熱管背板冷卻技術檢視原始碼討論檢視歷史

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熱管背板冷卻技術北京納源豐科技發展有限公司由清華大學航天學院及清華大學建築節能研究中心科研團隊共同創立，是致力於信息機房環境系統節能設計以及配套設備研發的高新技術企業。

專注於數據中心、信息機房設備環境控制，數據中心基礎設施管理監控系統平台，掌握領先的製冷系統核心技術，擁有多項專利，是兼備高端服務集成能力及自主研發產品科技創新企業，為客戶提供綠色數據中心整體解決方案及配套產品。業務涵蓋新建數據中心和老舊機房節能改造整體深化設計、節能諮詢與培訓、假負載租賃和測試、能源審計、節能規劃、CFD仿真評估，運行維護等。

一、技術原理

1、現有技術存在的問題

數據中心能耗與日俱增，空調系統能耗約占數據中心能耗的40%，能耗巨大。而且傳統空調系統存在氣流組織紊亂，局部過熱；機房空調運行紊亂，加濕/除濕同時進行；對自然冷源節能措施應用少，系統能耗大等問題。

2、本技術原理

熱管背板技術是利用工質相變（氣/液態轉變）實現熱量快速傳遞的一項傳熱技術。具體是採用「自然冷源」，或「自然冷源+強制製冷」的方式，通過小溫差驅動熱管系統內部循環工質的氣液形成自適應的動態相變循環，把信息機房內IT設備的熱量帶到室外，實現室內外無動力、自適應平衡的冷量傳輸。熱管背板冷卻技術使信息機房實現櫃級精確按需供冷、低能耗供冷。

其工作原理為：

(1) 熱管的蒸發段與熱源（機房熱空氣）接觸；

(2) 熱管液態工質在蒸發段吸熱蒸發，成為氣態；

(3) 氣態工質沿着熱管的蒸汽管快速流動至冷凝段；

(4) 熱管的冷凝段與冷源接觸；

(5) 氣態工質在冷凝段放出熱量，冷凝為液態；

(6) 液態工質在重力的作用下沿着液體管回流至蒸發段；

(7) 以上流程循環往復，實現熱量快速傳遞。

熱管背板換熱原理

熱管背板冷卻系統原理圖

3、創新之處

(1) 通過全封閉連接管路中的工質自然循環進行熱傳遞，不直接引入室外空氣，保證機房室內空氣的潔淨度。

(2) 室內末端循環工質為不燃、無毒、無腐蝕、常壓下為氣態的製冷劑，通過小溫差驅動換熱芯體中介質達到動態的氣液相變熱力平衡，實現數據中心內設備的節能冷卻，且保證無水進入機房，杜絕水浸機房的安全隱患，安全可靠。

(3) 室內設備全顯熱換熱，無冷凝水產生，杜絕常規精密空調除濕、加濕同時進行這種不合理的費能現象。

(4) 採用分布式自適應按需冷卻，根據機房實際需求，實現機櫃級按需供冷的個性化溫、濕度調控。

(5) 熱管背板設備與數據中心的機櫃，占地空間小，空間利用率高。

(6) 有效解決機房氣流組織混亂的問題，消除局部熱點。

(7) 用抗震結構設計，容災能力強。

4、應用效果

與精密空調製冷設備相比，熱管背板設備的額定功率只有精密空調室內送風末端能耗的1/5（通常風冷精密空調室內送風末端能效比約為12，而熱管背板的製冷效率EER可達到60以上，採用熱管背板，數據機房空調系統末端PUE因子可小於0.02，且無水進入機房，並實現模塊化、標準化建設。