一种冷却系统及其冷却方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷却系统及其冷却方法，涉及计算机冷却技术领域，本发明专利技术的主要目的在于在利用液态冷却介质对电子设备进行冷却时，避免气化冷却介质的流失并提高冷却介质转换的安全性。本发明专利技术冷却系统主要的技术方案包括：冷却机柜与冷却装置；其中，冷却机柜内安装有电子设备，且存储有冷却介质，电子设备的至少一部分浸泡于冷却介质中，冷却介质用于吸收电子设备工作时产生的热量；冷却装置包括冷却介质的循环装置以及冷凝装置，循环装置用于将冷却机柜内的高温液态冷却介质通过外部换热循环为低温液态冷却介质；冷凝装置用于导出冷却机柜内的气态冷却介质，并将气态冷却介质冷凝为液态冷却介质后回流至冷却机柜内。

【技术实现步骤摘要】
一种冷却系统及其冷却方法
本专利技术涉及计算机冷却
，尤其涉及一种冷却系统及其冷却方法。
技术介绍
随着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，整个服务器的能耗问题越来越严重。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。冷却能耗占整个数据中心能耗的将近一半。另一方面，IT基础设施的容量增长受场地以及空间的制约，若能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
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种冷却系统及其冷却方法，主要目的在于在利用液态冷却介质对电子设备进行冷却时，避免气化冷却介质的流失并提高冷却介质转换的安全性。为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种冷却系统，包括冷却机柜与冷却装置；所述冷却机柜内安装有电子设备，且存储有冷却介质，所述电子设备的至少一部分浸泡于冷却介质中，所述冷却介质用于吸收所述电子设备工作时产生的热量；所述冷却装置包括冷却介质的循环装置以及冷凝装置，其中，所述循环装置用于将所述冷却机柜内的高温液态冷却介质通过外部换热循环为低温液态冷却介质；所述冷凝装置用于导出所述冷却机柜内的气态冷却介质，并将所述气态冷却介质冷凝为液态冷却介质后回流至所述冷却机柜内。优选的，所述冷却机柜的侧壁上设置有至少一个第一接口与至少一个第二接口，所述第一接口的水平位置高于所述第二接口的水平位置，所述第一接口的水平位置高于液态冷却介质的液面；所述冷凝装置包括冷凝管路与冷凝器，所述冷凝管路于所述第一接口、第二接口相连接，所述冷凝器用于为所述冷凝管路降温，以使得所述冷凝管路内的气态冷却介质冷凝为液态冷却介质。优选的，所述冷凝器为冷板，贴合于所述冷凝管路，所述冷板上设置有进水口与出水口，所述进水口用于向所述冷凝装置注入冷水，所述出水口用于排出因吸收热量而升温的热水。优选的，所述冷凝器由半导体制冷器制成，其中，所述半导体制冷器的吸热端贴合于所述冷凝管路。优选的，所述冷却机柜内对应于所述第一接口的位置设置有风扇，所述风扇用于提高气态冷却介质输入所述冷凝装置的效率。优选的，至少一个所述第二接口的水平位置高于液态冷却介质的液面，使得所述气态冷却介质在所述冷却机柜与冷凝装置之间循环流动。优选的，所述冷凝装置设置在所述冷却机柜的侧壁上，所述冷凝管路的水平位置高于所述第二接口的水平位置。优选的，所述冷却系统中具有多个冷却机柜，所述循环装置包括：冷却介质循环管路以及液位稳定管路；所述冷却介质循环管路包括一条主供液管路与多个支供液管路，以及对应的一条主回液管路与多条支回液管路；其中，一个支供液管路用于将一个冷却机柜连接至主供液管路中，以注入冷却介质；一个支回液管路用于将一个冷却机柜连接至主回液管路中，以抽取冷却介质；所述液位稳定管路通过含有冷却介质的连通管连接所述多个冷却机柜，以使所述多个冷却机柜中的液位高度一致。优选的，在所述冷却机柜内，冷却介质的液面上方设置有温度传感器、湿度传感器以及压力传感器，以便通过测量所述气态冷却介质的温度、湿度以及压力调整所述冷凝装置和/或循环装置的工作状态。第二方面，本专利技术提供一种冷却方法，所述方法应用于上述第一方面所述的冷却系统中，所述方法包括：采集冷却机柜内气态冷却介质的温度、湿度参数；根据所述温度、湿度参数确定所述气态冷却介质所需的最低冷却温度；根据所述最低冷却温度调整冷凝装置的制冷温度不低于所述最低冷却温度。优选的，所述方法还包括：采集冷却机柜内气态冷却介质的压力参数；判断所述压力参数是否在预设压力范围内；若不在所述预设压力范围内，则调整所述冷凝装置的制冷温度。优选的，调整所述冷凝装置的制冷温度，包括：当所述压力参数大于所述预设压力范围的上限值时，降低所述冷凝装置的制冷温度；当所述压力参数小于所述预设压力范围的下限值时，升高所述冷凝装置的制冷温度或停止所述冷凝装置。优选的，冷却机柜内设置有风扇，所述方法还包括：当所述压力参数大于所述预设压力范围的上限值时，增加所述风扇的转速；当所述压力参数小于所述预设压力范围的下限值时，降低所述风扇的转速或停止所述风扇。优选的，所述方法还包括：根据所述气态冷却介质的温度与所述最低冷却温度的差值调整循环装置中液态冷却介质的流量。优选的，所述方法还包括：获取冷却系统中传感器的参数，所述传感器包括冷却机柜内的温度传感器、湿度传感器以及压力传感器，冷却介质循环管路、液位稳定管路以及冷凝装置中的流量传感器、流向传感器；将所述传感器的参数展示在冷却系统操作界面中。另一方面，本专利技术还提供一种处理器，所述处理器用于运行计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行上述第二方面所述的冷却方法。另一方面，本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述第二方面所述的冷却方法。借由上述技术方案，本专利技术提供的一种冷却系统及其冷却方法，是应用液态冷却介质对电子设备进行降温，而在该冷却系统中通过循环装置将高温的液态冷却介质循环为低温的液态冷却介质，为电子设备提供持续的冷却降温效果，同时，通过冷凝装置可以将气化的冷却介质冷凝为液态，使得该冷却系统可以使用成本更低的低沸点冷却介质，从而减少该冷却系统的部署成本。此外，本专利技术实施例还特别将冷凝装置设置在冷却机柜的外部，通过将冷却机柜柜体内的气态冷却介质导出至冷凝装置内进行冷凝，再将冷凝得到的液态冷却介质回流至冷却机柜内，如此设置冷凝装置就避免了冷凝装置因故障导致其冷凝介质泄漏至冷却机柜内，从而影响冷却介质的冷却效果的问题，同时，将气态冷却介质导出液可以降低柜体内的气态冷却介质的压力，在同等密封环境下，就可以减少冷却介质因流失导致的损失。而本专利技术实施例提供的冷却方法还通过对冷却机柜内温湿度等参数的采集与分析，自动计算冷凝装置与循环装置的工作状态，使得冷却系统可以为电子设备提供温度适宜的冷却介质，达到指定的冷却效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。...

【技术保护点】
1.一种冷却系统，包括冷却机柜与冷却装置；/n所述冷却机柜内安装有电子设备，且存储有冷却介质，所述电子设备的至少一部分浸泡于冷却介质中，所述冷却介质用于吸收所述电子设备工作时产生的热量；/n所述冷却装置包括冷却介质的循环装置以及冷凝装置，其中，所述循环装置用于将所述冷却机柜内的高温液态冷却介质通过外部换热循环为低温液态冷却介质；所述冷凝装置用于导出所述冷却机柜内的气态冷却介质，并将所述气态冷却介质冷凝为液态冷却介质后回流至所述冷却机柜内。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷却系统，包括冷却机柜与冷却装置；
所述冷却机柜内安装有电子设备，且存储有冷却介质，所述电子设备的至少一部分浸泡于冷却介质中，所述冷却介质用于吸收所述电子设备工作时产生的热量；
所述冷却装置包括冷却介质的循环装置以及冷凝装置，其中，所述循环装置用于将所述冷却机柜内的高温液态冷却介质通过外部换热循环为低温液态冷却介质；所述冷凝装置用于导出所述冷却机柜内的气态冷却介质，并将所述气态冷却介质冷凝为液态冷却介质后回流至所述冷却机柜内。


2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却机柜的侧壁上设置有至少一个第一接口与至少一个第二接口，所述第一接口的水平位置高于所述第二接口的水平位置，所述第一接口的水平位置高于液态冷却介质的液面；
所述冷凝装置包括冷凝管路与冷凝器，所述冷凝管路于所述第一接口、第二接口相连接，所述冷凝器用于为所述冷凝管路降温，以使得所述冷凝管路内的气态冷却介质冷凝为液态冷却介质。


3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷凝器为冷板，贴合于所述冷凝管路，所述冷板上设置有进水口与出水口，所述进水口用于向所述冷凝装置注入冷水，所述出水口用于排出因吸收热量而升温的热水。


4.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷凝器由半导体制冷器制成，其中，所述半导体制冷器的吸热端贴合于所述冷凝管路。


5.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却机柜内对应于所述第一接口的位置设置有风扇，所述风扇用于提高气态冷却介质输入所述冷凝装置的效率。


6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，至少一个所述第二接口的水平位置高于液态冷却介质的液面，使得所述气态冷却介质在所述冷却机柜与冷凝装置之间循环流动。


7.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷凝装置设置在所述冷却机柜的侧壁上，所述冷凝管路的水平位置高于所述第二接口的水平位置。


8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统中具有多个冷却机柜，所述循环装置包括：冷却介质循环管路以及液位稳定管路；
所述冷却介质循环管路包括一条主供液管路与多个支供液管路，以及对应的一条主回液管路与多条支回液管路；其中，一个支供液管路用于将一个冷却机柜连接至主供液管路中，以注入冷却介质；一个支回液管路用于将一个冷却机柜连接至主回液管路中，以抽取冷却介质；
所述液位稳定管路通过含有冷却介质的连通管连接所述多个冷却机柜，以使所述多个冷却机柜...

【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