本发明提供了一种散热系统及其控制方法，散热系统包括：热管蒸发器、热管冷凝器、冷媒分配模块和至少一个液冷冷板；液冷冷板与数据中心的服务器的各个处理器一一对应接触；热管冷凝器接收并传输汽态制冷剂，使汽态制冷剂与自然冷源进行热交换以形成液态制冷剂并输出；冷媒分配模块将液态制冷剂分别传输至各个热管蒸发器和各个液冷冷板；热管蒸发器使其接收并传输的液态制冷剂吸收室内空间中空气所携带热量以形成汽态制冷剂，并输出至热管冷凝器；液冷冷板使其接收并传输的液态制冷剂吸收对应接触的处理器所携带的热量以形成汽态制冷剂，并输出至热管冷凝器。通过本发明的技术方案，可使数据中心能够更为稳定的运行。