[发明专利]一种数据中心冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据中心散热领域，尤其是涉及一种数据中心冷却系统。

背景技术

全球数据中心总量超过300万个，耗电量占到全球总电量的1.1%-1.5%，我国数据中心发展迅猛，总量已超过40万个，年耗电量超过全社会用电量的1.5%，其中大多数数据中心的PUE仍普遍大于2.2，与国际先进水平相比有较大差距。数据中心IT设备需要全天候进行散热，通常机房内采用精密空调或者冷水机组进行制冷。数据中心空调机组耗能占到了机房总耗能的35%-45%，仅次于数据中心IT设备的能耗，从而造成数据中心PUE（Power Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比）值较高，能效利用率低。数据中心现有的冷却方式通常为先冷却环境再冷却设备，如GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中所述A、B类机房要求环境温度23℃±1℃，而实际IT设备中电子元器件的节点温度可达50℃以上。

如采用直接冷却设备的理念，可有效减少冷负荷浪费，并可充分利用室外自然冷源实现对IT设备的冷却，实现完全替代空调机组，有效降低数据中心的PUE值，提高能效利用率，并解决由于空调机组气流组织不合理造成局部热点等问题；同时，通过空调机组的完全替代，有效提高机房空间利用率，可布置更多IT设备，从而可有效提高经济效益及节地的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据中心冷却系统，以解决现有数据中心的能效利用率低、且机房空间利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种数据中心冷却系统，包括室外换热子系统、室内换热子系统及泵组子系统，所述室外换热子系统、室内换热子系统及泵组子系统通过供回介质管路连接形成循环回路，在所述泵组子系统作用下，介质从所述室外换热子系统流入所述室内换热子系统并与室内的发热元器件进行热交换，所述发热元器件将热量传递给介质，温度升高后的介质之后再从所述室内换热子系统流回所述室外换热子系统进行冷却；

所述室内换热子系统包括末端换热单元、微热管及热沉换热单元，所述微热管的一端为蒸发段，布置于所述末端换热单元内，另一端为冷凝段，布置于所述热沉换热单元内，所述发热元器件产生的热量通过导热传递给所述末端换热单元，所述微热管的蒸发段内的工质吸热相变随着传动的工质将热量带到另一端的冷凝端，在所述泵组子系统作用下，介质从所述室外换热子系统流入所述热沉换热单元，通过所述热沉换热单元对所述微热管中冷凝段的工质进行冷却。

作为优选，所述室内换热子系统包括水冷换热单元，在所述泵组子系统作用下，介质从所述室外换热子系统流入所述水冷换热单元，所述发热元器件产生的热量通过导热传递给所述水冷换热单元，通过所述水冷换热单元对所述发热元器件进行冷却。

作为优选，所述室外换热子系统采用闭式冷却塔对介质进行冷却，根据数据中心的布置地域及气候变化控制所述闭式冷却塔内淋水装置的启闭。

作为优选，所述室外换热子系统采用风冷冷凝器对介质进行冷却，在所述风冷冷凝器外设置有潜热装置，所述潜热装置包括湿膜及循环水箱，所述湿膜设置于所述风冷冷凝器下端，所述湿膜通过湿膜供水管与循环水箱的出水口连通，通过回水管与循环水箱的回水口连通，所述湿膜供水管上设置有循环泵，且所述循环水箱还与循环水箱补水管及循环水箱溢水排水管相连。

作为优选，所述泵组子系统包括多级离心泵，所述多级离心泵串联在所述室外换热子系统及室内换热子系统之间的供回介质管路上，所述多级离心泵前端的供回介质管路上设置有引出线，所述引出线上串联有过滤器、自动排气阀、压力表、储液罐、安全阀、球阀及测试接头。

作为优选，所述引出线上还串联有软接头；所述多级离心泵与所述室内换热子系统之间的供回介质管路上设置有压力传感器、温度传感器、电动调节阀及测试接头；所述室外换热子系统与所述室内换热子系统之间的供回介质管路上设置流量传感器。

作为优选，所述多级离心泵的每一级离心泵均采用变频离心泵。

作为优选，所述室外换热子系统的循环泵为变频循环泵。

作为优选，所述介质为乙二醇溶液。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明的目的在于利用热管技术及水冷技术，依赖于IT设备及室外温差，实现利用室外全天候自然冷源对数据中心的IT设备进行散热冷却。