[发明专利]基于计算机服务器废热利用的热水系统及方法

权利要求书

1.一种基于计算机服务器废热利用的热水系统，其特征在于包括补水管道（1）、第一电动阀（2）、第二电动阀（3）、冷却水泵（4）、入口支路管道（5）、第三电动阀（6）、第一温度传感器（7）、微通道管平板热管换热器（8）、局部发热元件（9）、第二温度传感器（10）、服务器（11）、第三温度传感器（12）、第四电动阀（13）、出口支路管道（14）、旁路管道（15）、热用户（16）、热水管（17）、热水泵（18）、储水罐（19）、第五电动阀（20）、第四温度传感器（21）、第六电动阀（22）、主出水管（23）、出口并联连接管（24）、入口并联连接管（25），微通道管平板热管换热器（8）包括管道连接头（26）、微通道管束（27）、上盖板（28）、真空抽气口（29）、下盖板（30）、蒸发区（31）、支撑柱（32）、超亲水微结构涂层（33）；补水管道（1）通过入口并联连接管（25）与入口支路管道（5）、微通道管平板热管换热器（8）和出口支路管道（14）顺次连接；出口支路管道（14）经出口并联连接管（24）与主出水管（23）和储水罐（19）顺次连接；储水罐（19）经热水管（17）连接到热用户（16）；补水管道（1）上依次装有第一电动阀（2）和冷却水泵（4）；入口支路管道（5）的末端依次装有第三电动阀（6）和第一温度传感器（7）；出口支路管道（14）的前端依次装有第三温度传感器（12）和第四电动阀（13）；主出水管（23）的末端依次装有第四温度传感器（21）和第五电动阀（20）；第五电动阀（20）与第四温度传感器（21）之间与旁路管道（15）入口连接；第一电动阀（2）与冷却水泵（4）之间与旁路管道（15）出口连接；旁路管道（15）的入口和出口分别装有第六电动阀（22）和第二电动阀（3）；服务器（11）的主板上含有局部发热元件（9）；局部发热元件（9）的上表面与微通道管平板热管换热器（8）通过高温胶粘接；局部发热元件（9）内装有第二温度传感器（10）；上盖板（28）上装有真空抽气口（29），上盖板（28）与下盖板（30）通过焊接形成密闭空间，上盖板（28）与下盖板（30）之间设有支撑柱（32），下盖板（30）内表面涂有超亲水微结构涂层（33），下盖板（30）设有蒸发区（31），微通道管束（27）贯穿布置在下盖板（30）的上半部，微通道管束（27）两段分别通过管道连接头（26）与入口支路管道（5）和出口支路管道（14）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机服务器废热利用的热水系统，其特征在于所述的局部发热元件（9）的额定温度在60℃以上。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机服务器废热利用的热水系统，其特征在于所述的服务器（11）为计算机服务器，或者局部发热元件（9）结构的电力电子设备；服务器（11）的数量为单个或者多个并联。

4.根据权利要求1所述的一种基于计算机服务器废热利用的热水系统，其特征在于所述的微通道管平板热管换热器（8）在单个服务器（11）内的数量为单个或者多个并联连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于计算机服务器废热利用的热水系统，其特征在于所述的热用户（16）是热水用户，或者是单效溴化锂制冷系统的利用50~70℃热水作为热源的热利用系统。

6.一种使用如权利要求1所述系统的基于计算机服务器废热利用方法，其特征在于：利用微通道管平板热管换热器（8）的热管高效换热特点，实现对局部发热元件（9）的冷却散热功能；并通过补水管道（1）经入口并联连接管（25）、入口支路管道（5）、微通道管平板热管换热器（8）、出口支路管道（14）、出口并联连接管（24）、主出水管（23）、旁路管道（15）的管路循环控制将热量加热成热水输送到储水罐（19）加以利用；实现当服务器（11）开始工作时，通过局部发热元件（9）与微通道管平板热管换热器（8）之间的导热以及微通道管平板热管换热器（8）内工质的相变换热，利用微通道管平板热管换热器（8）内工质的蓄热能力实现对局部发热元件（9）产生的热量进行冷却吸收，此阶段称为启动冷却阶段；当第二温度传感器（10）或第一温度传感器（7）和第三温度传感器（12）的温度达到设定的额定温度时，对应的服务器（11）两端的第三电动阀（6）和第四电动阀（13）开启，第二电动阀（3）和第六电动阀（22）同时开启，冷却水泵（4）启动，补水管道（1）经入口并联连接管（25）、入口支路管道（5）、微通道管平板热管换热器（8）、出口支路管道（14）、出口并联连接管（24）、主出水管（23）、旁路管道（15）再回到补水管道（1）的闭合旁路循环，通过管路系统中的存留冷水对局部发热元件（9）进行冷却，此阶段成为过渡旁路冷却阶段；当第四温度传感器（21）温度达到设定值时，第二电动阀（3）和第六电动阀（22）关闭，第五电动阀（20）和第一电动阀（2）开启，补水管道（1）经入口并联连接管（25）、入口支路管道（5）、微通道管平板热管换热器（8）、出口支路管道（14）、出口并联连接管（24）、主出水管（23）到储水罐（19）的热利用循环冷却阶段；储水罐（19）内的热水通过热水泵（18）经热水管（17）输送到热用户（16）实现最终利用。