一种数据中心的散热系统技术方案

本发明专利技术提供了一种数据中心的散热系统，是用于在机房内具有排列设置的机柜的数据中心的散热系统，每个机柜内部设有多个主机，各主机包括作为散热对象设备的处理器芯片和其他板载设备；散热系统包括：液冷子系统和风冷子系统；其中，液冷子系统设有冷液管道，从冷液管道分支连通设置核心换热器和送风换热器，利用核心换热器对处理器芯片进行液冷散热；风冷子系统经送风换热器换热后，对板载设备进行风冷散热。本发明专利技术通过采用液冷子系统和风冷子系统结合的技术，实现数据中心芯片级冷却的同时，满足机房内其他设备的正常散热，节省设备空间，增加散热效果，降低能耗，便于机房的维护。便于机房的维护。便于机房的维护。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心的散热系统


[0001]本专利技术涉及机房散热领域，具体地涉及一种数据中心的散热系统。

技术介绍

[0002]随着信息的爆炸及云计算、大数据、物联网等的兴起，数据中心正朝着规模化、高密度、集约化、绿色化、自动化、智能化的方向发展，随着集成密度和处理能力逐渐提高，服务器的功耗急剧增大，服务器内部器件的散热问题成为亟待解决的技术难题。
[0003]传统数据中心机房的散热系统是对制冷机组
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精密空调进行单元式规划、布局。但随着高性能处理芯片的部署，单机柜功率密度不断增大，上述传统数据中心的散热系统逐渐不能满足数据中心的散热需求，由于液体工质的高载热能力，液冷散热将逐渐替代传统风冷，成为未来服务器散热的主流技术。液冷系统的数据中心将液冷直接通入服务器，实现芯片级冷却，无需冷水机组，从而可实现数据中心整体能效的提升。但是，现有的数据中心的液冷系统中，中间换热环节以及与之相关的设备较多，且无法直接利用数据中心的现有散热系统，导致数据中心的液冷系统的初投资成本较高。

技术实现思路

[0004]为解决上述提出的技术问题，本专利技术提供了一种数据中心的散热系统，通过采用液冷子系统和风冷子系统结合的技术，实现数据中心芯片级冷却的同时，满足机房内其他设备的正常散热，节省设备空间，增加散热效果，降低能耗，便于机房的维护。
[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种数据中心的散热系统，是用于在机房内具有排列设置的机柜的数据中心的散热系统，每个机柜内部设有多个主机，各主机包括作为散热对象设备的处理器芯片和其他板载设备；散热系统包括：液冷子系统和风冷子系统；其中，液冷子系统设有冷液管道，从冷液管道分支连通设置核心换热器和送风换热器，利用核心换热器对处理器芯片进行液冷散热；风冷子系统经送风换热器换热后，对板载设备进行风冷散热。
[0006]进一步的，散热系统还具有总换热器，其作为液冷子系统的构成部分，一方面与液冷子系统所包括循环水泵和冷液分配单元构成回路，另一方面与冷却塔连接构成回路，由经过冷却塔换热后的冷液对液冷子系统的液体进行热交换；循环水泵提供液冷子系统的循环动力，安装于总换热器的出水管道，与冷液分配单元连接；冷液分配单元设有冷液管道和分支管道，将冷液分配给各机柜。
[0007]进一步的，核心换热器与处理器芯片接触设置，用于处理器芯片的液冷散热。
[0008]进一步的，冷液管道设有进水管道和回水管道；进水管道输送来自总换热器的一方面的冷液至核心换热器，进行热交换形成回液，回液通过回水管道返回总换热器的一方面进行热交换再次形成冷液。
[0009]进一步的，分支管道设有分支进水管道和分支回水管道；分支进水管道输送总换热器的冷液至风冷子系统，进行热交换形成分支回液，分支回液通过分支回水管道进入总
换热器进行热交换再次形成冷液。
[0010]进一步的，送风换热器作为风冷子系统一部分，将在输风管道中由风机吹送的风，吹送至板载设备进行风冷散热，再经输风管道回收，形成循环风；其中，送风换热器与分支管道连接，用于分支管道的冷液与输风管道的循环风之间的热交换；风机用于提供风冷子系统的循环动力，安装于输风管道与送风换热器之间。
[0011]进一步的，输风管道包括出风管道和回风管道；出风管道的冷空气用于板载设备的风冷散热；热空气进入回风管道与送风换热器进行热交换转化成冷空气，进入出风管道。
[0012]进一步的，还设有控制系统，实时控制液冷子系统的液体流量和风冷子系统的风速。
[0013]进一步的，控制系统设有控制器和多个温度传感器；其中，温度传感器分别设置于处理器芯片和板载设备；控制器根据实时监测的温差，控制液冷子系统的液体流量和风冷子系统的风速。
[0014]本专利技术的第二方面，提供了一种数据中心，采用上述的散热系统进行散热的数据中心。
[0015]采用本专利技术的散热系统，通过风冷子系统设置在液冷子系统的分支管道上进行冷液加风冷的散热系统，实现针对性的处理器芯片、其他板载设备及机房机柜的散热；通过设置仅与液冷子系统连接的冷却塔进行换热，控制相对简单；通过进水管道及分支进水管道的设置，利于实现模块化扩展，操作简单。
[0016]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0017]结合附图并参考以下详细说明，本专利技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0018]图1是本实施例的机房内散热系统的结构图；
[0019]图2是本实施例的机柜内部的散热系统的结构图；
[0020]其中，图1至图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0021]1机柜，2总换热器，3循环水泵，4冷却塔，5进水管道，6回水管道，7分支进水管道，8分支回水管道，9送风换热器，10出风管道，11回风管道，13处理器芯片，14板载设备，15核心换热器，16机房。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另
外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0024]下面参照图1来描述本专利技术的第一方面，提供了一种数据中心的散热系统，数据中心设置在机房16内，机房16内设有排列设置的机柜1，每个机柜1内部设有多个主机，各主机包括作为散热对象设备的处理器芯片13和其他板载设备14。
[0025]机房的散热系统包括：液冷子系统和风冷子系统；其中，液冷子系统设置于液冷空调间，液冷空调间设置于机房16的一侧，设有冷液管道和分支管道，从冷液管道分支连通设置核心换热器15和送风换热器9，利用核心换热器15对处理器芯片13进行液冷散热；风冷子系统设置于风冷空调间，风冷空调间设置于机房16的另一侧，风冷子系统设置于分支管道，经送风换热器9换热后，对板载设备14进行风冷散热；控制系统，实时控制液冷子系统的液体流量和风冷子系统的风速。
[0026]本公开通过将风冷子系统设置在液冷子系统的分支上，减少了制冷设备的使用，只要采用一套制冷设备就可满足机房的要求，通过精准控温，分区布置不同温度要求的设备，通过风冷和液冷配合的技术方案进行针对性的机房散热。
[0027]在上述实施例中，散热系统还具有总换热器2，其作为液冷子系统的构成部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心的散热系统，是用于在机房内具有排列设置的机柜的数据中心的散热系统，其特征在于，每个所述机柜内部设有多个主机，各主机包括作为散热对象设备的处理器芯片和其他板载设备；所述散热系统包括：液冷子系统和风冷子系统；其中，所述液冷子系统设有冷液管道，从所述冷液管道分支连通设置核心换热器和送风换热器，利用核心换热器对处理器芯片进行液冷散热；所述风冷子系统经所述送风换热器换热后，对所述板载设备进行风冷散热。2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还具有总换热器，其作为液冷子系统的构成部分，一方面与所述液冷子系统所包括循环水泵和冷液分配单元构成回路，另一方面与冷却塔连接构成回路，由经过所述冷却塔换热后的冷液对所述液冷子系统的液体进行热交换；所述循环水泵提供所述液冷子系统的循环动力，安装于总换热器的出水管道，与所述冷液分配单元连接；所述冷液分配单元设有所述冷液管道和所述分支管道，将冷液分配给各机柜。3.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述核心换热器与所述处理器芯片接触设置，用于所述处理器芯片的液冷散热。4.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述冷液管道设有进水管道和回水管道；所述进水管道输送来自所述总换热器的一方面的冷液至所述核心换热器，进行热交换形成回液，所述回液通过所述回水管道返回所述总换热器的一方面进行热交换再次形成所述冷液。5.根据权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述分支管道设有分支...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，刘大为，闫兰飞，
申请(专利权)人：中国铁路信息科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：