辅助制冷手段，来解决高热密度服务器的制冷问题，合理规划数据中心，开发高效节能的机房制冷方案，是数据中心必须考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种水冷背板式换热器及其性能测试系统，将该换热器安装在服务器机柜的背板上，能够有效冷却服务器，提高制冷效率。

该水冷背板式换热器包括：背板冷门、背板框、换热管、翅片、进水总管及出水总管；所述换热管采用蛇管式排管，安装在背板框的矩形框内；所述翅片为百叶窗型翅片，沿背板框的长度方向平行安装在换热管上；设置在背板框侧边上的进水主管和出水主管分别通过两个以上支管与换热管贯通；所述进水主管和出水主管的顶部各安装有一个排气阀；同时所述出水主管的底部安装有排水阀；所述背板框固定在背板冷门上，背板冷门悬挂于待散热的机柜背板上。

水冷背板式换热器的性能测试系统包括两个以上模拟服务器、服务器标准机柜、温度传感器、压力表和冷水机组；所述模拟服务器包括具有分档调节功能的电加热器和风速可调的风扇，其中电加热器用于模拟服务器的发热量，风扇用于模拟服务器不同运行工况下的风量；

其连接关系为：将两个以上模拟服务器放置在服务器标准机柜中，然后将待测试的水冷背板式换热器通过铰链套件悬挂于服务器机柜背板上；水冷背板式换热器的进水主管和出水主管分别通过管路与冷水机组中的水箱相连；在服务器标准机柜的进口、水冷背板式换热器的进口和出口上分别布置温度传感器；同时在服务器标准机柜上设置用于测量水冷背板式换热器进口风速和压力的测量孔；所述水冷背板式换热器的进口指与服务器机柜背板相接触的一侧，出口指远离服务器机柜背板的一侧。

有益效果：

将该换热器安装在服务器机柜的背板上，能够有效提高数据机房的散热效率，解决高热密度服务器的制冷问题。在换热器中采用百叶窗型翅片能够有效减薄边界层的厚度，同时间断缝的存在会有效加强气流的扰动，大幅提高翅片的换热系数。

通过测试系统对该水冷背板式换热器的性能进行测试，能够有效确定该换热器的换热性能，为其后期优化提供可靠的实验依据。

附图说明

图1为该水冷背板式换热器的整体结构示意图(散热管和翅片未全部示出)；

图2为未安装翅片时该换热器的结构示意图；

图3为该水冷背板式换热器性能测试系统结构示意图。

其中，1-换热管、2-翅片、3-背板框、4-背板冷门、5-进水主管、6-出水主管、7-排气阀、8-排水阀

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种水冷背板式散热器及其性能测试系统，将该换热器运用在服务器机柜的散热中，能够有效提高数据机房的散热效率，解决高热密度服务器的制冷问题。

该背板式散热器为管翅式的气液换热器，其结构如图1所示，包括背板冷门4、背板框3、换热管1、翅片2、进水总管5及出水总管6。换热管1为传热系数较大的铜管，翅片2采用导热良好的铝材料。同时翅片采用换热性能较好的百叶窗型翅片，翅片的厚度为0.12mm，片距1.4mm。百叶窗型翅片能够有效减薄边界层的厚度，同时间断缝的存在会有效加强气流的扰动，大幅提高翅片的换热系数。