[发明专利]一种多联强制两相浸没式液冷系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种多联强制两相浸没式液冷系统，包括：强制两相浸没式液冷装置、重力热管换热装置、自然冷却装置和阀门控制系统；所述强制两相浸没式液冷装置、所述重力热管换热装置、阀门控制系统和所述自然冷却装置依次连接；所述自然冷却装置包括间接冷却设备和蒸发冷却设备；所述间接冷却设备和蒸发冷却设备分别与所述阀门控制系统连接。本发明采用自然冷的方式，可以较好的节能。

技术领域

本发明涉及服务器制冷技术领域，具体而言，涉及一种多联强制两相浸没式液冷系统及其控制方法。

背景技术

随着5G、人工智能、大数据的快速推进，数据中心产业规模迅速扩大。并且国内外新建和老旧改造的数据中心逐渐变多，机组的单面积的功耗越来愈大，制冷的需求愈加重要；需要通过新型的技术来解决上述的问题。

液冷服务器的散热原理是利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。由于液体比空气的比热大很多，散热速度也远远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热。

传统的两相浸没式液冷服务器通过将服务器主板浸没在装有液态冷媒的服务器刀壳中，在服务器进行数据处理的过程中，主板上的发热元件发热升温，当发热元件的温度高于氟化液的沸点时，液态氟化液沸腾，发生相变汽化，产生大量的气泡，吸收发热元件产生的热量，当气泡脱离发热元件的表面时将热量带走，从而进行散热降低发热元件的温度，然后气态的氟化液在遇冷之后靠重力作用回到服务器中；而上述存在的问题是氟化液的相变是自发的相变，而这样会产生的问题是氟化液在相变的过程中存在相变不完全，并且会导致服务器的温度不是非常稳定，对服务器的性能有一定的影响；并且传统的系统对氟化液冷却的方式并不是采用自然冷的方式，所以对服务器整体机组的能耗产生比较大的浪费。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统的对氟化液进行冷却采用的是非自然冷的方式，对服务器整机组的能耗产生较大的浪费，目的在于提供一种多联强制两相浸没式液冷系统及其控制方法，能够实现氟化液自然冷却，减小服务器整机组的能耗。

本发明通过下述技术方案实现：

一种多联强制两相浸没式液冷系统，包括：强制两相浸没式液冷装置、重力热管换热装置、自然冷却装置和阀门控制系统；所述强制两相浸没式液冷装置、所述重力热管换热装置、阀门控制系统和所述自然冷却装置依次连接；所述自然冷却装置包括间接冷却设备和蒸发冷却设备；所述间接冷却设备和蒸发冷却设备分别与所述阀门控制系统连接。

本发明针对现有的两相浸没式液冷系统存在的氟化液自发相变不完全，导致服务器的温度不稳定而影响服务器性能，以及现有的两相浸没式液冷系统对氟化液采用非自然冷却方式，导致整体机组的能耗浪费大的问题，采用多联强制两相浸没式液冷的方式给IT服务器进行散热，即依次采用强制两相浸没式液冷系统、重力热管换热方式和自然冷却方式给IT服务器散热。首先，强制两相浸没式液冷系统利用温度传感器检测氟化液的温度，并根据检测结果控制强制风机转动，通过强制对流的方式增加氟化液底部的扰动，从而提升对IT服务器的散热效果；并且，根据不同的温度检测结果控制强制风机的不同转速，不仅避免了现有技术中氟化液自发相变不完全的缺陷，也可进一步减小机组的整体能耗；然后，重力热管换热方式通过制冷剂将气体氟化液中携带的热量进行吸收，并将气体氟化液进行液化后依靠重力使冷凝后的氟化液返回至强制两相浸没式液冷系统，同时利用水冷板换给吸热后气化的制冷剂降温；最后，本发明采用自然冷方式给吸热后的冷却水降温，以此解决现有的两相浸没式液冷系统对氟化液采用非自然冷却方式，导致整体机组的能耗浪费大的问题；并且非自然冷却根据室外温度的不同，提供了间接冷却和蒸发冷却两种冷却方式，以此应对不同的外部温度情况，从而更好地为冷却水降温，为重力热管换热方式降温环节提供30℃/35℃的稳定温度的冷却水，进而为采用强制两相浸没式液冷系统为氟化液降温环节提供良好的条件。