[发明专利]用于向热负载提供冷却的系统和方法

说明书

一种用于向热负载提供冷却的调节系统和方法，其可以包括设置在清除集气室中的蒸发冷却器，所述清除集气室具有位于蒸发冷却器上游的预冷器以及位于蒸发冷却器下游的回收盘管。可以在蒸发冷却器中调节室外空气或清除空气，使得经调节的清除空气可以为循环通过回收盘管的冷却流体提供冷却。降低温度的冷却流体可以为封闭空间(例如，数据中心)或者为封闭或向大气开放的一个或多个装置提供液体冷却或空气冷却。鉴于预冷器、蒸发冷却器和回收盘管在集气室中的设计和布置，系统可以以多种模式操作。预冷器可以配置成使冷却流体循环以调节清除空气。预冷器流体回路可以与工艺冷却流体回路联接或分离。

要求优先权

本申请要求2016年8月31日提交的美国临时专利申请号62/382,176的权益，在此要求保护其优先权的权益，并且其全部内容通过引用并入本文。

本申请是于2016年3月8日提交的国际申请PCT/CA2016/050252的部分继续申请以及于2016年5月2日提交的国际申请PCT/CA2016/050507的部分继续申请。国际申请PCT/CA2016/050252要求于2015年5月15日提交的美国临时专利申请62/162,487的优先权的权益。国际申请PCT/CA2016/050507是于2016年3月8日提交的国际申请PCT/CA2016/050252的部分继续申请，并要求于2015年5月15日提交的美国临时专利申请62/162,487的优先权的权益，以及PCT/CA2016/050252的优先权的权益。上面列出的每个申请都通过引用整体并入本文。

背景技术

本申请涉及用于为热负载提供冷却的调节系统和方法。在一个示例中，热负载可以来自封闭空间，例如数据中心，并且可以通过利用液体或空气冷却来冷却封闭空间中的空气或热量产生部件来提供冷却。在一个示例中，热负载可以来自可能或可能不布置在封闭空间内的一个或多个装置或其他设备。

存在许多其中冷却至关重要的应用，例如数据中心。数据中心通常由连续工作(每天24小时，每周7天)的计算机和相关部件组成。数据中心中的电气部件会产生大量热量，这些热量然后需要从空间中移除。数据中心中的空气调节系统通常可以消耗超过总能量的40％。

凭借当前数据中心的空气调节系统和技术以及IT部件操作条件和处理能力的显著改进，服务器可以大致以其能力的50％操作。这种能力限制部分地是由于冷却系统无法有效冷却服务器，并且服务器在达到其最大处理能力之前达到其高温限制。高密度数据中心冷却旨在更有效地冷却服务器并提高数据中心的密度。因此，这将使得节省数据中心操作成本，并将使得增加数据中心的总体能力。

可以通过使用液体冷却技术来排出服务器处的热量来实现高密度数据中心冷却。数据中心液体冷却以两种方式影响数据中心能耗：(1)利用最大服务器处理能力和数据中心处理密度，这将导致数据中心每千瓦处理能力的冷却功耗降低，(2)通常，液体冷却系统比数据中心气体冷却系统更节能。液体冷却技术可以捕获高达100％的服务器处的热量，这可以消除对于数据中心气体冷却系统的需要。数据中心液体冷却可以节省高达90％的数据中心冷却成本和高达50％的数据中心操作成本。此外，数据中心液体冷却可将服务器处理密度提高高达100％，这可以使得显著节省成本。

发明内容

本发明人尤其认识到了使用具有蒸发冷却器与上游预冷器和下游回收盘管的组合的调节系统改进为热负载提供冷却的性能的机会。热负载可以来自封闭空间或来自一个或多个装置。在一个示例中，调节系统可以产生冷水(或其他类型的冷却流体)，用于向封闭空间提供液体冷却或空气冷却。在一个示例中，调节系统可以产生冷水(或其他类型的冷却流体)，用于向未布置在封闭空间内的装置或其他设备提供液体冷却。