数据机房分离式热管系统应用分析

管一鸣，臧国健，佟 振

(青岛理工大学 环境与市政工程学院，青岛 266033)

目前，分离式热管在国内数据机房已经得到了应用，常见的系统形式为机柜级热管系统，即热管蒸发器安装在各个机柜的后背板上，通常是多个蒸发器并联的形式，室外侧共用一个或几个冷凝器。分离式热管在数据中心空调系统中的应用逐渐成熟，钱晓栋、金听祥[1-2]等研究发现，分离式热管空调系统具有较高的能效比和较大的节能潜力；金鑫等[3]研究了分离式热管型机房空调的性能，发现该系统能有效控制发热机柜出口出风温度，保证机房设备运行稳定。刘欢等[4]以某数据机房为模型进行CFD模拟，获得了分离式热管机房内部的温度场分布。罗铭等[5]通过实验对热管背板系统散热性能进行了研究。ZHANG Hainan等[6]针对数据机房提出了一种分离式热管与机械制冷的复合系统，当室内温度设定为27 ℃时，年节能率为5.4% ～ 47.3%。

调研发现，目前在数据机房应用较多的机柜级热管系统，运行情况不甚理想。机柜级热管系统可以直接跟机房进行换热，制冷终端采用与机柜一体化设计，能在不占用机房空间的情况下解决制冷能力不足和未来服务器扩容受限的问题。但管内工质的过热过冷现象非常普遍，这样不仅会引起热管系统局部过热，还限制了系统能效的进一步提高。由于实际应用中，各机柜的发热量难以保证完全相同，有时候甚至差异较大，如果热管系统无法通过流量的自调节满足各蒸发器的负荷需求，某些蒸发器就可能因流量不足而出现管内过热过冷的问题。……