风液兼容型数据中心系统架构技术方案

本发明专利技术涉及一种风液兼容型数据中心系统架构，其至少包括室外冷源、室外的动力模块和室内侧的多个末端换热装置。室外冷源、动力模块、第一组内换热管路和第二组外换热管路预先配置并且预留出连通到所述第二组外换热管路的多个预留接口，所述多个末端换热装置构造成按需组合地连接到所述多个预留接口、所述多个末端换热装置至少包括具有A

【技术实现步骤摘要】
风液兼容型数据中心系统架构


[0001]本专利技术涉及一种数据中心系统架构，尤其涉及一种风液兼容型数据中心系统架构。

技术介绍

[0002]如已知的，之前的数据中心主要包含低密存储型机房和网络核心机房，其通常采用一个或多个风冷换热式冷量分配单元进行散热。近年来，随着大数据、云计算、人工智能等技术发展迅速，对计算能力的需求不断增长，计算密度和芯片功率快速攀高，IT散热密度急速升高，需要实现高热流散热且使得系统高效节能，从而符合数字中国及碳中和国家发展战略的发展方向。在这种需求驱动下，液冷技术及应用得到迅速发展。目前已经尝试应用冷板液冷式冷量分配单元和浸没液冷式冷量分配单元进行散热，但尚处于实验室试验阶段，未能进行大规模的实际应用。
[0003]对于数据中心而言，作为规模化提供算力资源的硬件平台，其基础属性应为兼容的，应支持各类业务发展需求，不仅存在如低密存储型机房和网络核心机房所需的风冷型散热需求，还存在较大规模的数据中心所需的冷板液冷型散热需求和浸没液冷型散热需求。
[0004]随着IT功率的逐年提升，IT设备的散热在主流芯片厂商的引导下已经逐步由风冷换热切换为液冷换热，但同时由于数据中心的规划建设要超前于业务的预估和部署，以及由于原有IT设备更新换代或业务机型变动，所以原有和新建的数据中心都面临构建风液兼容型数据中心系统架构的诉求。
[0005]为此，需要提供一种风液兼容型数据中心系统架构，其可以根据客户业务需求而预先部署、更新迭代以及适配机型功率变动。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种风液兼容型数据中心系统架构，其能够模块化地、分期、弹性、灵活地选择适配的室内侧的末端换热装置，从而适应诸如预先部署、更新迭代以及适配机型功率变动等客户需求。
[0007]为此，本专利技术提供了一种风液兼容型数据中心系统架构，其至少包括室外冷源、室外的动力模块和室内侧的多个末端换热装置，室外冷源和动力模块通过第一组内换热管路连通，动力模块和末端换热装置通过第二组外换热管路连通。室外冷源、动力模块、第一组内换热管路和第二组外换热管路预先配置并且预留出连通到所述第二组外换热管路的多个预留接口，所述多个末端换热装置构造成按需组合地连接到所述多个预留接口。所述多个末端换热装置至少包括具有风冷换热式末端冷量单元的一个或多个A
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CDU模块，以及还选择性地包括具有冷板液冷式末端冷量单元的一个或多个L
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CDU模块和/或具有浸没液冷式末端冷量单元的一个或多个I
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CDU模块。
[0008]由此，各部件的标准化和模块化设计可支持数据中心分期建设、分批部署、灵活拓
展。风液兼容型数据中心系统架构可以根据实际需求而支持多种末端换热装置，形式灵活多变。而且，利用预留接口，在业务需求变动时，可灵活调整末端换热装置的末端冷量分配单元的数量、形式、容量等参数来适配不同的冷量需求，以最大限度地保证与机房建筑的预先构建和风液兼容型数据中心系统架构的已有配置的耦合适配。另外，当IT设备更新换代或业务机型变动时，也仅需要适应性地更替末端换热装置，从而能够快速、高效、灵活地适配IT设备的散热需求。
[0009]在一个实施例中，所述L
‑
CDU模块包括三种布置模式中的至少一者：机柜级L
‑
CDU模式、POD级L
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CDU模式和机房级L
‑
CDU模式，在这三种布置模式中，两列液冷机柜相对地布置，在两列液冷机柜之间设置有共用换热管路。由于L
‑
CDU模块的三种布置模式的相似布局，可以便于实现这三种布置模式之间的相互改造。
[0010]在一个实施例中，在机柜级L
‑
CDU模式中，L
‑
CDU各自集成在相应的液冷机柜内部，所述共用换热管路直接连接到所述预留接口。
[0011]在一个实施例中，在POD级L
‑
CDU模式中，两个独立的L
‑
CDU分别设置在相应列的液冷机柜处并且各自占用一个液冷机柜的位置，所述共用换热管路先分别连接到所述两个独立的L
‑
CDU中，然后所述两个独立的L
‑
CDU通过各自的换热管路连接到所述预留接口。
[0012]在一个实施例中，在机房级L
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CDU模式中，设置一个独立的L
‑
CDU，所述共用换热管路先直接连接到所述独立的L
‑
CDU，然后再通过相应换热管路连接到所述预留接口。
[0013]由此，根据用户的液冷换热需求量、可用空间和费用报价等来选择适用的L
‑
CDU模块布置模式。这三种布置模式可以单独使用，也可以组合使用。
[0014]在一个实施例中，所述I
‑
CDU模块包括第一布局模式和第二布局模式中的至少一者，在所述第一布局模式中，多个浸没式箱体并行地共享共用换热管路，所述共用换热管路经由多个并行的I
‑
CDU连接到所述预留接口，在第二布局模式中，每个浸没式箱体在两侧分别连接一个I
‑
CDU以形成一个组合单元，然后一个或多个组合单元共享共用换热管路，接着所述共用换热管路经由相应换热管路再连接到所述预留接口。
[0015]这样，可按照业务及IT设备功率密度等需求而灵活配置I
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CDU与浸没式箱体的组合形式。
[0016]在一个实施例中，所述A
‑
CDU模块以一种布局形式布置，使得一个或多个室内风机连接到共用换热管路，然后所述共用换热管路经由A
‑
CDU连接到所述预留接口。由此，利用预留接口，可以根据需求适当地接入一个或多个A
‑
CDU模块。
[0017]在一个实施例中，所述动力模块具有标准化和/或模块化的构造，以针对现场施工而采用预制化形式来预制交付。这样，动力模块的标准化和和/或模块化设计可支持数据中心分期建设、分批部署和灵活拓展。
[0018]在一个实施例中，所述A
‑
CDU内置有水氟换热的管壳式换热器，所述水氟换热的管壳式换热器包括氟泵和水氟换热器。由此，由于换热介质为氟化液以及使用氟泵，不仅节能，而且传热能力强。
[0019]在一个实施例中，I
‑
CDU内置有板式换热器，冷却液采用油类或氟化液类，IT元器件浸没于浸没式箱体内部。由此，提供了一种节能且传热能力强的液冷换热方式。
[0020]在一个实施例中，L
‑
CDU具有换热腔体，换热腔体内部采用水或相变液体作为换热液体，换热液体与IT元器件无直接接触，利用换热液体的温升或相变来实现热量转移。由
此，提供了一种传热能力强的液冷换热方式。
附图说明
[0021]下面结合附图通过参考以下详细描述，将容易获得对本专利技术及其许多伴随优点的更完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风液兼容型数据中心系统架构，其至少包括室外冷源、室外的动力模块和室内侧的多个末端换热装置，室外冷源和动力模块通过第一组内换热管路连通，动力模块和末端换热装置通过第二组外换热管路连通，其特征在于，室外冷源、动力模块、第一组内换热管路和第二组外换热管路预先配置并且预留出连通到所述第二组外换热管路的多个预留接口，所述多个末端换热装置构造成按需组合地连接到所述多个预留接口，所述多个末端换热装置至少包括具有风冷换热式末端冷量单元(A
‑
CDU)的一个或多个A
‑
CDU模块，以及还选择性地包括具有冷板液冷式末端冷量单元(L
‑
CDU)的一个或多个L
‑
CDU模块和/或具有浸没液冷式末端冷量单元(I
‑
CDU)的一个或多个I
‑
CDU模块。2.根据权利要求1所述的风液兼容型数据中心系统架构，其特征在于，所述L
‑
CDU模块包括三种布置模式中的至少一者：机柜级L
‑
CDU模式、POD级L
‑
CDU模式和机房级L
‑
CDU模式，在这三种布置模式中，两列液冷机柜相对地布置，在两列液冷机柜之间设置有共用换热管路。3.根据权利要求2所述的风液兼容型数据中心系统架构，其特征在于，在机柜级L
‑
CDU模式中，L
‑
CDU各自集成在相应的液冷机柜内部，所述共用换热管路直接连接到所述预留接口。4.根据权利要求2所述的风液兼容型数据中心系统架构，其特征在于，在POD级L
‑
CDU模式中，两个独立的L
‑
CDU分别设置在相应列的液冷机柜处并且各自占用一个液冷机柜的位置，所述共用换热管路先分别连接到所述两个独立的L
‑
CDU中，然后所述两个独立的L
‑
CDU通过各自的换热管路连接到所述预留接口。5.根据权利要求2所述的风液兼容型数据中心系统架构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏杰，衣斌，郭占闯，
申请(专利权)人：万国数据服务有限公司，
类型：发明
国别省市：