一种水下数据中心冷却系统及其运行方法与流程

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

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运行时，通过海水泵将海水抽取到冷凝器模块的换热器管路内，通过海水在冷却管路内流动带走水下数据中心中的热量以对水下数据中心设备进行降温。为了减少海洋生物在出水口和进水口附着，在同一个海水泵模块上设置出水口和进水口，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。当冷凝器模块内的某一换热器发生故障无法工作时，无法对换热器故障导致的水下数据中心冷却功率不足，使得水下数据中心及其冷却系统必须进行停机维护，影响水下数据中心连续运行的稳定性。

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水下数据中心冷却系统的冷凝器模块内某一换热器发生故障时水下数据中心及其冷却系统必须进行停机维护的缺陷，从而提供一种水下数据中心冷却系统及其运行方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种水下数据中心冷却系统，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，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；

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一三通阀，第二回流管路上设置有第二三通阀。

7、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；

8、和/或第二进流管路的入口端并联安装有多组第二过滤器。

9、可选地，换热器的进口与进水口之间的管路上连通有第一支路，换热器的出口与出水口之间的管路上连通有第二支路。

10、可选地，冷凝器模块的进水口和出水口处均设置有控制阀。

11、可选地，冷凝器模块的进水口与换热器之间的管路上安装有流量计。

12、本发明还提供一种水下数据中心冷却系统运行方法，应用本发明所述的水下数据中心系统，包括以下步骤：

13、启动第一泵本体，关闭第二泵本体，控制水从第一进流管路进入冷凝器模块，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；

14、关闭第一泵本体，启动第二泵本体，控制水从第二进流管路进入冷凝器模块，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；

15、第一泵本体与第二泵本体交替启动运行，且交替运行的时间间隔为预设时间；

16、当冷凝器模块内某一组换热器无法正常工作时，控制第一泵本体和第二泵本体同时启动，控制水从第一进流管路和第二进流管进入冷凝器模块，完成冷却工作后，从第一回流管路和第二回流管通过第一三通阀和/或第二三通阀排出。

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、可选地，还包括以下步骤：

22、第一泵本体和第二泵本体同时启动时，对无法正常工作的换热器进行维护，维护完成后，关闭第一泵本体或第二泵本体，恢复第一泵本体与第二泵本体交替启动运行。

23、可选地，维护包括对换热器进行维修或对换热器进行更换。

24、本发明技术方案，具有如下优点：

25、1.本发明提供的水下数据中心冷却系统，通过在第一回流管路上安装第一三通阀，使得第一回流管路中的水流能够进入第一进流管路内，对第一进流管路入口端的第一过滤器进行反冲洗，也能够控制第一回流管路中的水流不经过第一进流管路，直接从第一三通阀处排出。在第二回流管路上安装第二三通阀，使得第二回流管路中的水流能够进入第二进流管路内，对第二进流管路入口端的第二过滤器进行反冲洗，也能够控制第二回流管路中的水流不经过第一进流管路，直接从第二三通阀处排出。水下数据中心冷却系统运行过程中，系统正常运行时第一泵本体与第二泵本体交替运行。在冷凝器模块内某一换热器出现故障时，在第一泵本体或第二泵本体单独运行的情况下，无法满足数据中心的运行需求，此时可以控制第一泵本体和第二泵本体同时启动，控制水从第一进流管路和第二进流管进入冷凝器模块，完成冷却工作后，从第一回流管路和第二回流管通过第一三通阀和/或第二三通阀排出。使得换热器出现故障时水下数据中心仍能够正常运行，水下数据中心无需停机即可对无法正常工作的换热器进行维护，维持水下数据中心的长时间稳定运行。

26、2.本发明提供的水下数据中心冷却系统运行方法，应用本发明的水下数据中心系统，包括以下步骤：启动第一泵本体，关闭第二泵本体，控制水从第一进流管路进入冷凝器模块，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；关闭第一泵本体，启动第二泵本体，控制水从第二进流管路进入冷凝器模块，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；第一泵本体与第二泵本体交替启动运行，且交替运行的时间间隔为预设时间；当冷凝器模块内某一组换热器无法正常工作时，控制第一泵本体和第二泵本体同时启动，控制水从第一进流管路和第二进流管进入冷凝器模块，完成冷却工作后，从第一回流管路和第二回流管通过第一三通阀和/或第二三通阀排出。使得换热器出现故障时水下数据中心仍能够正常运行，水下数据中心无需停机即可对无法正常工作的换热器进行维护，维持水下数据中心的长时间稳定运行。

技术特征：

1.一种水下数据中心冷却系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水下数据中心冷却系统，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)；

3.根据权利要求1或2所述的水下数据中心冷却系统，其特征在于，所述换热器(13)的进口与所述进水口之间的管路上连通有第一支路(10)，所述换热器(13)的出口与所述出水口之间的管路上连通有第二支路(11)。

4.根据权利要求1或2所述的水下数据中心冷却系统，其特征在于，所述冷凝器模块(3)的进水口和出水口处均设置有控制阀。

5.根据权利要求1或2所述的水下数据中心冷却系统，其特征在于，所述冷凝器模块(3)的进水口与所述换热器(13)之间的管路上安装有流量计(12)。

6.一种水下数据中心冷却系统运行方法，其特征在于，应用权利要求1至5任一项所述的水下数据中心系统，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的水下数据中心冷却系统运行方法，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；

8.根据权利要求6所述的水下数据中心冷却系统运行方法，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6至8任一项所述的水下数据中心冷却系统运行方法，其特征在于，还包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的水下数据中心冷却系统运行方法，其特征在于，所述维护包括对换热器(13)进行维修或对换热器(13)进行更换。

技术总结
本发明涉及水下数据中心冷却系统技术领域，具体涉及一种水下数据中心冷却系统及其运行方法。水下数据中心冷却系统包括第一泵模块、第二泵模块和冷凝器模块。在冷凝器模块内某一换热器出现故障时，在第一泵本体或第二泵本体单独运行的情况下，无法满足数据中心的运行需求，此时可以控制第一泵本体和第二泵本体同时启动，控制水从第一进流管路和第二进流管进入冷凝器模块，完成冷却工作后，从第一回流管路和第二回流管通过第一三通阀和/或第二三通阀排出。使得换热器出现故障时水下数据中心仍能够正常运行，水下数据中心无需停机即可对无法正常工作的换热器进行维护，维持水下数据中心的长时间稳定运行。

技术研发人员：胡珍贵,傅荣荣,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