一种水下冷却系统及其运行方法、水下数据中心与流程

本发明涉及水下数据中心冷却系统，具体涉及一种水下冷却系统及其运行方法、水下数据中心。

背景技术：

1、陆地数据中心占地大，能耗高，消耗大量淡水。而数据中心的主要用户都集中在中国沿海的发达城市。这些城市的土地资源是稀缺昂贵的。所有新建的陆地数据中心都在远郊，导致数据延时高。随着技术发展，水下数据中心孕育而生。水下数据中心不消耗淡水，用海水冷却；不需要高能耗的冷机空调制冷，节约电能；不占用陆地土地资源；紧贴沿海发达城市，数据延时低。水下数据中心作为一种新的技术发展方向，具有散热能耗低，建设周期短，布局灵活等特点。

2、现有技术中的水下数据中心冷却系统，在同一个海水泵模块上设置出水口和进水口，为了减少海洋生物在出水口和进水口附着，出水口和进水口可以通过阀门的调整进行互换，使得出水口处的海洋生物被冲下。但是当水下数据中心的冷却需求较高时，需要布置多个海水泵模块进行抽水降温。为了避免海洋生物跟随海水进去到冷却系统管道内部，在海水泵模块的出水口和进水口处均需要安装有过滤器。当已有的冷却水系统内的海水泵模块无法满足水下数据中心的冷却需求时，需要在冷却水系统中并联设置多组海水泵模块，来增加冷却水系统内的海水流量，提升冷却水系统的冷却功率。当设置多于两组海水泵模块时，冷却水系统内需要布置大量过滤器、海水泵、阀门和温度压力传感器，使得冷却水系统整体结构复杂，管线布置冗余复杂，系统故障率较高，维护成本较高。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的冷却水系统内结构复杂，管线布置冗余复杂的缺陷，从而提供一种水下冷却系统及其运行方法、水下数据中心。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种水下冷却系统，包括：

3、第一泵模块，其上设置有第一进流管路和第一回流管路，第一进流管路上安装有第一泵本体；

4、第二泵模块，其上设置有第二进流管路和第二回流管路，第二进流管路上安装有第二泵本体；

5、冷凝器模块，其上设置有进水口和出水口，第一泵本体和第二泵本体均与进水口连通，第一回流管路和第二回流管路均与出水口连通；

6、第一进流管路的入口端安装有第一过滤器，第二进流管路的入口端安装有第二过滤器，第一回流管路的出口端连通在第一进流管路上，第二回流管路的出口端连通在第二进流管路上，第一回流管路上设置有第一阀体，第二回流管路上设置有第二阀体。

7、可选地，冷凝器模块内并联安装有多组换热器，多组换热器的进口均与进水口连通，多组换热器的出口均与出水口连通。

8、可选地，进水口与换热器之间安装有流量计。

9、可选地，第一进流管路的入口端并联安装有多组第一过滤器；

10、和/或第二进流管路的入口端并联安装有多组第二过滤器。

11、可选地，进水口下游管路上连通有第一支路，出水口上游管路上连通有第二支路。

12、可选地，第一泵本体的出口端、第二泵本体的出口端、第一回流管路的入口端和第二回流管路的入口端均安装有控制阀体。

13、本发明还提供一种水下冷却系统的运行方法，应用本发明所述的水下冷却系统，包括以下步骤：

14、步骤1：关闭第一阀体，打开第二阀体，启动第一泵本体，保持第二泵本体关闭，控制水从第一进流管路进入到第一泵模块内，并进入冷凝器模块完成冷却工作后，从第二回流管路流入至第二进流管路并排出；

15、步骤2：关闭第二阀体，打开第一阀体，保持第一泵本体关闭，启动第二泵本体，控制水从第二进流管路进入到第二泵模块内，并进入冷凝器模块完成冷却工作后，从第一回流管路流入至第一进流管路并排出；

16、步骤1和步骤2交替运行，且交替运行的时间间隔为预设时间。

17、可选地，判断冷凝器模块的运行冷却功率是否小于冷却需求功率；

18、若小于，则在第一进流管路上的入口端并联加装另一第一过滤器。

19、可选地，判断冷凝器模块的运行冷却功率是否小于冷却需求功率；

20、若小于，则在第二进流管路上的入口端并联加装另一第二过滤器。

21、本发明还提供一种水下数据中心，具有本发明所述的水下冷却系统。

22、本发明技术方案，具有如下优点：

23、1.本发明提供的水下冷却系统，包括：第一泵模块，其上设置有第一进流管路和第一回流管路，第一进流管路上安装有第一泵本体；第二泵模块，其上设置有第二进流管路和第二回流管路，第二进流管路上安装有第二泵本体；冷凝器模块，其上设置有进水口和出水口，第一泵本体和第二泵本体均与进水口连通，第一回流管路和第二回流管路均与出水口连通；第一进流管路的入口端安装有第一过滤器，第二进流管路的入口端安装有第二过滤器，第一回流管路的出口端连通在第一进流管路上，第二回流管路的出口端连通在第二进流管路上，第一回流管路上设置有第一阀体，第二回流管路上设置有第二阀体。

24、通过设置第一泵模块和第二泵模块两组泵模块，在水下冷却系统工作时，第一泵模块与第二泵模块交替运行，当第一泵模块或第二泵模块运行功率无法满足水下数据中心的冷却需求功率时，通过在第一回流管路的入口端并联第一过滤器或在第二回流管路的入口端并联第二过滤器，即可增加进入到水下冷却系统中的水流量，无需额外设置水流管路、泵本体、传感器等设备，能够大大简化水下冷却系统的管线布局，缩小水下冷却系统的整体尺寸，减少系统内的部件数量和控制点位数量，减小水下冷却系统大功率运行时的故障率。

25、2.本发明提供的水下冷却系统，通过将流量计设置在进水口与换热器之间，利用一台流量计来监控进入到冷凝器模块内的总流量，用来衡量水下冷却系统的冷却效率，无需分别为每个泵模块或过滤器对应设置流量计，减少流量计的使用数量，简化水下冷却系统的布局结构。

26、3.本发明提供的水下冷却系统的运行方法，应用本发明的水下冷却系统，包括以下步骤：步骤1：关闭第一阀体，打开第二阀体，启动第一泵本体，保持第二泵本体关闭，控制水从第一进流管路进入到第一泵模块内，并进入冷凝器模块完成冷却工作后，从第二回流管路流入至第二进流管路并排出；步骤2：关闭第二阀体，打开第一阀体，保持第一泵本体关闭，启动第二泵本体，控制水从第二进流管路进入到第二泵模块内，并进入冷凝器模块完成冷却工作后，从第一回流管路流入至第一进流管路并排出；步骤1和步骤2交替运行，且交替运行的时间间隔为预设时间。第一泵本体工作时，水流从第一进流管流入，从第二进流管流出，对第二进流管上的第二过滤器进行反冲洗，第二泵本体工作时，水流从第二进流管流入，从第一进流管流出，对第一进流管上的第一过滤器进行反冲洗。通过对过滤器进行反冲洗，能够将过滤器上附着的微生物的从过滤器的滤网上冲下，减少过滤器上微生物的附着，增加水下数据中心冷媒系统的换热装置的换热效率。

技术特征：

1.一种水下冷却系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水下冷却系统，其特征在于，所述冷凝器模块(3)内并联安装有多组换热器(13)，多组所述换热器(13)的进口均与所述进水口连通，多组所述换热器(13)的出口均与所述出水口连通。

3.根据权利要求2所述的水下冷却系统，其特征在于，所述进水口与所述换热器(13)之间安装有流量计(12)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的水下冷却系统，其特征在于，所述第一进流管路的入口端并联安装有多组所述第一过滤器(4)；

5.根据权利要求1至3任一项所述的水下冷却系统，其特征在于，所述进水口下游管路上连通有第一支路(10)，所述出水口上游管路上连通有第二支路(11)。

6.根据权利要求1至3任一项所述的水下冷却系统，其特征在于，所述第一泵本体(6)的出口端、所述第二泵本体(7)的出口端、所述第一回流管路的入口端和所述第二回流管路的入口端均安装有控制阀体。

7.一种水下冷却系统的运行方法，其特征在于，应用权利要求1至6任一项所述的水下冷却系统，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的水下冷却系统的运行方法，其特征在于，判断冷凝器模块(3)的运行冷却功率是否小于冷却需求功率；

9.根据权利要求7所述的水下冷却系统的运行方法，其特征在于，判断冷凝器模块(3)的运行冷却功率是否小于冷却需求功率；

10.一种水下数据中心，其特征在于，具有权利要求1至6任一项所述的水下冷却系统。

技术总结
本发明涉及水下数据中心冷却系统技术领域，具体涉及一种水下冷却系统及其运行方法、水下数据中心。水下冷却系统，包括：第一泵模块、第二泵模块和冷凝器模块。在水下冷却系统工作时，第一泵模块与第二泵模块交替运行，当第一泵模块或第二泵模块运行功率无法满足水下数据中心的冷却需求功率时，通过在第一回流管路的入口端并联第一过滤器或在第二回流管路的入口端并联第二过滤器，即可增加进入到水下冷却系统中的水流量，无需额外设置水流管路、泵本体、传感器等设备，能够大大简化水下冷却系统的管线布局，缩小水下冷却系统的整体尺寸，减少系统内的部件数量和控制点位数量，减小水下冷却系统大功率运行时的故障率。

技术研发人员：傅荣荣,胡珍贵,陈泽斌,程伟锋,蔡豫,陈希恰,苏洋,魏法军,申万秋
受保护的技术使用者：深圳海兰云数据中心科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14