[发明专利]用于数据中心的热管式空调系统及其散热方法

权利要求书

1.一种用于数据中心的散热方法，其用于通过空调、机柜通风单元和热管单元组成内循环子系统和外循环子系统的数据中心的热管式空调系统，所述热管单元包括壳体和热管组，通过隔板将所述壳体分割为两个封闭空间，所述热管组以其热端和冷端分别位于壳体的两个封闭空间之中的方式配置于所述壳体中，由此，所述内循环子系统为：所述空调出风口经由管道与所述机柜通风单元入风口连通，所述机柜通风单元的出风口通过管道与所述热管单元的热端的封闭空间一侧的入风口连通，位于其相对一侧的出风口通过管道与所述空调的入风口相连，从而构成内循环子系统，所述外循环子系统为：所述热管单元的冷端密闭空间的一侧具有入风口，相对的一侧具有出风口，从而，所述热管单元的冷端密闭空间通过风机的作用与外部环境构成外部循环子系统，其特征在于，包括：

步骤一、设定机房空调压缩机启动的工作温度T0；

步骤二、设定热管式空调系统的冷端风机开启的启动阀值ΔT；

步骤三、获取热端进风管道中的温度T1、机房外温度T2和热端出风管道中的温度T3；

步骤四、设定T4＝T1-T2，当T4≥ΔT时，控制程序开启冷端风机，热管启动工作，否则冷端风机不启动，热管不启动；

步骤五、当步骤四中的T4≥ΔT时，进一步设定T5＝T4-ΔT，控制程序根据温度T5的大小调节冷端风机的频率，从而调节冷端风机的转速，T5越大，转速可以越低，反之转速越高；

步骤六、当T3≥T0时，机房空调的压缩机启动，开始制冷过程，否则机房空调的压缩机不启动，仅空调风扇运转。

2.根据权利要求1所述的用于数据中心的散热方法，其特征在于：热管式空调系统和机房空调属于串联关系，并且热管式空调系统位于前面，因此服务器产生的热量大部分通过热管直接排放到机房外，少部分热量负荷由机房空调来承担。

3.根据权利要求1所述的用于数据中心的散热方法，其特征在于：热管式空调系统中的热管的传热具有单向性，当T4≥ΔT时，热管能够自动启动，而无需额外的动力，热管启动后，热量自动从热管的蒸发段传向冷凝段；当T4＜ΔT时，热管不启动，外界大气中的热量无法逆向地从热管的冷凝段向蒸发段进行传递。

4.一种用于数据中心的热管式空调系统，其控制单元利用权利要求1～3中任一项所述的散热方法进行自动控制，其特征在于：通过空调、机柜通风单元和热管单元组成内循环子系统和外循环子系统，所述热管单元包括壳体和热管组，通过隔板将所述壳体分割为两个封闭空间，所述热管组以其热端和冷端分别位于壳体的两个封闭空间之中的方式配置于所述壳体中，由此，所述内循环子系统为：所述空调出风口经由管道与所述机柜通风单元入风口连通，所述机柜通风单元的出风口通过管道与所述热管单元的热端的封闭空间一侧的入风口连通，位于其相对一侧的出风口通过管道与所述空调的入风口相连，从而构成内循环子系统，所述外循环子系统为：所述热管单元的冷端密闭空间的一侧具有入风口，相对的一侧具有出风口，从而，所述热管单元的冷端密闭空间通过风机的作用与外部环境构成外部循环子系统。

5.根据权利要求4所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于：所述热管单元采用重力型热管组，配置方式为冷端高于热端，所述热管组的热管均以逆时针5-15度的倾斜角度平行配置，所述热管单元通过支撑架将所述壳体固定在机房侧墙壁的上部，固定好后，所述冷端密闭空间的出风口和入风口均位于机房外，从而使所述冷端密闭空间与机房外的环境形成外循环子系统，而所述热端密闭空间与机房内的所述空调和所述机柜通风单元形成内循环子系统。

6.根据权利要求4所述的用于数据中心的热管式空调系统，其特征在于：所述热管单元采用重力型热管组，配置方式为冷端高于热端，所述热管组的热管均竖直地平行配置，所述热管单元通过所述壳体固定于机房的房顶上，所述热端的密闭空间的入风口和出风口通入机房内，与设置于机房内的所述空调和所述机柜通风单元形成内循环子系统，所述冷端的密闭空间直接与机房外的环境形成外部循环子系统。