本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，具體而言，涉及一種散熱系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字化時(shí)代的發(fā)展，小微型企業(yè)以及政府、金融、教育、能源等大型企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)，對(duì)于數(shù)據(jù)的分析與處理的需求日益增大。站點(diǎn)或分支機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)量雖然不像總部的數(shù)據(jù)那么龐大，但數(shù)據(jù)機(jī)房的基本功能是不可或缺的。對(duì)于此種應(yīng)用環(huán)境來(lái)說(shuō)，具有快速部署，擴(kuò)容靈活的基本需求；這種小型數(shù)據(jù)中心所需的IT設(shè)備數(shù)量不多，如所需要配備的設(shè)備有備用電源、配電、散熱、IT機(jī)柜等。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房各設(shè)備獨(dú)立放置，需要的部署空間較大，且部署周期長(zhǎng)、建設(shè)成本高，滿足不了客戶對(duì)小型數(shù)據(jù)中心機(jī)房的要求。

專(zhuān)利CN104540350A公開(kāi)了一種微型數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)方式。該方案使用空調(diào)散熱系統(tǒng)為IT設(shè)備降溫，依靠空調(diào)系統(tǒng)與IT設(shè)備內(nèi)的風(fēng)扇一起工作，通過(guò)空氣的循環(huán)流動(dòng)將IT設(shè)備內(nèi)部發(fā)熱原件散發(fā)出來(lái)的熱量帶走，再通過(guò)蒸汽壓縮制冷循環(huán)將熱量排放到外部環(huán)境中，從而達(dá)到散熱的目的。傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)具有以下幾個(gè)明顯的缺陷：其一，由于空氣熱傳導(dǎo)效率非常低，保證服務(wù)器正常運(yùn)行所需的送風(fēng)溫度必須控制一個(gè)較低的溫度(18-22℃)，為了達(dá)到這一溫度必須依靠制冷壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而制冷壓縮機(jī)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生額外的能耗，這導(dǎo)致了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心散熱所需的能耗較高；其二，空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空氣的潔凈程度也有很高的要求，空氣中的粉塵、氮氧化物、硫氧化物等會(huì)使IT設(shè)備故障率上升、壽命縮短；此外，空調(diào)系統(tǒng)中空氣循環(huán)很快，IT設(shè)備內(nèi)的風(fēng)扇以及送風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)不僅消耗了大量的能量而且會(huì)產(chǎn)生很大的噪音。

針對(duì)上述問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種散熱系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心，以至少解決相關(guān)技術(shù)中散熱系統(tǒng)給相關(guān)設(shè)備降溫時(shí)，散熱能耗高的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種散熱系統(tǒng)，其包括，液冷機(jī)柜，用于存儲(chǔ)第一冷媒，上述第一冷媒用于吸收安裝在上述液冷機(jī)柜中的設(shè)備的熱量，以使上述設(shè)備降溫；散熱模塊，與上述液冷機(jī)柜連接，用于存儲(chǔ)第二冷媒，上述第二冷媒用于吸收上述第一冷媒的熱量，以使上述第一冷媒冷卻降溫；冷凝器，與上述散熱模塊連接，用于使上述第二冷媒放熱冷凝。

進(jìn)一步地，上述散熱模塊包括：蒸發(fā)器，與上述液冷機(jī)柜通過(guò)第一冷媒循環(huán)管道連接，用于存儲(chǔ)上述第二冷媒；循環(huán)泵，設(shè)置在上述第一冷媒循環(huán)管道上，用于驅(qū)動(dòng)上述第一冷媒在上述液冷機(jī)柜與上述蒸發(fā)器之間循環(huán)流動(dòng)。

進(jìn)一步地，上述液冷機(jī)柜上設(shè)置有：一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口，與上述第一冷媒循環(huán)管道連接，以使上述第一冷媒進(jìn)入上述液冷機(jī)柜；一個(gè)或多個(gè)出口，與上述第一冷媒循環(huán)管道連接，以使上述第一冷媒從上述液冷機(jī)柜中排除。

進(jìn)一步地，上述散熱系統(tǒng)還包括：溫度傳感器，設(shè)置在上述第一冷媒循環(huán)管道上，用于檢測(cè)上述液冷機(jī)柜冷卻液的進(jìn)出口溫度和/或室內(nèi)環(huán)境溫度；和/或液位傳感器，設(shè)置在上述液冷機(jī)柜中，用于檢測(cè)上述液冷機(jī)柜中上述第一冷媒的液位高度；和/或壓力變送器，設(shè)置在上述蒸發(fā)器中，用于檢測(cè)上述蒸發(fā)器中上述第二冷媒的工作壓力；控制模塊，用于收集上述溫度傳感器和/或上述液位傳感器和/或上述壓力變送器檢測(cè)到的參數(shù)，和/或，用于根據(jù)所述參數(shù)控制所述循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行，和/或，用于根據(jù)所述參數(shù)控制遠(yuǎn)程通訊和所述散熱系統(tǒng)的故障報(bào)警功能。

進(jìn)一步地，上述散熱系統(tǒng)還包括：配電模塊，用于給上述散熱系統(tǒng)中的各部件及IT設(shè)備供電。

進(jìn)一步地，上述配電模塊采用UPS冗余并機(jī)的供電方式。

進(jìn)一步地，上述冷凝器包括：多條扁平管，每條扁平管內(nèi)設(shè)有一條或多條流道，且上述扁平管外穿有翅片，上述第二冷媒在上述流道中流動(dòng)；風(fēng)扇，用于驅(qū)動(dòng)空氣流過(guò)上述扁平管的表面，帶走上述第二冷媒的熱量，以使上述第二冷媒放熱冷凝。

進(jìn)一步地，上述散熱系統(tǒng)還包括：第二冷媒循環(huán)管道，用于連接上述散熱模塊與上述冷凝器，使得上述第二冷媒能夠循環(huán)流動(dòng)。

進(jìn)一步地，上述第一冷媒為絕緣的冷卻液，和/或上述第二冷媒為相變工質(zhì)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一方面，還提供了一種數(shù)據(jù)中心，其包括：上述任一項(xiàng)上述的散熱系統(tǒng)；設(shè)備，安裝在上述散熱系統(tǒng)的液冷機(jī)柜中，并浸在上述液冷機(jī)柜中的第一冷媒中。

進(jìn)一步地，上述設(shè)備為IT設(shè)備，上述散熱系統(tǒng)包括：智能電源分配模塊，與上述IT設(shè)備連接，用于為IT設(shè)備供電并監(jiān)測(cè)所述IT設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用液冷散熱原理，通過(guò)設(shè)計(jì)包括如下部件的散熱系統(tǒng)：液冷機(jī)柜，用于存儲(chǔ)第一冷媒，第一冷媒用于吸收安裝在液冷機(jī)柜中的設(shè)備的熱量，以使設(shè)備降溫；散熱模塊，與液冷機(jī)柜連接，用于存儲(chǔ)第二冷媒，第二冷媒用于吸收第一冷媒的熱量，以使第一冷媒冷卻降溫；冷凝器，與散熱模塊連接，用于使第二冷媒放熱冷凝，由于液冷散熱是自由冷卻過(guò)程，本身不需要消耗過(guò)多的能量，因此實(shí)現(xiàn)了降低散熱能耗的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了相關(guān)技術(shù)中散熱系統(tǒng)給相關(guān)設(shè)備降溫時(shí)，散熱能耗高的技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中，

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的配電系統(tǒng)構(gòu)成的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。

實(shí)施例1

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一方面，還提供了一種數(shù)據(jù)中心。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該數(shù)據(jù)中心100包括：散熱系統(tǒng)；設(shè)備106，安裝在散熱系統(tǒng)的液冷機(jī)柜101中，并浸在液冷機(jī)柜101中的第一冷媒中。其中，如圖1所示，散熱系統(tǒng)包括：散熱模塊102，配電模塊103，控制模塊104，第二冷媒循環(huán)管道202。

液冷機(jī)柜101用于部署設(shè)備，可以為42U空間(可根據(jù)客戶需要擴(kuò)大或縮小)。液冷機(jī)柜可以水平布置，設(shè)備106可以豎直地放置在機(jī)柜內(nèi)。

該數(shù)據(jù)中心是一種模塊化的、高度集成且節(jié)能環(huán)保的小型液冷數(shù)據(jù)中心。整個(gè)小型液冷數(shù)據(jù)中心包括液冷機(jī)柜、散熱模塊、配電模塊和自動(dòng)控制模塊(即控制模塊104)，以及設(shè)備。小型液冷數(shù)據(jù)中心為整機(jī)出廠，出廠前完成安裝調(diào)試工作。這樣便于現(xiàn)場(chǎng)快速部署，而且能夠大大減少建設(shè)成本。

可選地，設(shè)備為IT設(shè)備，以下以IT設(shè)備為例詳細(xì)闡述本實(shí)用新型。對(duì)應(yīng)的，散熱系統(tǒng)還包括：智能電源分配模塊107(即智能PDU)，與IT設(shè)備連接，用于監(jiān)測(cè)IT設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。其中，監(jiān)測(cè)IT設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)可以是但不限于IT設(shè)備的電流、功率、功率因素等參數(shù)。

通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)施例，采用液冷散熱原理，通過(guò)設(shè)計(jì)包括如下部件的散熱系統(tǒng)：液冷機(jī)柜，用于存儲(chǔ)第一冷媒，第一冷媒用于吸收安裝在液冷機(jī)柜中的設(shè)備的熱量，以使設(shè)備降溫；散熱模塊，與液冷機(jī)柜連接，用于存儲(chǔ)第二冷媒，第二冷媒用于吸收第一冷媒的熱量，以使第一冷媒冷卻降溫；冷凝器，與散熱模塊連接，用于使第二冷媒放熱冷凝，由于液冷散熱是自由冷卻過(guò)程，本身不需要消耗過(guò)多的能量，因此實(shí)現(xiàn)了降低散熱能耗的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了相關(guān)技術(shù)中散熱系統(tǒng)給相關(guān)設(shè)備降溫時(shí)，散熱能耗高的技術(shù)問(wèn)題。此外，采用該數(shù)據(jù)中心，便于設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、快速安裝與部署，能縮短數(shù)據(jù)中心得建設(shè)周期且減少現(xiàn)場(chǎng)的工程量。此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)IT設(shè)備的部署、IT設(shè)備運(yùn)行管理、散熱與環(huán)境監(jiān)視、供配電、遠(yuǎn)程監(jiān)控，是一套完整的數(shù)據(jù)中心解決方案。

需要說(shuō)明的是，實(shí)施例1中涉及的散熱系統(tǒng)與實(shí)施例2中散熱系統(tǒng)相同，將在實(shí)施例2中進(jìn)行詳細(xì)描述，在此不再贅述。

實(shí)施例2

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種散熱系統(tǒng)的實(shí)施例。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該散熱系統(tǒng)包括，液冷機(jī)柜101，用于存儲(chǔ)第一冷媒，第一冷媒用于吸收安裝在液冷機(jī)柜101中的設(shè)備的熱量，以使設(shè)備降溫；散熱模塊102，與液冷機(jī)柜101連接，用于存儲(chǔ)第二冷媒，第二冷媒用于吸收第一冷媒的熱量，以使第一冷媒冷卻降溫；冷凝器201，與散熱模塊102連接，用于使第二冷媒放熱冷凝。

也即，散熱系統(tǒng)包括位于室外的冷凝器201和位于室內(nèi)的散熱模塊102以及液冷機(jī)柜101。使用時(shí)，液冷機(jī)柜101是用于存放需散熱的設(shè)備的，液冷機(jī)柜內(nèi)101盛滿了第一冷媒，設(shè)備浸在第一冷媒中，需要說(shuō)明的是，該設(shè)備可以完全浸沒(méi)在第一冷媒中，當(dāng)?shù)谝焕涿讲蛔?，但不影響工作時(shí)，設(shè)備也可以部分浸在第一冷媒中。散熱系統(tǒng)可根據(jù)需要配置2N的冗余，以保證系統(tǒng)的可靠性。

其中，第二冷媒可以是相變工質(zhì)，冷凝器201的作用是將氣態(tài)的相變工質(zhì)冷凝成液態(tài)，并將冷凝過(guò)程中放出的熱量排放到空氣中。需要說(shuō)明的是，第二冷媒的散熱使用了自由冷卻技術(shù)：即第二冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)，氣態(tài)的第二冷媒受熱上升進(jìn)入冷凝器，在冷凝器內(nèi)第二冷媒放熱冷凝，液態(tài)的第二冷媒依靠自身重力流回蒸發(fā)器中，完成一個(gè)完整的散熱循環(huán)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用液冷散熱原理，通過(guò)設(shè)計(jì)包括如下部件的散熱系統(tǒng)：液冷機(jī)柜，用于存儲(chǔ)第一冷媒，第一冷媒用于吸收安裝在液冷機(jī)柜中的設(shè)備的熱量，以使設(shè)備降溫；散熱模塊，與液冷機(jī)柜連接，用于存儲(chǔ)第二冷媒，第二冷媒用于吸收第一冷媒的熱量，以使第一冷媒冷卻降溫；冷凝器，與散熱模塊連接，用于使第二冷媒放熱冷凝，由于液冷散熱是自由冷卻過(guò)程，本身不需要消耗過(guò)多的能量，因此實(shí)現(xiàn)了降低散熱能耗的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了相關(guān)技術(shù)中散熱系統(tǒng)給相關(guān)設(shè)備降溫時(shí)，散熱能耗高的技術(shù)問(wèn)題。

可選地，如圖2所示，散熱模塊102包括：蒸發(fā)器203，與液冷機(jī)柜101通過(guò)第一冷媒循環(huán)管道205連接，用于存儲(chǔ)第二冷媒；循環(huán)泵204，設(shè)置在第一冷媒循環(huán)管道205上，用于驅(qū)動(dòng)第一冷媒在液冷機(jī)柜101與蒸發(fā)器203之間循環(huán)流動(dòng)。

其中，蒸發(fā)器203用于實(shí)現(xiàn)第一冷媒與第二冷媒的熱量交換的換熱器；循環(huán)泵204(即第一冷媒循環(huán)泵)用于驅(qū)動(dòng)第一冷媒在液冷機(jī)柜101與蒸發(fā)器203之間循環(huán)流動(dòng)；第一冷媒循環(huán)管道205用于連接蒸發(fā)器203與液冷機(jī)柜101的管道，并且，循環(huán)泵204設(shè)置在第一冷媒循環(huán)管道205上。

可選地，液冷機(jī)柜上設(shè)置有：一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口，與第一冷媒循環(huán)管道連接，以使第一冷媒進(jìn)入液冷機(jī)柜；一個(gè)或多個(gè)出口，與第一冷媒循環(huán)管道連接，以使第一冷媒從液冷機(jī)柜中排出。

具體地，液冷機(jī)柜內(nèi)盛滿第一冷媒，機(jī)柜內(nèi)第一冷媒從進(jìn)口流過(guò)IT設(shè)備并吸收IT設(shè)備產(chǎn)生的熱量(第一冷媒溫度升高)。機(jī)柜上的進(jìn)、出液口通過(guò)第一冷媒循環(huán)管道與循環(huán)泵、蒸發(fā)器相連，第一冷媒在循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下在蒸發(fā)器與液冷機(jī)柜間循環(huán)流動(dòng)。在蒸發(fā)器中，第一冷媒放出熱量(第一冷媒溫度降低)，第二冷媒吸收熱量并汽化。

可選地，如圖2所示，上述散熱系統(tǒng)還包括：溫度傳感器206，設(shè)置在第一冷媒循環(huán)管道205上，用于檢測(cè)液冷機(jī)柜第一冷媒的進(jìn)出口溫度，需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，溫度傳感器206還可以設(shè)置在冷凝器上，用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度；和/或液位傳感器208，設(shè)置在液冷機(jī)柜101中，用于檢測(cè)液冷機(jī)柜101中第一冷媒的液位高度；和/或壓力變送器207，設(shè)置在蒸發(fā)器203中，用于檢測(cè)蒸發(fā)器203中第二冷媒的工作壓力；控制模塊104，用于收集溫度傳感器206和/或液位傳感器208和/或壓力變送器207檢測(cè)到的參數(shù)。此外，控制模塊104包括：人機(jī)交互界面、PLC、變頻器、控制電路、通訊模塊及變頻器。自動(dòng)控制模塊自動(dòng)收集系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力與環(huán)境參數(shù)并反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)。

具體地，溫度傳感器用于檢測(cè)液冷機(jī)柜冷卻液的進(jìn)出口溫度和室外環(huán)境溫度，液位傳感器用于檢測(cè)柜內(nèi)冷卻液的液位高低，壓力變送器用于檢測(cè)相變工質(zhì)的蒸發(fā)壓力，這些傳感器將收集的信息反饋給控制模塊?？刂颇K再根據(jù)所檢測(cè)到的參數(shù)，控制冷凝器風(fēng)扇和第一冷媒循環(huán)泵的變頻運(yùn)行，使散熱系統(tǒng)在保證IT設(shè)備正常的散熱的同時(shí)以最為經(jīng)濟(jì)節(jié)能的模式運(yùn)行?？刂颇K將自動(dòng)收集系統(tǒng)運(yùn)行中的動(dòng)力與環(huán)境參數(shù)，其中設(shè)備運(yùn)行參數(shù)包括：冷凝器風(fēng)扇、第一冷媒循環(huán)泵、UPS、IT設(shè)備的運(yùn)行電壓、電流、功率、功率因素和工作狀態(tài)；環(huán)境參數(shù)包括第一冷媒進(jìn)、出口溫度、第二冷媒工作壓力、室外環(huán)境溫度、機(jī)柜內(nèi)液面高度。這些參數(shù)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)，運(yùn)維人員也可遠(yuǎn)程對(duì)IT設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行管理。當(dāng)這些參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)將進(jìn)行判斷并發(fā)出故障報(bào)警。

例如，可以以合成導(dǎo)熱油作為冷卻液，R22作為相變工質(zhì)的系統(tǒng)為例，闡述本小型液冷數(shù)據(jù)中心的散熱系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：運(yùn)用合成導(dǎo)熱油絕緣、抗氧化、無(wú)毒無(wú)腐蝕、難燃、流動(dòng)性好(運(yùn)動(dòng)粘度低)、導(dǎo)熱率高等特性，將拆除風(fēng)扇的IT設(shè)備浸泡在裝滿導(dǎo)熱油的液冷機(jī)柜中。IT設(shè)備工作時(shí)發(fā)出熱量就會(huì)通過(guò)對(duì)流換熱傳到導(dǎo)熱油中。導(dǎo)熱油在液冷機(jī)柜中循環(huán)流動(dòng)，使每臺(tái)IT設(shè)備都能得到均勻而迅速的散熱。

經(jīng)測(cè)試，在液冷系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的溫度控制在50℃左右即可保證IT設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故導(dǎo)熱油的進(jìn)/出口溫度可設(shè)定為45/50℃。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，45℃的導(dǎo)熱油在第一冷媒循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)冷卻液循環(huán)管道(即第一冷媒循環(huán)管道)進(jìn)入液冷機(jī)柜，導(dǎo)熱油在液冷機(jī)柜中吸收IT設(shè)備所散發(fā)出的熱量后溫度上升至50℃。50℃的導(dǎo)熱油再經(jīng)過(guò)冷卻液循環(huán)管道進(jìn)入蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中導(dǎo)熱油放出熱量溫度從50℃降至45℃而液態(tài)的相變工質(zhì)R22吸熱蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)。降溫后的導(dǎo)熱油經(jīng)過(guò)冷卻液循環(huán)管道回到液冷機(jī)柜，繼續(xù)吸收IT設(shè)備所發(fā)出的熱量。根據(jù)R22的物質(zhì)特性，將系統(tǒng)將壓力控制在1648kpa，此時(shí)R22的蒸發(fā)溫度為43℃。蒸發(fā)器中43℃的R22液體在吸收了導(dǎo)熱油中的熱量后蒸發(fā)為43℃的氣體，R22蒸汽通過(guò)相變工質(zhì)管道(即第二冷媒循環(huán)管道)進(jìn)入位于室外的冷凝器中。在冷凝器中43℃的R22蒸汽向環(huán)境溫度的空氣放出熱量并重新冷凝為43℃的液體，冷凝器上的風(fēng)扇強(qiáng)迫空氣從換熱管的外表面快速地流過(guò)，強(qiáng)化R22與空氣的換熱。冷凝后R22液體由于自身重力的作用經(jīng)過(guò)相變工質(zhì)管道重新流回蒸發(fā)器中完成一個(gè)完整的散熱循環(huán)。

系統(tǒng)負(fù)載設(shè)計(jì)是按照最嚴(yán)酷的工況設(shè)計(jì)的，所以在一般環(huán)境下，系統(tǒng)的最大散熱能力會(huì)大于熱量的產(chǎn)生速度，這時(shí)候自動(dòng)控制模塊會(huì)通過(guò)冷卻液進(jìn)出口溫度、環(huán)境溫度等參數(shù)對(duì)第一冷媒循環(huán)泵和冷凝器風(fēng)扇進(jìn)行變頻控制，使散熱系統(tǒng)散熱量等于IT設(shè)備的發(fā)熱量。自動(dòng)控制模塊不斷地通過(guò)PID控制，使散熱系統(tǒng)在保證IT設(shè)備正常工作的同時(shí)消耗最少的電量。

可選地，如圖1所示，散熱系統(tǒng)還包括：配電模塊103，用于給散熱系統(tǒng)中的各部件供電。其中，此處，如圖3所示，各部件可以包括但不限于第一冷媒循環(huán)泵，冷凝器風(fēng)扇，智能電源分配模塊(即智能PDU)等。此外，安裝在液冷機(jī)柜中的IT設(shè)備可由智能電源分配模塊供電，IT設(shè)備可以包括但不限于服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。由于第一冷媒循環(huán)泵和冷凝器風(fēng)機(jī)均配備了變頻器，這使得循環(huán)泵與風(fēng)機(jī)這類(lèi)感性負(fù)載也可以使用UPS供電，保證了市電中斷時(shí)散熱系統(tǒng)仍能正常工作。

可選地，配電模塊采用UPS冗余并機(jī)的供電方式。如圖3所示，配電模塊采用UPS冗余并機(jī)的供電方式，市電(即市政供電)輸入先經(jīng)過(guò)UPS，市電經(jīng)整流濾波后，一方面經(jīng)逆變后變成純凈的50Hz、220V交流電輸出；另一方面經(jīng)充電器輸出直流電給蓄電池組充電。在市電中斷時(shí)，由蓄電池組經(jīng)逆變電路逆變成220V、50Hz的交流電繼續(xù)輸出，保證了小型液冷數(shù)據(jù)中心供電的可靠性。

配電模塊采用UPS冗余并機(jī)的供電方式，一方面，正常情況下由市電供電，市電斷電時(shí)使用UPS電池供電，提高供電系統(tǒng)的可靠性，保證數(shù)據(jù)中心供電；另一方面，市電斷電時(shí)UPS電池不僅可為IT設(shè)備供電，同時(shí)也可為散熱模塊提供相應(yīng)的續(xù)航，避免由于散熱系統(tǒng)停止運(yùn)行導(dǎo)致IT設(shè)備過(guò)熱。

可選地，冷凝器包括：多條扁平管，每條扁平管內(nèi)設(shè)有一條或多條流道，且扁平管外穿有翅片，第二冷媒在流道中流動(dòng)；風(fēng)扇，用于驅(qū)動(dòng)空氣流過(guò)扁平管的表面，帶走第二冷媒的熱量，以使第二冷媒放熱冷凝。

其中，該冷凝器采用微通道風(fēng)冷換熱器作為相變工質(zhì)的冷凝器。這種換熱器的由數(shù)N條扁平管組成，扁平管內(nèi)又設(shè)有數(shù)N條細(xì)微流道，扁平管外穿有翅片。氣態(tài)的第二冷媒在扁平管內(nèi)的微通道至上而下流動(dòng)，流動(dòng)過(guò)程中放出熱量并冷凝成液態(tài)，扁平管外的空氣在風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)下流過(guò)管道外表面并帶走第二冷媒放出的熱量。與一般盤(pán)管式冷凝器相比，這種換熱器具有換熱效率高，工質(zhì)流動(dòng)阻力小的特點(diǎn)。

可選地，如圖2所示，散熱系統(tǒng)還包括：第二冷媒循環(huán)管道202，用于連接散熱模塊102與冷凝器201，使得第二冷媒能夠循環(huán)流動(dòng)。

可選地，第一冷媒為絕緣的冷卻液，和/或第二冷媒為相變工質(zhì)。

其中，第一冷媒為具有絕緣效果的冷卻液，以使得設(shè)備浸在冷卻液中不被短路。此外，第一冷媒還可以具有抗氧化、無(wú)毒無(wú)腐蝕、難燃、流動(dòng)性好(運(yùn)動(dòng)粘度低)、導(dǎo)熱率高等特性，例如，第一冷媒可以是但不限于導(dǎo)熱油、電子氟化液(全氟聚醚、全氟化碳等)，用于吸收安裝在液冷機(jī)柜中的設(shè)備的熱量，以達(dá)到散熱的效果。第二冷媒為相變工質(zhì)，該相變工質(zhì)的工作壓力變化時(shí)，其沸點(diǎn)會(huì)隨之發(fā)生變化，通過(guò)控制工作壓力使相變工質(zhì)的沸點(diǎn)維持在一定溫度范圍內(nèi)。利用相變工質(zhì)不斷地在蒸發(fā)器中受熱蒸發(fā)及在冷凝器中放熱冷凝來(lái)降低第一冷媒的溫度，并將熱量排放到環(huán)境中，這一散熱過(guò)程完全是自發(fā)進(jìn)行的，不要額外的能耗。例如，第二冷媒可以是但不限于制冷劑R22(二氟一氯甲烷)、R410A(50％R32(二氟甲烷)和50％R125(五氟乙烷))、R134A(1，1，1，2-四氟乙烷)等沸點(diǎn)合適的其它物質(zhì)，該第二冷媒用于吸收第一冷媒的熱量，以使第一冷媒冷卻降溫，從而達(dá)到傳輸熱量的效果。

另外，所有IT設(shè)備上的CPU與CPU散熱片之間填充用軟金屬導(dǎo)熱界面材料。軟金屬硬度很低，CPU與CPU散熱片壓緊后可充分填充CPU與CPU散熱片之間的間隙。由于金屬材料具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，軟金屬導(dǎo)熱界面材料可強(qiáng)化CPU與CPU散熱片之間的傳熱，改善CPU的散熱。具體地，該軟金屬導(dǎo)熱界面材料可以是但不限于銦片。

另外，所有液冷機(jī)柜中的IT設(shè)備需將風(fēng)扇拆除，并加入風(fēng)扇模擬器，以保障IT設(shè)備等設(shè)備在拆除風(fēng)扇之后仍能正常啟動(dòng)，此外，拆除風(fēng)扇后，可降低15％-20％的IT設(shè)備運(yùn)行功耗。

本實(shí)用新型采用了自由冷卻技術(shù)與浸沒(méi)式液冷技術(shù)相結(jié)合的散熱系統(tǒng)以取代現(xiàn)有的空調(diào)制冷系統(tǒng)，將IT設(shè)備浸沒(méi)在絕緣的冷卻液(第一冷媒)中，通過(guò)泵驅(qū)動(dòng)冷卻液的循環(huán)流動(dòng)來(lái)帶走IT設(shè)備產(chǎn)生的熱量，再通過(guò)相變工質(zhì)(第二冷媒)的受熱蒸發(fā)與放熱冷凝將IT設(shè)備發(fā)出的熱量排放到環(huán)境中。具體地，由于冷卻液的傳熱效率遠(yuǎn)高于空氣，冷卻液溫度只需控制在45℃(可根據(jù)需要在40-50℃之間調(diào)整)即可保證IT設(shè)備正常運(yùn)行。在此系統(tǒng)中，現(xiàn)有空調(diào)制冷系統(tǒng)中的IT設(shè)備風(fēng)扇和空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)風(fēng)扇將被一個(gè)小功率的循環(huán)泵替代，散熱系統(tǒng)采用了自由冷卻技術(shù)，也不再需要配置制冷壓縮機(jī)，這不僅降低數(shù)據(jù)中心的散熱能耗，同時(shí)顯著降低了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音。此外，由于采用了浸沒(méi)式液冷技術(shù)，冷卻液隔絕了IT設(shè)備與空氣的接觸，冷卻液可保護(hù)IT設(shè)備免受空氣中有害物質(zhì)的影響，提高了IT設(shè)備的運(yùn)行可靠性。

上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

在本實(shí)用新型的上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。