[实用新型]一种能耗低的超算/数据中心被动式散热系统

说明书

本实用新型公开一种能耗低的超算/数据中心被动式散热系统，各类集装箱式可扩展机箱的顶端均通过管道连接至非能动冷却器的一端，非能动冷却器的另一端通过管道连接分液系统的一端，分液系统的另一端连接各类集装箱式可扩展机箱的底端，从而形成一个密闭的管道系统。此种散热系统采用“绝缘冷却液浸没式冷却”+“分离式热管”+“高效紧凑式冷凝器”的传热传质流程，全程为被动式散热，极大降低超算/数据中心的散热功耗，可实现超低的PUE数值。此外，该系统可实现更高紧凑度的架构组装，减小超算/数据中心的空间占据规模。该系统的散热功率高，散热能力可扩展性强，计算机的并入/断开操作快捷方便，节能环保。

技术领域

本实用新型属于电子设备散热降温技术领域，特别涉及一种能耗低的超算/数据中心被动式散热系统。

背景技术

随着超算/数据中心和高性能、高功率密度电子芯片的快速发展，超算/数据中心等大中型计算机集群的发热量逐年攀升，据文献报道年增长率达到20%~40%，散热成为重大课题。单以我国数据中心为例，其2020年耗电量已超过三峡大坝年发电量数倍，达到社会总发电量的2.6%以上，耗能巨大。但我国数据中心平均PUE仅1.46左右，大量的电能用于计算机系统散热，而不是用于计算，电能的有效利用率低，能源浪费严重。开发新型、低能耗的超算/数据中心散热系统，极大降低PUE，可年节约电能数以百亿千瓦时，对双碳有重大意义。

传统的风冷散热系统对计算机组的紧凑度有限制，紧凑度过高会导致气流不畅，且风冷无法处理高功率密度高功耗芯片的散热问题；传统水冷散热系统存在泄漏短路的致命风险，可靠度低，且水冷系统结构复杂，水管布局困难；传统浸没式冷却技术需要采用泵、冷水机等组件，系统仍然具有较高的电耗。为了改进以上问题，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种能耗低的超算/数据中心被动式散热系统，能够实现超算/数据中心的有效散热，且能耗极低，计算机的并入/断开操作快捷方便，节能环保。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种能耗低的超算/数据中心被动式散热系统，包括均热板、机箱快速连接/断开系统、非能动冷却器、分液系统、压力维持系统、液体补/放系统、监测系统和若干类集装箱式可扩展机箱，其中，各类集装箱式可扩展机箱的顶端均通过管道连接至非能动冷却器的一端，非能动冷却器的另一端通过管道连接分液系统的一端，分液系统的另一端连接各类集装箱式可扩展机箱的底端，从而形成一个密闭的管道系统；

所述类集装箱式可扩展机箱用于容置热源，即计算机的电源、主板、CPU、GPU、内存等一系列电路组件，类集装箱式可扩展机箱内充有绝缘冷却液；

所述机箱快速连接/断开系统设于类集装箱式可扩展机箱顶端与非能动冷却器连接的管道上，以及类集装箱式可扩展机箱底端与分液系统连接的管道上；

所述非能动冷却器的入口与类集装箱式可扩展机箱的蒸汽口连通，出口设于底部，与分液系统连通；

所述分液系统的入口与非能动冷却器的出口连通，而出口则设置多个，分别与各个类集装箱式可扩展机箱的底端经由机箱快速连接/断开系统连接；

所述均热板设于类集装箱式可扩展机箱内，并贴附于热源的表面；

所述监测系统用于实时监测系统的运行状态，并控制压力维持系统、液体补/放系统的动作；

所述压力维持系统用于在监测系统的控制下，调节管道系统内的气压；

所述液体补/放系统用于在监测系统的控制下，调节管道系统内的绝缘冷却液量。

上述类集装箱式可扩展机箱为具开口可打开的密封结构，内部中空，用于容置热源，类集装箱式可扩展机箱内设有与容置的热源相连的电源和各类I/O接口。