CN220140012U - 液冷数据中心 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种液冷数据中心,包括:液冷设备;冷源设备,连接至液冷设备,用于对液冷设备进行冷却。根据本申请的技术,满足了数据中心多个计算设备的冷却需求,有利于提高冷却工质在液冷设备与冷源设备之间循环流动的循环效率,提升了冷却效率。
Description
本申请要求于2023年5月17日提交中国专利局、申请号为202321202078.2、名称为“液冷数据中心”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请要求于2023年5月17日提交中国专利局、申请号为202310558912.X、名称为“液冷数据中心”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及数据中心技术领域,尤其涉及一种液冷数据中心。
背景技术
随着近年来运算量的提升和芯片等电子元器件制造工艺的提高,电子设备的功率密度越来越大,传统的风冷散热方式越来越难以满足对电子设备的散热需求。浸没式液冷的散热方式具有传热效率高、灰尘对电子设备的影响小、余热的使用价值高以及场地利用率高等优点,能够显著提高对于计算设备的散热效率和散热效果。
相关技术中的采用浸没式液冷散热方式的数据中心,通常包括计算机设备、冷却设备以及冷源设备,但是缺乏***性专门设计、整体结构性涉及,多为临时性解决方案,即各个设备相互独立设置,数据中心的整体集成度较差,无法实现整体模块化交付,存在能源利用效率和空间利用效率低的缺陷。
实用新型内容
本申请实施例提供一种液冷数据中心,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
作为本申请实施例的一个方面,本申请实施例提供一种液冷数据中心,包括:液冷设备;冷源设备,连接至液冷设备,用于对液冷设备进行冷却。
在一种实施方式中,还包括:连接管路,连接所述液冷设备和所述冷源设备。
在一种实施方式中,还包括:箱体,用于部署所述液冷设备和/或所述冷源设备。
在一种实施方式中,还包括:计算设备,部署于所述液冷设备。
在一种实施方式中,还包括:箱体,用于部署所述液冷设备和/或所述冷源设备;连接管路,连接部署于所述箱体内的所述液冷设备和所述冷源设备。
在一种实施方式中,还包括:连接管路,连接在所述液冷设备和所述冷源设备之间,形成冷却循环管路。
在一种实施方式中,还包括:箱体,用于部署所述液冷设备和/或所述冷源设备,以将所述液冷设备和/或所述冷源设备集成在所述箱体内。在一种实施方式中,液冷设备包括至少一个冷却装置,冷却装置用于对所装载的服务器模组进行冷却,冷源设备用于对至少一个冷却装置中的冷却工质进行换热。
在一种实施方式中,冷源设备包括第一冷源设备和第二冷源设备,第一冷源设备和/或第二冷源设备连接至少一个冷却装置。
在一种实施方式中,液冷设备包括第一冷却装置和第二冷却装置;第一冷源设备连接第一冷却装置,第二冷源设备连接第二冷却装置;或者,第一冷源设备和第二冷源设备连接第一冷却装置,冷源设备第一冷源设备或第二冷源设备连接第二冷却装置。
在一种实施方式中,液冷设备包括多个冷却装置,冷源设备包括多个冷源设备;多个冷却装置中的至少一个冷却装置连接多个冷源设备中的至少两个冷源设备。
在一种实施方式中,第一冷源设备与第一冷却装置之间设有供冷却工质循环流动的第一循环流路,第二冷源设备与第二冷却装置之间设有供冷却工质循环流动的第二循环流路,第一冷源设备、第二冷源设备与第三冷却装置之间分别设有供冷却工质循环流动的第三循环流路。
在一种实施方式中,冷源设备包括换热组件;第一冷源设备和第二冷源设备均包括第一换热组件和第二换热组件,第一冷源设备的第一换热组件用于冷却第一冷却装置的冷却工质,第二冷源设备的第一换热组件用于冷却第二冷却装置的冷却工质,第一冷源设备和第二冷源设备的第二换热组件用于共同冷却第三冷却装置的冷却工质。
在一种实施方式中,第一冷源设备还包括第一换热器,第一换热器用于供第一冷源设备的第一换热组件输出的液态介质与第一循环流路内的冷却工质进行热交换;第二冷源设备还包括第二换热器,第二换热器用于供第二冷源设备的第一换热组件输出的液态介质与第二循环流路内的冷却工质进行热交换;第一冷源设备和第二冷源设备的第二换热组件分别与第三循环流路连通。
在一种实施方式中,第一冷源设备的第一换热组件和第二换热组件通过液态介质对冷却工质进行冷却,第二冷源设备的第一换热组件和第二换热组件通过气态介质对冷却工质进行冷却。
在一种实施方式中,冷源设备的换热组件包括:管路模块,包括输入管路、输出管路和连接管路,输入管路用于输入待冷却的冷却工质,输出管路用于输出冷却后的冷却工质,连接管路连接于输入管路和输出管路之间;第一换热模块,第一换热模块的输入端和输出端分别与连接管路连通,用于通过气态介质对冷却工质进行冷却;第二换热模块,第二换热模块的输入端和输出端分别与连接管路连通,用于通过液态介质对冷却工质进行冷却;其中,连接管路设有阀组件,用于使冷却工质流经第一换热模块和第二换热模块中的至少一个。
在一种实施方式中,连接管路包括中间管路、第一进液管路、第一出液管路、第二进液管路和第二出液管路;中间管路的输入端和输出端分别连接于输入管路和输出管路,第一进液管路连接于第一换热模块的输入端和中间管路之间,第一出液管路连接于第一换热模块的输出端和中间管路之间,第二进液管路连接于第二换热模块的输入端和中间管路之间,第二出液管路连接于第二换热模块的输出端和中间管路之间。
在一种实施方式中,阀组件包括:第一阀组件,包括第一进液阀、第一出液阀和第一通断阀,第一进液阀设于第一进液管路,第一出液阀设于第一出液管路,第一通断阀设于中间管路;第二阀组件,包括第二进液阀、第二出液阀和第二通断阀,第二进液阀设于第二进液管路,第二出液阀设于第二出液管路,第二通断阀设于中间管路。
在一种实施方式中,第一换热模块包括换热盘管,换热盘管用于供冷却工质流动,以使冷却工质与气态介质发生热交换。
在一种实施方式中,第二换热模块包括冷凝器、膨胀阀、储液罐、换热单元、压缩机以及循环管路,循环管路用于供液态介质在冷凝器、膨胀阀、储液罐、换热单元、压缩机之间循环流动,且液态介质与冷却工质在换热单元发生热交换。
在一种实施方式中,还包括:气态介质冷却模块,气态介质冷却模块用于对气态介质进行冷却,以及将冷却后的气态介质导流至第一换热模块。
在一种实施方式中,气态介质冷却模块包括湿帘、湿帘喷淋管以及湿帘水盘,湿帘具有连通冷源设备内部和外部的导流孔,湿帘喷淋管用于向湿帘喷淋冷却水,湿帘水盘设于湿帘的下侧以承接冷却水。
在一种实施方式中,还包括:控制装置,用于根据室外环境温度,控制阀组件的开闭状态以使冷却工质流经第一换热模块和第二换热模块中的至少一个,以及控制气态介质冷却模块的工作状态。
在一种实施方式中,控制装置被配置为,若室外环境温度符合第一预设温度范围,则控制阀组件以使冷却工质流经第一换热模块;若室外环境温度符合第二预设温度范围,则控制阀组件以使冷却工质流经第一换热模块,以及控制气态介质冷却模块开启;若室外环境温度符合第三预设温度范围,则控制阀组件以使冷却工质依次流经第一换热模块和第二换热模块,以及控制气态介质冷却模块开启。
在一种实施方式中,冷却装置包括:壳体,内部限定有冷却腔;导流管,设于冷却腔,导流管的管壁设有多个出液孔,用于向冷却腔输入冷却工质;导流板,设于冷却腔且位于导流管的上侧,导流板设有多个导流通孔,导流通孔连通导流板的上侧和下侧;其中,冷却腔容纳有位于导流板上侧的多个服务器模组,导流板具有与多个服务器模组对应的多个导流区域,导流区域内的导流通孔的流通面积和/或排列密度与对应的服务器模组的计算能力正相关。
在一种实施方式中,导流板包括多个导流子板,导流子板限定出导流区域。
在一种实施方式中,多个服务器模组在与竖直方向相垂直的第一方向上排布,多个导流区域在第一方向上排布,且多个导流区域与多个服务器模组一一对应。
在一种实施方式中,导流管具有与多个导流区域对应的多个导流段,导流段包含的出液孔的流通面积和/或排列密度与对应的服务器模组的计算能力正相关。
在一种实施方式中,多个导流区域在与竖直方向相垂直的第一方向上排布,多个导流段在第一方向排布,且多个导流段与多个导流区域一一对应。
在一种实施方式中,还包括:多个挡板,设于冷却腔且位于导流板的下侧,多个挡板与导流管的多个导流段对应设置,且挡板位于对应的导流段包含的出液孔的出液方向上。
在一种实施方式中,挡板所在的平面与导流管的导流方向之间的夹角为30度至60度。
在一种实施方式中,挡板设有导流过孔,导流过孔用于连通与挡板相邻的两个子进液腔。
在一种实施方式中,还包括:分隔板,沿竖直方向设于壳体的内部,以将壳体的内部分隔为冷却腔和出液腔,冷却腔和出液腔的上方连通。
在一种实施方式中,分隔板包括第一板体和第二板体,第一板体固定连接于壳体,第二板体相对第一板体在竖直方向上可滑动,且第二板体的上侧边沿位于第一板体的上侧边沿的上方。
在一种实施方式中,导流管的横截面形状为圆形、方形或者三角形;和/或,出液孔的形状为圆形、方形或者三角形。
在一种实施方式中,多个服务器模组在与竖直方向相垂直的第一方向上相邻排布,每个服务器模组包括在与第一方向相垂直的第二方向上相邻排布的至少两列服务器,每列服务器中包括沿第一方向排布的至少一个服务器;导流管的轴向平行于第一方向设置。
在一种实施方式中,每个服务器模组包括在第二方向上排布的N列服务器,N为大于或等于2的正整数;导流管的数量为N-1个;其中,任意相邻的两列服务器与一个导流管相对应。
在一种实施方式中,在第二方向上,导流管相对其所对应的两列服务器居中设置。
在一种实施方式中,还包括:箱体,至少一个液冷设备集成部署于箱体的内部;或者,至少一个液冷设备和至少一个冷源设备集成部署于箱体的内部。
在一种实施方式中心,箱体包括第一集装箱体和第二集装箱体,至少一个液冷设备集成部署于第一集装箱体的内部,至少一个冷源设备集成部署于第二集装箱体的内部。
在一种实施方式中,第一集装箱体与第二集装箱体可拆卸连接。
在一种实施方式中,第一集装箱体与第二集装箱体在水平方向上可拆卸连接。
在一种实施方式中,第一集装箱体与第二集装箱体的相邻接的顶壁和/或侧壁之间设有卡接结构。
在一种实施方式中,第一集装箱体与第二集装箱体在竖直方向上可拆卸连接。
在一种实施方式中,第一集装箱体的上侧设有第一安装配合件,第二集装箱体的下侧设有第二安装配合件,第一安装配合件和第二安装配合件卡接相连。
在一种实施方式中,第一安装配合件与第二安装配合件通过紧固件固定连接。
在一种实施方式中,第二集装箱体的底端和顶端之间设有爬梯。
在一种实施方式中,第一集装箱体限定出封闭式腔体,第二集装箱体采用框架结构以限定出开放式腔体。
在一种实施方式中,第一集装箱体设有管路窗口,管路窗口用于供冷却管路穿过以连接第二集装箱体内的冷源设备与第一集装箱体内的液冷设备。
在一种实施方式中,该液冷数据中心还包括:配电模块以及动力模块,配电模块用于对液冷设备和/或冷源设备提供电力,动力模块用于对液冷设备与冷源设备之间的循环流路内的冷却工质提供动力;其中,配电模块与动力模块集成部署于第一集装箱体的内部。
在一种实施方式中,配电模块与动力模块分别临近第一集装箱体内的相对两侧设置。
在一种实施方式中,还包括:计算设备,计算设备包括服务器模组,液冷设备与服务器模组集成设置。
根据本申请的技术方案,通过设置第一冷源设备和第二冷源设备对多个冷却装置的冷却工质进行冷却,且第一冷源设备可以对第一冷却装置和第三冷却装置的冷却工质进行冷却,第二冷源设备可以对第二冷却装置和第三冷却装置的冷却工质进行冷却。由此,一方面满足了数据中心多计算设备的冷却需求,有利于提高冷却工质在多个计算设备之间循环流动的循环效率。另一方面,第三冷却装置的数量可以根据第一冷源设备和第二冷源设备的冷却余量进行相应配置,从而实现第三冷却装置的模块化扩展,进而实现数据中心计算设备的模块化配置,有利于对计算设备进行迭代更新。并且,有利于提高数据中心的集成度,提高能源利用率和空间利用率。
其次,通过设置换热形式不同的第一换热模块和第二换热模块,且通过控制连接管路上的阀组件的开闭状态,能够实现冷源设备的至少三种不同的换热模式,从而可以根据实际的换热需求(例如根据室外环境温度的不同或者计算设备运行情况的不同)对换热模式进行切换,实现对冷却工质不同程度的冷却,不仅能够提高对计算设备进行冷却的稳定性,还有利于实现节能减排,提升环保效益。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1示出根据本申请实施例的冷却***的示意图;
图2示出根据本申请实施例的冷却***的结构示意图;
图3示出根据本申请实施例的冷却***的剖视图;
图4示出根据本申请实施例的冷却***的冷源设备的工作原理示意图;
图5示出根据本申请实施例的冷却***的冷源设备的结构示意图;
图6示出根据本申请实施例的冷却***的冷却装置的结构示意图;
图7示出根据本申请实施例的冷却***的冷却装置的导流管在壳体内的安装示意图;
图8示出根据本申请实施例的冷却***的冷却装置的导流板的结构示意图;
图9示出根据本申请实施例的冷却***的冷却装置的立体图;
图10示出根据本申请实施例的冷却***的冷却装置的俯视图。
附图标记说明:
液冷数据中心1;
冷源设备10;第一换热组件10a;第二换热组件10b;第一冷源设备101;第一换热器101a;第二冷源设备102;第二换热器102a;第一循环流路103;第二循环流路104;第三循环流路105;
输入管路111;输出管路112;中间管路1131;第一进液管路1132;第一出液管路1133;第二进液管路1134;第二出液管路1135;第一阀组件114;第一进液阀1141;第一出液阀1142;第一通断阀1143;第二阀组件115;第二进液阀1151;第二出液阀1152;第二通断阀1153;
第一换热模块120;换热盘管121;风机组件122;
第二换热模块130;冷凝器131;膨胀阀132;储液罐133;压缩机134;节流阀135;换热单元136;循环管路137;
气态介质冷却模块140;湿帘141;湿帘喷淋管142;湿帘水盘143;
机体150;
控制装置160;
冷却装置20;第一冷却装置201;第二冷却装置202;第三冷却装置203;
壳体210;冷却腔210a;出液腔210b;盖板211;
导流管220;出液孔220a;
导流板230;导流通孔230a;导流区域230b;导流子板231;
挡板240;导流过孔240a;
分隔板250;出液管251;
服务器模组30;服务器301;
箱体40;第一集装箱体401;第二集装箱体402;
配电模块50;动力模块60。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本申请的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为实质上是示例性的而非限制性的。
作为本申请实施例的一个方面,下面参照图1至图10描述根据本申请实施例的液冷数据中心1。
如图1所示,根据本申请实施例的液冷数据中心1包括液冷设备和冷源设备10,冷源设备10连接至液冷设备,用于对液冷设备进行冷却。
在本申请实施例中,冷源设备10可以实现与液冷设备之间的换热,以使液冷设备通过冷源对液冷数据中心的计算设备的服务器模组进行冷却。
在本申请实施例中,液冷数据中心1还包括连接管路,连接液冷设备和冷源设备,通过连接管路实现液冷设备和冷源设备之间的冷却工质的循环冷却。例如,液冷设备中的冷却工质吸收热量后成为高温冷却工质,通过连接管路流入冷源设备,冷源设备对高温冷却工质降温后得到低温冷却工质,低温冷却工质进一步通过连接管路回流至液冷设备。
在本申请实施例中,液冷数据中心1还包括箱体,用于部署液冷设备和/或冷源设备。通过箱体实现了对液冷设备和/或冷源设备的集成部署。例如,箱体可以为标准集装箱尺寸,集成之后可以便于数据中心的整体运输。
在本申请实施例中,液冷数据中心1还包括计算设备,部署于液冷设备。通过将计算设备集成部署在液冷设备中,实现了液冷数据中心的集成交付,无需现场组装,投产效率更高。
在本申请实施例中,冷源设备10可以采用干冷器、冷却塔、压缩机***以及风机***中的任一种,本申请实施例在此处不做具体限定。
根据本申请实施例的液冷数据中心1,通过设置冷源设备10和液冷设备,能够实现对液冷数据中心的服务器模组提供冷却,从而确保液冷数据中心的工作稳定性和可靠性。
在一种实施方式中,液冷设备包括至少一个冷却装置20,冷却装置20用于对所装载的服务器模组30进行冷却,冷源设备10用于对至少一个冷却装置中的冷却工质进行换热。
在本申请实施例中,液冷数据中心1还包括多个计算设备,计算设备包括多个服务器模组30,液冷设备与至少一个所述服务器模组30集成设置。
在本申请实施例中,液冷设备包括对计算设备的服务器模组30进行冷却的冷却装置20,冷却装置20可以采用浸没式液冷的冷却方式,即通过将服务器模组30浸没于冷却工质中与冷却工质直接换热,以达到对服务器模组30进行散热冷却的目的。冷源设备10通过循环流路与冷却装置20连接,以使冷却工质在冷却装置20与冷源设备10之间循环流动。冷源设备10用于对冷却装置20输出的高温冷却进行冷却,并将冷却后的低温冷却介质输送回冷却装置20。
为了确保浸没在冷却工质中的服务器模组30能够正常工作,冷却工质必须具有绝缘性质,并且具备一定的防腐性能,以避免对服务器模组30的封装造成破坏,且冷却工质还需满足不可燃、无毒以及易于清理等条件。示例性地,冷却工质可以采用电子氟化液。
在本申请的其他示例中,冷却工质还可以采用冷却油。
在一个示例中,冷却工质具体可以采用GTL(Gas to Liquid,天然气合成)基础油。GTL基础油是以碳氢化合物为原料合成的基础油,GTL基础油饱和烃含量高,基本上不含氮和硫,无芳烃,100%为异构烷烃,氧化安定性、低温性能优异,挥发性低,粘度指数极高。由此,通过采用GTL基础油作为冷却工质,能够提升冷却工质在低温状态下的稳定性,从而提升冷却装置的工作可靠性。
在另一个示例中,冷却工质还可以采用变压器油(Transformer oil)。变压器油是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物。俗称方棚油,浅黄色透明液体,相对密度0.895。凝固点<-45℃。变压器油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油,是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物。通过采用变压器油作为冷却工质,同样能够提升冷却工质在低温状态下的稳定性,并且具备较好的绝缘性能,能够提升计算设备工作时的可靠性。
以上仅为示例,本申请对冷却工质的具体材料不做限定。
此外,在一些实施例中,服务器模组30具有防水性,此种情况下,冷却工质还可以是水。例如,服务器模组30的壳体具有防水性,电子器件把热量传导至壳体,水从壳体把热带走。
根据冷却工质是否存在相的变化,浸没式液冷还可以分为单相浸没式液冷和相变浸没式液冷两种。其中,在单相浸没式液冷方式中,服务器模组30直接浸没在冷却工质中,服务器模组30产生的热量传导至冷却工质,再通过循环泵将吸收热量后的高温冷却工质输送至热交换器,高温冷却工质在热交换器中经过冷却再回流至壳体中,在该过程中冷却工质始终保持液态。在相变浸没式液冷中,服务器模组30直接浸没在壳体中的电介质冷却工质中,服务器模组30产生的热量传导至冷却工质,使得部分冷却工质从液态转变为气态,气态的冷却工质在壳体内的冷凝器上冷凝再转变为液态,在该过程中通过冷却工质的相变,能够指数级地提高冷却工质的传热效率。本申请实施例的液冷数据中心1具体可以采用单相浸没式液冷或者相变浸没式液冷的冷却方式,本申请实施例对此不作具体限定。
在本申请实施例中,冷源设备10与冷却装置20之间设有供冷却工质循环流动的冷却管路,冷却装置20将待冷却的冷却工质通过冷却管路输送至冷源设备10,冷源设备10可以通过气态介质或者液态介质对冷却工质进行冷却,并通过冷却管路将冷却后的冷却工质输送至冷却装置20,以此循环。
在一种实施方式中,冷源设备10包括第一冷源设备和第二冷源设备,第一冷源设备和/或第二冷源设备连接至少一个冷却装置。
示例性地,第一冷源设备和第二冷源设备可以采用不同形式的设备。例如,第一冷源设备和第二冷源设备的其中一个可以为冷却塔,另一个可以为干冷器。
在一个示例中,冷却装置20为多个且划分为第一组和第二组。第一冷源设备与第一组冷却装置对应连接,第二冷源设备与第二组冷却装置对应链接。即,第一冷源设备和第二冷源设备用于分别向不同组的冷却装置20提供冷源。
在另一个示例中,冷却装置20为多个且划分为第一组、第二组和第三组。第一冷源设备与第一组冷却装置连接,以向第一组冷却装置提供冷源。第二冷源设备与第二组冷却装置连接,以向第二组冷却装置提供冷源。第一冷源设备和第二冷源设备分别与第三组冷却装置连接,以共同向第三组冷却装置提供冷源。
在再一个示例中,第一冷源设备和第二冷源设备分别与所有的冷却装置20连接。即,第一冷源设备和第二冷源设备共同向所有的冷却装置20提供冷源。
在一种实施方式中,液冷设备包括第一冷却装置和第二冷却装置;第一冷源设备连接第一冷却装置,第二冷源设备连接第二冷却装置;或者,第一冷源设备和第二冷源设备连接第一冷却装置,第一冷源设备或第二冷源设备连接第二冷却装置。
在本申请实施例中,第一冷却装置和第二冷却装置可以采用不同尺寸或者规格的冷却装置,更为具体地,第一冷却装置和第二冷却装置的冷却对象可以为不同数量的服务器模组,即第一冷却装置和第二冷却装置具有不同的冷却能力。
在一个示例中,第一冷源设备连接第一冷却装置,以向第一冷却装置的冷却工质提供冷源。第二冷源设备连接第二冷却装置,以向第二冷却装置的冷却工质提供冷源。
在另一个示例中,第一冷源设备和第二冷源设备共同与第一冷却装置连接,以共同对第一冷却装置的冷却工质提供冷源。第一冷源设备或第二冷源设备与第二冷却装置连接,以对第二冷却装置的冷却工质提供冷源。
在一种实施方式中,液冷设备包括多个冷却装置,冷源设备包括多个冷源设备;多个冷却装置中的至少一个冷却装置连接多个冷源设备中的至少两个冷源设备。
在本申请实施例中,冷却装置20可以为多个,且与数据中心的多个计算设备一一对应设置,每个计算设备分别包括多个服务器模组。多个冷却装置20可以采用相同的结构或者不同的结构。举例而言,多个冷却装置20可以包括第一冷却装置201、第二冷却装置202和第三冷却装置203,第一冷却装置201和第二冷却装置202可以相同,且第一冷却装置201与第三冷却装置203以及第二冷却装置202与第三冷却装置203均不相同。其中,不同的冷却装置20对应的计算设备所包含的服务器模组的数量和/或运算能力可以不同。
可选地,多个冷源设备10包括第一冷源设备101和第二冷源设备102,多个冷却装置包括第一冷却装置201、第二冷却装置202以及第三冷却装置203。第一冷源设备101与第一冷却装置201之间设有供冷却工质循环流动的第一循环流路103,第二冷源设备102与第二冷却装置202之间设有供冷却工质循环流动的第二循环流路104,第一冷源设备101、第二冷源设备102与第三冷却装置203之间分别设有供冷却工质循环流动的第三循环流路105。
示例性地,第一冷源设备101和第二冷源设备102的结构以及换热方式可以相同也可以不同。在一个示例中,第一冷源设备101可以采用液态介质对冷却工质进行冷却,例如第一冷源设备101具体可以采用冷凝器。第二冷源设备102可以采用气态介质对冷却工质进行冷却,例如第二冷源设备102具体可以采用干冷器。在另一个示例中,第一冷源设备101和第二冷源设备102均可以采用液态介质和气态介质共同对冷却工质进行冷却,例如第一冷源设备101和第二冷源设备102均可以集成有采用液态介质对冷却工质进行冷却的压缩机***以及采用气态介质对冷却工质进行冷却的干冷器。
此外,需要说明的是,第一冷却装置201、第二冷却装置202以及第三冷却装置203的数量分别可以为一个或者多个。
在一个具体示例中,如图1所示,第一冷却装置201的数量可以为三个,第二冷却装置202的数量可以为一个,第三冷却装置203的数量可以为三个。第一冷源设备101与三个第一冷却装置201通过第一循环流路103连通,且第一冷源设备101与三个第三冷却装置203通过第三循环流路105连通,以使第一冷源设备101能够同时对三个第一冷却装置201的冷却工质以及三个第三冷却装置203的冷却工质进行冷却。第二冷源设备102与一个第二冷却装置202通过第二循环流路104连通,且第二冷源设备102与第三冷却与三个第三冷却装置203通过第三循环流路105连通,以使第二冷源设备102同时对一个第二冷却装置202的冷却工质以及三个第三冷却装置203的冷却工质进行冷却。第一循环流路103、第二循环流路104以及第三循环流路105分别包括进液子流路和回液子流路,进液子流路用于供冷却工质从冷源设备10流动至冷却装置20,回液子流路用于供冷却工质从冷却装置20回流至冷源设备10。
此外,循环流路上还可以设有流量计、压力传感器、温度传感器、阀体、过滤器等一系列结构,本申请实施例对此不作具体限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行相应设置。
在本申请实施例中,第一冷源设备101的冷却性能以及制冷量,可以根据第一冷却装置201的制冷工质的冷却需求进行相应设置。同理,第二冷源设备102的冷却性能以及制冷量,可以根据第二冷却装置202的制冷工质的冷却需求进行相应设置。更为具体地,第一冷源设备101的制冷量应当大于第一冷却装置201的需求冷量,第二冷源设备102的制冷量应当大于第二冷却装置202的需求冷量。
需要说明的是,第三冷却装置203的冷却工质是通过利用第一冷源设备101和第二冷源设备102的冷却余量共同冷却的。因此,第一冷源设备101的冷却性能应当满足制冷量大于第一冷源设备101的需求冷量,第二冷源设备102的冷却性能应当满足制冷量大于第二冷源设备102的需求冷量。基于此,第三冷却装置203的数量可以根据第一冷源设备101和第二冷源设备102的冷却余量以及单个第三冷却装置203的需求冷量进行相应设置。
根据本申请实施例的液冷数据中心1,通过设置第一冷源设备101和第二冷源设备102对多个冷却装置20的冷却工质进行冷却,且第一冷源设备101可以对第一冷却装置201和第三冷却装置203的冷却工质进行冷却,第二冷源设备102可以对第二冷却装置202和第三冷却装置203的冷却工质进行冷却。由此,一方面满足了数据中心多计算设备的冷却需求,有利于提高冷却工质在多个计算设备之间循环流动的循环效率。另一方面,第三冷却装置203的数量可以根据第一冷源设备101和第二冷源设备102的冷却余量进行相应配置,从而实现第三冷却装置203的模块化扩展,进而实现数据中心计算设备的模块化配置,有利于对计算设备进行迭代更新。此外,还有利于提高数据中心的集成度,从而提高数据中心的能源利用率和空间利用率。
在一种实施方式中,冷源设备10包括换热组件。如图1所示,第一冷源设备101和第二冷源设备102均包括第一换热组件10a和第二换热组件10b,第一冷源设备101的第一换热组件10a用于冷却第一冷却装置201的冷却工质,第二冷源设备102的第一换热组件10a用于冷却第二冷却装置202的冷却工质,第一冷源设备101和第二冷源设备102的第二换热组件10b用于共同冷却第三冷却装置203的冷却工质。
在本申请实施例中,冷源设备10包括相互独立的至少两个换热组件,每个换热组件用于单独对冷却工质进行换热冷却。其中,第一冷源设备101的第一换热组件10a和第二换热组件10b用于分别对第一冷却装置201和第三冷却装置203的冷却工质单独进行冷却,第二冷源设备102的第一换热组件10a和第二换热组件10b用于分别对第二冷却装置202和第三冷却装置203的冷却工质单独进行冷却。
需要说明的是,第一冷源设备101的换热组件和第二冷源设备102的换热组件的结构以及换热方式可以相同也可以不同,并且第一冷源设备101或者第二冷源设备102的第一换热组件10a和第二换热组件10b的结构以及换热方式可以相同也可以不同。举例而言,第一冷源设备101和第二冷源设备102的换热组件的结构以及换热方式不同,第一冷源设备101的换热组件可以采用液态介质对冷却工质进行冷却,且第一冷源设备101的第一换热组件10a和第二换热组件10b的结构也相同;第二冷源设备102的换热组件可以采用气态介质对冷却工质进行冷却,且第二冷源设备102的第一换热组件10a和第二换热组件10b的结构也相同。
可选地,如图1所示,第一冷源设备101还包括第一换热器101a,第一换热器101a用于供第一冷源设备101的第一换热组件10a输出的液态介质与第一循环流路103内的冷却工质进行热交换;第二冷源设备102还包括第二换热器102a,第二换热器102a用于供第二冷源设备102的第一换热组件10a输出的液态介质与第二循环流路104内的冷却工质进行热交换;第一冷源设备101和第二冷源设备102的第二换热组件10b分别与第三循环流路105连通。
示例性地,第一换热器101a和第二换热器102a均可以采用板式换热器。其中,第一冷源设备101还包括第一冷却流路,第一冷却流路和第一循环流路103分别流经第一换热器101a。第一换热组件10a用于对冷媒进行冷却,冷媒通过冷却流路流经第一换热器101a,以使冷媒在第一换热器101a与第一循环流路103内的冷却工质发生热交换,以达到对第一冷却装置201的冷却工质进行冷却的目的。第二冷源设备102还包括第二冷却流路,第二冷却流路和第二循环流路104分别流经第二换热器102a。第二换热组件10b用于对冷媒进行冷却,冷媒通过冷却流路流经第二换热器102a,以使冷媒在第二换热器102a与第二循环流路104内的冷却工质发生热交换,以达到对第一冷却装置201的冷却工质进行冷却的目的。第一冷源设备101的第二换热组件10b和第二冷源设备102的第二换热组件10b分别与第三循环流路105连通,第三冷却装置203的冷却工质通过第三循环流路105直接进入第一冷源设备101和第二冷源设备102的第二换热组件10b,以使第一冷源设备101和第二冷源设备102的第二换热组件10b直接对第三冷却装置203的冷却工质进行换热冷却。
可选地,第一冷源设备101的第一换热组件和第二换热组件10b通过液态介质对冷却工质进行冷却,第二冷源设备102的第一换热组件10a和第二换热组件10b通过气态介质对冷却工质进行冷却。
示例性地,第一冷源设备101的换热组件可以采用冷凝器,液态介质可以采用冷却水。第一冷源设备101的第一换热组件10a和第二换热组件10b分别包括第一换热盘管,分别用于供第一冷却装置201的冷却工质和第三冷却装置203的冷却工质流通,通过将冷却水喷淋至第一换热盘管的方式,以使冷却水与第一换热盘管内的冷却工质发生热交换。示例性地,第二冷源设备102的换热组件可以采用干冷器,气态介质可以为外部的空气。第二冷源设备102的第一换热组件10a和第二换热组件10b分别包括第二换热盘管,分别用于供第二冷却装置202的冷却工质和第三冷却装置203的冷却工质流通,通过将空气导流至第二换热盘管的方式,以使空气与第二换热盘管内的冷却工质发生热交换。
在一种实施方式中,如图4所示,换热组件包括管路模块、第一换热模块120和第二换热模块130。具体地,管路模块包括输入管路111、输出管路112和连接管路,输入管路111用于输入待冷却的冷却工质,输出管路112用于输出冷却后的冷却工质,连接管路连接于输入管路111和输出管路112之间。第一换热模块120的输入端和输出端分别与连接管路连通,用于通过气态介质对冷却工质进行冷却。第二换热模块130的输入端和输出端分别与连接管路连通,用于通过液态介质对冷却工质进行冷却。其中,连接管路设有阀组件,用于使冷却工质流经第一换热模块120和第二换热模块130中的至少一个。
示例性地,管路模块的输入管路111的输入端和输出管路112的输出端,分别与冷却装置的输出端和输入端连接,以通过输入管路111的输入端接收冷却装置输出的高温冷却工质,然后通过换热模块对高温冷却工质换热后,通过输出管路112的输出端将低温冷却工质输送回冷却装置。其中,输入管路111的输入端以及输出管路112的输出端与冷却装置之间设有用于输送冷却工质的输送管路。
示例性地,第一换热模块120可以采用干冷器,气态介质可以为空气,具体通过空气与冷却工质进行热交换,以达到对冷却工质进行冷却的目的。第二换热模块130可以采用压缩机134***,液态介质可以采用任意种类的液态冷媒,例如可以采用R22(二氟一氯甲烷)冷媒或者R-134a(四氟乙烷)等,具体通过液态冷媒与冷却工质进行热交换,以达到对冷却工质进行冷却的目的。
示例性地,第一换热模块120以及第二换热模块130的输入端和输出端分别与连接管路相连,且第一换热模块120和第二换热模块130可以分别邻近输入管路111的输入侧和输出侧设置。连接管路上设置的阀组件可以包括多个阀体,且多个阀体可以分别设置于第一换热模块120的输入端与连接管路之间、第一换热模块120的输出端与连接管路之间、第二换热模块130的输入端与连接管路之间、第二换热模块130的输出端与连接管路之间、连接管路的与第一换热模块120连通的两个节点之间以及连接管路的与第二换热模块130连通的两个节点之间。由此,通过控制多个阀体的开闭状态,可以实现冷却工质仅流经第一换热模块120,或者冷却工质仅流经第二换热模块130,再或者冷却工质依次流经第一换热模块120和第二换热模块130。
需要说明的是,第一换热模块120通过气态介质与冷却工质换热,换热效率相对较低,但是第一换热模块120的运行能耗也相对较低。第二换热模块130通过液态介质与冷却工质换热,换热效率较高,但是第二换热模块130的运行能耗也相对较高。
基于此,通过控制阀组件的开闭状态以使冷却工质路径第一换热模块120和第二换热模块130中的至少一个,能够实现冷源设备10的至少三种换热模式,从而对冷却工质提供不同程度的冷却。
根据上述实施方式,通过设置换热形式不同的第一换热模块120和第二换热模块130,且通过控制连接管路上的阀组件的开闭状态,能够实现冷源设备10的至少三种不同的换热模式,从而可以根据实际的换热需求(例如根据室外环境温度的不同或者计算设备运行情况的不同)对换热模式进行切换,实现对冷却工质不同程度的冷却,不仅能够提高对计算设备进行冷却的稳定性,还有利于实现节能减排,提升环保效益。
在一种实施方式中,如图4所示,连接管路包括中间管路1131、第一进液管路1132、第一出液管路1133、第二进液管路134和第二出液管路1135;中间管路1131的输入端和输出端分别连接于输入管路111和输出管路112,第一进液管路1132连接于第一换热模块120的输入端和中间管路1131之间,第一出液管路1133连接于第一换热模块120的输出端和中间管路1131之间,第二进液管路134连接于第二换热模块130的输入端和中间管路1131之间,第二出液管路1135连接于第二换热模块130的输出端和中间管路1131之间。
示例性地,第一进液管路1132和第一出液管路1133连接于中间管路1131的邻近其输入端的一侧,第二进液管路134和第二出液管路1135连接于中间管路1131的邻近其输出端的一侧。
在本申请实施例中,在第一换热模块120单独工作的第一换热模式下,待冷却的冷却工质经输入管路111进入中间管路1131,然后通过第一进液管路1132进入第一换热模块120,经过第一换热模块120的换热后通过第一出液管路1133回流至中间管路1131。在第二换热模块130单独工作的第二换热模式下,待冷却的冷却工质经输入管路111进入中间管路1131,然后通过第二进液管路134进入第二换热模块130,经过第二换热模块130的换热后通过第二出液管路1135回流至中间管路1131。在第一换热模块120和第二换热模块130共同工作的第三换热模式下,待冷却的冷却工质经第一换热模块120的换热后,通过第一出液管路1133回流至中间管路1131,在通过第二进液管路134进入第二换热模块130,经过第二换热模块130的换热,通过第二出液管路1135回流至中间管路1131,最后通过输出管路112输出至冷却装置。
可选地,阀组件包括第一阀组件114和第二阀组件115。第一阀组件114包括第一进液阀1141、第一出液阀1142和第一通断阀1143,第一进液阀1141设于第一进液管路1132,第一出液阀1142设于第一出液管路1133,第一通断阀1143设于中间管路1131。第二阀组件115包括第二进液阀1151、第二出液阀1152和第二通断阀1153,第二进液阀1151设于第二进液管路134,第二出液阀1152设于第二出液管路1135,第二通断阀1153设于中间管路1131。
需要说明的是,第一通断阀1143设于中间管路1131与第一进液管路1132和第一出液管路1133分别连接的两个连接节点之间。在第一进液阀1141和第一出液阀1142开启且第一通断阀1143关闭的情况下,冷却工质从中间管路1131进入第一换热模块120,经过换热后再回流至中间管路1131。在第一进液阀1141和第一出液阀1142关闭且第一通断阀1143开启的情况下,冷却工质全部不经过第一换热模块120。
第二通断阀1153设于中间管路1131与第二进液管路134和第二出液管路1135分别连接的两个连接节点之间。在第二进液阀1151和第二出液阀1152开启且第二通断阀1153关闭的情况下,冷却工质从中间管路1131进入第二换热模块130,经过换热后再回流至中间管路1131。在第二进液阀1151和第二出液阀1152关闭且第二通断阀1153开启的情况下,冷却工质不经过第二换热模块130。
示例性地,冷源设备10还包括控制装置160,用于控制第一阀组件114和第二阀组件115的开闭状态。在第一换热模式下,控制装置160控制第一进液阀1141开启、第一出液阀1142开启、第一通断阀1143关闭、第二进液阀1151关闭、第二出液阀1152关闭以及第二通断阀1153开启,以使待冷却的冷却工质仅经过第一换热模块120。在第二换热模式下,控制装置160控制第一进液阀1141关闭、第一出液阀1142关闭、第一通断阀1143开启、第二进液阀1151开启、第二出液阀1152开启以及第二通断阀1153关闭,以使待冷却的冷却工质仅经过第二换热模块130。在第二换热模式下,控制装置160控制第一进液阀1141开启、第一出液阀1142开启、第一通断阀1143关闭、第二进液阀1151开启、第二出液阀1152开启以及第二通断阀1153关闭,以使待冷却的冷却工质依次经过第一换热模块120和第二换热模块130。
根据上述实施方式,通过控制第一阀组件114和第二阀组件115的开闭状态,实现了三种换热模式的自动切换,无需人工调节。
在一种实施方式中,第一换热模块120包括换热盘管121,换热盘管121用于供冷却工质流动,以使冷却工质与气态介质发生热交换。
示例性地,第一换热模块120还包括风机组件122,风机组件122用于将气态介质从冷源设备10的外部抽送至冷源设备10的内部,且气态介质流经换热盘管121,以使气态介质与换热盘管121内的冷却工质发生热交换。
需要说明的是,本申请实施例对于换热盘管121的具体结构不作限定,本领域技术人员可以采用已知或者未来可知悉的任意结构。
通过上述实施方式,第一换热模块120能够利用自然风冷对冷却工质进行换热,从而降低第一换热模块120的工作能耗。
在一种实施方式中,第二换热模块130包括冷凝器131、膨胀阀132、储液罐133、换热单元136、压缩机134以及循环管路137,循环管路137用于供液态介质在冷凝器131、膨胀阀132、储液罐133、换热单元136、压缩机134之间循环流动,且液态介质与冷却工质在换热单元136发生热交换。
示例性地,在液态介质的循环流动方向上,冷凝器131、膨胀阀132、储液罐133、压缩机134、节流阀135以及换热单元136通过循环管路137顺次连接。膨胀阀132用于存储液态介质,膨胀阀132用于膨胀降压将中温高压的液态介质转换为低温低压的液态介质,压缩机134用于将低温低压的气态介质压缩为高温高压的气相介质送入冷凝器131。换热单元136可以采用板式换热器,且板式换热器的内部设有第一换热流路和第二换热流路,其中,第一换热流路与循环管路137相连,第二换热流路与第二进液管路134和第二出液管路1135相连。第一换热流路内的高温高压的气相介质与第二换热流路内的冷却工质在板式换热器内发生热交换,以对冷却工质进行冷却。
通过上述实施方式,显著提升了第二换热模块130对于冷却工质的换热效率,尤其在室外环境温度较高的条件下,可以显著提升对于冷却工质的冷却性能,从而确保计算设备的稳定运行。
在一种实施方式中,冷源设备10包括至少两个相互独立的换热组件,每个换热组件分别包括管路模、第一换热模块120以及第二换热模块130。其中,不同的换热组件用于对不同种类的冷却工质分别进行冷却。
举例而言,冷源设备10以包括第一换热组件和第二换热组件,第一换热组件用于对第一冷却装置所采用的第一冷却工质进行冷却,第二换热组件用于对第二冷却装置所采用的第二冷却工质进行冷却。其中,第一冷却装置所采用的冷却方式可以为水冷,第二冷却装置所采用的冷却方式可以为浸没式液冷;相应地,第一冷却工质与第二冷却工质不同,例如,第一冷却工质可以为水,第二冷却工质可以为电子氟化液。
由此,冷源设备10能够支持对不同种类的冷却工质同时进行换热,以满足采用不同冷却方式的冷却装置的工作需求。
在一种实施方式中,如图4和图5所示,冷源设备10还包括气态介质冷却模块140,气态介质冷却模块140用于对气态介质进行冷却,以及将冷却后的气态介质导流至第一换热模块120。
示例性地,冷源设备10还包括机体150,管路模块、第一换热模块120以及第二换热模块130均安装于机体150的内部。其中,气态介质冷却模块140可以为一个或者多个,且分别设于机体150的侧壁,第一换热模块120的风机组件122可以设于机体150的顶部,由此,可以使气态介质冷却模块140将气态介质沿侧向从机体150的外部导入机体150的内部,并将换热后的其他介质向上导出至机体150的外部。
示例性地,气态介质冷却模块140的出风侧朝向第一换热模块120的换热盘管121设置,以使经过气态介质冷却模块140冷却后的气态介质与第一换热模块120的换热盘管121内的冷却工质进行热交换。此外,在本申请的其他示例中,气态介质冷却模块140的出风侧可以同时朝向第一换热模块120的换热盘管121以及第二换热模块130的换热单元136设置,以使低温的气态介质不仅用于第一换热模对冷却工质进行换热,还有利于提高第二换热模块130对冷却工质的换热效率。
可选地,气态介质冷却模块140包括湿帘141、湿帘喷淋管142以及湿帘水盘143,湿帘141具有连通冷源设备10内部和外部的导流孔,湿帘喷淋管142用于向湿帘141喷淋冷却水,湿帘水盘143设于湿帘141的下侧以承接冷却水。
示例性地,湿帘141可以采用高分子的纸质材料制成,湿帘141上的多个导流孔形成蜂窝状结构。湿帘喷淋管142用于将冷却水均匀地喷淋在湿帘141上,以使冷源设备10外部的空气在风机组件122的负压作用下通过湿帘141的导流孔进入冷源设备10内部的过程中,与冷却水发生热交换,以达到对气态介质进行冷却的目的。
由此,通过对气态介质进行冷却,以使冷却后的气态介质供第一换热模块120对冷却工质进行冷却,进一步提高了第一换热模块120的换热效率。
在一种实施方式中,冷源设备10还包括控制装置160,用于根据室外环境温度,控制阀组件的开闭状态以使冷却工质流经第一换热模块120和第二换热模块130中的至少一个,以及控制气态介质冷却模块140的工作状态。
举例而言,控制装置160通过对阀组件开闭状态以及气态介质冷却模块140的工作状态的控制,能够实现冷源设备10的多种换热模式,例如可以包括:第一换热模块120单独运行、第一换热模块120和气态介质冷却模块140共同运行、第二换热模块130单独运行、第一换热模块120和第二换热模块130共同运行以及第一换热模块120、第二换热模块130和气态介质冷却模块140共同运行。
可选地,控制装置160被配置为,若室外环境温度符合第一预设温度范围,则控制阀组件以使冷却工质流经第一换热模块120;若室外环境温度符合第二预设温度范围,则控制阀组件以使冷却工质流经第一换热模块120,以及控制气态介质冷却模块140开启;若室外环境温度符合第三预设温度范围,则控制阀组件以使冷却工质依次流经第一换热模块120和第二换热模块130,以及控制气态介质冷却模块140开启。
在本申请实施例中,第一预设温度范围的最大值小于或者等于第二预设温度的最小值,第二预设温度范围的最大值小于或者等于第三预设温度范围的最小值。对于第一预设温度范围、第二预设温度范围以及第三预设温度范围的具体数值范围,本领域技术人员可以根据冷源设备10所处工作环境的平均温度、计算设备的发热量和制冷装置的制冷量需求等因素具体设定,本申请实施例对此不作具体限定。
在一个具体示例中,冷源设备10还包括干湿球温度检测模块,用于实时检测室外环境温度。第一预设温度范围为小于或者等于35℃,在干湿球温度检测模块检测到室外环境温度小于或者等于35℃的情况下,控制装置160控制第一阀组件114的第一进液阀1141开启、第一出液阀1142开启、第一通断阀1143关闭,第二阀组件115的第二进液阀1151关闭、第二出液阀1152关闭、第二通断阀1153开启,以及控制气态介质冷却模块140关闭,以通过第一换热模块120单独对冷却工质进行冷却。第二预设温度范围为大于35℃且小于或者等于40℃,在干湿球温度检测模块检测到室外环境温度大于35℃且小于或者等于40℃的情况下,控制装置160控制第一阀组件114的第一进液阀1141开启、第一出液阀1142开启、第一通断阀1143关闭,第二阀组件115的第二进液阀1151关闭、第二出液阀1152关闭、第二通断阀1153开启,以及控制气态介质冷却模块140运行,以通过第一换热模块120和气态介质冷却模块140共同对冷却工质进行冷却。第二预设温度范围为大于40℃,在干湿球温度检测模块检测到室外环境温度大于40℃的情况下,控制装置160控制第一阀组件114的第一进液阀1141开启、第一出液阀1142开启、第一通断阀1143关闭,第二阀组件115的第二进液阀1151开启、第二出液阀1152开启、第二通断阀1153关闭,以及控制气态介质冷却模块140运行,以通过第一换热模块120、气态介质冷却模块140和第二换热模块130共同对冷却工质进行冷却。
通过上述实施方式,实现了根据室外环境温度的不同,自动控制第一换热模块120、第二换热模块130以及气态介质冷却模块140的工作状态,以实现为冷却工质提供不同程度的冷却能力,从而满足冷却装置对于制冷量的不同需求。
在一种实施方式中,如图6至图8所示,冷却装置20包括壳体210、导流管220以及导流板230。具体而言,壳体210的内部限定有冷却腔210a。导流管220设于冷却腔210a,导流管220的管壁设有多个出液孔220a,用于向冷却腔210a输入冷却工质。导流板230设于冷却腔210a且位于导流管220的上侧,导流板230设有多个导流通孔230a,导流通孔230a连通导流板230的上侧和下侧。其中,冷却腔210a容纳有位于导流板230上侧的多个服务器模组30,导流板230具有与多个服务器模组30对应的多个导流区域230b,导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积和/或排列密度与对应的服务器模组30的计算能力正相关。
在本申请实施例中,每个服务器模组30可以包含计算能力相同的至少一个服务器301,不同服务器模组30的服务器301对应的计算能力可以相同也可以不同。
需要说明的是,计算能力可以采用本领域技术人员所熟知的各种方式定义。举例而言,服务器301的计算能力可以根据单位时间内能够执行的最大浮点运算次数定义,也可以根据单位时间内能够执行的最大操作次数定义,还可以根据单位时间内能够处理的最大指令数量定义,本申请实施例对此不作具体限定。可以理解的是,服务器模组30的计算能力越强,则服务器模组30在单位时间内产生的热量越多。
在本申请实施例中,冷却装置20的冷却方式采用浸没式液冷的方式。浸没式液冷指的是,将服务器模组30直接浸没在具有电绝缘性质的冷却工质中,以使服务器模组30在工作过程中产生的热量可以直接传导至冷却工质,从而实现对服务器模组30的冷却。通过采用浸没式液冷的方式,服务器模组30产生的热量能够直接有效地传递给冷却工质,相比于相关技术中通常采用的风冷或者水冷的冷却方式,无需设置热界面材料、散热器、风扇等其他部件,显著提升了对于服务器模组30的冷却效率,还有利于节能环保。
在本申请实施例的下列描述中,第一方向和第二方向相互垂直,且分别与竖直方向相垂直。具体地,第一方向可以为壳体210的长度方向,第二方向可以为壳体210的宽度方向。
在本申请实施例中,导流管220用于向冷却腔210a内输入冷却工质,导流管220的进液端与冷源设备相连,冷源设备用于将冷凝后的冷却工质通过进液端输入导流管220。其中,导流管220的进液端可以设于导流管220的端部,也可以设于导流管220的中部或者邻近中部的其他位置,本申请实施例对此不作具体限定。
示例性地,壳体210的还包括盖板211,盖板211可活动地设于壳体210的顶部,用于打开或者关闭壳体210内部的腔体。
示例性地,导流板230沿水平方向设于冷却腔210a,以将冷却腔210a分隔为上侧空间和下侧空间。多个冷却模组设于冷却腔210a的上侧空间,导流管220设于冷却腔210a的下侧空间。多个导流通孔230a在导流板230上阵列排布。例如,多个导流通孔230a可以在第一方向上间隔排列为多组,且每组中的多个导流通孔230a沿第二方向间隔排列。可以理解的是,导流管220将冷却工质输入冷却腔210a的下侧空间后,冷却工质可以通过导流板230上的多个导流通孔230a进入冷却腔210a的上侧空间,进而使冷却工质浸没位于上侧空间的多个冷却模组。本申请实施例对于导流板230在冷却腔210a内的固定方式不作具体限定,例如可以采用紧固件连接的方式固定,也可以采用卡扣结构卡合连接的方式固定。
在本申请实施例中,对于多个服务器模组30在冷却腔210a内的排布方式,本申请实施例对此不作具体限定。
在一个示例中,多个服务器模组30可以沿同一方向相邻排布。例如,多个服务器模组30可以在第一方向或者第二方向上相邻排布。在另一个示例中,多个服务器模组30可以阵列排布。例如,多个服务器模组30可以在第一方向上排列成多行,以及在第二方向上排列成多列。
在本申请实施例中,多个导流区域230b与多个服务器模组30对应,可以是一个导流区域230b对应若干个服务器模组30,也可以是若干个导流区域230b对应一个服务器模组30,还可以是每个导流区域230b对应一个服务器模组30。
在一个示例中,导流板230的多个导流区域230b与多个服务器模组30一一对应,每个导流区域230b与对应的服务器模组30在竖直方向上正对设置。举例而言,多个服务器模组30可以沿第一方向相邻排布,多个导流区域230b同样沿第一方向相邻排布,且每个导流区域230b分别位于对应的服务器模组30的正下方。
对于不同的导流区域230b而言,根据其所对应的服务器模组30的计算能力的不同,可以相应地设置导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积和/或排列密度。
例如,不同的导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积可以相同,而导流区域230b内的导流通孔230a的排列密度与导流区域230b所对应的服务器模组30的计算能力正相关。又例如,不同的导流区域230b内的导流通孔230a的排列密度可以相同,而导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积与导流区域230b所对应的服务器模组30的计算能力正相关。再例如,不同的导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积以及排列密度均与导流区域230b所对应的服务器模组30的计算能力正相关。
可以理解的是,导流区域230b对应的服务器模组30的计算能力越强,则导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积越大,和/或导流通孔230a的排列密度越大;导流区域230b对应的服务器模组30的计算能力越弱,则导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积越小,和/或导流通孔230a的排列密度越小。
需要说明的是,导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积及其排列密度,会直接影响通过导流区域230b流向服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量。导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积越大,则通过导流区域230b流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越大;反之,则通过导流区域230b流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越小。导流区域230b内的导流通孔230a的排列密度越大,则通过导流区域230b流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越大;反之,则通过导流区域230b流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越小。可以理解的是,通过导流区域230b流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越大,则对服务器模组30的冷却效率越高;反之,则对服务器模组30的冷却效率越低。
根据上述实施方式,通过在冷却腔210a内设置具有多个导流通孔230a的导流板230,并将导流板230划分为与多个服务器模组30对应的多个导流区域230b,且导流区域230b内的导流通孔230a的流通面积和/或排列密度与对应的服务器模组30的计算能力正相关,从而根据服务器模组30的计算能力的不同,为服务器模组30匹配导向其的冷却工质相应的流速。例如,针对计算能力相对较强的服务器模组30,通过其对应的导流区域230b能够为该服务器模组30提供流速较高的冷却工质;针对计算能力相对较弱的服务器模组30,通过其对应的导流区域230b能够为该服务器模组30提供流速较低的冷却工质。由此,能够根据计算能力为不同的服务器模组30均匀地分配冷却工质,从而提高了对不同计算能力的服务器模组30进行冷却的均一性,降低了冷却腔210a内冷却工质温度分布不均的概率,进而降低了因局部冷却工质温度过高导致冷却工质发生回流的概率,提升了服务器模组30的工作稳定性和可靠性。
在本申请实施例中,导流板230可以为一体成型件,也可以由互为分体件的多个部件拼接而成。
在一种实施方式中,导流板230包括多个导流子板231,导流子板231限定出导流区域230b。
示例性地,多个服务器模组30沿第一方向排布,多个导流子板231同样沿第一方向相邻排布。多个服务器模组30与多个导流子板231一一对应,且服务器模组30与对应的导流子板231在竖直方向上正对设置。其中,每个导流子板231分别限定出导流区域230b。
可选地,多个导流子板231中,相邻的导流子板231之间可以间隔排布,也可以相邻排布。并且,相邻的导流子板231之间还可以通过紧固件或者卡扣结构固定连接,以提高导流板230整体结构的稳定性。
此外,导流子板231的形状和尺寸可以根据冷却腔210a的横截面形状和尺寸以及服务器模组30的投影形状和尺寸进行相应设置,本申请实施例对此不作具体限定。
根据上述实施方式,通过将导流板230设置为互为分体件的多个导流子板231,实现了对于导流板230的模块化设计,针对不同计算能力的服务器模组30,可以为其匹配相适应的导流子板231,且导流子板231上的导流通孔230a的流通面积以及排列密度与导流子板231所对应的服务器模组30的计算能力相匹配。例如,针对计算能力相对较强的服务器模组30,对应的导流子板231上的导流通孔230a的流通面积相应较大且排列密度也相应较大;针对计算能力相对较弱的服务器模组30,对应的导流子板231上的导流通孔230a的流通面积相应较小且排列密度也相应较小。基于此,本申请实施例的冷却设备能够针对不同计算能力的服务器模组30提供相适应的导流子板231,从而为所有的服务器模组30提供均一化的冷却效果,进而提升了冷却设备的兼容性和适用范围。
在一种实施方式中,多个服务器模组30在与竖直方向相垂直的第一方向上排布,多个导流区域230b在第一方向上排布,且多个导流区域230b与多个服务器模组30一一对应。
示例性地,多个导流区域230b与多个服务器模组30在竖直方向上一一对应设置,即每个导流区域230b位于对应的服务器模组30的正下方。可以理解的是,冷却工质由导流管220输入冷却腔210a的下侧空间后,通过导流板230的导流区域230b向上导流至对应的服务器模组30。
如此设置,能够通过服务器模组30对应的导流区域230b,为服务器模组30导流流速与其计算能力相匹配的冷却工质,从而为不同的服务器模组30针对性地提供冷却。
在一种实施方式中,导流管220在第一方向上具有与导流区域230b对应的多个导流段,导流段包含的出液孔220a的流通面积和/或排列密度与对应的服务器模组30的计算能力正相关。
在本申请实施例中,多个导流段与多个导流区域230b对应,可以是一个导流段对应若干个导流区域230b,也可以是若干个导流段对应一个导流区域230b,还可以是每个导流段对应一个导流区域230b。其中,导流段所对应的服务器模组30指的是,与任一导流段对应的导流区域230b所对应的服务器模组30。
可选地,多个导流区域230b在与竖直方向相垂直的第一方向上排布,多个导流段在第一方向排布,且多个导流段与多个导流区域230b一一对应。其中,每个导流段分别包括沿第一方向排布的多个出液孔220a。
可以理解的是,每个导流段分别具有一一对应的导流区域230b,每个导流区域230b分别具有一一对应的服务器模组30。由此,每个导流段分别具有一一对应的服务器模组30,以使每个导流段可以通过对应的导流区域230b为对应的服务器模组30导入冷却工质。并且,导流段与对应的导流区域230b在竖直方向上正对设置,导流区域230b与对应的服务器模组30在竖直方向上正对设置。由此,导流段与对应的服务器模组30在竖直方向上正对设置。
对于不同的导流段而言,根据其所对应的服务器模组30的计算能力的不同,可以相应地设置导流段包含的导流通孔230a的流通面积和/或排列密度。
例如,不同的导流段包含的出液孔220a的流通面积可以相同,而导流段包含的出液孔220a的排列密度与导流段所对应的服务器模组30的计算能力正相关。又例如,不同的导流段包含的出液孔220a的排列密度可以相同,而导流段包含的出液孔220a的流通面积与导流段所对应的服务器模组30的计算能力正相关。再例如,不同的导流段包含的出液孔220a的流通面积以及排列密度均与导流段所对应的服务器模组30的计算能力正相关。
可以理解的是,导流段对应的服务器模组30的计算能力越强,则导流段包含的出液孔220a的流通面积越大,和/或出液孔220a的排列密度越大;导流段对应的服务器模组30的计算能力越弱,则导流段包含的出液孔220a的流通面积越小,和/或出液孔220a的排列密度越小。
需要说明的是,导流段包含的出液孔220a的流通面积及其排列密度,会直接影响通过导流段流向服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量。导流段包含的出液孔220a的流通面积越大,则通过导流段流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越大;反之,则通过导流段流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越小。导流段包含的出液孔220a的排列密度越大,则通过导流段流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越大;反之,则通过导流段流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越小。可以理解的是,通过导流段流向对应的服务器模组30的冷却工质在单位时间内的流量越大,则对服务器模组30的冷却效率越高;反之,则对服务器模组30的冷却效率越低。
由此,通过上述实施方式,根据服务器模组30计算能力的不同,对服务器模组30所对应的导流段包含的导流通孔230a的
流通面积和/或排列密度进行相应设置,且导流通孔230a的流通面积和/或排列密度与对应的服务器模组30的计算能力正相关,由此,对于计算能力相对较强的服务器模组30,通过对应的导流段能够为导向该服务器模组30的冷却工质提供较大的流速,对于计算能力相对较弱的服务器模组30,通过对应的导流段能够为导向该服务器模组30的冷却工质提供较小的流速,从而进一步提升对于不同计算能力的服务器模组30进行冷却的均一性,有利于进一步提升冷却腔210a内冷却工质温度的均匀性。
在一种实施方式中,如图6所示,该冷却装置20还包括多个挡板240。多个挡板240设于冷却腔210a且位于导流板230的下侧,多个挡板240与导流管220的多个导流段对应设置,且挡板240位于对应的导流段包含的出液孔220a的出液方向上。
示例性地,挡板240可以固定于导流板230的下侧表面,也可以固定于冷却腔210a的底壁,本申请实施例对此不作具体限定。每个导流段可以对应有至少一个挡板240,且挡板240位于导流段包含的出液孔220a的出液方向上,以对出液孔220a输出的冷却工质进行阻挡。
在一个示例中,导流管220的每个导流段分别包含一组出液孔220a,且该组中的多个出液孔220a沿第一方向间隔布置。每个导流段分别对应有一个挡板240,且该挡板240位于该组出液孔220a中所有出液孔220a的出液方向上,以使挡板240能够对该组出液孔220a中所有出液孔220a输出的冷却工质形成止挡作用。
在另一个示例中,导流管220的每个导流段包含两组出液孔220a,每组中的多个出液孔220a沿第一方向间隔分布,且该两组出液孔220a关于导流管220的中心轴线对称分布。其中,每个导流段分别对应有两个挡板240,且两个挡板240与导流段包含的两组出液孔220a一一对应,每个挡板240位于对应的一组出液孔220a中所有出液孔220a的出液方向上。
需要说明的是,冷却工质在导流管220内流动过程中的流动方向为导流管220的轴向,冷却工质通过出液孔220a流出时的速度既包括沿导流管220轴向的分速度,也包括沿导流管220径向的分速度,因此,出液孔220a的出液方向与导流管220的轴向之间的夹角为锐角。
挡板240位于导流段包含的出液孔220a的出液方向上,指的是挡板240所在的平面与出液孔220a的出液方向形成一定的夹角,以使挡板240能够对出液孔220a输出的冷却工质起到一定的止挡作用。其中,挡板240所在的平面与出液孔220a的出液方向之间的夹角具体可以为0度至45度。
根据上述实施方式,通过设置与导流段对应的挡板240,且挡板240位于导流段包含的出液孔220a的出液方向上,使得挡板240能够对出液孔220a流出的冷却工质起到一定的止挡作用,从而避免冷却工质受沿导流管220轴向分速度的影响在冷却腔210a内形成湍流,进而提升冷却工质在冷却腔210a内的流动均匀性。
可选地,挡板240所在的平面与导流管220的导流方向之间的夹角为30度至60度。
在本申请实施例中,导流管220的导流方向指的是冷却工质在导流管220内的流动方向,且冷却工质在导流管220内的流动方向与导流管220的轴向平行。
示例性地,导流管220的轴向沿第一方向设置。挡板240所在的平面垂直于水平面设置,且挡板240所在的平面与导流管220的导流方向之间的夹角为30度至60度。优选地,挡板240所在的平面与导流管220的导流方向之间的夹角为40度至50度。更为优选地,挡板240所在的平面与导流管220的导流方向之间的夹角为45度。
在一个具体示例中,导流管220的进液端设于导流管220的中间位置,冷却工质从进液端进入导流管220后分流为第一支路和第二支路,第一支路的流动方向为从导流管220的中间位置至第一端部的方向(即图示中向左的方向),另一个支路的流动方向为从导流管220的中间位置至第二端部的方向(即图示中向右的方向)。导流管220包括多个导流段,每个导流段具有在第二方向上对称分布的两组导流通孔230a。每个导流段分别对应有两个挡板240,且两个挡板240分别与导流段的两组导流通孔230a一一对应。包括与在第一支路上的第一导流段和第二导流段以及在第二支路上的第三导流段和第四导流段,第一导流段和第二导流段对应的第一导流方向即为第一支路的流动方向(即图示中向左的方向),第三导流段和第四导流段对应的第二导流方向即为第二支路的流动方向(即图示中向右的方向)。
其中,第一导流段和第二导流段分别对应的挡板240所在的平面与第一导流方向之间的夹角为45度,第三导流段和第四导流段分别对应的挡板240所在的平面与第二导流方向之间的夹角为45度。
可选地,挡板240设有导流过孔240a,导流过孔240a用于连通与挡板240相邻的两个子进液腔。
在一个示例中,导流过孔240a可以为多个,且在挡板240上间隔布置。
在另一个示例中,挡板240的下侧边沿与冷却腔210a的底壁相抵接,多个挡板240将冷却腔210a位于导流板230下侧的空间分隔为多个子进液腔;其中,挡板240的下侧边沿设有导流过孔240a,相邻的子进液腔之间通过导流过孔240a连通。
在本申请实施例中,对于导流过孔240a的形状以及尺寸可以根据实际情况任意设定。导流过孔240a的形状可以为三角形、方形、弧形或者锯齿形等其他任意形状,本申请实施例对此不作具体限定。导流过孔240a的尺寸可以根据所有服务器模组30的整体计算能力相应设置,例如,所有服务器模组30的整体计算能力较强,则对于冷却工质的流动速率要求较高,由此导流过孔240a的尺寸可以设置的较大;反之,则导流过孔240a的尺寸可以设置的较小。
在一种实施方式中,如图9所示,该冷却装置20还包括分隔板250。分隔板250沿竖直方向设于壳体210的内部,以将壳体210的内部分隔为冷却腔210a和出液腔210b,冷却腔210a和出液腔210b的上方连通。
示例性地,壳体210的顶部设有盖板211,盖板211用于打开或者封闭壳体210的内部空间。壳体210设有连通出液腔210b和外侧空间的出液口,出液腔210b内的冷却工质可以通过出液管251排出,出液管251与冷源设备连接。可以理解的是,冷却工质在冷却腔210a吸收服务器模组30产生的热量后升温,高温冷却工质从冷却腔210a进入出液腔210b,再通过出液口进入冷源设备。高温冷却工质在冷源设备经过冷却后,低温冷却工质再通过导流管220回流至冷却腔210a,以此循环。
可以理解的是,由于冷却腔210a和出液腔210b的上方连通,在冷却腔210a中的冷却工质的液位超过分隔板250的上侧边沿时,冷却工质即可从冷却腔210a流入出液腔210b。
可选地,分隔板250包括第一板体和第二板体,第一板体固定连接于壳体210,第二板体相对第一板体在竖直方向上可滑动,且第二板体的上侧边沿位于第一板体的上侧边沿的上方。
本申请实施例对于第一板体和第二板体之间的滑动连接方式不作具体限定,可以采用本领域技术人员所知悉的任意连接方式。举例而言,第一板体可以设有沿竖直方向延伸的滑槽,第二板体设有滑动配合部,通过滑动配合部与滑槽的滑动配合,实现第二板体与第一板体之间的滑动连接。
通过上述实施方式,可以根据服务器模组30的高度对分隔板250的高度进行调节,以确保分隔板250的上侧边沿在竖直方向上位置不低于服务器模组30的上侧边沿在竖直方向上的位置,从而确保冷却腔210a内的冷却工质能够将服务器模组30浸没。如此设置,提高了冷却装置20对于不同高度的服务器模组30的兼容性,从而增大了冷却装置20的适用范围。
在一种实施方式中,导流管220的横截面形状为圆形、方形或者三角形;和/或,出液孔220a的形状为圆形、方形或者三角形。
需要说明的是,对于导流管220的横截面形状和尺寸以及出液孔220a的形状和尺寸,本领域技术人员可以根据实际情况任意设置。其中,对于导流管220的横截面形状以及出液孔220a的形状,除了上述实施方式中所列举的圆形、方形或者三角形以外,还可以采用其他任意的规则形状或者非规则形状。
在一种实施方式中,多个服务器模组30在与竖直方向相垂直的第一方向上相邻排布,每个服务器模组30包括在与第一方向相垂直的第二方向上相邻排布的至少两列服务器301,每列服务器301中包括沿第一方向排布的至少一个服务器301;导流管220的轴向平行于第一方向设置。
示例性地,多个服务器模组30沿第一方向相邻排布,每个服务器模组30包括阵列排布的多个服务器301,多个服务器301在第一方向上排布为至少一行,每行中包括沿第二方向排列的至少一个服务器301;以及,多个服务器301在第二方向上排布为至少两列,每列中包括沿第一方向排列的至少两个服务器301。导流管220的轴向沿第一方向设置,且导流管220具有在第一方向上的多个导流段,每个导流段分别为对应的服务器模组30导流冷却工质。
在一个具体示例中,如图6所示,服务器模组30的数量为五个,且沿第一方向间隔排列。每个服务器模组30包括在第一方向上排布的三行,每行中包括沿第二方向排列的两个服务器301。
在本申请实施例中,导流管220可以为沿第一方向设置的一个或者多个。其中,在导流管220为多个的情况下,多个导流管220可以相互平行且在第二方向上等间距间隔布置。
可选地,每个服务器模组30包括在第二方向上排布的N列服务器301,N为大于或等于2的正整数;导流管220的数量为N-1个;其中,任意相邻的两列服务器301与一个导流管220相对应。
示例性地,导流管220在第二方向上相对于其所对应的两列服务器301居中设置。导流管220的每个导流段分别具有在第二方向上相对设置的两组进液孔,其中一组进液孔与导流段所对应的服务器模组30的两列服务器301中的一列对应设置,另一组进液孔与导流段所对应的服务器模组30的两列服务器301中的另一列对应设置。
如此设置,能够使导流管220在冷却腔210a内相对多个服务器模组30的分布更加合理,使得冷却工质在冷却腔210a内的分配更加均匀,从而进一步提升冷却工质的温度均一性。
在一种实施方式中,如图2所示,液冷数据中心1还包括箱体40。至少一个冷却装置20集成部署于箱体40的内部;或者,至少一个冷却装置20和至少一个冷源设备10集成部署于箱体40的内部。
在本申请实施例中,冷却装置20集成设置于对应的计算设备,通过将多个冷却装置20集成部署于箱体40的内部,有利于将多个计算设备集成部署于箱体40的内部,从而提升数据中心的集成度。
示例性地,多个冷却装置20可以部署于箱体40的内部,多个冷源设备10可以部署于箱体40的外部。或者,多个冷却装置20和多个冷源设备10共同部署于箱体40的内部,本申请实施例在此不作具体限定。
根据上述实施方式,通过利用箱体40对至少一个冷却装置20或者对至少一个冷却装置20以及冷源设备10进行集成部署,实现了多个冷源设备10和多个冷却装置20的集成式设置,提高了液冷数据中心1的集成度,实现了液冷数据中心1的一体式运输和落地使用,无需二次安装,有利于实现数据中心的模块化交付。
可选地,箱体40包括第一集装箱体401和第二集装箱体402,至少一个冷却装置20集成部署于第一集装箱体401的内部,至少一个冷源设备10集成部署于第二集装箱体402的内部。
在本申请实施例中,对于第一集装箱体401的形状以及尺寸,本领域技术人员可以根据实际情况任意设置。为了便于运输,优选地,第一集装箱体401的形状以及尺寸可以参照标准集装箱相应设置,例如可以采用与20英尺、40英尺或者45英尺规格的标准集装箱相同的形状以及尺寸。
在一个具体示例中,计算设备箱体的形状和尺寸可以参照40英尺规格的标准集装箱相应设置,且整体外形尺寸为12.192m*2.438m*2.438m。由此,在将冷却装置20集成部署于第一集装箱体401的内部之后,可以直接通过海运或者陆运等其他方式对第一集装箱体401装箱运输,且在运输完成后无需二次装配,从而提高了运输以及交付的便利性。
在本申请实施例中,第二集装箱体402的形状和尺寸可以参照第一集装箱体401相应设置。为了便于运输,优选地,第二集装箱体402同样可以参照标准集装箱的规格相应设置,例如可以采用与20英尺、40英尺或者45英尺规格的海运或陆运集装箱相同的形状以及尺寸。
在一个具体示例中,第一集装箱体401和第二集装箱体402的形状和尺寸均可以参照40英尺规格的海运或陆运集装箱,且整体外形尺寸均为12.192m*2.438m*2.438m。由此,在将冷却装置20集成部署于第一集装箱体401的内部以及将冷源设备10集成部署于第二集装箱体402的内部之后,可以通过海运或陆运或者陆运的等其他方式直接对第一集装箱体401以及第二集装箱体402装箱运输,提高了液冷数据中心1的运输便利性。
根据上述实施方式,通过设置第一集装箱体401和第二集装箱体402,可以实现对多个冷却装置20以及多个冷源设备10的模块化设置,以提高数据中心运输以及交付的便利性。
在本申请实施例中,第一集装箱体401和第二集装箱体402集成于一体设置,例如,第一集装箱体401和第二集装箱体402可以在竖直方向或者水平方向上相邻且固定连接,以实现第一集装箱体401和第二集装箱体402的一体式集成设置。
在本申请的其他实施例中,第一集装箱体401和第二集装箱体402可拆卸连接。
在一种实施方式中,第一集装箱体401与第二集装箱体402在水平方向上可拆卸连接。
可以理解的是,第一集装箱体401与第二集装箱体402在分离状态下,可以分别进行装箱运输。第一集装箱体401与第二集装箱体402在连接状态下,可以在水平方向上并排且邻接设置,以实现第一集装箱体401和第二集装箱体402的集成部署。
在一种实施方式中,第一集装箱体401与第二集装箱体402的相邻接的顶壁和/或侧壁之间设有卡接结构。
在一个示例中,第一集装箱体401与第二集装箱体402分别包括角件。角件位于第一集装箱体401与第二集装箱体402的八个角位置。卡接结构通过第一集装箱体401和第二集装箱体402的角件实现连接。示例性地,卡接结构可以为用于标准集装箱进行拼接固定的通用卡接结构,本申请对此不做限定。通过卡接结构将第一集装箱体401与第二集装箱体402固定连接,可以避免安装与第一集装箱体401与第二集装箱体402之间的移位,确保了采用该第一集装箱体401与第二集装箱体402的数据中心的稳定性。
在一个示例中,第一集装箱体401具有第一侧壁,第二集装箱体402具有第二侧壁,且第一侧壁与第二侧壁相贴合。卡接结构包括第一卡接件和第二卡接件,其中,第一卡接件设于第一集装箱体401的第一侧壁,第二卡接件设于第二集装箱体402的第二侧壁,第一卡接件与第二卡接件相卡合,且通过紧固件固定连接。
在另一个示例中,第一卡接件和第二卡接件分别设于第一集装箱体401和第二集装箱体402的顶壁。其中,第一卡接件可以朝向第二集装箱体402的一侧延伸,以使第一卡接件与第二卡接件对应设置,从而通过紧固件固定连接。此外,第二卡接件也可以朝向第一集装箱体401的一侧延伸,以使第一卡接件与第二卡接件对应设置,从而通过紧固件固定连接。
在一种实施方式中,第一集装箱体401与第二集装箱体402在竖直方向上可拆卸连接。
可以理解的是,第一集装箱体401与第二集装箱体402在分离状态下,可以分别进行装箱运输。第一集装箱体401与第二集装箱体402在连接状态下,可以在竖直方向上层叠设置,以实现第一集装箱体401和第二集装箱体402的集成部署。如此设置可以节省空间,在相同的空间中能够布置更多的集装箱数据中心。
在本申请实施例中,第一集装箱体401与第二集装箱体402在连接状态下,第一集装箱体401可以位于第二集装箱体402的上侧或者下侧。
在一种实施方式中,第一集装箱体401的上侧设有第一安装配合件,第二集装箱体402的下侧设有第二安装配合件,第一安装配合件和第二安装配合件卡接相连。
示例性地,第一安装配合件可以为卡孔,第二安装配合件可以为向下延伸的卡接凸起,卡接凸起与卡孔的位置相对应并可以形成卡接配合。
此外,卡孔和卡接凸起还可以是对应设置的多组,且在水平方向上间隔布置,以提高第一集装箱体401与第二集装箱体402的连接稳定性。
可选地,第一安装配合件与第二安装配合件通过紧固件固定连接。
示例性地,第一安装配合件和第二安装配合件分别设有紧固通孔,且第一安装配合件和第二安装配合件形成卡接配合的情况下,两个紧固通孔相对应,以使紧固件能够依次穿过第一安装配合件和第二安装配合件上的紧固通孔。
如此设置,能够进一步提高第一集装箱体401和第二集装箱体402之间的连接稳定性和可靠性。
需要说明的是,以上第一安装配合件和第二安装配合件仅作为示例,本申请对此不做限定,只要能够实现第一集装箱体401与第二集装箱体402之间的固定连接即可。
在一种实施方式中,第二集装箱体402的底端和顶端之间设有爬梯。
示例性地,爬梯设于第二集装箱体402的顶部梁架和底部梁架之间。爬梯的上端可拆卸地连接于顶部梁架,以使爬梯可以根据实际需要搬运至相应的位置处,从而供工作人员攀爬以对冷源设备10进行检修。
在一种实施方式中,第一集装箱体401限定出封闭式腔体,第二集装箱体402采用框架结构以限定出开放式腔体。
示例性地,第二集装箱体402可以包括相互连接的多个梁体,以限定出开放式箱体40。多个梁体包括连接梁和支撑梁,多个连接梁相互连接形成第二集装箱体402的主体框架,多个支撑梁连接于连接梁之间,以起到支撑作用,提高主体框架的结构稳定性。可以理解的是,第二集装箱体402通过多个梁体结构连接形成,增大了开放式腔体的内部与外部的连通区域,从而使集成部署于第二集装箱体402内部的多个冷源设备10能够及时的散发热量,提高冷源设备10的换热效率。
在一种实施方式中,第一集装箱体设有管路窗口,管路窗口用于供冷却管路穿过以连接第二集装箱体内的冷源设备与第一集装箱体内的液冷设备。
可以理解的是,第二集装箱体通过梁体结构限定出开放式腔体,与开放式腔体内的冷源设备连接的冷却管路,可以通过第二集装箱体的梁体结构之间的空隙伸出,然后通过管路窗口与第一集装箱体内的液冷设备连接。
示例性地,管路窗口可以设于第一集装箱体的侧壁,且与第一集装箱体内布置的动力模块对应设置,以提高冷却管路与动力模块连接的便利性。
可选地,如图3所示,液冷数据中心1还包括配电模块50和/或动力模块60。配电模块50用于对冷却装置20以及冷源设备10提供电力,动力模块60用于对冷却装置20与冷源设备10之间的循环流路内的冷却工质提供动力。其中,配电模块50与动力模块集成部署于第一集装箱体401的内部。
在一种实施方式中,配电模块50与动力模块60分别临近第一集装箱体401内的相对两侧设置。
示例性地,计算设备可以沿第一集装箱体401的长度方向呈排布置,以形成计算设备排。配电模块50与动力模块60分别设于计算设备排在第一集装箱体401的长度方向上的两侧。如此设置,能够在物理空间上实现水电隔离,从而提高液冷数据中心1的用电安全性。
上述实施例的液冷数据中心1的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (33)
1.一种液冷数据中心,其特征在于,包括:
液冷设备;
冷源设备,连接至所述液冷设备,用于对所述液冷设备进行冷却;
连接管路,连接所述液冷设备和所述冷源设备;
箱体,用于部署所述液冷设备和所述冷源设备。
2.根据权利要求1所述的液冷数据中心,其特征在于,还包括:
计算设备,部署于所述液冷设备。
3.根据权利要求1所述的液冷数据中心,其特征在于,所述连接管路连接在所述液冷设备和所述冷源设备之间以形成冷却循环管路。
4.根据权利要求1所述的液冷数据中心,其特征在于,所述液冷设备包括至少一个冷却装置,所述冷却装置用于对所装载的服务器模组进行冷却,所述冷源设备用于对所述至少一个冷却装置中的冷却工质进行换热。
5.根据权利要求4所述的液冷数据中心,其特征在于,所述冷源设备包括第一冷源设备和第二冷源设备,所述第一冷源设备和/或所述第二冷源设备连接至所述至少一个冷却装置。
6.根据权利要求5所述的液冷数据中心,其特征在于,所述液冷设备包括第一冷却装置和第二冷却装置;
所述第一冷源设备连接所述第一冷却装置,所述第二冷源设备连接所述第二冷却装置;或者,所述第一冷源设备和所述第二冷源设备连接所述第一冷却装置,冷源设备所述第一冷源设备或所述第二冷源设备连接所述第二冷却装置。
7.根据权利要求4所述的液冷数据中心,其特征在于,所述液冷设备包括多个冷却装置,所述冷源设备包括多个冷源设备;所述多个冷却装置中的至少一个冷却装置连接所述多个冷源设备中的至少两个冷源设备。
8.根据权利要求6所述的液冷数据中心,其特征在于,第一冷源设备与第一冷却装置之间设有供冷却工质循环流动的第一循环流路,第二冷源设备与第二冷却装置之间设有供冷却工质循环流动的第二循环流路,所述第一冷源设备、所述第二冷源设备与第三冷却装置之间分别设有供冷却工质循环流动的第三循环流路。
9.根据权利要求8所述的液冷数据中心,其特征在于,所述冷源设备包括换热组件;所述第一冷源设备和所述第二冷源设备均包括第一换热组件和第二换热组件,所述第一冷源设备的第一换热组件用于冷却所述第一冷却装置的冷却工质,所述第二冷源设备的第一换热组件用于冷却所述第二冷却装置的冷却工质,所述第一冷源设备和所述第二冷源设备的第二换热组件用于共同冷却所述第三冷却装置的冷却工质。
10.根据权利要求9所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一冷源设备还包括第一换热器,所述第一换热器用于供所述第一冷源设备的第一换热组件输出的液态介质与所述第一循环流路内的冷却工质进行热交换;所述第二冷源设备还包括第二换热器,所述第二换热器用于供所述第二冷源设备的第一换热组件输出的液态介质与所述第二循环流路内的冷却工质进行热交换;所述第一冷源设备和所述第二冷源设备的第二换热组件分别与所述第三循环流路连通。
11.根据权利要求9所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一冷源设备的第一换热组件和第二换热组件通过液态介质对所述冷却工质进行冷却,所述第二冷源设备的第一换热组件和第二换热组件通过气态介质对所述冷却工质进行冷却。
12.根据权利要求1至11任一项所述的液冷数据中心,其特征在于,所述冷源设备的换热组件包括:
管路模块,包括输入管路、输出管路和连接管路,所述输入管路用于输入待冷却的冷却工质,所述输出管路用于输出冷却后的冷却工质,所述连接管路连接于所述输入管路和所述输出管路之间。
13.根据权利要求12所述的液冷数据中心,其特征在于,所述冷源设备的换热组件包括:
第一换热模块,所述第一换热模块的输入端和输出端分别与所述连接管路连通,用于通过气态介质对所述冷却工质进行冷却。
14.根据权利要求13所述的液冷数据中心,其特征在于,所述冷源设备的换热组件包括:
第二换热模块,所述第二换热模块的输入端和输出端分别与所述连接管路连通,用于通过液态介质对所述冷却工质进行冷却;
其中,所述连接管路设有阀组件,用于使所述冷却工质流经所述第一换热模块和所述第二换热模块中的至少一个。
15.根据权利要求14所述的液冷数据中心,其特征在于,所述连接管路包括中间管路、第一进液管路、第一出液管路、第二进液管路和第二出液管路;所述中间管路的输入端和输出端分别连接于所述输入管路和所述输出管路,所述第一进液管路连接于所述第一换热模块的输入端和所述中间管路之间,所述第一出液管路连接于所述第一换热模块的输出端和所述中间管路之间,所述第二进液管路连接于所述第二换热模块的输入端和所述中间管路之间,所述第二出液管路连接于所述第二换热模块的输出端和所述中间管路之间。
16.根据权利要求15所述的液冷数据中心,其特征在于,所述阀组件包括:
第一阀组件,包括第一进液阀、第一出液阀和第一通断阀,所述第一进液阀设于所述第一进液管路,所述第一出液阀设于所述第一出液管路,所述第一通断阀设于所述中间管路;
第二阀组件,包括第二进液阀、第二出液阀和第二通断阀,所述第二进液阀设于所述第二进液管路,所述第二出液阀设于所述第二出液管路,所述第二通断阀设于所述中间管路。
17.根据权利要求13所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一换热模块包括换热盘管,所述换热盘管用于供冷却工质流动,以使所述冷却工质与所述气态介质发生热交换。
18.根据权利要求14所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第二换热模块包括冷凝器、膨胀阀、储液罐、换热单元、压缩机以及循环管路,所述循环管路用于供所述液态介质在所述冷凝器、所述膨胀阀、所述储液罐、所述换热单元、所述压缩机之间循环流动,且所述液态介质与所述冷却工质在所述换热单元发生热交换。
19.根据权利要求14所述的液冷数据中心,其特征在于,还包括:
气态介质冷却模块,所述气态介质冷却模块用于对所述气态介质进行冷却,以及将冷却后的气态介质导流至所述第一换热模块。
20.根据权利要求19所述的液冷数据中心,其特征在于,所述气态介质冷却模块包括湿帘、湿帘喷淋管以及湿帘水盘,所述湿帘具有连通所述冷源设备内部和外部的导流孔,所述湿帘喷淋管用于向所述湿帘喷淋冷却水,所述湿帘水盘设于所述湿帘的下侧以承接所述冷却水。
21.根据权利要求19所述的液冷数据中心,其特征在于,还包括:
控制装置,用于根据室外环境温度,控制所述阀组件的开闭状态以使所述冷却工质流经所述第一换热模块和所述第二换热模块中的至少一个,以及控制所述气态介质冷却模块的工作状态。
22.根据权利要求21所述的液冷数据中心,其特征在于,所述控制装置被配置为,若所述室外环境温度符合第一预设温度范围,则控制所述阀组件以使所述冷却工质流经所述第一换热模块;若所述室外环境温度符合第二预设温度范围,则控制所述阀组件以使所述冷却工质流经所述第一换热模块,以及控制所述气态介质冷却模块开启;若所述室外环境温度符合第三预设温度范围,则控制所述阀组件以使所述冷却工质依次流经所述第一换热模块和所述第二换热模块,以及控制所述气态介质冷却模块开启。
23.根据权利要求1至11任一项所述的液冷数据中心,其特征在于,至少一个所述液冷设备集成部署于所述箱体的内部;或者,至少一个所述液冷设备和至少一个所述冷源设备集成部署于所述箱体的内部。
24.根据权利要求23所述的液冷数据中心,其特征在于,所述箱体包括第一集装箱体和第二集装箱体,至少一个所述液冷设备集成部署于所述第一集装箱体的内部,至少一个所述冷源设备集成部署于所述第二集装箱体的内部。
25.根据权利要求24所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体与所述第二集装箱体可拆卸连接。
26.根据权利要求25所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体与所述第二集装箱体在水平方向上可拆卸连接。
27.根据权利要求26所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体与所述第二集装箱体的相邻接的顶壁和/或侧壁之间设有卡接结构。
28.根据权利要求25所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体与所述第二集装箱体在竖直方向上可拆卸连接。
29.根据权利要求28所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体的上侧设有第一安装配合件,所述第二集装箱体的下侧设有第二安装配合件,所述第一安装配合件和所述第二安装配合件卡接相连。
30.根据权利要求29所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一安装配合件与所述第二安装配合件通过紧固件固定连接。
31.根据权利要求24所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第二集装箱体的底端和顶端之间设有爬梯。
32.根据权利要求24所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体限定出封闭式腔体,所述第二集装箱体采用框架结构以限定出开放式腔体。
33.根据权利要求32所述的液冷数据中心,其特征在于,所述第一集装箱体设有管路窗口,所述管路窗口用于供冷却管路穿过以连接所述第二集装箱体内的冷源设备与所述第一集装箱体内的液冷设备。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |