【技术实现步骤摘要】
一种数据中心混合式冷却系统及其工作方法
本专利技术涉及数据中心热管理的
,尤其涉及一种数据中心混合式冷却系统及其工作方法。
技术介绍
随着高性能计算需求的不断增长,数据中心的能耗和发热功率急剧增加。目前,数据中心耗电量占全球总耗电量的2%,且年增长预测为15-20%。其中,冷却系统耗电量占数据中心总耗电量的30-50%,这导致了非常可观的余热排放和很高的运行成本。目前,数据中心冷却主要采用风冷和水冷。风冷机组冷却噪音大,冷却效率低,能耗高。水冷机柜利用冷冻水和风机盘管对机房内空气进行冷却,再通过冷水塔对冷冻水进行冷却降温。水冷机柜和水冷塔造价高且维护成本高,其最终冷却机制仍是空气对流换热。空气对流换热中,冷气流难以分布均匀,导致各机柜温度分布不均匀,容易出现局部温度过高。喷雾冷却由于散热密度大、冷却效率高等独特优势,将喷雾冷却技术应用到电子器件冷却中,能够有效降低电子器件温度、增强电子器件的可靠性。目前,喷雾冷却已成功地应用于CrayX1超级计算机。因此,喷雾冷却技术有望应用于数据中心优化其冷却系统,提 ...
【技术保护点】
1.一种数据中心混合式冷却系统,包括喷雾冷却子系统,喷雾冷却子系统与运算机柜(3)相配合,喷雾冷却子系统与控制单元(31)相连接,其特征在于,所述喷雾冷却子系统与吸收式制冷子系统相连接,吸收式制冷子系统与电力调峰蓄冷子系统相连接;所述吸收式制冷子系统包括吸收式冷水机组、水冷组件和末端冷却装置,吸收式冷水机组的冷凝器(14)和吸收器(16)与水冷组件相连通,吸收式冷水机组的发生器(13)与喷雾冷却子系统相连接;所述电力调峰蓄冷子系统包括蓄冷组件,蓄冷组件与存储机柜(4)相配合,蓄冷组件与吸收式冷水机组的蒸发器相连通;所述吸收式冷水机组、水冷组件、末端冷却装置和蓄冷组件均与控制 ...
【技术特征摘要】
1.一种数据中心混合式冷却系统,包括喷雾冷却子系统,喷雾冷却子系统与运算机柜(3)相配合,喷雾冷却子系统与控制单元(31)相连接,其特征在于,所述喷雾冷却子系统与吸收式制冷子系统相连接,吸收式制冷子系统与电力调峰蓄冷子系统相连接;所述吸收式制冷子系统包括吸收式冷水机组、水冷组件和末端冷却装置,吸收式冷水机组的冷凝器(14)和吸收器(16)与水冷组件相连通,吸收式冷水机组的发生器(13)与喷雾冷却子系统相连接;所述电力调峰蓄冷子系统包括蓄冷组件,蓄冷组件与存储机柜(4)相配合,蓄冷组件与吸收式冷水机组的蒸发器相连通;所述吸收式冷水机组、水冷组件、末端冷却装置和蓄冷组件均与控制单元(31)相连接。
2.根据权利要求1所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述喷雾冷却子系统包括冷却水循环组件和喷雾冷却终端组件,冷却水循环组件分别与喷雾冷却终端组件和吸收式冷水机组的发生器(13)相连通,喷雾冷却终端组件与吸收式冷水机组的发生器(13)相连通;所述喷雾冷却终端组件与运算机柜(3)相配合。
3.根据权利要求2所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述冷却水循环组件包括冷却水箱(5),冷却水箱(5)通过水泵(7)与喷雾冷却终端组件相连通;所述冷却水箱(5)与吸收式冷水机组的发生器(13)相连通,冷却水箱(5)与发生器(13)之间的管路上设置有温度传感器(11),水泵(7)和温度传感器(11)均与控制单元(31)相连接。
4.根据权利要求3所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述喷雾冷却终端组件包括喷雾冷板(10),喷雾冷板(10)安装在运算机柜(3)内,喷雾冷板(10)上设置有进水口(32),进水口(32)通过冷却水循环组件中的水泵(7)与冷却水箱(5)相连通,喷雾冷板(10)内设置有喷嘴板(34),喷嘴板(34)上均匀设置有若干个喷嘴(33),喷雾冷板(10)下部设置有高导热板(36),高导热板(36)与运算机柜(3)内发热元件相配合,高导热板(36)上开设有出水口(37),出水口(37)与吸收式冷水机组的发生器(13)相连通。
5.根据权利要求4所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述进水口(37)与冷却水箱(5)之间的管路上设置有流量计(6),运算机柜(3)上以及出水口(37)和换热组件之间的管路上也均安装有温度传感器(11),流量计(6)与控制单元(31)相连接。
6.根据权利要求4所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述吸收式冷水机组包括发生器(13)、吸收器(16)、冷凝器(14)和蒸发器(15),水冷组件包括水冷却塔(20),末端冷却装置包括风机盘管(27),发生器(13)分别与冷却水箱(5)、出水口(37)、冷凝器(14)和溶液换热器(17)相连通,溶液换热器(17)分别通过节流阀(18)和溶液泵(19)与吸收器(16)相连通,溶液泵(19)与控制单元(31)相连接,吸收器(16)分别与冷凝器(14)、蒸发器(15)和水冷却塔(20)相连通,水冷却塔(20)与吸收器(16)之间的管路上也设置有流量计(6),流量计(6)与控制单元(31)相连接,冷凝器(14)分别与蒸发器(15)和水冷却塔(20)相连接,蒸发器(15)与电力调峰蓄冷子系统中的蓄冷组件相连通。
7.根据权利要求6所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述蓄冷组件包括蓄冷水罐(29),蓄冷水罐(29)通过第一控制阀组分别与吸收式冷水机组中的蒸发器(15)和风机盘管(27)相连通,风机盘管(27)通过第二控制阀组与蒸发器(15)相连通,风机盘管(27)安装在存储机柜机房(2)内且存储机柜机房(2)内安装有空调(30),存储机柜(4)上也设置有温度传感器(11);所述蓄冷水罐(29)与蒸发器(15)之间也设置有流量计(6),第一控制阀组、第二控制阀组、温度传感器(11)和流量计(6)均与控制单元(31)相连接。
8.根据权利要求7所述的数据中心混合式冷却系统,其特征在于,所述第一控制阀组包括第一电磁阀(22)、第二电磁阀(24)和第三电磁阀(25),第一电磁阀(22)、第二电磁阀(24)和第三电磁阀(25)均与控制单元(31)相连接;所述第一电磁阀(22)设置在蒸发器(15)与蓄冷...
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