一种冷却系统与一种冷却方法技术方案

本申请公开一种冷却系统，包括冷却机柜和冷却装置；所述冷却机柜用于承载设备，所述冷却机柜还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述冷却介质通过吸收所述设备散发的热量为所述设备降温；所述冷却装置用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，并将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。所述冷却系统通过所述冷却装置对所述冷却介质降温与将所述冷却介质因吸收设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质，能量消耗低，实现成本小，同时由于冷却介质损失较小，可以实现循环利用，可以提供相对持续的冷却能力。

A cooling system and a cooling method

【技术实现步骤摘要】
一种冷却系统与一种冷却方法
本申请涉及冷却
，具体涉及一种冷却系统和一种冷却方法。
技术介绍
在信息时代，云计算的高速发展对计算性能的要求越来越高，对服务器性能的要求也不断提升。但是随着服务器性能的提高，也伴随着很多技术难题。例如，整个服务器的功耗问题越来越严重，据近年来的统计数据显示，服务器功耗呈现急速上升之势，机柜功耗成倍上升，尤其是近十年来，数据中心的机柜功率密度提高了约十倍以上且能耗也迅速增长。例如，过去一个机架的功耗一般为几千瓦左右，现在却出现局部高达几十千瓦的情况。能耗剧增归其原因主要是功率密度快速增长，虽然功率密度快速增长会对云计算的发展有极大帮助，但是也会产生极大的不利影响。一方面，风冷能源成本高昂，并且没有足够的电力和冷却能力满足新一代高密度服务器的需要，对于数据中心运营商来说，运营总成本中的电力和冷却成本的比重在不断增加：在过去的几年中，电力和冷却的成本增加了四五倍，而这些成本预计继续上升。冷却能耗占整个数据中心能耗的将近一半，在最近的一个数据中心的调查中，数据中心的冷却能耗占电力总能耗的一半以上。另一方面，IT基础设施的容量增长受场地以及空间的制约，若冷耗比例继续增加会造成许多设备以比预期更快的速度达到容量极限，迫使企业对IT基础设施进行升级或重新建设。因此，对于服务器等IT设备而言，降温成为目前急需解决的问题。传统的服务器降温采用的是风冷的方式，这种方式需要消耗大量的能源、空间和成本，而且消耗量日益剧增，特别是随着功率密度的持续攀升，目前针对服务器提供的冷却能力已趋向极限。
技术实现思路
本申请提供一种冷却系统与一种冷却方法，以相对较小的成本和相对持续的冷却能力为服务器等IT设备降温。本申请提供一种冷却系统，包括冷却机柜和冷却装置；所述冷却机柜用于承载设备，所述冷却机柜还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述冷却介质通过吸收所述设备散发的热量为所述设备降温；所述冷却装置用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，并将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。可选的，所述冷却装置包括换热器与冷凝器；所述换热器用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质；在所述冷却机柜内设置有冷凝器，所述冷凝器用于将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。可选的，所述换热器设置于所述冷却机柜外部或所述冷却机柜内部。可选的，在所述冷却机柜的所述冷却介质与所述换热器之间设置有第一管道和第二管道，所述冷却机柜通过所述第一管道向所述换热器输送因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，所述换热器通过所述第二管道向所述冷却机柜输送升温的所述冷却介质因被所述换热器冷却而形成的降温的所述冷却介质。可选的，在所述第一管道上设置有用于输送升温的所述冷却介质的泵，和/或，在所述第二管道上设置有用于输送降温的所述冷却介质的泵。可选的，在所述换热器上设置有第一进水口和第一出水口，所述换热器通过所述第一进水口获得所述冷却机柜外输送的冷水，所述换热器通过所述冷水冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述设备浸没的所述冷却介质，所述冷水吸收升温的所述设备浸没的所述冷却介质散发的热量后形成热水，所述换热器通过所述第一出水口将所述热水排出所述冷却机柜外。可选的，在所述冷却机柜内的所述冷却介质液面以上的区域设置所述冷凝器。可选的，在所述冷却机柜内的一侧内壁上设置所述冷凝器，和/或，在所述冷却机柜内的顶部设置所述冷凝器。可选的，所述冷凝器从所述冷却机柜外获得冷水，通过所述冷水吸收所述发生相变的所述冷却介质的热量将所述发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。可选的，在所述冷凝器上设置有第二进水口和第二出水口，所述冷凝器通过所述第二进水口获得所述冷却机柜外输送的冷水，所述冷凝器通过所述冷水转换因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质，所述冷水吸收所述发生相变的所述冷却介质的热量后形成热水，所述冷凝器通过所述第二出水口将所述热水排出所述冷却机柜外。可选的，所述冷却机柜为液冷机柜；所述冷却介质为液体；所述发生相变的所述冷却介质为所述液体因吸收所述设备散发的热量而挥发的气体；所述将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质具体为：将所述液体因吸收所述设备散发的热量而所述挥发的气体冷凝为所述液体。可选的，所述冷却介质为不导电冷却介质。本申请提供另外一种冷却系统，包括机柜本体、换热器和冷凝器；所述机柜本体用于承载设备，所述机柜本体还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述冷却介质通过吸收所述设备散发的热量为所述设备降温；所述换热器用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质；所述冷凝器用于将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。本申请还提供一种冷却方法，应用于用于承载设备的冷却机柜内，所述冷却机柜还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述方法包括如下步骤：冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质；将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。可选的，所述冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，包括：从所述冷却机柜获得因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，并获得冷水；通过所述冷水冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，获得降温的所述冷却介质；向所述冷却机柜提供降温的所述冷却介质。可选的，所述将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质，包括：从所述冷却机柜获得因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质，并获得冷水；通过所述冷水转换因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质，获得发生相变前的所述冷却介质。可选的，所述冷却方法为液冷方法；所述冷却介质为液体；所述发生相变的所述冷却介质为所述液体因吸收所述设备散发的热量而挥发的气体；所述将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质具体为：将所述液体因吸收所述设备散发的热量而所述挥发的气体冷凝为所述液体。可选的，所述冷却介质为不导电冷却介质。与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请公开了一种冷却系统，包括冷却机柜和冷却装置；所述冷却机柜用于承载设备，所述冷却机柜还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述冷却介质通过吸收所述设备散发的热量为所述设备降温；所述冷却装置用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却系统，其特征在于，包括冷却机柜和冷却装置；/n所述冷却机柜用于承载设备，所述冷却机柜还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述冷却介质通过吸收所述设备散发的热量为所述设备降温；/n所述冷却装置用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，并将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷却系统，其特征在于，包括冷却机柜和冷却装置；
所述冷却机柜用于承载设备，所述冷却机柜还用于存储冷却介质，所述设备的至少一部分浸没在所述冷却介质中，所述冷却介质通过吸收所述设备散发的热量为所述设备降温；
所述冷却装置用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，并将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。


2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却装置包括换热器与冷凝器；
所述换热器用于冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质；
在所述冷却机柜内设置有冷凝器，所述冷凝器用于将所述冷却介质因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。


3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述换热器设置于所述冷却机柜外部或所述冷却机柜内部。


4.根据权利要求2或3所述的冷却系统，其特征在于，在所述冷却机柜的所述冷却介质与所述换热器之间设置有第一管道和第二管道，所述冷却机柜通过所述第一管道向所述换热器输送因吸收所述设备散发的热量而升温的所述冷却介质，所述换热器通过所述第二管道向所述冷却机柜输送升温的所述冷却介质因被所述换热器冷却而形成的降温的所述冷却介质。


5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，在所述第一管道上设置有用于输送升温的所述冷却介质的泵，和/或，在所述第二管道上设置有用于输送降温的所述冷却介质的泵。


6.根据权利要求2或3所述的冷却系统，其特征在于，在所述换热器上设置有第一进水口和第一出水口，所述换热器通过所述第一进水口获得所述冷却机柜外输送的冷水，所述换热器通过所述冷水冷却因吸收所述设备散发的热量而升温的所述设备浸没的所述冷却介质，所述冷水吸收升温的所述设备浸没的所述冷却介质散发的热量后形成热水，所述换热器通过所述第一出水口将所述热水排出所述冷却机柜外。


7.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，在所述冷却机柜内的所述冷却介质液面以上的区域设置所述冷凝器。


8.根据权利要求2或7所述的冷却系统，其特征在于，在所述冷却机柜内的一侧内壁上设置所述冷凝器，和/或，在所述冷却机柜内的顶部设置所述冷凝器。


9.根据权利要求2或7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷凝器从所述冷却机柜外获得冷水，通过所述冷水吸收所述发生相变的所述冷却介质的热量将所述发生相变的所述冷却介质转换为发生相变前的所述冷却介质。


10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，在所述冷凝器上设置有第二进水口和第二出水口，所述冷凝器通过所述第二进水口获得所述冷却机柜外输送的冷水，所述冷凝器通过所述冷水转换因吸收所述设备散发的热量而发生相变的所述冷却介质，所述冷水吸收所述发生相变的所述冷却介质的热量后形成热水...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟杨帆，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY