一种液冷数据中心及散热方法技术

本发明专利技术公开了一种液冷数据中心及散热方法，其结构包括至少一个机柜主体、液冷换热装置，所述液冷换热装置包括干冷器、分水器、集液器和中间热交换装置，所述分水器设于机柜主体的一侧，所述集液器设于机柜主体的另一侧，所述分水器的进水口与中间热交换装置的出水口连接，所述分水器的出水口与液冷服务器的进液口连接，所述液冷服务器的出液口与集液器连接，所述集液器的出水口与中间热交热的进水口连接，所述中间热交换装置通过进出水管路与干冷器联通。利用室外冷风自然冷、液体冷却及架构优化设计等方式，达到提高数据中心高密度、高节能、高可靠的目的。高可靠的目的。高可靠的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷数据中心及散热方法


[0001]本专利技术涉及服务器领域，具体的说是一种液冷数据中心及散热方法。

技术介绍

[0002]随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展，数据中心建设规模越来越大，数据中心拥有者对数据中心节能的诉求，也逐渐突显出来。近年来，数据中心建设规模越来越大，单机柜密度增加，服务器设备芯片的发热量也不断增大，传统的风冷模式不但耗电量大而且已越来越不能满足IT设备的散热需求，对数据中心节能的诉求，也逐渐突显出来。于是出现了许多数据中心节能新技术，随着代表着业界领先水平，特别是采用液冷冷却方式，因其高可用性、高密度、超低PUE等优点，发展势头迅猛，但是目前的液冷数据中心多为冷板式液冷方式，其中服务器的70％热量靠冷板带走，剩余30％热量还需额外空调带走，但是传统的液冷数据中心规模交大且无法单柜部署，应用场景有限，基于此为了降低数据中心PUE，最大化利用自然冷源，设计了一种边缘计算液冷数据中心及控制方法，可以支持边缘计算也可大规模部署。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种液冷数据中心及散热方法，利用室外冷风自然冷、液体冷却及架构优化设计等方式，达到提高数据中心高密度、高节能、高可靠的目的。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种液冷数据中心，其结构包括至少一个机柜主体，所述机柜主体的内部设有若干个液冷服务器，所述机柜主体前后均封闭，机柜前侧为冷通道，后侧为热通道，其特征是，还包括液冷换热装置，所述液冷换热装置包括干冷器、分水器、集液器和中间热交换装置，所述分水器设于机柜主体的一侧，所述集液器设于机柜主体的另一侧，所述分水器的进水口与中间热交换装置的出水口连接，所述分水器的出水口与液冷服务器的进液口连接，所述液冷服务器的出液口与集液器连接，所述集液器的出水口与中间热交热的进水口连接，所述中间热交换装置通过进出水管路与干冷器联通。
[0005]进一步，所述机柜主体的一侧设有应急冷却区一，另一侧设有应急冷却区二。
[0006]进一步，所述应急冷却区一为蒸发式冷却装置，所述蒸发式冷却装置包括冷凝器、压缩机和氟冷背板，所述冷凝器通过制冷剂进出管路与氟冷背板连接，所述冷凝器一侧设有压缩机。
[0007]进一步，所述应急冷却区二为水冷换热装置，所述水冷换热装置包括干冷器和水冷背板，所述水冷背板设于液冷服务器的一侧，水冷背板的底部设有进水口和出水口，所述水冷背板的进水口与干冷器的供水管连接，所述水冷背板的出水口与干冷器的回水管连接。
[0008]进一步，所述机柜主体外部顶端设有空调外机，机柜主体内部的上侧和下侧分别设有机架式空调，所述机架式空调与机柜主体外部的空调外机相连。
[0009]进一步，所述机柜主体内部上侧设有机架式空调一，机柜主体内部下部设有机架式空调二，所述机架式空调一和机架式空调二分别与空调外机配合连接。
[0010]进一步，所述分水器的一侧设有若干个分水口，所述分水口与对应的液冷服务器的进液口连接。
[0011]进一步，所述集液器的一侧设有若干个集液口，所述集液口与对应的液冷服务器的出液口连接。
[0012]进一步，所述干冷器的供水管设有循环泵。
[0013]一种液冷数据中心的散热方法，包括如下散热模式：
[0014](1)、当10℃＜室外温度＜35℃，室外干冷器为中间热交换装置和水冷背板冷却器进行供水，中间热交换装置与机柜内二次冷水换热，通过分水器、集液器及附属管路为液冷服务器供液散热，水冷背板冷却器为系统非液冷部分进行辅助冷却，实现系统冷却；
[0015](2)、当室外温度大于35℃，干冷器供水仅为中间热交换装置供水，关闭水冷背板冷却器，利用左侧氟冷背板为系统换热，氟冷背板与外部的蒸发冷凝器通过铜管连接，在外部空气高温情况下喷淋冷却冷凝器，实现氟冷背板制冷；
[0016](3)、当室外温度＜10℃时，干冷器供水仅为CDU供水，关闭氟冷背板冷却器和水冷背板冷却器，采用机柜顶部冷凝器和机柜内部机架式空调为液冷服务器辅助散热。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术的一种液冷数据中心在机柜主体内设置了液冷换热装置、蒸发式冷却装置、空调换热装置和水冷换热装置，且采用液冷服务器，整机柜部署，根据室外温度的不同采用液冷、氟冷加水冷结合的方式或单独冷却运行方式，服务器设备约80％热量通过液冷系统带走，因此剩余的热量通过风冷来冷却，来自外部干冷器的冷水分别进入中间热交换装置和水冷冷却器，为系统换热冷却，干冷器可带喷淋功能，利用室外冷风自然冷、液体冷却及架构优化设计等方式，达到提高数据中心高密度、高节能、高可靠的目的。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的结构示意图：
[0020]图2为机柜主体的内部结构示意图；
[0021]图3为液冷换热装置的结构示意图；
[0022]图4为水冷换热装置的结构示意图；
[0023]图5为蒸发式冷却装置的结构示意图；
[0024]图6为多个机柜并机成单排数据中心的结构示意图。
[0025]图中：
[0026]1液冷服务器、
[0027]2液冷换热装置、21干冷器、22回水管、23供水管、24集液器、25集液口、26分水器、27分水口、28循环泵、29中间热交换装置、210二次侧出水口、211一次侧进水口、212一次侧出水口、213二次侧回水口、
[0028]3蒸发式冷却装置、31冷凝器、32压缩机、33氟冷背板
[0029]4空调换热装置、41机架式空调一、42机架式空调二、43空调外机、
[0030]5水冷换热装置、51水冷背板、52进水口、53出水口。
具体实施方式
[0031]参照说明书附图对本专利技术的一种液冷数据中心及散热方法作以下详细说明。
[0032]如图1至图6所示，本专利技术的一种液冷数据中心，包括至少一个机柜主体，每个机柜可以独立为一个数据中心，也可以多个机柜主体并机成为单排数据中心。所述机柜主体的内部设有若干个液冷服务器1，若干个液冷服务器1自上而下依次排列，所述机柜主体前后均封闭，机柜前侧为冷通道，后侧为热通道。该数据中心还包括液冷换热装置2，所述液冷换热装置2包括干冷器21、分水器26、集液器24和中间热交换装置29，所述干冷器21的供水管设有循环泵28，所述分水器26设于机柜主体的一侧，所述集液器24设于机柜主体的另一侧，所述分水器26的进水口与中间热交换装置29的出水口连接，所述分水器26的出水口与液冷服务器1的进液口连接，所述液冷服务器1的出液口与集液器24连接，所述集液器4的出水口与中间热交换装置29的进水口连接，所述中间热交换装置通过进出水管路与干冷器21联通。
[0033]所述机柜主体的一侧设有应急冷却区一，如图5所示，所述应急冷却区一为蒸发式冷却装置3，所述蒸发式冷却装置3包括冷凝器31、压缩机32和氟冷背板33，所述冷凝器31通过制冷剂进出管路与氟冷背板33连接，所述冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷数据中心，包括至少一个机柜主体，所述机柜主体的内部设有若干个液冷服务器，所述机柜主体前后均封闭，机柜前侧为冷通道，后侧为热通道，其特征是，还包括液冷换热装置，所述液冷换热装置包括干冷器、分水器、集液器和中间热交换装置，所述分水器设于机柜主体的一侧，所述集液器设于机柜主体的另一侧，所述分水器的进水口与中间热交换装置的出水口连接，所述分水器的出水口与液冷服务器的进液口连接，所述液冷服务器的出液口与集液器连接，所述集液器的出水口与中间热交热的进水口连接，所述中间热交换装置通过进出水管路与干冷器联通。2.根据权利要求1所述的一种液冷数据中心，其特征是，所述机柜主体的一侧设有应急冷却区一，另一侧设有应急冷却区二。3.根据权利要求2所述的一种液冷数据中心，其特征是，所述应急冷却区一为蒸发式冷却装置，所述蒸发式冷却装置包括冷凝器、压缩机和氟冷背板，所述冷凝器通过制冷剂进出管路与氟冷背板连接，所述冷凝器一侧设有压缩机。4.根据权利要求2所述的一种液冷数据中心，其特征是，所述应急冷却区二为水冷换热装置，所述水冷换热装置包括干冷器和水冷背板，所述水冷背板设于液冷服务器的一侧，水冷背板的底部设有进水口和出水口，所述水冷背板的进水口与干冷器的供水管连接，所述水冷背板的出水口与干冷器的回水管连接。5.根据权利要求1所述的一种液冷数据中心，其特征是，所述机柜主体外部顶端设有空调外机，机柜主体内部的上侧和下侧分别设有机架式空调，所述机架式空调...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红卫，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：