數據中心冷卻系統及冷卻方法與流程

本公開涉及數據中心冷卻，更具體地，涉及一種數據中心冷卻系統及冷卻方法。

背景技術：

1、數據中心是承載數字信息技術業務及人工智能業務的基礎平臺，是云計算、大數據及人工智能等業務的關鍵支撐。通常，機房風冷系統與液冷系統根據特冷服務器系統初始散熱需求分別獨立規劃設計、獨立控制，風冷系統設備與液冷系統設備均在規劃設計階段按某一固定的風液冷卻比例進行選型設計。

2、在實現本公開構思的過程中，發明人發現相關技術中至少存在如下問題：當服務器系統液冷與風冷比例根據業務需求發生較大變化時，原規劃的機房風冷系統、液冷系統無法適配服務器部署要求，均需進行大規模改造，導致業務應用靈活性受限以及投改造成本高的問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本公開提供了一種數據中心冷卻系統和冷卻方法。

2、本公開的一個方面提供了一種包括風冷冷卻模塊、液冷冷卻模塊、機柜模塊，還包括：

3、調節閥組合模塊，包括第一調節閥和第二調節閥，第一調節閥的一端與第二調節閥的一端通過供液管道并聯連接；第一調節閥的另一端與風冷冷卻模塊的第一側通過供液管道連接，第二調節閥的另一端與液冷冷卻模塊的第一側通過供液管道連接，第一調節閥與第二調節閥之間具有連鎖控制作用，調節閥組合模塊被配置為基于連鎖控制作用，動態調整向風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊提供的冷卻液的比例；

4、其中，風冷冷卻模塊的第二側與機柜模塊連接，風冷冷卻模塊被配置為對機柜模塊內的服務器通過風冷進行散熱；

5、液冷冷卻模塊的第二側通過液冷管道與機柜模塊連接，液冷冷卻模塊被配置為對機柜模塊內的服務器通過液冷進行散熱；風冷冷卻模塊與液冷冷卻模塊通過調節閥組合模塊并聯設置。

6、根據本公開的實施例，風冷冷卻模塊包括水氟換熱單元和風墻冷卻單元，其中，水氟換熱單元包括：

7、第一板式換熱器，與第一調節閥的另一端通過供液管道連接，被配置為實現冷卻液與氟之間的熱量交換；

8、制冷劑泵，一端與第一板式換熱器的另一端連接，另一端與風墻冷卻單元連接，被配置為驅動制冷劑的循環流動；

9、變頻壓縮機，一端與第一板式換熱器連接，另一端與風墻冷卻單元連接，被配置為調控風墻冷卻單元轉速，以穩定回風溫度。

10、根據本公開的實施例，風墻冷卻單元包括：

11、第一主管道，包括供制冷劑主管道和回制冷劑主管道，供制冷劑主管道與制冷劑泵連接，回制冷劑主管道與變頻壓縮機連接；

12、至少一組第一支管道，每組第一支管道包括供制冷劑支管道和回制冷劑支管道，供制冷劑支管道的一端與供制冷劑主管道連接，回制冷劑支管道的一端與回制冷劑主管道連接；

13、風墻冷卻子單元，一端分別與供制冷劑支管道和回制冷劑支管道連接，另一端與機柜模塊連接，被配置為對機柜模塊的服務器提供冷卻風；

14、根據本公開的實施例，液冷冷卻模塊包括：

15、第二板式換熱器，與第二調節閥的另一端通過供液管道連接，被配置為實現冷卻液與液體介質之間的熱量交換；

16、液冷變頻循環泵，一端與第二板式換熱器連接，另一端通過液冷管道與機柜模塊連接。

17、根據本公開的實施例，液冷管道包括：

18、第二主管道，包括供液主管道和回液主管道，通過供液主管道將液冷變頻循環泵與機柜模塊連接，通過回液主管道將第二板式換熱器與機柜模塊連接；

19、至少一組第二支管道，每組第二支管道包括供液支管道和回液支管道，供液支管道的一端與供液主管道連接，另一端與機柜模塊中的機柜連接；回液支管道的一端與回液主管道連接，另一端與機柜模塊中的機柜連接。

20、根據本公開的實施例，系統還包括：

21、冷源模塊，通過供液管道與調節閥組合連接，通過回液管道分別與風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊連接，冷源模塊被配置為分別向風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊提供冷卻液。

22、根據本公開的實施例，系統還包括：

23、室外變頻循環泵，被配置于冷源模塊與調節閥組合模塊之間，以驅動冷源模塊中的冷卻液分配至風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊。

24、根據本公開的實施例，系統還包括：

25、第三調節閥，被配置為獨立調整向液冷冷卻模塊中提供的冷卻液的流量；

26、第四調節閥，被配置為獨立調整向水氟換熱單元中提供的冷卻液的流量。

27、根據本公開的實施例，第一調節閥、第二調節閥、第三調節閥和第四調節閥均被配置為電動兩通調節閥。

28、本公開的另一個方面提供了一種一種數據中心冷卻方法，其特征在于，方法包括：

29、響應于接收到的工作信號，啟動數據中心冷卻系統，采集從機柜模塊中回流至液冷冷卻模塊的冷卻液溫度，計算液冷冷卻模塊中供回液的溫度差值；

30、采集風冷冷卻模塊中的風墻冷卻單元的溫度值；

31、在確定溫度差值和溫度值均不在設定范圍內的情況下，基于預設的液冷與風冷的冷卻比例，基于調節閥組合模塊中第一調節閥與第二調節閥的連鎖控制，動態調整向風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊提供的冷卻液的比例，以實現基于預設的液冷與風冷的冷卻比例，對機柜模塊進行風冷液冷混合冷卻，其中，數據中心冷卻系統是根據上述任一項的系統得到的。

32、根據本公開的實施例，通過采用調節閥組合模塊將風冷冷卻模塊與液冷冷卻模塊相結合，可以通過基于連鎖控制作用的調節閥組合，在總的散熱需求不變的情況下，動態調整向風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊提供的冷卻液的比例，共同對機柜模塊進行冷卻。至少部分地克服在服務器系統風冷與液冷比例根據業務需求發生較大變化時，均需對原規劃的風冷與液冷系統進行大規模改造，導致業務應用靈活性受限以及改造成本高的技術問題，進而達到了在服務器系統風冷與液冷比例根據業務需求發生較大變化時，基于連鎖控制作用，動態調整向風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊提供的冷卻液的比例，快速響應業務需求多變的情況，滿足服務器部署場景的需求，無需進行大范圍的改造的技術效果。

技術特征：

1.一種數據中心冷卻系統，包括風冷冷卻模塊（1）、液冷冷卻模塊（2）、機柜模塊（3），其特征在于，還包括：

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述風冷冷卻模塊（1）包括水氟換熱單元（11）和風墻冷卻單元（12），其中，水氟換熱單元（11）包括：

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述風墻冷卻單元（12）包括：

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述液冷冷卻模塊（2）包括：

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述液冷管道（23）包括：

6.根據權利要求1~5任一項所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述第一調節閥（41）、第二調節閥（42）、第三調節閥（13）和第四調節閥（14）均被配置為電動兩通調節閥。

10.一種數據中心冷卻方法，其特征在于，所述方法包括：

技術總結
本公開提供了一種數據中心冷卻系統和冷卻方法，應用于數據中心冷卻技術領域。該系統包括風冷冷卻模塊、液冷冷卻模塊、機柜模塊，調節閥組合模塊，包括第一調節閥和第二調節閥，第一調節閥的一端與第二調節閥的一端通過供液管道并聯連接；第一調節閥的另一端與風冷冷卻模塊的第一側通過供液管道連接，第二調節閥的另一端與液冷冷卻模塊的第一側通過供液管道連接，調節閥組合模塊被配置為基于連鎖控制作用，動態調整向風冷冷卻模塊和液冷冷卻模塊提供的冷卻液的比例；其中，風冷冷卻模塊的第二側與機柜模塊連接；液冷冷卻模塊的第二側通過液冷管道與機柜模塊連；風冷冷卻模塊與液冷冷卻模塊通過調節閥組合模塊并聯設置。

技術研發人員：谷長城,梁飛,王凱,王國君
受保護的技術使用者：京東科技信息技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13