[发明专利]用于数据中心的模块化制冷器

说明书

本申请涉及用于数据中心的模块化制冷器。模块化制冷器系统包括开关和泵送模块、一个或更多个干式冷却器模块以及一个或更多个制冷器模块。开关和泵送模块、一个或更多个干式冷却器模块以及一个或更多个制冷器模块共享相同的水、电力和信号接口。可以通过添加干式冷却器模块或制冷器模块来增加模块化制冷器的冷却能力，而无需额外的液压和电气基础设施。

背景

1.技术领域

本文公开的方面和实施例总体上针对用于数据中心的冷却系统及其构建和操作方法。

2.相关技术的讨论

用于计算机、通信和其他电子设备的集中式数据中心已经使用了许多年，且最近更多的使用互联网，针对互联网服务提供商(ISP)、应用服务提供商(ASP)和互联网内容提供商提供托管服务(hosting service)的大型数据中心变得越来越普遍。典型的集中式数据中心包含需要电力、冷却和连接到外部通信设施(facility)的许多设备机架(rack)。在现代数据中心和网络机房中，这些设施中使用的计算设备的密度的增加给设施的冷却和电力系统带来了压力。在过去，数据设施中每个设备外壳的典型功率消耗为1kW数量级。在设备机架中使用服务器刀片和其他高功率密度设备时，设备机架的功率损耗为10kW或甚至高达25kW的情况并不少见。

计算机设备消耗的功率被转换成热量，并且通常基于设施的功率需求来确定设施的冷却需求。用于数据中心的冷却系统的冷却能力优选地与设施的冷却需求相匹配；冷却能力太小可能会使数据中心中的设备无法在期望的温度处运行，而冷却能力太大可能会浪费冷却设备的资本支出和这种冷却设备的运行。

概述

根据一个方面，提供了一种模块化制冷器(modular chiller)系统。该系统包括开关和泵送模块、一个或更多个干式冷却器(drycooler)模块以及一个或更多个制冷器(chiller)模块。开关和泵送模块、一个或更多个干式冷却器模块以及一个或更多个制冷器模块共享相同的水、电力和信号接口，通过添加干式冷却器模块或制冷器模块而无需额外的液压和电气基础设施，提供模块化制冷器系统的冷却能力的增加。

在一些实施例中，该系统还包括流体导管，该流体导管被配置且布置成将热水从一个或更多个制冷器模块的一个或更多个冷凝器引导至一个或更多个干式冷却器模块。一个或更多个干式冷却器模块被配置成将热量从热水释放到大气。

在一些实施例中，该系统被配置成在仅节能器模式、混合模式以及全机械模式下运行，在仅节能器模式中，一个或更多个干式冷却器模块被用于冷却流过系统的冷却水，并且一个或更多个制冷器模块未被使用；在混合模式中，一个或更多个干式冷却器模块和一个或更多个制冷器模块都被用于冷却流过系统的冷却水，在全机械模式中，一个或更多个制冷器模块用于冷却流经系统的冷却水，在所述仅节能器模式、所述混合模式和所述全机械模式中的每一种模式下，冷却水流过一个或更多个干式冷却器模块和一个或更多个制冷器模块。

在一些实施例中，开关和泵送模块包括水接口，该水接口提供到一个或更多个干式冷却器模块的第一组水接口的液压连接，开关和泵送模块的水接口与一个或更多个干式冷却器模块的第二组水接口相同。

在一些实施例中，开关和泵送模块包括电力接口，该电力接口提供到一个或更多个干式冷却器模块的第一电力接口的电气连接，开关和泵送模块的电力接口与一个或更多个干式冷却器模块的第二电力接口相同。

在一些实施例中，开关和泵送模块包括信号接口，该信号接口提供与一个或更多个干式冷却器模块的第一信号接口的电气通信，开关和泵送模块的信号接口与一个或更多个干式冷却器模块的第二信号接口相同。

在一些实施例中，开关和泵送模块包括水接口，该水接口提供到一个或更多个制冷器模块的第一组水接口的液压连接，开关和泵送模块的水接口与一个或更多个制冷器模块的第二组水接口相同。