一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统,包括室外冷凝器、室内蒸发器及热超导循环装置，所述室外冷凝器出口通过热超导循环装置连通所述室内蒸发器的入口，所述室内蒸发器的出口通过管道连通所述室外冷凝器的入口，形成循环封闭体系，所述循环封闭体系内填充有热超导材料换热工质；所述室外冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器。本发明专利技术利用自然冷源散热且可实现换热不换气从而保证机房环境要求，系统无大功率耗电部件，大幅度减少机房内空调的使用时间，从而减少机房耗电量；整体结构简单、紧凑，制造成本低；随换热量增加，系统能效比会上升，正常运行时的COP普遍高于压缩制冷，这将最大限度降低机房PUE值，减少机房散热的投入成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，属于数据机房散热

技术介绍
随着计算机通信与互联网的高速发展，数据机房的发展备受关注，生活生产中常见的数据机房包括通讯基站的控制室、各类数据处理中心、大型计算机/服务器机房以及云存储/云服务器中心等。上述各类数据机房能耗占社会总能耗比重越来越大，机房冷却功耗占机房总功耗的比例高达50%以上，节能减排已成为重要的行业责任和机房建设的发展趋势。传统机房散热技术主要通过机房空调实现，在室内热量较高，室内外换热条件较差的工况下，空调能效比将大幅下降同时耗电量增加；当换热条件较好时，空调压缩机频繁启停会降低其使用寿命，使用变频技术成本较高，如果持续运转又将带来电能的极大浪费；都将最终导致数据中心的PUE值较高。同时，数据机房地理位置差也会给空调安装和安全高效使用带来困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统克服现有技术中空调设备在对数据机房进行降温时，压缩机耗电严重，特别是在换热条件较差时，其效能大幅下降，使用寿命和机房安全较难保障的缺陷。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，包括室外冷凝器、室内蒸发器及热超导循环装置，所述室外冷凝器出口通过热超导循环装置连通所述室内蒸发器的入口，所述室内蒸发器的出口通过管道连通所述室外冷凝器的入口，形成循环封闭体系，所述循环封闭体系内填充有热超导材料换热工质；所述室外冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器。本专利技术的有益效果是:本专利技术所述室外冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器，利用自然冷源散热，大幅度减少压缩机制冷使用频率。采用室外自然冷源散热，这将大幅度减少机房内空调的使用时间，从而减少机房耗电量；室内蒸发器及热超导循环装置的排布、室外冷凝器的安装等可根据机房地理位置和使用环境等条件设计多种布置形式，匹配适应性强；整体结构简单、紧凑，制造成本低；随换热量增加，系统能效比会上升，这将最大限度降低机房PUE值，减少机房散热的投入成本。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，所述室外冷凝器为风冷式冷凝器，还包括雾化装置，所述雾化装置安装或者悬挂在所述风冷式冷凝器的一侧，所述雾化装置上的水雾喷口朝向所述风冷式冷凝器翅片。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，所述雾化装置包括超声波雾化发生器、水盒、风机、雾化分流管及用于使得雾化的水雾均布的导风板，所述超声波雾化装置置于所述水盒内，所述风机安装在所述水盒的一侧，所述导风板安装在所述水盒的上部；所述雾化分流管安装在所述水盒的顶部且与所述水盒连通。优选地，所述水盒内还安装有自动液位浮子。本专利技术采用进一步的有益效果是:利用超声波雾化发生器高频谐振，将水盒中液态水分子间的分子键打散而产生自然飘逸的水雾，水雾通过水盒一侧的风机和雾化分流管均匀喷洒到冷凝器翅片，调节空气密度、湿度，小分子水雾直接接触冷凝器翅片，强化冷凝器换热效率。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，所述热超导循环装置包括循环管路和循环调节装置，所述室内蒸发器的出口通过循环管路与所述室外冷凝器的入口连通，所述循环调节装置安装在所述室内蒸发器的入口或/和室外冷凝器的出口处的连接管道上。本专利技术采用进一步的有益效果是:通过循环调节装置控制热超导换热系统启动并加速热传导，从而提高该系统循环换热能力。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，所述循环调节装置可采用自启动式循环控制阀，即通过循环管路中的热超导材料的换热工况自行调节；也可采用电驱动式循环控制阀，即通过消耗极少量的电驱动该循环调节装置工作。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，所述室外冷凝器可采用管翅式、壳管式或微通道式等换热器类型。所述室外冷凝器与室内蒸发器的安装排布可依据机房实际工作情况任意设置。通过循环调节装置控制和调节热超导材料工作性能，系统运行可不受重力、室内外机位置等影响，使用适应性非常强。本专利技术采用的热超导材料换热工质在系统循环过程中无相变，换热工质经过充装并调试后通过真空排除非换热工质气体并进行封装，热超导循环调节装置可控制和调节系统启停，同时提高工质循环换热效率，达到高速置换热量，高速热传导的目的。通过循环调节装置使室内蒸发器内的换热工质充分吸收机房环境的热量并加速将热量传导至室外机的冷凝器中通过自然冷源进行散热冷却。该自然冷源散热系统在室内外温差3-5°C时即可启动工作，室内机与室外机的安装距离、安装位置及安装高度差均不会影响系统工作效果。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，还包括控制器。本专利技术控制器主要控制用于各类数据机房的自然冷源散热系统与机房内已配备的空调系统的兼容、监测、启停等工作状态；在室外环境温度不超过28°C时，机房采用该自然冷源散热系统即可满足换热；当在夏季环境温度、湿度均较高的恶劣环境下，需要所述控制器控制已配备的空调系统开启，辅助自然冷源散热系统一起进行机房内散热。本专利技术如上所述一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，进一步，所述室内蒸发器可采用多台并联的方式连接，最终与单台大功率室外机连通。采用上述进一步方案的有益效果是:充分利用自然冷源的同时快速将机房环境的发热量导出至室外进行散热。【附图说明】图1为本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统原理结构示意图；图2为本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统中雾化装置结构示意图；图3为本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统安装结构示意图。图4为本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统另一种安装结构示意图。图5为本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统中使用的水冷式冷凝器安装结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1、室外冷凝器，2、室内蒸发器，3、热超导循环装置，4、雾化装置，5、控制器，6、墙体，7、机柜，8、水箱。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，机房内安装有机柜7，包括室外冷凝器1、室内蒸发器2及热超导循环装置3，所述室外冷凝器1出口通过管道及热超导循环调节装置连通所述室内蒸发器2的入口，所述室内蒸发器2的出口通过循环管道与所述室外冷凝器1的入口连通，形成循环封闭体系，所述循环封闭体系内填充有热超导材料换热工质；所述室外冷凝器可采用风冷式冷凝器或水冷式冷凝器等。水冷式包括用于给室外冷凝器制冷的水箱8，可以依据机房室外场地和自然条件选择适合的散热方式并布置相应的室外机结构模式。本专利技术一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统，在一些具体实施例中，所述室外冷凝器为风冷式冷凝器，还包括雾化装置4，所述雾化装置4安装或者悬挂在所述风冷式冷凝器的一侧，所述雾化装置4上的水雾喷口朝向所述风冷式冷凝器翅片。具体地，所述雾化装置4包括超声波雾化发生器41、水盒42、风机43、雾化当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于各类数据机房的自然冷源散热系统,其特征在于，包括室外冷凝器、室内蒸发器及热超导循环装置，所述室外冷凝器出口通过热超导循环装置连通所述室内蒸发器的入口，所述室内蒸发器的出口通过连通管道与所述室外冷凝器的入口连通，形成循环封闭体系，所述循环封闭体系内填充有热超导材料换热工质；所述室外冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，周天，冯维忠，杜栋梁，
申请(专利权)人：北京无极合一新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11