浸没式液冷系统及其控制方法和数据中心与流程

本技术涉及浸没式液冷，尤其涉及一种浸没式液冷系统及其控制方法和数据中心。

背景技术：

1、随着通信和网络技术的飞速发展，数据中心规模和功率密度不断增加，数据中心包括数据处理设备、联网设备和电信设备，上述的设备在工作过程中会产生大量的热量，使得上述的设备的温度升高，进而影响数据中心的电源使用效率(power usageeffectiveness，简称pue)。

2、相关技术中，为了降低数据中心的pue值，通常采用浸没式液冷系统对数据中心的设备进行冷却。但是，上述浸没式液冷系统的冷却效果不好。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种浸没式液冷系统及其控制方法和数据中心，能够改善浸没式液冷系统的冷却效果。

2、第一方面，本技术实施例提供一种浸没式液冷系统，包括：液冷设备和制冷设备，所述液冷设备和所述制冷设备通过换热器换热；所述液冷设备包括液冷机柜和冷量分配单元；所述冷量分配单元包括所述换热器和液冷循环泵，所述换热器的第一介质出口与所述液冷机柜的进液口连通，所述换热器的第一介质入口与所述液冷机柜的回液口连通，所述液冷循环泵串连在所述换热器和所述液冷机柜之间；所述制冷设备包括依次串连在所述换热器的第二介质出口和第二介质入口之间的制冷循环泵、冷凝器、节流装置，以及与所述制冷循环泵并连的压缩机，所述压缩机和所述制冷循环泵择一运行。

3、在一种可能的实现方式中，所述液冷设备还包括外壳和电控装置，所述液冷机柜、所述冷量分配单元和所述电控装置均设置在所述外壳中；所述电控装置被配置为控制所述冷量分配单元。

4、在一种可能的实现方式中，所述外壳中还设置有进液温度传感器和回液温度传感器，所述进液温度传感器靠近所述液冷机柜的进液口设置，所述回液温度传感器靠近所述液冷机柜的回液口设置；所述进液温度传感器和所述回液温度传感器均与所述电控装置电性连接。

5、在一种可能的实现方式中，所述外壳表面设置有触控屏，所述触控屏被配置为控制和显示所述液冷设备的状态。

6、在一种可能的实现方式中，所述制冷设备还包括喷淋装置，所述喷淋装置靠近所述冷凝器设置，所述喷淋装置用于向所述冷凝器喷淋冷却液。

7、在一种可能的实现方式中，所述液冷设备包括第一介质，所述第一介质在所述液冷机柜和所述冷量分配单元中循环流动，所述第一介质为电子氟化液。

8、在一种可能的实现方式中，所述制冷设备包括第二介质，所述第二介质在所述换热器和所述制冷设备中循环流动，所述第二介质为氟利昂。

9、在一种可能的实现方式中，所述冷凝器包括冷凝管、散热片和风机，所述散热片设置在所述冷凝管的外表面，所述风机靠近所述冷凝管设置，所述风机用于驱动所述冷凝管周围的气流流动。

10、第二方面，本技术实施例提供一种浸没式液冷系统，包括：液冷设备和两个制冷设备，所述液冷设备和两个所述制冷设备均通过换热器换热；所述液冷设备包括液冷机柜和两个冷量分配单元；所述冷量分配单元包括所述换热器和液冷循环泵，所述换热器的第一介质出口与所述液冷机柜的进液口连通，所述换热器的第一介质入口与所述液冷机柜的回液口连通，所述液冷循环泵串连在所述换热器和所述液冷机柜之间；两个所述制冷设备分别对应于两个所述冷量分配单元；所述制冷设备包括依次串连在所述换热器的第二介质出口和第二介质入口之间的制冷循环泵、冷凝器、节流装置，以及与所述制冷循环泵并连的压缩机，所述压缩机和所述制冷循环泵择一运行。

11、在一种可能的实现方式中，所述液冷设备还包括外壳和两个电控装置，所述液冷机柜、两个所述冷量分配单元和两个所述电控装置均设置在所述外壳中；两个所述电控装置分别被配置为控制两个所述冷量分配单元。

12、在一种可能的实现方式中，所述外壳中还设置有进液温度传感器和回液温度传感器，所述进液温度传感器靠近所述液冷机柜的进液口设置，所述回液温度传感器靠近所述液冷机柜的回液口设置；所述进液温度传感器和所述回液温度传感器均与所述电控装置电性连接。

13、在一种可能的实现方式中，所述外壳表面设置有触控屏，所述触控屏被配置为控制和显示所述液冷设备的状态。

14、在一种可能的实现方式中，所述制冷设备还包括喷淋装置，所述喷淋装置靠近所述冷凝器设置，所述喷淋装置用于向所述冷凝器喷淋冷却液。

15、在一种可能的实现方式中，所述液冷设备包括第一介质，所述第一介质在所述液冷机柜和所述冷量分配单元中循环流动，所述第一介质为电子氟化液。

16、在一种可能的实现方式中，所述制冷设备包括第二介质，所述第二介质在所述换热器和所述制冷设备中循环流动；所述第二介质为氟利昂。

17、在一种可能的实现方式中，所述冷凝器包括冷凝管、散热片和风机，所述散热片设置在所述冷凝管的外表面，所述风机靠近所述冷凝管设置，所述风机用于驱动所述冷凝管周围的气流流动。

18、在一种可能的实现方式中，两个所述冷量分配单元设置在所述液冷机柜的同一侧；或，两个所述冷量分配单元分别设置在所述液冷机柜的相对两侧。

19、在一种可能的实现方式中，两个所述制冷设备集成在一起。

20、第三方面，本技术实施例提供一种数据中心，包括机房和如上任一项所述的浸没式液冷系统，所述浸没式液冷系统的液冷设备设置在所述机房内，所述浸没式液冷系统的制冷设备设置在所述机房外，所述液冷设备和所述制冷设备通过贯穿所述机房墙壁的管路连接。

21、第四方面，本技术实施例提供一种浸没式液冷系统的控制方法，应用于如上第二方面所述的浸没式液冷系统，所述方法包括：

22、启动所述浸没式液冷系统，两个制冷设备均运行在泵模式下；

23、获取液冷机柜的回液温度和进液温度；

24、判断所述回液温度是否大于预设回液温度；

25、若否，根据所述进液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态；

26、其中，所述浸没式液冷系统的工作状态包括：两个所述制冷设备均运行在压缩机模式下、两个所述制冷设备均运行在泵模式下、以及两个所述制冷设备中的一者运行在压缩机模式下，另一者运行在泵模式下。

27、在一种可能的实现方式中，所述判断所述回液温度是否大于预设回液温度，之后还包括：

28、若是，

29、判断所述进液温度是否大于预设进液温度；

30、若否，根据所述回液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态；

31、若是，根据所述回液温度和所述进液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态。

32、在一种可能的实现方式中，所述根据所述进液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态，包括：

33、判断所述进液温度是否大于预设进液温度；

34、若否，降低冷凝器的风机、制冷循环泵和液冷循环泵中的至少一者的转速，使所述冷凝器的风机、所述制冷循环泵和所述液冷循环泵的功率总和为预设最低功率值；

35、获取并判断所述进液温度与预设进液温度的第一差值；

36、当所述第一差值大于或等于第一预设差值时，停止降低转速；

37、当所述第一差值大于或等于第二预设差值时，控制所述冷凝器的风机停止工作，控制所述制冷循环泵以预设最低转速运转，控制所述液冷循环泵以预设最低转速运转；

38、其中，所述第一预设差值小于所述第二预设差值。

39、在一种可能的实现方式中，所述根据所述进液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态，包括：

40、判断所述进液温度是否大于预设进液温度；

41、若是，获取并判断所述进液温度与所述预设进液温度的第二差值；

42、当所述第二差值大于或等于第三预设差值时，提高冷凝器的风机的转速，和/或，提高制冷循环泵的转速；

43、当所述第二差值大于或等于第四预设差值时，控制两个所述制冷设备中的至少一者运行在压缩机模式下；

44、当所述第二差值大于或等于第五预设差值时，控制两个所述制冷设备均运行在压缩机模式下，且两个所述制冷设备的压缩机均加载至50％以上；

45、其中，所述第三预设差值、所述第四预设差值和所述第五预设差值依次增大。

46、在一种可能的实现方式中，所述当所述第二差值大于或等于第四预设差值时，控制两个所述制冷设备中的至少一者运行在压缩机模式下，包括：

47、控制两个所述制冷设备中的一者切换至压缩机模式；

48、当一者的压缩机加载到50％时，判断所述第二差值是否小于或等于所述第三预设差值；

49、若否，控制两个所述制冷设备中的另一者切换至压缩机模式；

50、当另一者的压缩机加载到50％时，判断所述第二差值是否小于或等于所述第三预设差值；

51、若否，控制两个所述制冷设备的压缩机均继续加载。

52、在一种可能的实现方式中，所述当所述第二差值大于或等于第五预设差值时，控制两个所述制冷设备均运行在压缩机模式下，且两个所述制冷设备的压缩机均加载至50％以上，包括：

53、控制两个所述制冷设备的压缩机均加载至60％；

54、判断所述第二差值是否为0；

55、若是，维持两个所述制冷设备的压缩机均在60％负载下运行；

56、若否，判断所述第二差值是否小于或等于所述第三预设差值；

57、若是，控制两个所述制冷设备的压缩机均以第一速度继续加载；

58、若否，控制两个所述制冷设备的压缩机均以第二速度继续加载；

59、其中，所述第一速度小于所述第二速度。

60、在一种可能的实现方式中，所述根据所述回液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态，包括：

61、获取并判断所述回液温度与所述预设回液温度的第三差值；

62、当所述第三差值大于或等于第六预设差值时，提高冷凝器的风机、制冷循环泵和液冷循环泵中的至少一者的转速；

63、当所述第三差值大于或等于第七预设差值时，控制两个所述制冷设备均运行在压缩机模式下；

64、其中，所述第六预设差值小于所述第七预设差值。

65、在一种可能的实现方式中，所述根据所述回液温度和所述进液温度控制所述浸没式液冷系统的工作状态，包括：

66、获取并判断所述进液温度与所述预设进液温度的第二差值；

67、获取并判断所述回液温度与所述预设回液温度的第三差值；

68、当所述第二差值小于或等于第三预设差值，且所述第三差值小于或等于第六预设差值时，控制两个所述制冷设备均运行在泵模式下；

69、当所述第二差值大于所述第三预设差值，且所述第三差值大于所述第六预设差值时，控制两个所述制冷设备均运行在压缩机模式下。

70、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

71、获取并判断冷凝器的冷凝温度；

72、当所述冷凝温度大于预设冷凝温度时，控制喷淋装置向所述冷凝器喷淋冷却液；

73、当所述冷凝温度小于所述预设冷凝温度，且所述冷凝温度与所述预设冷凝温度的差值大于或等于第八预设差值时，控制所述喷淋装置停止喷淋。

74、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

75、获取并判断室外环境温度，以及室外干球温度和湿球温度的差值；

76、当所述室外环境温度大于预设温度，且所述室外干球温度和湿球温度的差值大于第九预设差值时，控制喷淋装置向冷凝器喷淋冷却液；

77、当所述室外环境温度低于所述预设温度时，控制所述喷淋装置停止喷淋。

78、第五方面，本技术实施例提供一种控制设备，包括处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，实现如上第四方面所述的浸没式液冷系统的控制方法。

79、第六方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第四方面所述的浸没式液冷系统的控制方法。

80、第七方面，本技术实施例提供一种程序产品，包括计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第四方面所述的浸没式液冷系统的控制方法。

81、本技术实施例提供的浸没式液冷系统通过设置制冷设备与液冷设备通过换热器换热连接，从而使制冷设备可以向液冷设备提供冷量，以保证液冷设备的冷却温度满足要求。通过设置制冷设备包括相互并连的压缩机和制冷循环泵，从而使制冷设备可以在压缩机运行模式和制冷循环泵运行模式之间切换。由于制冷设备在压缩机运行模式下的制冷能力强于在制冷循环泵运行模式下的制冷能力，因此当浸没式液冷系统的液冷设备需要提供比较低的冷却温度时，制冷设备可以切换至压缩机运行模式；当浸没式液冷系统的液冷设备需要提供的冷却温度比较高时，制冷设备可以切换至制冷循环泵运行模式。进而使浸没式液冷系统可以灵活调整液冷设备提供的冷却温度，以适用于具有不同冷却温度要求的待冷却设备，不仅可以扩大浸没式液冷系统的适用范围，而且可以改善浸没式液冷系统的冷却效率和冷却效果。

82、本技术实施例提供的浸没式液冷系统的控制方法通过设置制冷设备根据液冷设备的运行温度在压缩机运行模式和制冷循环泵运行模式之间切换，以使浸没式液冷系统可以灵活调整液冷设备提供的冷却温度，以适用于具有不同冷却温度要求的待冷却设备。从而不仅可以扩大浸没式液冷系统的适用范围，而且可以改善浸没式液冷系统的冷却效率和冷却效果。

83、本技术实施例提供的数据中心由于包括上述浸没式液冷系统，因此上述浸没式液冷系统所具有的效果，本技术实施例的数据中心同样具有，此处不再赘述。

84、除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术实施例提供的浸没式液冷系统及其控制方法和数据中心所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。