数据中心冷却系统、数据中心冷却方法及计算机设备技术方案

本发明专利技术提供了一种数据中心冷却系统、数据中心冷却方法及计算机设备。数据中心冷却系统包括：第一管路，与数据中心末端串联且设置有第一控制结构；第二管路，与第一管路并联设置，第二管路上串联设置有数据中心末端且设置有第二控制结构；第一冷却组件，设置在第一管路上且包括缓存装置和换热器，缓存装置用于向换热器内供应冷媒，换热器用于对数据中心末端降温；第二冷却组件，设置在第二管路上且包括冷源，冷源用于对数据中心末端降温；第一、第二管路可选择性地投入使用，在冷源的温度小于数据中心末端的湿球温度临界值时，控制第二管路处于通路状态、第一管路处于断路状态。本发明专利技术解决了现有技术中针对数据中心的冷却方式增大了能耗的问题。了能耗的问题。了能耗的问题。

【技术实现步骤摘要】
数据中心冷却系统、数据中心冷却方法及计算机设备


[0001]本专利技术涉及数据中心
，具体而言，涉及一种数据中心冷却系统、数据中心冷却方法及计算机设备。

技术介绍

[0002]目前，数据中心传统的制冷方式通常采用以冷媒冷却空气、利用冷空气带走服务器热量的冷却方式。
[0003]然而，随着数据中心规模的发展，数据中心功率密度也越来越高，利用地板送风的数据中心功率密度仅能支持单机柜3～5kW，利用行级空调的数据中心可以将功率密度提升到单机柜8～15kW，当功率密度提高时，就必须采取加大送风风量、降低送风温度等措施，对制冷系统的要求大幅提高，也会因此浪费大量冷量，耗费大量电能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种数据中心冷却系统、数据中心冷却方法及计算机设备，以解决现有技术中针对数据中心的冷却方式增大了能耗的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种数据中心冷却系统，包括：第一管路，数据中心末端串联设置在第一管路上，第一管路上设置有第一控制结构，第一控制结构用于控制第一管路的通断状态、流量或流速中的至少一种；第二管路，与第一管路并联设置，数据中心末端串联设置在第二管路上，第二管路上设置有第二控制结构，第二控制结构用于控制第二管路的通断状态、流量或流速中的至少一种；第一冷却组件，设置在第一管路上，第一冷却组件包括缓存装置和换热器，缓存装置用于向换热器内供应冷媒，换热器用于与数据中心末端进行热量交换；第二冷却组件，设置在第二管路上且包括自然冷源，自然冷源用于与数据中心末端进行热量交换；其中，第一管路和第二管路可选择性地投入使用，在自然冷源的温度小于数据中心末端的湿球温度临界值时，控制第二管路处于通路状态、控制第一管路处于断路状态。
[0006]进一步地，第一冷却组件还包括：第一泵体，位于缓存装置和换热器之间，第一泵体用于将冷媒泵送至缓存装置内。
[0007]进一步地，换热器包括相互连通的冷凝器和蒸发器，第一管路包括：第一子管路，蒸发器、数据中心末端及第一控制结构均设置在第一子管路上；第二子管路，冷凝器、缓存装置及第一泵体均设置在第二子管路上；其中，在自然冷源的温度小于数据中心末端的湿球温度临界值时，关闭第一泵体、控制第二管路处于通路状态且控制第一管路处于断路状态；在自然冷源的温度大于或等于数据中心末端的湿球温度临界值时，启动第一泵体、控制第一管路处于通路状态且控制第二管路处于断路状态。
[0008]进一步地，第二冷却组件还包括：过滤装置，位于自然冷源和第二控制结构之间；第二泵体，位于数据中心末端与自然冷源之间，第二泵体用于将冷媒泵送至自然冷源处于进行冷却降温；其中，在自然冷源的温度小于数据中心末端的湿球温度临界值时，启动第二
泵体。
[0009]进一步地，数据中心冷却系统还包括：第一总管，与数据中心末端的冷媒出口连通；第二总管，与数据中心末端的冷媒入口连通；第一支管，第一支管的两端分别与第一总管和第二总管连通，第一支管、第一总管及第二总管串联后形成第一子管路，第一控制结构设置在第一支管上；第二支管，第二支管的两端分别与第一总管和第二总管连通，第二支管、第一总管及第二总管串联后形成第二管路，第二控制结构设置在第二支管上。
[0010]进一步地，数据中心冷却系统还包括：第三泵体，设置在第一总管上，第三泵体用于将冷媒泵送至第一支管或者第二支管内；第四泵体，设置在第二总管上，第四泵体用于将冷媒泵送至数据中心末端内。
[0011]进一步地，数据中心冷却系统还包括：第一参数获取模块，用于获取数据中心末端的湿球温度临界值；第二参数获取模块，用于获取自然冷源的温度参数；控制模块，与第一参数获取模块和第二参数获取模块均连接，以根据湿球温度临界值和自然冷源的温度控制第一管路或者第二管路的使用时间段。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提供了一种数据中心冷却方法，适用于上述的数据中心冷却系统，数据中心冷却方法包括：获取数据中心所处地区的自然冷源参数，自然冷源参数包括地区在不同预设临界温度下的持续时间区间；根据数据中心的冷却系统参数获取数据中心的湿球温度临界值；根据自然冷源参数和湿球温度临界值确定数据中心的冷却方式、冷却控制参数中的至少一种，冷却方式包括自然冷源制冷和机械制冷，冷却控制参数包括自然冷源制冷和机械制冷的运行时长、运行时间点。
[0013]进一步地，获取数据中心所处地区的自然冷源参数的方法包括：获取数据中心所处地区的全年气温数据；设定多个不同的预设临界温度；获取全年气温数据中温度值低于各预设临界温度的持续时间区间，以形成自然冷源参数表；其中，全年气温数据包括日最高气温、日最低气温和日平均气温。
[0014]进一步地，根据数据中心的冷却系统参数获取数据中心的湿球温度临界值的方法包括：获取数据中心的冷通道或机柜进风温度、数据中心末端空气与水的温差值、换热器的温差以及缓存装置的换热温差；根据数据中心的冷通道或机柜进风温度和数据中心末端空气与水的温差值，计算获得数据中心末端供水温度；根据换热器的温差和数据中心末端供水温度计算获得冷却水供水温度；根据缓存装置的换热温差和冷却水供水温度计算获得数据中心的湿球温度临界值。
[0015]进一步地，数据中心冷却方法还包括：根据自然冷源参数获取机械制冷参数，机械制冷参数包括换热器的持续时间区间；其中，在自然冷源制冷的持续时长区间由多个间隔设置的冷源制冷第一子时长区间t1组成时，在两个冷源制冷第一子时长区间t1之间的时间间隔小于第一预设值时，将两个冷源制冷第一子时长区间t1和二者之间的时长区间连通形成冷源制冷第二子时长区间t2；若冷源制冷第二子时长区间t2小于第一预设时长区间且冷源制冷第二子时长区间t2与一个冷源制冷第一子时长区间t1之间的时间间隔小于第一预设值时，将该冷源制冷第二子时长区间t2、该冷源制冷第一子时长区间t1以及二者之间的时长区间连通形成冷源制冷第三子时长区间t3；若冷源制冷第三子时长区间t3小于第一预设时长区间且冷源制冷第三子时长区间t3与一个冷源制冷第一子时长区间t1之间的时间间隔小于第一预设值时，将该冷源制冷第三子时长区间t3、该冷源制冷第一子时长区间t1
以及二者之间的时长区间连通形成冷源制冷第四子时长区间t4，以此重复，直至冷源制冷第n子时长区间tn大于或等于第一预设时长区间；在机械制冷的持续时长区间由多个间隔设置的机械制冷第一子时长区间t
’
1组成时，在两个机械制冷第一子时长区间t
’
1之间的时间间隔小于第二预设值时，将两个机械制冷第一子时长区间t
’
1和二者之间的时长区间连通形成机械制冷第二子时长区间t
’
2；若机械制冷第二子时长区间t
’
2小于第二预设时长区间且机械制冷第二子时长区间t
’
2与一个机械制冷第一子时长区间t
’
1之间的时间间隔小于第二预设值时，将该机械制冷第二子时长区间t
’
2、该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心冷却系统，其特征在于，包括：第一管路(30)，数据中心末端(31)串联设置在所述第一管路(30)上，所述第一管路(30)上设置有第一控制结构(34)，所述第一控制结构(34)用于控制所述第一管路(30)的通断状态、流量或流速中的至少一种；第二管路(20)，与所述第一管路(30)并联设置，所述数据中心末端(31)串联设置在所述第二管路(20)上，所述第二管路(20)上设置有第二控制结构(24)，所述第二控制结构(24)用于控制所述第二管路(20)的通断状态、流量或流速中的至少一种；第一冷却组件，设置在所述第一管路(30)上，所述第一冷却组件包括缓存装置(11)和换热器(13)，所述缓存装置(11)用于向所述换热器(13)内供应冷媒，所述换热器(13)用于与所述数据中心末端(31)进行热量交换；第二冷却组件，设置在所述第二管路(20)上且包括自然冷源(22)，所述自然冷源(22)用于与所述数据中心末端(31)进行热量交换；其中，所述第一管路(30)和所述第二管路(20)可选择性地投入使用，在所述自然冷源(22)的温度小于所述数据中心末端(31)的湿球温度临界值时，控制所述第二管路(20)处于通路状态、控制所述第一管路(30)处于断路状态。2.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述第一冷却组件还包括：第一泵体(12)，位于所述缓存装置(11)和所述换热器(13)之间，所述第一泵体(12)用于将冷媒泵送至所述缓存装置(11)内。3.根据权利要求2所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述换热器(13)包括相互连通的冷凝器(131)和蒸发器(132)，所述第一管路(30)包括：第一子管路(35)，所述蒸发器(132)、所述数据中心末端(31)及所述第一控制结构(34)均设置在所述第一子管路(35)上；第二子管路(36)，所述冷凝器(131)、所述缓存装置(11)及所述第一泵体(12)均设置在所述第二子管路(36)上；其中，在所述自然冷源(22)的温度小于所述数据中心末端(31)的湿球温度临界值时，关闭所述第一泵体(12)、控制所述第二管路(20)处于通路状态且控制所述第一管路(30)处于断路状态；在所述自然冷源(22)的温度大于或等于所述数据中心末端(31)的湿球温度临界值时，启动所述第一泵体(12)、控制所述第一管路(30)处于通路状态且控制所述第二管路(20)处于断路状态。4.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述第二冷却组件还包括：过滤装置(23)，位于所述自然冷源(22)和所述第二控制结构(24)之间；第二泵体(21)，位于所述数据中心末端(31)与所述自然冷源(22)之间，所述第二泵体(21)用于将冷媒泵送至所述自然冷源(22)处于进行冷却降温；其中，在所述自然冷源(22)的温度小于所述数据中心末端(31)的湿球温度临界值时，启动所述第二泵体(21)。5.根据权利要求3所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述数据中心冷却系统还包括：第一总管(37)，与所述数据中心末端(31)的冷媒出口连通；第二总管(38)，与所述数据中心末端(31)的冷媒入口连通；第一支管(391)，所述第一支管(391)的两端分别与所述第一总管(37)和所述第二总管
(38)连通，所述第一支管(391)、所述第一总管(37)及所述第二总管(38)串联后形成所述第一子管路(35)，所述第一控制结构(34)设置在所述第一支管(391)上；第二支管(392)，所述第二支管(392)的两端分别与所述第一总管(37)和所述第二总管(38)连通，所述第二支管(392)、所述第一总管(37)及所述第二总管(38)串联后形成所述第二管路(20)，所述第二控制结构(24)设置在所述第二支管(392)上。6.根据权利要求5所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述数据中心冷却系统还包括：第三泵体(32)，设置在所述第一总管(37)上，所述第三泵体(32)用于将冷媒泵送至所述第一支管(391)或者所述第二支管(392)内；第四泵体(33)，设置在所述第二总管(38)上，所述第四泵体(33)用于将冷媒泵送至所述数据中心末端(31)内。7.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其特征在于，所述数据中心冷却系统还包括：第一参数获取模块，用于获取所述数据中心末端(31)的湿球温度临界值；第二参数获取模块，用于获取所述自然冷源(22)的温度参数；控制模块，与所述第一参数获取模块和所述第二参数获取模块均连接，以根据所述湿球温度临界值和所述自然冷源(22)的温度控制所述第一管路(30)或者所述第二管路(20)的使用时间段。8.一种数据中心冷却方法，其特征在于，适用于权利要求1至7中任一项所述的数据中心冷却系统，所述数据中心冷却方法包括：获取数据中心所处地区的自然冷源参数，所述自然冷源参数包括所述地区在不同预设临界温度下的持续时间区间；根据所述数据中心的冷却系统参数获取所述数据中心的湿球温度临界值；根据所述自然冷源参数和所述湿球温度临界值确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平界，刘志昂，李宏琛，王锟朋，
申请(专利权)人：中国工商银行股份有限公司，
类型：发明
国别省市：