流体调节和分配系统中的基于压力的调控设计技术方案

本发明专利技术涉及流体调节和分配系统中的基于压力的调控设计。一种冷却系统，包括：入口端口和出口端口，待联接到一个或多个电子装置；第一环路，具有联接到入口端口和出口端口的热交换器，其中热交换器用于从入口端口接收流体、提取由电子装置产生且由流体携载的热、并且经由出口端口将流体返回到电子装置；第二环路，联接到入口端口和出口端口，第二环路被配置为与第一环路平行，其中第二环路包括缓冲单元以暂时地缓冲流体的至少一部分；以及第一压力可控阀，联接到第一环路和第二环路，其中第一压力可控阀用于基于流体的流体压力而将流体的至少一部分选择性地分配到第一环路或第二环路中的至少一者。路中的至少一者。路中的至少一者。

Pressure based regulation design in fluid regulation and distribution system

【技术实现步骤摘要】
流体调节和分配系统中的基于压力的调控设计


[0001]本专利技术的实施例总体上涉及数据中心冷却。更具体地，本专利技术的实施例涉及一种用于冷却诸如数据中心、IT系统设计和系统控制的电子设备的缓冲单元设计。

技术介绍

[0002]冷却是计算机系统和数据中心设计中的重要因素。高性能电子部件(诸如包装在服务器内部的高性能处理器)的数量已经稳定地增加，从而增加在服务器的普通操作期间生成和耗散的热量。如果操作环境准许温度随时间增加，则在数据中心内使用的服务器的可靠性降低。维持适当的热环境对于数据中心中的这些服务器的正常操作以及服务器性能和寿命至关重要。需要更有效和高效的冷却解决方案、特别是在冷却这些高性能服务器的情况下。

技术实现思路

[0003]本公开的一方面提供了一种冷却系统，其包括：
[0004]入口端口和出口端口，所述入口端口和所述出口端口待联接到一个或多个电子装置；
[0005]第一环路，所述第一环路具有联接到所述入口端口和所述出口端口的热交换器，其中所述热交换器用于从所述入口端口接收流体、提取由所述电子装置产生且由所述流体携载的热、并且经由所述出口端口将所述流体返回到所述电子装置；
[0006]第二环路，所述第二环路联接到所述入口端口和所述出口端口，所述第二环路被配置为与所述第一环路平行，其中所述第二环路包括缓冲单元以暂时地缓冲所述流体的至少一部分；以及
[0007]第一压力可控阀，所述第一压力可控阀联接到所述第一环路和所述第二环路，其中所述第一压力可控阀用于基于所述流体的流体压力而将所述流体的至少一部分选择性地分配到所述第一环路或所述第二环路中的至少一者。
[0008]本公开的另一方面提供了一种数据中心的电子设备机架，其包括：
[0009]一个或多个电子装置，所述一个或多个电子装置作为一个或多个服务器操作；以及
[0010]冷却系统，所述冷却系统联接到所述一个或多个电子装置，所述冷却系统包括
[0011]入口端口和出口端口，所述入口端口和所述出口端口待联接到一个或多个电子装置；
[0012]第一环路，所述第一环路具有联接到所述入口端口和所述出口端口的热交换器，其中所述热交换器用于从所述入口端口接收流体、提取由所述电子装置产生且由所述流体携载的热、并且经由所述出口端口将所述流体返回到所述电子装置；
[0013]第二环路，所述第二环路联接到所述入口端口和所述出口端口，所述第二环路被配置为与所述第一环路平行，其中所述第二环路包括缓冲单元以暂时地缓冲所述流体的至
少一部分；以及
[0014]第一压力可控阀，所述第一压力可控阀联接到所述第一环路和所述第二环路，其中所述第一压力可控阀用于基于所述流体的流体压力而将所述流体的至少一部分选择性地分配到所述第一环路或所述第二环路中的至少一者。
[0015]本公开的又一方面提供了一种数据中心系统，其包括：
[0016]多个电子设备机架，每个电子设备机架包括一个或多个服务器；以及
[0017]冷却系统，所述冷却系统联接到所述电子设备机架以向所述服务器提供液体冷却，所述冷却系统包括：
[0018]入口端口和出口端口，所述入口端口和所述出口端口待联接到一个或多个电子装置；
[0019]第一环路，所述第一环路具有联接到所述入口端口和所述出口端口的热交换器，其中所述热交换器用于从所述入口端口接收流体、提取由所述电子装置产生且由所述流体携载的热、并且经由所述出口端口将所述流体返回到所述电子装置；
[0020]第二环路，所述第二环路联接到所述入口端口和所述出口端口，所述第二环路被配置为与所述第一环路平行，其中所述第二环路包括缓冲单元以暂时地缓冲所述流体的至少一部分；以及
[0021]第一压力可控阀，所述第一压力可控阀联接到所述第一环路和所述第二环路，其中所述第一压力可控阀用于基于所述流体的流体压力而将所述流体的至少一部分选择性地分配到所述第一环路或所述第二环路中的至少一者。
附图说明
[0022]在附图的图中作为示例而非限制说明本专利技术的实施例，在附图中类似附图标记指示类似元件。
[0023]图1是展示根据一个实施例的数据中心设施的示例的框图。
[0024]图2是展示根据一个实施例的电子设备机架的示例的框图。
[0025]图3示出了根据本申请的实施例的示例冷却系统。
[0026]图4是根据本申请的实施例的用于冷却系统的示例过程的流程图。
[0027]图5示出了根据本申请的实施例的另一个示例冷却系统。
[0028]图6是根据本申请的实施例的用于冷却系统的示例过程的另一个流程图。
[0029]图7A示出了根据本申请的实施例的另一个示例冷却系统。
[0030]图7B示出了根据本申请的实施例的另一个示例冷却系统。
[0031]图7C是根据本申请的实施例的用于冷却系统的示例过程的另一个流程图。
[0032]图8A示出了根据本申请的实施例的另一个示例冷却系统。
[0033]图8B是根据本申请的实施例的用于冷却系统的示例过程的另一个流程图。
具体实施方式
[0034]将参考下文所讨论的细节描述本公开的各种实施例和方面，并且附图将图示各种实施例。以下的描述和附图图示本公开，且将不被解释为限制本公开。描述了许多具体细节以提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而，在某些实例中，为了提供本公开的实施例
的简洁讨论，没有描述公知的或常规的细节。
[0035]在说明书中提及的“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”并不一定都指相同的实施例。
[0036]除了保证正常操作和功能外，由于很多原因，冷却对于IT硬件行业至关重要。例如，它不仅在硬件的基础设施能力、服务质量和可用性方面起到重要作用，而且显著更便宜。这直接影响服务提供商的利益。这个行业是互联网、云计算、高性能计算、基于AI的业务以及使用计算、存储和互联网硬件平台或基础设施的任何相关其他业务的核心竞争者之一。例如，对于快速增长的云计算业务，计算和存储硬件系统、集群和基础设施的性能和成本(资本成本和运营成本两者)直接影响业务的成功。所有这些市场都需要不断的创新和创造。此外，稳健的系统架构或控制以及操作策略也可以在多个方面使服务提供商长期受益。
[0037]目标是通过创新和开发计算和存储基础设施以及具有高弹性和灵活配置的平台来适应软件、应用程序和业务的动态变化而同时降低TCO来提供越来越高级的服务。系统架构设计和控制两者在这个过程中起到重要作用。
[0038]本公开引入了一种用于使用压力进行流体调节和分配的系统设计和操作方法。设计的目的在于为IT系统热管理和流体管理实现更高性能且更好控制的流体环境。另外，这个解决方案可以交叉应用于处理基于液体的冷却环路中的多种变化和动力学。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却系统，其包括：入口端口和出口端口，所述入口端口和所述出口端口待联接到一个或多个电子装置；第一环路，所述第一环路具有联接到所述入口端口和所述出口端口的热交换器，其中所述热交换器用于从所述入口端口接收流体、提取由所述电子装置产生且由所述流体携载的热、并且经由所述出口端口将所述流体返回到所述电子装置；第二环路，所述第二环路联接到所述入口端口和所述出口端口，所述第二环路被配置为与所述第一环路平行，其中所述第二环路包括缓冲单元以暂时地缓冲所述流体的至少一部分；以及第一压力可控阀，所述第一压力可控阀联接到所述第一环路和所述第二环路，其中所述第一压力可控阀用于基于所述流体的流体压力而将所述流体的至少一部分选择性地分配到所述第一环路或所述第二环路中的至少一者。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其还包括第三环路，所述第三环路联接在所述第一压力可控阀与所述出口端口之间以作为从所述入口端口到所述出口端口的直接旁通环路操作，从而绕过所述热交换器和所述缓冲单元。3.根据权利要求2所述的冷却系统，其中所述第一压力可控阀是四通阀，以将从所述入口端口接收到的所述流体选择性地分配到所述第一环路、所述第二环路或所述第三环路中的至少一者。4.根据权利要求2所述的冷却系统，其中所述第一压力可控阀包括：第一阀，所述第一阀联接在所述入口端口与所述热交换器的入口之间，以基于所述流体压力来控制流体流入所述热交换器中的第一流体流速；第二阀，所述第二阀联接在所述入口端口与所述缓冲单元的入口之间，以控制流体流入所述缓冲单元中的第二流体流速；以及第三阀，所述第三阀联接在所述入口端口与所述直接旁通环路之间，以基于所述流体压力来控制流体流过所述直接旁通环路的第三流体流速。5.根据权利要求4所述的冷却系统，其中所述第一阀响应于所述流体压力高于第一压力阈值而被触发打开，其中所述第二阀响应于所述流体压力高于第二压力阈值而被触发打开，并且其中所述第三阀响应于所述流体压力高于第三压力阈值而被触发打开。6.根据权利要求5所述的冷却系统，其中所述第一压力阈值、所述第二压力阈值和所述第三压力阈值是不同的。7.根据权利要求4所述的冷却系统，其中所述第二环路还包括第二压力可控阀，所述第二压力可控阀设置在所述缓冲单元的出口与所述出口端口之间以控制从所述缓冲单元的所述出口到所述出口端口的流体流速。8.根据权利要求7所述的冷却系统，其中所述第二压力可控阀是基于从所述缓冲单元内的压力传感器获得的流体压力或从设置在所述入口端口附近的压力传感器获得的流体压力来控制的。9.根据权利要求7所述的冷却系统，其中所述第三环路还包括联接在所述第三阀与所述出口端口之间的第四阀。10.根据权利要求9所述的冷却系统，其中所述第二压力可控阀联接在所述缓冲单元与所述第三阀和所述第四阀之间的连接点之间。
11.根据权利要求10所述的冷却系统，其还包括流体泵，所述流体泵联接在所述热交换器的出口与所述出口端口之间以将所述流体朝向所述出口端口泵送。12.根据权利要求11所述的冷却系统，其还包括联接在所述连接点与所述流体泵的入口之间的双向路径。13.根据权利要求1所述的冷却系统，其还包括与所述热交换器联接的外部环路、第五压力可控阀、外部入口端口和外部出口端口，其中所述热交换器用于从所述外部入口端口接收外部流体并且经由所述外部出口端口返回所述外部流体。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：高天翼，
申请(专利权)人：百度美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：