[发明专利]一种接触式冷却的服务器散热系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种接触式冷却的服务器散热系统及使用方法，包括液冷系统和换热系统，液冷系统采用冷却液冷却服务器内发热器件，换热系统主要是由换热器、压缩机、冷凝器、输送泵和膨胀阀依次相连组成的内有换热介质循环流动的第一回路，液冷系统通过换热器与换热系统相连形成内有冷却液循环流动的第二回路，在液冷系统中与发热器件换热后的冷却液在换热器内与制冷剂进行间壁式热交换，换热系统还包括第一通阀和第二通阀，第一通阀通过第一连接管路与输送泵并联，第二通阀通过第二连接管路与压缩机并联。本发明液冷系统采用冷却液冷却发热器件，可带走高功率服务器中所有热量，本发明仅针对一个临界温度进行控制调节，简化了结构，降低了建设成本。

技术领域

本发明涉及一种服务器或数据中心机房散热系统，尤其涉及一种接触式冷却的服务器散热系统，还涉及该服务器散热系统的使用方法。

背景技术

现代生活离不开数据，但随着数据流量的增长，数据中心的大量建设，人们在通过数据创造了一个更美好的世界的同时，将面临对数据中心日益增长的资源和电力需求。

一个大型数据中心使用的电量相当于一个小城市的总电量。其中为服务器供电和冷却所需的电能就占到数据中心总运营成本的40％，因此，数据中心的能源低效问题不容忽视。同时，数据中心的建设需要考虑包括选址、地区温度、绿色能源和供配电系统等问题。传统的数据中心利用风冷系统的模式，但风冷系统能效比较低，靠风直接散热。从冷却角度看，主要能耗产生于压缩机、室内风机、风冷室外冷凝器。由于室外机布置集中，夏季时室外机全部开启时，局部热堆积现象明显，会降低制冷效率，影响使用效果。为了改变这种现状，液冷服务器及其散热系统应运而生，其基本原理是：将液态换热介质通入具有液冷结构的服务器中，通过热交换将服务器中主要发热元件的热量带走。相比于传统服务器，液冷服务器可以就近带走热量，不但具有很好的节能效果，还可以通过提高功率密度来减小服务器尺寸；此外，使用液冷服务器还能够减少噪音，也更容易实现热能的回收。

通过液冷服务器散热系统与其他散热系统的结合，可有效提高数据中心的散热效果，并降低数据中心的PUE值，该类散热系统逐步得到广泛的应用。目前多采取冷板式液冷服务器系统和风冷系统结合的方式来降低数据中心的PUE，实现节能减排的目的。该系统的冷板式液冷服务器系统由多个服务器组成，通过板路中的冷却液与发热元件间接接触带走发热元件的热量；风冷系统对液冷系统中未吸收的热量进行补充散热，风冷系统一般包括蒸发器、蒸发器风扇和间壁式换热器的冷侧、压缩机、冷凝器、流量控制装置、换热介质泵、温度检测装置以及多个根据控制装置指令对线路进行调节的阀门等。此类散热系统可根据室外环境温度通过各阀门的开闭对风冷系统中各部件进行控制，同时压缩机在不同温度区间段开启，对风冷系统中的换热介质进行加压处理，提升散热系统的换热能力。

但是，这种冷板式液冷服务器系统和风冷系统结合散热的方式存在着以下缺陷：

⑴为了达到一定的散热效果，在全年中压缩机开启的时间较长，系统能耗依然较大。

⑵由于对各温度区间段中散热系统各部件的开启关闭都有着不同的设置要求，因而导致系统结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、制造成本低、能耗较低的接触式冷却的服务器散热系统。

本发明的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种接触式冷却的服务器散热系统，它包括液冷系统和换热系统，其特征在于：所述液冷系统采用冷却液对服务器内发热器件进行冷却，所述换热系统主要是由换热器、压缩机、冷凝器、输送泵和膨胀阀依次相连组成的内有换热介质循环流动的第一回路，所述液冷系统通过换热器与换热系统相连形成内有冷却液循环流动的第二回路，在液冷系统中与发热器件换热后的冷却液在换热器内与制冷剂进行间壁式热交换，所述换热系统还包括第一通阀和第二通阀，所述第一通阀通过第一连接管路与所述输送泵并联，所述第二通阀通过第二连接管路与所述压缩机并联。