一种水下数据中心的制作方法

本发明属于水下装备，具体地说是一种水下数据中心。

背景技术：

1、随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展，服务器散热量越来越大，对数据中心节能的诉求，也逐渐突显出来。从全球发展来看，在5g、云计算、大数据时代，重点发展的各大新兴产业如人工智能、工业互联网等，均需要以数据中心作为产业支撑。随着大数据中心建设，也势必带来数据中心占地、水耗、功耗等一系列资源投入。

2、虽然当前可以通过液冷、光伏利用、绿电消纳等新技术的应用达到了对于绿色数据中心的pue的要求，但随着数据中心规模数量的爆发式增长，对土地资源的占用问题、水资源消耗问题、pue进一步降低问题，因此，必须要打破当前思维定式，海底数据中心的想法应运而生。

3、目前有海底数据中心的概念，海底数据中心安全性和稳定性更强：数据中心十分娇贵，内部布满高精密部件，温度变化、氧气腐蚀、甚至更换损坏部件时的碰撞都会对其造成不同程度的损害。但如果在一个可以控制温度，并抽离氧气、水汽，同时隔绝人为干扰的真空环境中，数据中心的安全性和稳定性都会大大提高。海下无疑是一个理想的数据桃源——不仅隔绝了陆地的氧气、水汽，且杜绝了人为干扰。海水冷却服务器有得天独厚的优势，而制冷则是陆地数据中心的大头支出；据公开数据，一个数据中心每年的电力成本中有41％是用于制冷，而全球数据中心每年消耗的电量占全球总电量的2％左右。其中，能源消耗的成本占整个it行业的30％-50％。

4、目前现有技术中的海底数据中心，通常是将散热设备置于壳体内，再利用散热设备将海水的低温作为服务器的散热冷源，但是会降低设备的散热效率。

技术实现思路

1、为解决目前海底数据中心对于海水低温利用率低，造成对设备散热效率降低的问题，本发明提供一种水下数据中心。

2、本发明是通过下述技术方案来实现的：

3、一种水下数据中心，包括壳体和设置于该壳体内的若干个机柜，所述机柜内设有氟冷背板，所述氟冷背板通过管路与壳体外部的冷凝器循环连通；所述冷凝器包括在沿管路内冷媒介质流向依次连通的进气腔、换热管及出液腔。

4、氟冷背板对机柜内的设备进行换热，冷媒在受热后气化经管路进入到进气腔汇集，汇集后的气体在经过换热管时与海水进行换热，气态冷媒温度降低转换为液态，液态冷媒经过出液腔重新经管路回到氟冷背板内，以对机柜内设备换热；由于冷凝器处于壳体外部，利用与海水较大的接触面积提高换热效率。

5、本发明的进一步改进还有，上述壳体包括外壳和设置于该外壳内侧的内壳，所述外壳与内壳之间填充有绝热材料及氮气。通过绝热材料及氮气的配合，能够良好的承压能力。

6、本发明的进一步改进还有，上述壳体上安装有连通内外的密封门。通过密封门保证壳体内外的密封状态，同时通过密封门可作为进入到壳体内部的途径。

7、本发明的进一步改进还有，上述壳体的内底部及内顶部分别设有水平的底板及顶板。通过底板及顶板在壳体内部形成对壳体的结构支撑，且底板能够为若干个机柜提供一个平稳放置的平面。

8、本发明的进一步改进还有，上述壳体内还设有位于若干个机柜一侧的隔断门，所述隔断门上开设有通道门；所述隔断门远离机柜的一侧设有配电柜。通过配合电柜为机柜内的设备运行提供电源供给，隔断门可以作为在配电柜发生火灾时，形成一定的阻隔，从而降低对数据的损毁风险；隔断门上预留有通道门，可作为对两个空间内进行检修的通道。

9、本发明的进一步改进还有，上述配电柜的上方设有贯穿隔断门并延伸至若干个机柜上方的电缆桥架。通过电缆桥架作为配电柜与设备之间线缆的支撑，避免线缆在壳体内部杂乱的情况出现，同时也是为了降低在火灾意外情况时发生的损失程度。

10、本发明的进一步改进还有，上述壳体外部设有沿壳体轴向延伸的加压管道，所述加压管道的端部连接有加压泵；所述加压管道上连通有多个套设在壳体外部的环形管，所述环形管内侧均布有高压喷头。加压管道在加压泵的作用下将水源引入到环形管，并最终经过高压喷头喷射到壳体外壁上，以形成对壳体外壁的清洁操作。

11、本发明的进一步改进还有，上述氟冷背板上设有出气管和进液管；所述出气管通过集气管与进气腔连通；所述进液管通过分液管与出液腔连通。通过集气管将气态的冷媒集中输入到进气腔内；通过分液管将液态的冷媒集中输出，分散到与各机柜内氟冷背板连通的进液管。

12、本发明的进一步改进还有，上述分液管上设有氟泵。通过氟泵实现冷媒介质的运转效率。

13、本发明的进一步改进还有，上述换热管设有多根并呈矩阵式排列于进气腔与出液腔之间。通过多根矩阵排列的换热管增加与海水的换热面积，有助于提升换热效率。

14、从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：氟冷背板对机柜内的设备进行换热，冷媒在受热后气化经管路进入到进气腔汇集，汇集后的气体在经过换热管时与海水进行换热，气态冷媒温度降低转换为液态，液态冷媒经过出液腔重新经管路回到氟冷背板内，以对机柜内设备换热；由于冷凝器处于壳体外部，利用与海水较大的接触面积提高换热效率。

技术特征：

1.一种水下数据中心，包括壳体(1)和设置于该壳体(1)内的若干个机柜(2)，其特征在于，机柜(2)内设有氟冷背板(21)，氟冷背板(21)通过管路与壳体(1)外部的冷凝器(3)循环连通；冷凝器(3)包括在沿管路内冷媒介质流向依次连通的进气腔(33)、换热管(34)及出液腔(35)。

2.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，壳体(1)包括外壳(11)和设置于该外壳(11)内侧的内壳(12)，外壳(11)与内壳(12)之间填充有绝热材料及氮气。

3.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，壳体(1)上安装有连通内外的密封门(15)。

4.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，壳体(1)的内底部及内顶部分别设有水平的底板(14)及顶板(13)。

5.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，壳体(1)内还设有位于若干个机柜(2)一侧的隔断门(4)，隔断门(4)上开设有通道门(41)；隔断门(4)远离机柜(2)的一侧设有配电柜(5)。

6.根据权利要求5所述的一种水下数据中心，其特征在于，配电柜(5)的上方设有贯穿隔断门(4)并延伸至若干个机柜(2)上方的电缆桥架(51)。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种水下数据中心，其特征在于，壳体(1)外部设有沿壳体(1)轴向延伸的加压管道(6)，加压管道(6)的端部连接有加压泵(61)；加压管道(6)上连通有多个套设在壳体(1)外部的环形管(62)，环形管(62)内侧均布有高压喷头(63)。

8.根据权利要求7所述的一种水下数据中心，其特征在于，氟冷背板(21)上设有出气管(31)和进液管(37)；出气管(31)通过集气管(32)与进气腔(33)连通；进液管(37)通过分液管(36)与出液腔(35)连通。

9.根据权利要求8所述的一种水下数据中心，其特征在于，分液管(36)上设有氟泵(38)。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的一种水下数据中心，其特征在于，换热管(34)设有多根并呈矩阵式排列于进气腔(33)与出液腔(35)之间。

技术总结
本发明所述的一种水下数据中心，属于水下装备技术领域，包括壳体和设置于该壳体内的若干个机柜，机柜内设有氟冷背板，氟冷背板通过管路与壳体外部的冷凝器循环连通；冷凝器包括在沿管路内冷媒介质流向依次连通的进气腔、换热管及出液腔。氟冷背板对机柜内的设备进行换热，冷媒在受热后气化经管路进入到进气腔汇集，汇集后的气体在经过换热管时与海水进行换热，气态冷媒温度降低转换为液态，液态冷媒经过出液腔重新经管路回到氟冷背板内，以对机柜内设备换热；由于冷凝器处于壳体外部，利用与海水较大的接触面积提高换热效率。

技术研发人员：王红卫
受保护的技术使用者：苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13