一种液冷数据中心及散热方法与流程

本发明涉及服务器领域，具体的说是一种液冷数据中心及散热方法。

背景技术：

1、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

1、本发明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。

2、本发明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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、进一步，所述干冷器的供水管设有循环泵。

11、一种液冷数据中心的散热方法，包括如下散热模式：

12、(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；

13、(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；

14、(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。

15、本发明的有益效果：

16、本发明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。

技术特征：

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，所述机架式空调与机柜主体外部的空调外机相连。

6.根据权利要求5所述的一种液冷数据中心，其特征是，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。

7.根据权利要求1所述的一种液冷数据中心，其特征是，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。

8.根据权利要求1所述的一种液冷数据中心，其特征是，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。

9.根据权利要求1所述的一种液冷数据中心，其特征是，所述干冷器的供水管设有循环泵。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种液冷数据中心的散热方法，其特征是，包括如下散热模式：

技术总结
本发明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。

技术研发人员：王红卫
受保护的技术使用者：苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11