[发明专利]一种液气双通道共用自然冷源的散热系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种液气双通道共用自然冷源的散热系统，包括依次通过管路循环连接的吸热系统、第一循环泵和自然冷却系统；所述吸热系统包括通过管路并联的液冷装置和风冷装置；所述管路中充有冷却介质。本发明还提供了上述散热系统的控制方法。本发明中热负载的热量分别利用液冷装置和风冷装置收集，然后再统一利用自然冷源实现热负载完全自然冷却散热；在高温环境下，采用双级隔离循环换热的自然冷却模式，双级隔离无交叉污染，且高效；在低温环境下，可采用单级自然冷却模式，不仅抗低温耐冻，而且省水省电；同时本发明扩宽了散热系统应用环境温度范围。

技术领域

本发明涉及数据中心服务器散热领域，特别涉及一种宽温区液气双通道共用自然冷源的散热系统及其控制方法。

背景技术

目前，数据中心服务器所采用的最新散热系统，占服务器总发热量70%～80%的CPU等高密度热源采用液冷通道自然冷却散热，剩下的20%～30%的服务器分散式热量则通过风冷通道带走。其中风冷通道仍采用压缩机制冷，因此风冷通道的压缩机能耗成为最新散热系统主要能耗点。

发明内容

为克服现有的技术缺陷，本发明提供了一种宽温区的液气双通道共用自然冷源的散热系统，旨在实现数据中心散热系统在更宽范围的环境温度下，能完全利用自然冷源冷却服务器，实现数据中心最大程度节能，降低运行、维护成本。

另外，本发明还提供了上述散热系统的控制方法。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种液气双通道共用自然冷源的散热系统，包括依次通过管路循环连接的吸热系统、第一循环泵和自然冷却系统；所述吸热系统包括通过管路并联的液冷装置和风冷装置；所述管路中充有冷却介质。

本发明中，管路中的冷却介质在第一循环泵的作用下，流经吸热系统的液冷装置和风冷装置，分别吸收热负载集中式发热量和分散式发热量，再汇合经过自然冷却散热系统实现散热过程。热负载的集中式热量与分散式热量分别利用液冷装置和风冷装置收集，然后再统一利用自然冷源实现热负载完全自然冷却散热。

进一步地，所述液冷装置和风冷装置并联的管路入口位置设有三通电动阀。可对三通电动阀的阀门开度进行调节，实现冷却介质在液冷装置支路和风冷装置支路的流量合理分配。

进一步地，所述自然冷却系统包括通过管路并联的双级隔离循环换热自然冷却系统及单级自然冷却系统。

进一步地，所述双级隔离循环换热自然冷却系统包括换热器、第二循环泵及第一自然散热装置，所述换热器的热源侧、第一循环泵及吸热系统依次串联形成内循环，所述换热器的冷源侧通道、第二循环泵及第一自然散热装置依次串联形成外循环；所述内循环管路和外循环管路充有冷却介质。

进一步地，所述单级自然冷却系统包括第二自然散热装置。

进一步地，所述第一自然散热装置包括第一自然冷却设备和第一风机；所述第二自然散热装置包括第二自然冷却设备和第二风机。本方案在自然冷却设备配有风机，可通过风机利用自然冷却设备中的冷却介质与大气之间的温差，快速将冷却介质的热量传递给大气，实现自然冷却。

进一步地，所述双级隔离循环换热自然冷却系统的管路上设有第一电动阀，所述第一电动阀位于所述换热器的热源侧；所述单级自然冷却系统的管路上设有第二电动阀。本发明可根据冷却方式的不同对第一电动阀和第二电动阀的启闭进行控制：在高温环境下，采用双级隔离循环换热的自然冷却模式，双级隔离无交叉污染，且能实现高效自然散热；在低温环境下，可采用单级自然冷却模式，不仅抗低温耐冻，而且省水省电；同时本发明扩宽了液气双通道共用自然冷源的散热系统应用环境温度范围。

进一步地，所述散热系统还包括控制器和室外温度采集装置；所述室外温度采集装置、第一风机、第二循环泵、第一电动阀、第二电动阀、第二风机以及三通电动阀分别与所述控制器连接。所述控制器可控制散热系统安全高效稳定运行。