[发明专利]一种二次水环路服务器机柜散热系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种二次水环路服务器机柜散热系统的控制方法，采用液体传导的方式进行散热，散热系统包括内循环系统、外循环系统和控制系统，首先，内循环环路载冷剂通过服务器热管组件吸收服务器核心部件的散热，然后内循环环路载冷剂流动到中间换热器与外循环流热交换进行散热，外循环流吸收热量之后再通过冷水塔将热量散发到外界环境，实现了自然散热过程，通过控制系统可以实现散热系统温度的精确控制和节能运行。本发明无需任何压缩机制冷系统，完全采用自然冷却方式实现服务器的有效散热，节能效果非常显著，同时，服务器芯片采用热管间接冷却方案，水不会直接进入服务器内部，和其他直接液冷方案相比，可提高服务器的安全性。

主权项

一种二次水环路服务器机柜散热系统的控制方法，系统包括服务器热管组件、内循环系统、中间换热器、外循环系统和控制系统；所述服务器热管组件包括热管蒸发器和热管冷凝器，热管蒸发器和热管冷凝器通过连接管路连接；服务器热管组件内部充注制冷剂，制冷剂常温常压下为气体；所述热管蒸发器的一端直接与服务器散热芯片接触传热，热管冷凝器与内循环系统进行热交换；所述内循环系统包括内循环水泵，内循环水泵和中间换热器通过内循环管路连接，内循环水泵、中间换热器和服务器热管组件散热端通过内循环管路连接形成内循环系统环路，内循环系统环路内充注内循环环路载冷剂，内循环水泵提供动力驱动内循环管路中的内循环环路载冷剂在内循环系统环路中流动，内循环环路载冷剂与热管冷凝器进行热交换；所述外循环系统包括冷水塔、水箱和外循环水泵；冷水塔和水箱、水箱和外循环水泵、外循环水泵和中间换热器、中间换热器和冷水塔之间通过外循环管路连接起来形成外循环系统环路，外循环系统环路内充注外循环流体，外循环水泵提供动力驱动管路中的流体流动；冷水塔内设置有风机和喷淋水泵，用于对外循环流体进行风冷降温和喷淋降温处理；所述控制系统包括控制器、内循环服务器进水温度传感器、内循环服务器出水温度传感器、外循环冷却塔出水温度传感器和外循环冷却塔出水温度传感器，内循环服务器进水温度传感器设置在内循环水泵和服务器热管组件之间，内循环服务器出水温度传感器设置在服务器热管组件和中间换热器之间；外循环冷却塔进水温度传感器设置在外循环水泵和中间换热器之间，外循环冷却塔出水温度传感器设置在中间换热器和冷水塔之间；所述内循环服务器进水温度传感器、内循环服务器出水温度传感器、外循环冷却塔出水温度传感器和外循环冷却塔出水温度传感器都与控制器电连接；所述内循环水泵、冷水塔和外循环水泵都与控制器连接；其中，控制方法具体包括以下步骤：步骤A00：控制器判断内循环水泵和外循环水泵采用定频或变频控制运行，若内循环水泵和外循环水泵均采用定频控制运行时，执行步骤B10‑ B20；若内循环水泵采用定频控制运行，外循环水泵采用变频控制运行时，执行步骤C10‑ C60；若内循环水泵采用变频控制运行，外循环水泵采用定频控制运行时，执行步骤D10‑步骤D20；若内循环水泵和外循环水泵均采用变频控制运行时，执行步骤E10‑步骤E60；步骤B10：通过内循环服务器进水温度传感器实时检测服务器的进水温度T1，转化为电信号反馈到控制器；步骤B20：控制器根据T1调节冷水塔的风机或喷淋水泵的转速/频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要；步骤C10：通过内循环服务器进水温度传感器实时检测服务器的进水温度T1，转化为电信号反馈到控制器；步骤C20：控制器判断外循环水泵的频率是否调节至最低，是，执行步骤C30；否，执行步骤C40；步骤C30：控制器判断T1是否在设定的精度范围内，是，执行步骤C50；否，执行步骤C60；步骤C50：控制器控制保持外循环水泵的频率处于最低运行频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要；步骤C60：控制器控制保持外循环水泵的频率处于最低运行频率，同时调节冷水塔的风机或喷淋水泵的转速/频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要；步骤C40：根据T1调节外循环水泵的频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要，同时降低外循环水泵的功耗节能运行；步骤D10：通过内循环服务器进水温度传感器实时检测服务器的进水温度T1，通过内循环服务器出水温度传感器实时检测服务器的出水温度T2，转化为电信号反馈到控制器；步骤D20：控制器根据T1调节冷水塔的风机或喷淋水泵的转速/频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要；控制器同时根据（T2‑T1）的差值调节内循环水泵的频率，使得（T2‑T1）的差值保持在精度范围内，以达到内循环水泵节能运行的目的；步骤E10：通过内循环服务器进水温度传感器实时检测服务器的进水温度T1，通过内循环服务器出水温度传感器实时检测服务器的出水温度T2，转化为电信号反馈到控制器；步骤E20：控制器判断外循环水泵的频率是否调节至最低，是，执行步骤E30；否，执行步骤E40；步骤E30：控制器判断T1是否低于设定的精度范围，是，执行步骤E50；否，执行步骤E60；步骤E50：控制器控制保持外循环水泵的频率处于最低运行频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要；控制器同时根据（T2‑T1）的差值调节内循环水泵的频率，使得（T2‑T1）的差值保持在精度范围内，以达到内循环水泵节能运行的目的；步骤E60：控制器控制保持外循环水泵的频率处于最低运行频率，同时调节冷水塔的风机或喷淋水泵的转速/频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要；控制器同时根据（T2‑T1）的差值调节内循环水泵的频率，使得（T2‑T1）的差值保持在精度范围内，以达到内循环水泵节能运行的目的；步骤E40：控制器根据T1调节外循环水泵的频率，使得T1保持在精度范围内，以满足服务器的散热需要，同时降低外循环水泵的功耗节能运行；控制器同时根据（T2‑T1）的差值调节内循环水泵的频率，使得（T2‑T1）的差值保持在精度范围内，以达到内循环水泵节能运行的目的。