CN114901037B - 浸没式液冷装置及其液冷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及浸没式液冷装置及其液冷方法,包括浸没柜,浸没柜上设置有进液口和出液口,从进液口到出液口之间依次连通有导液腔、冷却腔和出液腔;导液腔与冷却腔的交界处为第一交界面,第一交界面处设置有多个压力传感器,冷却腔的侧壁上至少设置有两个温度传感器,温度传感器均位于冷却腔内的冷却液液面以下;进液口与出液口成对设置,且至少设置两对,每对进液口和出液口对应连接一个冷液分配单元,压力传感器按照与进液口的距离就近分配给进液口,且压力传感器与冷液分配单元通信连接。采用浸没式液冷装置及其液冷方法,能够对服务器进行针对性的散热,实现了散热的精确控制,以消除局部热点,从而优化冷却液内部的流场。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域,特别是涉及一种浸没式液冷装置及其液冷方法。
背景技术
随着中国信息化社会的快速发展,数据中心投资力度逐渐加大,数据中心的发展也进入到一个新的阶段。同时国家的“碳达峰、碳中和”的能源策略,对数据中心的能耗提出了新的要求,因此探索新型的数据中心节能策略,减少数据中心能耗,对数据中心发展具有重要意义。
液冷是指使用高比热容的液体作为热量传输的工质满足服务器等IT设备散热需求的冷却方式,目前比较流行的方式是将服务器浸没在特殊设计的箱体中,而后通过管路将冷却液引出,通过CDU(CoolantDistributionUnits,冷液分配装置)进行换热,这种换热方式对于液冷数据中心具有很好的应用前景,但是现有技术的浸没式液冷技术的冷却精度低,散热效率不高。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高冷却精度的浸没式液冷装置及其液冷方法。
一方面,提供一种浸没式液冷装置,包括浸没柜,所述浸没柜上设置有进液口和出液口,从所述进液口到所述出液口之间依次连通有导液腔、冷却腔和出液腔;所述导液腔与所述冷却腔的交界处为第一交界面,所述第一交界面处设置有多个压力传感器,所述冷却腔的侧壁上至少设置有两个温度传感器,所述温度传感器均位于所述冷却腔内的冷却液液面以下;所述进液口与所述出液口成对设置,且至少设置两对,每对所述进液口和出液口对应连接一个冷液分配单元,多个所述压力传感器按照与所述进液口的距离就近分配给所述进液口,且所述压力传感器均与其相对应的所述进液口相连接的冷液分配单元通信连接;当服务器放置在所述浸没柜上时,所述第一交界面与服务器的底面之间的距离足以改变所述第一交界面底部的冷却液流动的压力。
在其中一个实施例中,所述浸没柜的底部设置有导液板,所述导液板将所述浸没柜的内部分为所述导液腔和所述冷却腔,所述导液板上设置有多个第一导液口,所述导液腔和所述冷却腔通过所述第一导液口相连通。
在其中一个实施例中,多个所述压力传感器和多个所述第一导液口均在所述导液板上呈矩形阵列布置,且多个所述压力传感器和多个所述第一导液口均按排分组,一个服务器的宽度至少覆盖一排所述压力传感器和一排所述第一导液口。
在其中一个实施例中,每个所述进液口与所述导液腔之间均设置有进液腔,所述进液腔与所述进液口相连通,所述进液腔与所述导液腔的交界处设置有多个第二导液口,所述进液腔与所述导液腔通过所述第二导液口相连通。
在其中一个实施例中,所述出液腔设置在所述浸没柜的侧面,所述出液腔的顶部设置有开口,所述出液腔与所述冷却腔通过所述开口相连通,且所述开口的高度低于所述浸没柜的高度。
在其中一个实施例中,还包括箱体,所述浸没柜、冷液分配单元、所述浸没柜与所述冷液分配单元之间的管路一体化集成连接于所述箱体上。
另一方面,提供了一种液冷方法,所述方法包括:
获取一组压力传感器的压力均值,并计算预设压力值与所述压力均值的压力差值;
当所述压力差值大于等于第一压力阈值时,确定与该组压力传感器相应的冷液分配单元,并执行该冷液分配单元的功率增大指令;
等待预设时间,获取温度传感器的温度均值,并计算预设温度值与所述温度均值的温度差值;
判断所述温度差值是否小于第一温度阈值;若所述温度差值小于所述第一温度阈值,则遍历下一组压力传感器;若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则继续执行该冷液分配单元的功率增大指令。
在其中一个实施例中,所述若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则继续执行该冷液分配单元的功率增大指令,具体包括:
若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则判断与该组压力传感器相应的冷液分配单元的功率是否达到功率阈值;
若与该组压力传感器相应的冷液分配单元的功率达到功率阈值,则触发报警信号;
若与该组压力传感器相应的冷液分配单元的功率未达到功率阈值,则继续执行该冷液分配单元的功率增大指令,然后返回等待预设时间,获取温度传感器的温度均值,继续执行。
在其中一个实施例中,所述液冷方法还包括:
当所述压力差值小于第一压力阈值时,判断与该组压力传感器相应的冷液分配单元是否接受过功率增大指令;
若与该组压力传感器相应的冷液分配单元接受过功率增大指令,则保持功率不变,遍历下一组压力传感器;
若与该组压力传感器靠近的冷液分配单元未接受过功率增大指令,则执行该冷液分配单元的功率减小指令。
在其中一个实施例中,所述执行该冷液分配单元的功率减小指令后,还包括:
等待预设时间,获取温度传感器的温度均值,并计算预设温度值与所述温度均值的温度差值;
判断所述温度差值是否小于第一温度阈值,若所述温度差值小于所述第一温度阈值,则遍历下一组压力传感器;若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则计算所有压力传感器的压力均值和所有温度传感器的温度均值。
判断是否所有压力传感器的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器的温度均值大于等于第二温度阈值;
若所有压力传感器的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器的温度均值大于等于第二温度阈值,则触发告警信号;
若所有压力传感器的压力均值小于第二压力阈值且所有温度传感器的温度均值小于第二温度阈值,则遍历下一组压力传感器。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
1.通过压力传感器和温度传感器的配合,能够实时感知浸没柜内部冷却液的状态参数,包括压力参数和温度参数,根据这些状态参数能够得到冷却液流场的状态,包括压力状态和温度状态,然后根据压力状态和温度状态调节冷液分配单元的功率,能够对服务器进行针对性的散热,实现了散热的精确控制,以消除局部热点,从而优化冷却液内部的流场,实现了自动化的调节浸没柜的散热能力,提高了散热效率,还实现了散热资源的合理利用,降低了散热成本。
2.浸没柜、冷液分配单元、浸没柜与冷液分配单元之间的管路集成连接于箱体上,结构简单,减小了***的复杂度,提高了***的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的浸没式液冷装置的结构示意图;
图2是本发明的浸没式液冷装置的浸没柜的线框图;
图3是图2中A处的局部放大结构示意图;
图4是本发明的浸没式液冷装置的导液板的结构示意图;
图5是本发明的浸没式液冷装置的剖视图及冷却液流向示意图;
图6是本发明的浸没式液冷装置的线框图;
图7是本发明的液冷方法的第一方法流程图;
图8是本发明的液冷方法的第二方法流程图。
说明书附图标记说明:
1、浸没柜;2、进液口;3、出液口;4、导液腔;5、冷却腔;6、出液腔;7、压力传感器;8、温度传感器;9、冷液分配单元;10、导液板;11、第一导液口;12、进液腔;13、第二导液口;14、开口;15、箱体;16、挂耳;17、限位卡槽;18、一次侧进液口;19、一次侧出液口;20、二次侧进液口;21、二次侧出液口。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
为了提高服务器的散热效果,目前比较流行的方式是将服务器浸没在特殊设计的箱体中,而后通过管路将冷却液引出,通过CDU进行换热,这种换热方式对于液冷数据中心具有很好的应用前景,但是现有技术的浸没式液冷技术的制冷精确度不高。为了提高液冷技术的散热效率,本发明提出了一种浸没式液冷装置及其液冷方法,通过压力传感器以及温度传感器,能够采集到整个流场的状态参数,根据这些状态参数能够有效地识别到需要散热的服务器;然后对与需要散热的服务器相应的冷液分配单元进行有针对性的功率调控;不仅能够提高散热精度,而且还能够提高散热效率,提高散热资源的利用率,降低冷却成本。
实施例一
提供一种浸没式液冷装置,参照图1~图6所示。
具体工作原理为:其中某些压力传感器7采集到的压力值异常,且压力均值超过第一压力阈值时,说明这些压力传感器7的上方放置了服务器,那么需要增大该服务器处冷却液的流动速率,以提高散热能力,因此确定与这些压力传感器7相对应的进液口1,然后压力传感器7的异常信号传输给与该进液口1相对应的冷液分配单元9,冷液分配单元9接收到压力传感器7的异常信号后执行功率增大指令,该进液口的冷却液流速增大,以提高对该服务器的散热能力,冷液分配单元9的功率增大一段时间后,温度传感器8采集冷却液的温度数据,根据温度数据判断服务器温度是否正常,如果异常,继续增大该冷液分配单元9的功率,直至温度传感器8采集的温度数据正常。
浸没式液冷装置,包括浸没柜1,所述浸没柜1上设置有进液口2和出液口3,从所述进液口2到所述出液口3之间依次连通有导液腔4、冷却腔5和出液腔6;所述导液腔4与所述冷却腔5的交界处为第一交界面,所述第一交界面处设置有多个压力传感器7,所述冷却腔5的侧壁上至少设置有两个温度传感器8,所述温度传感器8均位于所述冷却腔5内的冷却液液面以下;所述进液口2与所述出液口3成对设置,且至少设置两对,每对所述进液口2和出液口3对应连接一个冷液分配单元9,多个所述压力传感器7按照与所述进液口2的距离就近分配给所述进液口2,且所述压力传感器7均与其相对应的所述进液口2相连接的冷液分配单元9通信连接;当服务器放置在所述浸没柜1上时,所述第一交界面与服务器的底面之间的距离足以改变所述第一交界面底部的冷却液流动的压力。
浸没式液冷装置的主要工作原理是将服务器直接浸没在冷却液中,通过流动的冷却液对服务器进行散热,冷却热与服务器进行热量交换,将服务器中所释放的热量带走。冷却液与服务器进行热量交换后会变成热液,冷液分配单元9负责将热量交换后的热液重新进行冷却,变成冷却液,且提供给冷却液在浸没柜1中流动的动力。
如图6所示,冷液分配单元9包括一次侧进液口18、一次侧出液口19、二次侧进液口20和二次侧出液口21。一次侧是外界的冷却液与冷液分配单元9进行交换的一侧,外界的冷却液通过一次侧进液口18进入冷却液分配单元,然后在冷液分配单元9进行一次侧和二次侧的热量交换,热量交换后通过一次侧出液口19流出,并且经过一次侧出液口19流出的冷却液变成热液;二次侧进液口20与浸没柜1上的出液口3相连通,二次侧出液口21与浸没柜1上的进液口2相连通,浸没柜1内的冷却液与服务器进行热量交换后,冷却液变成热液,通过出液口3、二次侧进液口20流入冷液分配单元9,热液在冷液分配单元9中进行热量交换后,变成冷却液,然后又通过进液口2、二次侧出液口21进入浸没柜1,实现冷却液的循环冷却。冷却液通过进液口2进入浸没柜1后,经过导液腔4,然后从导液腔4进入冷却腔5,冷却液在冷却腔5内与服务器进行热量交换后,最后进入出液腔6,通过出液口3回到冷液分配单元9。
如图1所示,浸没柜1的形状可以根据实际的应用场景进行设置,如圆柱形、长方体形、正方体形等形状均可,优选的,浸没柜1的形状采用长方体形,因为一般的服务器的形状是长方体形的,长方体形的浸没柜1容易放置服务器,节省空间,提高空间的利用率。
冷却液的流动方向可以是沿浸没柜1由下往上流动、由上往下流动、由左往右流动、或者其它组合方向的流动均可,优选的,冷却液的流动方向采用由下往上的流动方向,该流动方向的散热效率较高,且易于布置温度传感器8和压力传感器7,结构较为简单,以下实施例均采用此流动方向进行说明。按照由下往上的流动方向,将进液口2设置于浸没柜1的底部,冷却腔5位于导液腔4的上方,冷却液从进液口2进入导液腔4,依次往上流动,到达冷却腔5,最后冷却液通过冷却腔5的顶部进入出液腔6,再通过出液口3进入冷液分配单元9,如图5所示。
导液腔4与冷却腔5的交界处为第一交界面,所述第一交界面处设置多个压力传感器7,当服务器放置在浸没柜1内时,服务器的底面靠近第一交界面,会改变冷却液从导液腔4通过第一导液口11进入冷却腔5的压力,因此在第一交界面处设置多个压力传感器7,如果第一交界面处某个地方的压力传感器7所采集到的压力突然增大,且超过第一压力阈值,则说明此处放置了服务器,因此通过压力传感器7所采集的状态参数便可以判断该压力传感器7附近是否存在服务器,以便于针对该服务器增大与该压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率,便可以有针对性的散热,不仅提高了散热效率,而且还可以降低成本,只需要增大与该压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率即可。
冷却腔5的侧壁上设置温度传感器8,通过温度传感器8便可以采集冷却液的温度数据,根据温度参数得到流场的温度状态,如果冷却液的温度过高,则说明服务器的温度过高,也就是服务器与冷却液的热量交换能力差,需要加强散热能力,提高冷液分配单元9的功率,以提高冷却液的流速,进一步提高服务器与冷却液的热量交换能力;如果冷却液的温度处于正常状态,则说明服务器的温度正常,不需要提高冷液分配单元9的功率。为了温度传感器8能够有效的测量冷却液的温度,温度传感器8要置于冷却液液面以下,一般是布置在靠近开口14的冷却腔5的内壁上,如图3所示。
进液口2与出液口3成对设置,且一对进液口2与出液口3对应一个冷液分配单元9,冷液分配单元9的数量根据实际散热情况来设置,优选的,冷液分配单元9设置两个,与此相对应的设置两对进液口2与出液口3,每对进液口2与出液口3连接一个冷液分配单元9。一对进液口2与出液口3对应一个冷液分配单元9,因此如果通过压力传感器7检测到压力均值超过第一压力阈值时,然后经过温度值判断后需要增大与该压力传感器7所对应的进液口2的冷却液的流速,则需提高与该进液口2相连接的冷液分配单元9的功率,便可以提高服务器与冷却液的热量交换能力。
优选的,压力传感器7按照浸没柜1所能容纳的服务器的数目分组,例如浸没柜1最多能容纳4个浸没柜1,则压力传感器7可以分为1~4组,进一步地,压力传感器7按照浸没柜1所能容纳的服务器的最大数目分组,例如浸没柜1最多能容纳4个浸没柜1,则压力传感器7分为4组,这样一组压力传感器7对应一个服务器,可以有效地采取针对性的散热方式,消除局部热点,在提高散热能力的前提下,还能够做到资源的合理利用,降低了成本。进一步地,当服务器放置在浸没柜1的正中间时,服务器下方的压力传感器7也位于正中间,那么该组压力传感器7与两个进液口1的距离相等,且距离较远,可以选择使该组压力传感器7同时分配给两个进液口1,那么与这两个进液口1相连的冷液分配单元9都可以对中间的服务器进行散热;或者,每个浸没柜1所能容纳的服务器的最大数目设定偶数,那么压力传感器7也是偶数组,方便设置两个进液口1的压力传感器7的分组。
压力传感器7按照与进液口2的距离就近分配给进液口2,且压力传感器7与冷液分配单元9通信连接。例如浸没柜1设置有两个进液口2,A进液口和B进液口,四组压力传感器7,其中第一组和第二组压力传感器7与A进液口的距离近,第三组和第四组压力传感器7与B进液口的距离近,则第一组和第二组压力传感器7与A进液口相对应的冷液分配单元9相对应,则第三组和第四组压力传感器7与B进液口相对应的冷液分配单元9相对应。如果某组的压力传感器7的压力均值异常,超过了第一压力阈值,则说明此组压力传感器处需要加强冷却液的流速,此组压力传感器7的信号传输给与此组压力传感器7对应的进液口2所连接的冷液分配单元9,冷液分配单元9会执行功率增大指令,以增大与此处最近的进液口2的冷却液的流速,所以需要提高与该进液口2相连接的冷液分配单元9的功率,以提高服务器与冷却液的热量交换能力,实现针对性的散热,消除局部热点,。
冷却液通过进液口2流动至冷却腔5,如果某一组压力传感器7大于等于第一压力阈值,则说明该处放置了服务器,服务器阻挡了其下方通过第一导液口11的冷却液,由于服务器放置到浸没柜1上后,服务器底面距离导液板10的顶面较近,服务器底面距离导液板10顶面的距离足以改变导液板10下方冷却液流动的压力,因此向服务器底面流动的冷却液在服务器底面的阻挡下会产生阻力,所以会出现服务器下方的压力传感器7所采集的压力值大于第一压力阈值的情况,此时与该组压力传感器7距离最近的进液口2增大流量,也就是提高与此进液口2相应的冷液分配单元9的功率,便可以针对此服务器进行有针对性的散热,利用消除局部热点,提高了散热效率。
此外,浸没柜1的内壁上设置有用于挂载服务器的挂耳16,服务器顶部的两侧挂载在浸没柜1上的挂耳16处,且服务器两侧设置有限位卡槽17,起到对服务器的限位作用,防止服务器在与流动的冷却液进行热量交换时产生移动,优选的,限位卡槽17在浸没柜1的内部设置上下两排,上下两排的限位卡槽17在同一个竖直平面内对齐,即,同一个服务器限位在上下两个限位卡槽17中。
在其中一个实施方式中,所述浸没柜1的底部设置有导液板10,所述导液板10将所述浸没柜1的内部分为所述导液腔4和所述冷却腔5,所述导液板10上设置有多个第一导液口11,所述导液腔4和所述冷却腔5通过所述第一导液口11相连通。
浸没柜1的底部设置导液板10,导液板10将浸没柜1的内部分为导液腔4和冷却腔5两部分,导液板10位置也就是第一交界面处,冷却液首先经过导液腔4进行过渡换向,然后经过导液板10上的第一导液口11向上流向冷却腔5,导液板10上的第一导液口11将导液腔4的冷却液进行分流,均匀的向上流动,使得同一水平面的冷却液的流动速率较为均匀,那么同一水平面内的冷却液的流动压力也较为均匀,提高了压力传感器7所采集压力值的准确性。第一导液口11的轴线方向竖直向上,将冷却液向上引流,且第一导液口11的形状设置为圆柱形,符合流体力学特性,便于冷却液的流动。
在其中一个实施方式中,多个所述压力传感器7和多个所述第一导液口11均在所述导液板10上呈矩形阵列布置,且多个所述压力传感器7和多个所述第一导液口11均按排分组,一个服务器的宽度至少覆盖一排所述压力传感器7和一排所述第一导液口11。
压力传感器7设置在导液板10上,导液板10位于导液腔4与冷却腔5的交界处,即第一交界面处,因此压力传感器7位于第一交界面处,此处的冷却液的流动速度和流动压力相对较高,可以提高压力传感器7的数据准确性,且压力传感器7布置于导液板10的底面,便于压力传感器7采集压力数据。
压力传感器7和第一导液口11均呈矩形阵列布置,如图4所示,导液板10上相邻两个虚线之间的距离不小于服务器的宽度,只要能保证服务器的宽度能够位于相邻两个虚线之间即可。服务器的宽度至少覆盖一排压力传感器7和一排第一导液口11,优选的,服务器的宽度覆盖一排压力传感器7和三排第一导液口11,具体根据实际情况来确定,包括第一导液口11的数量以及直径等这些考虑因素,目的为了当服务器放置在浸没柜1上时,服务器的底部能够有充足的冷却液流动,以便于采集到该服务器底面下方的压力值,才能够有效的判断该排压力传感器7处是否有服务器存在,以便于有针对性的散热,消除局部热点。如果当服务器放在浸没柜1上时,服务器底面没有覆盖第一导液口11,则服务器放在浸没柜1上时与服务器没有放在浸没柜1上时的压力变化不大,不便于检测是否有服务器存在。
如图4所示,冷液分配单元9设置2个,为A冷液分配单元和B冷液分配单元,A冷液分配单元对应A进液口和A出液口,B冷液分配单元对应B进液口和B出液口,所有的压力传感器7分为四组,每一排分为一组,相邻的两个虚线之间,也就是在一个服务器的宽度内均设置一组压力传感器7和三排第一导液口11,第一组和第二组的压力传感器7距离A冷液分配单元较近,第三组和第四组压力传感器7距离B冷液分配单元较近,因此当服务器放置在浸没柜1上,服务器的底面位于第一组第一导液口11的正上方时,由于服务器底面距离导液板10的顶面较近,服务器底面距离导液板10顶面的距离足以改变导液板10下方冷却液流动的压力,第一组压力传感器7的压力值会增大,且大于第一压力阈值,那么与第一组压力传感器7最近的是A进液口,A进液口对应的是A冷液分配单元,因此可以增大A冷液分配单元的功率,以提高A进液口的冷却液的流速,有针对性的对服务器进行散热,消除局部热点,提高了散热效率,降低了散热成本。
在其中一个实施方式中,每个所述进液口2与所述导液腔4之间均设置有进液腔12,所述进液腔12与所述进液口2相连通,所述进液腔12与所述导液腔4的交界处设置有多个第二导液口13,所述进液腔12与所述导液腔4通过所述第二导液口13相连通。
进液口2如果直接连接导液腔4,容易造成导液腔4内的冷却液流动压力不均匀,会影响压力传感器7的压力采集结果,因此在导液腔4和进液口2之间还设置有进液腔12,流速较高的冷却液首先通过进液口2进入进液腔12,在进液腔12内进行缓冲后通过进液腔12与导液腔4交界处的多个第二导液口13进入导液腔4,第二导液口13也设置为圆柱形,且第二导液口13的轴线垂直于进液腔12与导液腔4的交界面,使得冷却液较为均匀的流入导液腔4。此外,两个冷液分配单元9所连接的进液口2分别设置在浸没柜1的两对侧底部。服务器放入浸没柜1时其长度方向与第二导液口13的轴线垂直设置,通过进液腔12流入导液腔4的冷却液的流动方向沿第二导液口13的轴线方向,两侧的冷却液汇流后通过第一导液口11向上进入冷却腔5,当服务器的长度方向垂直于第二导液口13的方向放入浸没柜1时,更容易通过压力传感器7的压力值来判断与此时的服务器对应的进液口2及冷液分配单元9。
在其中一个实施方式中,所述出液腔6设置在所述浸没柜1的侧面,所述出液腔6的顶部设置有开口14,所述出液腔6与所述冷却腔5通过所述开口14相连通,且所述开口14的高度低于所述浸没柜1的高度。
出液腔6是用于将与服务器进行热量交换后的冷却液输送至冷液分配单元9。由于冷却液的流动方向是由下往上流动的,因此在出液腔6的顶部设置开口14,冷却腔5的冷却液经过此开口14流入出液腔6。开口14的高度低于浸没柜1的高度,因此冷却腔5内的冷却液向上流动至开口14处时,不会流出浸没柜1,而是直接通过开口14流入出液腔6,然后经过出液口3回到冷液分配单元9。
在其中一个实施方式中,还包括箱体15,所述浸没柜1、冷液分配单元9、所述浸没柜1与所述冷液分配单元9之间的管路一体化集成连接于所述箱体15上
浸没柜1和冷液分配单元9安装在可移动的箱体15中,箱体15可以根据具体的实际情况进行移动。浸没柜、冷液分配单元、浸没柜1与冷液分配单元9之间的管路集成连接于箱体上,结构简单,减小了***的复杂度,提高了***的稳定性。
实施例二
提供一种采用浸没式液冷装置的液冷方法,如图7~图8所示。
液冷方法包括:
获取一组压力传感器7的压力均值,并计算预设压力值与所述压力均值的压力差值;
当所述压力差值大于等于第一压力阈值时,确定与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9,并执行该冷液分配单元9的功率增大指令;
等待预设时间,获取温度传感器8的温度均值,并计算预设温度值与所述温度均值的温度差值;
判断所述温度差值是否小于第一温度阈值;若所述温度差值小于所述第一温度阈值,则遍历下一组压力传感器7;若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则继续执行该冷液分配单元9的功率增大指令。
采用浸没式液冷装置的液冷方法,压力传感器7是按照浸没柜1所能容纳的服务器的数目进行分组的,优选的,压力传感器7按照浸没柜1所能容纳的服务器的最大数目进行分组的,以图4所示为例,浸没柜1最多能容纳四个服务器,因此划分为四组压力传感器7。液冷方法为:依次采集四组压力传感器7的压力值。首先获取第一组压力传感器7的压力均值,即,第一组压力传感器7所采集的压力值求均值,然后将压力均值与预设压力值作差,得到压力差值;然后将该压力差值与第一压力阈值作比较,当压力差值大于等于第一压力阈值时,说明该组的压力传感器7的上方放置了服务器,因此需要确定与该组压力传感器7对应的冷液分配单元9,然后给与该组压力传感器7对应的冷液分配单元9下发功率增大指令,冷液分配单元9提高其功率,以提高对该服务器的散热能力。等待预设时间,因为冷液分配单元9执行功率增大指令后,服务器不会立即充分散热,需要冷却液循环一段时间后才能起到对服务器的充分散热,因此要等待预设时间后,获取温度传感器8的温度均值,并计算预设温度值与温度均值的温度差值,根据该温度差值来判断是否还需增大冷液分配单元9的功率;如果温度差值小于第一温度阈值,则说明服务器以得到充分散热,遍历下一组压力传感器7,进行下一组压力传感器7的压力值采集,以便于判断下一组的压力传感器7上方是否放置了服务器;如果温度差值大于等于第一温度阈值,则说明此时的冷液分配单元9的功率还不够,服务器没有得到充分散热,因此需要继续执行该冷液分配单元9的功率增大指令,进一步提高对服务器的冷却能力。其中,增大冷液分配单元9的功率时,可以设置每次接收到功率增大指令后的功率增大的幅度,或者根据温度差值的大小来确定功率增大的幅度,温度差值越大,功率增大的幅度越大。
在其中一个实施方式中,所述若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则继续执行该冷液分配单元9的功率增大指令,具体包括:
若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则判断与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率是否达到功率阈值;
若与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率达到功率阈值,则触发报警信号;
若与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率未达到功率阈值,则继续执行该冷液分配单元9的功率增大指令,然后返回等待预设时间,获取温度传感器8的温度均值,继续执行。
在温度差值大于等于第一温度阈值的情况下,说明需要继续执行该冷液分配单元9的功率增大指令,进一步提高对服务器的冷却能力,但是冷液分配单元9是具有额定功率值的,如果已经达到了额定功率值,则无法进一步提高对服务器的冷却能力,因此需要进一步判断与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率是否达到了功率阈值,也就是冷液分配单元9的额定功率值;如果与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率达到功率阈值,则说明此时的冷液分配单元9的功率不能够满足服务器的冷却需求,说明此时的服务器功耗太大,散热太多,此时便需要发出报警信号,提示运维人员减少服务器的数量,降低功耗;如果该组压力传感器7相应的冷液分配单元9的功率未达到功率阈值,则说明还可以继续增大该冷液分配单元9的功率,则继续执行该冷液分配单元9的功率增大指令,然后返回等待预设时间,获取温度传感器8的温度均值的步骤,继续执行,直至满足服务器的冷却需求,或者冷液分配单元9的功率达到功率阈值,触发报警信号。
在其中一个实施方式中,所述液冷方法还包括:
当所述压力差值小于第一压力阈值时,判断与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9是否接受过功率增大指令;
若与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9接受过功率增大指令,则保持功率不变,遍历下一组压力传感器7;
若与该组压力传感器7靠近的冷液分配单元9未接受过功率增大指令,则执行该冷液分配单元9的功率减小指令。
将该压力差值与第一压力阈值作比较,当压力差值小于第一压力阈值时,需要进一步判断该组压力传感器7相应的冷液分配单元9是否接受过功率增大指令;如果与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9接受过功率增大指令,则保持该冷液分配单元9的功率不变,遍历下一组压力传感器7;如果与该组压力传感器7靠近的冷液分配单元9未接受过功率增大指令,则说明此处无服务器,需要执行该冷液分配单元9的功率减小指令,降低冷液分配单元9的功率。其中,减小冷液分配单元9的功率时,可以设置每次接收到功率减小指令后的功率减小的幅度,或者根据温度差值的大小来确定功率减小的幅度,温度差值越大,功率减小的幅度越大。其中,例如,4组压力传感器对应两个冷液分配单元,如图4所示,一个冷液分配单元9会对应两组压力传感器,如果第一组压力传感器的上方放置了服务器,第二组压力传感器的上方没有放置服务器,那么第二组压力传感器的压力均值是正常的,那么此时不能减小与第一组、第二组服务器相对应的冷液分配单元,因为该冷液分配单元还需给第一组压力传感器上方的服务器进行散热,因此在此处需要判断与该组压力传感器7相应的冷液分配单元9是否接受过功率增大指令。
在其中一个实施方式中,所述执行该冷液分配单元9的功率减小指令后,还包括:
等待预设时间,获取温度传感器8的温度均值,并计算预设温度值与所述温度均值的温度差值;
判断所述温度差值是否小于第一温度阈值,若所述温度差值小于所述第一温度阈值,则遍历下一组压力传感器7;若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则计算所有压力传感器7的压力均值和所有温度传感器8的温度均值。
执行该冷液分配单元9的功率减小指令后,同样等待预设时间,然后获取温度传感器8的温度均值,并计算预设温度值与温度均值的温度差值,判断温度差值是否小于第一温度阈值,若温度差值小于第一温度阈值,则说明此处无服务器,且温度正常,则遍历下一组压力传感器7,进行下一组压力传感器7的压力值采集,以判断下一组压力传感器7的上方是否放置了服务器;若温度差值大于等于第一温度阈值,则说明在该组压力传感器7的上方没有服务器的情况下,温度异常,需要计算所有压力传感器7的压力均值和所有温度传感器8的温度均值。
在其中一个实施方式中,所述计算所有压力传感器7的压力均值和所有温度传感器8的温度均值后,还包括:
判断是否所有压力传感器7的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器8的温度均值大于等于第二温度阈值;
若所有压力传感器7的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器8的温度均值大于等于第二温度阈值,则触发告警信号;
若所有压力传感器7的压力均值小于第二压力阈值且所有温度传感器8的温度均值小于第二温度阈值,则遍历下一组压力传感器7。
计算所有压力传感器7的压力均值和所有温度传感器8的温度均值后,判断是否所有压力传感器7的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器8的温度均值大于等于第二温度阈值;若所有压力传感器7的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器8的温度均值大于等于第二温度阈值,则说明浸没柜1存在异常,例如浸没柜1的出液口3堵塞等情况,需要触发告警信号,通知运维人员进行维护;若所有压力传感器7的压力均值小于第二压力阈值且所有温度传感器8的温度均值小于第二温度阈值,则说明温度无异常,遍历下一组压力传感器7。
每组压力传感器7都要依次遍历采集每组压力传感器7的数据,以判断压力传感器7上方是否放置了服务器,进一步对服务器进行散热。当所有组的压力传感7器遍历完毕后,按照程序设定的时间周期,等待时间周期后,开始新一轮的压力传感器7数据采集,依次循环,执行液冷方法。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种浸没式液冷装置,其特征在于,包括浸没柜(1),所述浸没柜(1)上设置有进液口(2)和出液口(3),从所述进液口(2)到所述出液口(3)之间依次连通有导液腔(4)、冷却腔(5)和出液腔(6);所述导液腔(4)与所述冷却腔(5)的交界处为第一交界面,所述第一交界面处设置有多个压力传感器(7),所述冷却腔(5)的侧壁上至少设置有两个温度传感器(8),所述温度传感器(8)均位于所述冷却腔(5)内的冷却液液面以下;所述进液口(2)与所述出液口(3)成对设置,且至少设置两对,每对所述进液口(2)和出液口(3)对应连接一个冷液分配单元(9),多个所述压力传感器(7)按照与所述进液口(2)的距离就近分配给所述进液口(2),且所述压力传感器(7)均与所述冷液分配单元(9)通信连接;当服务器放置在所述浸没柜(1)内时,所述第一交界面与服务器的底面之间的距离足以改变所述第一交界面底部的冷却液流动的压力;所述浸没柜(1)的底部设置有导液板(10),所述导液板(10)将所述浸没柜(1)的内部分为所述导液腔(4)和所述冷却腔(5),所述导液板(10)上设置有多个第一导液口(11),所述导液腔(4)和所述冷却腔(5)通过所述第一导液口(11)相连通;所述压力传感器(7)布置于所述导液板(10)的底面。
2.根据权利要求1所述的浸没式液冷装置,其特征在于,多个所述压力传感器(7)和多个所述第一导液口(11)均在所述导液板(10)上呈矩形阵列布置,且多个所述压力传感器(7)和多个所述第一导液口(11)均按排分组,一个服务器的宽度至少覆盖一排所述压力传感器(7)和一排所述第一导液口(11)。
3.根据权利要求1所述的浸没式液冷装置,其特征在于,每个所述进液口(2)与所述导液腔(4)之间均设置有进液腔(12),所述进液腔(12)与所述进液口(2)相连通,所述进液腔(12)与所述导液腔(4)的交界处设置有多个第二导液口(13),所述进液腔(12)与所述导液腔(4)通过所述第二导液口(13)相连通。
4.根据权利要求1所述的浸没式液冷装置,其特征在于,所述出液腔(6)设置在所述浸没柜(1)的侧面,所述出液腔(6)的顶部设置有开口(14),所述出液腔(6)与所述冷却腔(5)通过所述开口(14)相连通,且所述开口(14)的高度低于所述浸没柜(1)的高度。
5.根据权利要求1所述的浸没式液冷装置,其特征在于,还包括箱体(15),所述浸没柜(1)、冷液分配单元(9)、所述浸没柜(1)与所述冷液分配单元(9)之间的管路一体化集成连接于所述箱体(15)上。
6.一种采用如权利要求1~5任一项所述浸没式液冷装置的液冷方法,其特征在于,所述液冷方法包括:
获取一组压力传感器(7)的压力均值,并计算预设压力值与所述压力均值的压力差值;
当所述压力差值大于等于第一压力阈值时,确定与该组压力传感器(7)相应的冷液分配单元(9),并执行该冷液分配单元(9)的功率增大指令;
等待预设时间,获取温度传感器(8)的温度均值,并计算预设温度值与所述温度均值的温度差值;
判断所述温度差值是否小于第一温度阈值;若所述温度差值小于所述第一温度阈值,则遍历下一组压力传感器(7);若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则继续执行该冷液分配单元(9)的功率增大指令。
7.根据权利要求6所述的液冷方法,其特征在于,所述若所述温度差值大于等于所述温度阈值,则继续执行该冷液分配单元(9)的功率增大指令,具体包括:
若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则判断与该组压力传感器(7)相应的冷液分配单元(9)的功率是否达到功率阈值;
若与该组压力传感器(7)相应的冷液分配单元(9)的功率达到功率阈值,则触发报警信号;
若与该组压力传感器(7)相应的冷液分配单元(9)的功率未达到功率阈值,则继续执行该冷液分配单元(9)的功率增大指令,然后返回等待预设时间,获取温度传感器(8)的温度均值,继续执行。
8.根据权利要求6所述的液冷方法,其特征在于,所述液冷方法还包括:
当所述压力差值小于第一压力阈值时,判断与该组压力传感器(7)相应的冷液分配单元(9)是否接受过功率增大指令;
若与该组压力传感器(7)相应的冷液分配单元(9)接受过功率增大指令,则保持功率不变,遍历下一组压力传感器(7);
若与该组压力传感器(7)靠近的冷液分配单元(9)未接受过功率增大指令,则执行该冷液分配单元(9)的功率减小指令。
9.根据权利要求8所述的液冷方法,其特征在于,所述执行该冷液分配单元(9)的功率减小指令后,还包括:
等待预设时间,获取温度传感器(8)的温度均值,并计算预设温度值与所述温度均值的温度差值;
判断所述温度差值是否小于第一温度阈值,若所述温度差值小于所述第一温度阈值,则遍历下一组压力传感器(7);若所述温度差值大于等于所述第一温度阈值,则计算所有压力传感器(7)的压力均值和所有温度传感器(8)的温度均值;
判断是否所有压力传感器(7)的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器(8)的温度均值大于等于第二温度阈值;
若所有压力传感器(7)的压力均值大于等于第二压力阈值或者所有温度传感器(8)的温度均值大于等于第二温度阈值,则触发告警信号;
若所有压力传感器(7)的压力均值小于第二压力阈值且所有温度传感器(8)的温度均值小于第二温度阈值,则遍历下一组压力传感器(7)。
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