CN105409341B - 冷却单元和冷却方法 - Google Patents
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Abstract
提供了包括至少一个热交换器的冷却单元。该热交换器包括:输入端,其用于从冷却剂供应处接收冷却剂;和输出端,其用以将冷却剂排放到冷却剂返回处;输入管路,其与冷却剂供应处和热交换器的输入端流体连通;输出管路,其与热交换器的输出端和冷却剂返回处流体连通;转移管路,其包括被配置成允许从输出管路到输入管路的流体连通的组件;以及控制器,其被配置成控制由转移管路传送的冷却剂的流速。
Description
技术领域
本公开的各方面总体上涉及包含用来安置数据处理、联网和电信设备的机架和外壳的数据中心,并且更具体地涉及用来冷却被这种机架和壳体安置的设备的冷却系统和冷却方法。
背景技术
用于安置诸如数据处理、联网和电信设备的电子设备的设备壳体或机架已经被使用了很多年。这种机架用来将设备包含和安排在小型布线室以及设备机房和大型数据中心中。在某些实施方式中,设备机架可以是开放的结构并可以被安置在机架壳体内,但是当引用机架时可以包括壳体。
多年来,已经研发了许多不同的标准以使设备制造商能够设计可以安装在由不同制造商制造的标准机架中的机架上可安装的设备。标准机架通常包含前部安装导轨,诸如服务器、CPU和电信设备的电子设备的多个单元安装到该导轨并竖直地堆叠在机架内。示例性工业标准机架大约六英尺到六英尺半高,大约二十四英寸宽和大约四十英寸深。这种机架通常被称为如通过电子工业协会的EIA-310-D标准所定义的“十九英寸”机架。十九英寸机架广泛用在数据中心和其它大型设施中。随着互联网的发展,数据中心包含数以百计的这些机架不是罕见的。此外,随着计算机设备不断减小尺寸,并且特别是,随着计算机服务器和叶片不断减小尺寸,安装在每个机架中的电气设备的数量一直在增加,引发了对于充分冷却设备的关注。
由机架上安装的设备产生的热量可能对设备组件的性能、可靠性和使用寿命具有不利影响。特别是,安置在壳体内的机架上安装的设备可能在运行期间易受壳体的范围内产生的热积累和热点的影响。由设备的机架产生的热量取决于由机架中的设备在运行期间获取的电功率的量。此外,电子设备的用户可以在其需求变化和发展出新的需求时添加、移除和重新安排机架上安装的组件。
以前,在某些结构中,数据中心已经通过通常围绕数据中心机房的外围放置的计算机机房空调(“CRAC”)单元来冷却。这些CRAC单元吸入来自于该单元的前部的空气并朝着数据中心机房的顶板向上输出较冷的空气。在其它的实施方式中,CRAC单元吸入来自于数据中心机房的顶板的空气并在凸出的底板下排出较冷的空气,用于将其递送到设备机架的前部。一般说来,这种CRAC单元吸入室温空气(在约72°F)并排出冷空气(在约55°F),该冷空气被吹到数据中心机房中并与在设备机架处或其附近的室温空气混合。机架上安装的设备通常通过沿机架的前侧或空气输入侧吸取空气、吸入空气穿过机架的组件、并且随后从机架的背部或通风孔侧排出空气来冷却其自身。
发明简述
在本公开的一个方面中,冷却单元包括包含以下项的冷却单元:包括用于从冷却剂供应处接收冷却剂的输入端和用于将冷却剂排放到冷却剂返回处(coolant return)的输出端的至少一个热交换器、与冷却剂供应处和热交换器的输入端流体连通的输入管路、与热交换器的输出端和冷却剂返回处流体连通的输出管路、包括被配置成允许从输出管路到输入管路的流体连通的组件的转移管路、以及被配置成控制由转移管路传送的冷却剂的流速的控制器。
冷却单元的实施方式包含为泵的组件。在一些实施方式中,组件为阀。
在一些实施方式中,冷却单元还包括传感器,该传感器被配置成测量冷却剂的特性;以及控制器,其基于该特性来控制冷却剂的流速。在各种实施方式中,该传感器为温度传感器,且该特性为冷却剂的温度。
在一些实施方式中,冷却单元还包括湿度传感器,湿度传感器被配置成测量进入冷却单元的空气的露点。在一些实施方式中,流速被控制使得冷却剂的温度被保持在进入冷却单元的空气的露点之上。
在一些实施方式中,冷却单元还包括旁路管路,旁路管路被配置成允许从输入管路到输出管路的流体连通。在一些实施方式中,该旁路管路包含由控制器控制的三路阀。在各种实施方式中,控制器基于由冷却单元冷却的空气的温度来控制由旁路管路传送的冷却剂的流速。
在一些实施方式中,输出管路包含流速计。在各种实施方式中,输入管路包含第一温度传感器,并且输出管路包含第二温度传感器。在一些实施方式中,控制器被配置成至少部分地基于来自流速计、第一温度传感器和第二温度传感器的信息来计算冷却能力。
在各种实施方式中,输入管路包含断流阀。
本公开的另一方面针对包括包含热交换器的至少一个冷却单元的冷却系统。冷却系统还包含冷却分配单元,冷却分配单元包含:输入管路,其与冷却剂供应处和冷却单元的输入端流体连通;输出管路,其与冷却单元的输出端和冷却剂返回处流体连通;转移管路,其包括被配置成允许从输出管路到输入管路的流体连通的泵;以及控制器,其被配置成控制由转移管路传送的冷却剂的流速。
在一些实施方式中,冷却系统还包含被耦合至输入管路的温度传感器和湿度传感器,温度传感器被配置成测量冷却剂的温度,湿度传感器被配置成测量进入至少一个冷却单元的空气的露点。在一些实施方式中,由转移管路传送的冷却剂的流速被控制,使得冷却剂的温度被保持在进入所述至少一个冷却单元的空气的露点之上。
本公开的另一个方面针对冷却暖空气的方法。在一个实施方式中,方法包括:在数据中心中放置冷却单元,将相对暖的空气吸取到冷却单元中,将冷却剂通过输入管路提供给热交换器,通过输出管路从热交换器排放冷却剂,通过转移管路和泵控制从输出管路到输入管路的冷却剂的流速,并使暖空气移动通过被放置在冷却单元的外壳内的热交换器。
在一些实施方式中,冷却剂的温度被保持在相对暖的空气的露点之上。
附图说明
附图不旨在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或几乎相同的组件由相似的数字来表示。为了清楚起见,并非每个组件都可以在每个附图中进行标记。在附图中:
图1是本公开的实施方式的冷却单元的透视图;
图2是为了更好的示出冷却单元的组件而将板从冷却单元移走之后的冷却单元的透视图;
图3是冷却单元的组件的放大的透视图;
图4是冷却单元的示意图;
图5是具有冷却分配单元和多个冷却单元的冷却系统的示意图;以及
图6是冷却系统的另一个示意图。
具体实施方式
本公开不将其应用限制在下面的描述中提出的或在附图中示出的组件的结构和布置的细节。能够在其它的实施方式中提供或以各种方式来实践或实施在本公开中提出的原理。另外,在本文中使用的措辞和术语是出于描述的目的并且不应被认为是限制性的。“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”、“含有(containing)”、“包含(involving)”及其在本文中的变化形式的使用意味着包含其后列举的项及其等价物以及另外的项。
本公开的至少一个实施方式针对模块化冷却单元,该模块化冷却单元选择性地定位以冷却放置在数据中心的设备壳体或机架内的电子设备。如在本文中所使用的,“壳体”和“机架”用来描述被设计为支撑电子设备的装置。这种冷却系统能够在根据需要的基础上采用一个或多个冷却单元来提供数据中心内的局部冷却。特别是,可以将多个冷却单元分散放置在一排设备机架中以更有效地冷却数据中心。由电子设备产生的暖空气的循环路径大大减少,因此几乎消除了在数据中心内的热空气和冷空气的混合。
数据中心通常是大的机房,在某些情况下其被设计成将成排地布置的数以百计的电子设备机架放置在数据中心内。以存在冷通道和热通道的这样的一种方式布置成排的设备机架。冷通道提供了到壳体前部的通路,通常通过该通路访问电子设备。热通道提供了到设备机架的后部的通路。当需求改变时,设备机架的数目可以根据数据中心的功能要求而增加或减少。本公开的冷却单元的至少一个实施方式是模块化的和可扩展的。另外,虽然相对大的数据中心被作为用于如以上所提到的包含冷却单元的这种冷却系统的预期用途而讨论,但是本公开的冷却单元可以以较小的规模在较小的机房中使用。
在一些实施方式中,冷却单元包含热交换器,热交换器冷却通过冷却单元的空气。热交换器可以通过输入端接收冷却剂,并且通过输出端排放冷却剂。输入端可被连接至诸如管子的输入管路,输入管路将热交换器连接至冷却剂供应处。输出端可被连接至诸如管子的输出管路,输出管路将热交换器连接至冷却剂返回处。输入管路和输出管路可能具有诸如管子的包含诸如泵的组件的转移管路,该转移管路允许冷却剂从输出管路传到输入管路。在一些实施方式中,泵从输出管路转移相对暖的冷却剂,以便与在输入管路中的相对凉的冷却剂混合,以将冷却剂的温度保持在阈值之上。例如,可以将冷却剂的温度保持在其中部署了冷却单元的空气的露点之上。通过将冷却剂的温度保持在露点之上,可避免在热交换器的散热片盘管上的冷凝物的形成。由于散热片盘管上具有实质上非常少的冷凝物,所以散热片盘管可以水平配置(horizontal configuration)被放置在热交换器中,这可允许尺寸较大的散热片盘管以及允许热传递区域适应于冷却单元。而且,在具有实质上非常少的冷凝物的情况下,冷却单元可操作,而不需要为了去除冷凝物而设计的诸如排泄管和冷凝泵的组件,并且冷却单元在运行时可能具有冷凝物从冷却单元被吹出到可能对接触水敏感的设备上的较小的风险。
在某些实施方式中,冷却单元可以是标准尺寸的十九英寸设备机架的宽度的一半(例如,宽度为十二英寸),并且冷却单元可以是模块化的,使得冷却单元可被不具有特别的加热和冷却培训或专长的数据中心员工在大约几分钟内插入一排设备机架中。冷却系统的模块化性质允许用户优化每个冷却单元的位置。因此,冷却系统可以为了最大的效率和在数据中心内的使用而被采用和重新布置。
现在转到附图,为了处理数据中心内的热积累和热点,并且为了在总体上处理数据中心内的气候控制(climate control)问题,在一些实施方式中提供了总体上以10表示的模块化冷却单元。如图1中所示,冷却单元10包含总体上被12表示的外壳,可与设备机架的外壳类似地构造该外壳。像设备机架一样,冷却单元10的外壳12是被由垂直的和水平的支撑元件构成的框架所界定的具有前面14、后面16、两个侧面18、20、底面22和顶面24的矩形结构。提供盖或板(未标出)以覆盖前面14、后面16、侧面18、20、顶面24和底面22。如将在以下更详细地公开的,冷却单元10被配置为容纳和安置冷却设备,并且,在一些实施方式中,可以仅借助于手工工具方便地分解和拆卸冷却单元10用于运输或贮存。
如图1中所示,在一些实施方式中,冷却单元10的外壳12具有是设备机架的宽度的大约一半的宽度。如以上所阐述的,标准的十九英寸机架具有大约二十四英寸的宽度。因此,冷却单元10的外壳12的宽度大约是十二英寸。该尺寸使人们能够配置数据中心以将冷却单元或多个冷却单元定位在设备机架之间同时能够保持多排之间的相等间距。冷却单元10的较窄的宽度也占用较少的空间,并且,结合冷却单元的模块化和可移动性质,使冷却单元能够以容易地可扩展的方式便利地放置在两个设备机架之间。
如以上所讨论的,冷却单元10可以包括可附接到外壳12的框架的一个或多个侧面板以覆盖冷却单元的侧面18、20。类似地,外壳12还可以包括前面板以覆盖冷却单元10的前面14的部分。冷却单元10的外壳12的后面16可以包括合适地固定到构成外壳的框架的后面板。后面板使数据中心的操作者能够进入冷却单元10的内部区域。还可提供顶面板以覆盖冷却单元10的顶面24。在一个实施方式中,前面板、侧面板和后面板可例如通过合适的螺纹紧固件合适地固定到冷却单元的框架。在另一个实施方式中,可使用能够手工地操纵的紧固件(例如蝶形螺钉或直角回转紧固件),以将面板附接到框架。冷却单元10的外壳12在冷却单元的内部区域26(见图2)中创建空间以允许冷却系统的组件被放置在冷却单元内。在某些实施方式中,前面板和后面板可以通过直角回转闩锁固定到冷却单元的外壳的框架,以使面板能够容易地附接和移除,使得可以快速地进入内部区域26。这种冷却系统的组件和结构将随着冷却系统的描述继续进行而被更详细地描述。
如图1和2中所示,冷却单元10的外壳的前面14具有许多(例如,八个)变速风扇,以28表示每个变速风扇,所述变速风扇适于将空气从冷却单元的后面16吸取到冷却单元的前面14。在一些实施方式中,空气可以通过布置在冷却单元10的内部区域26内的一个或多个过滤器(未示出)以净化空气。在一个实施方式中,风扇28可在冷却单元10的外壳12内组装和布线,使得通过移除螺钉并将风扇滑动出在冷却单元10的外壳12内形成的容器(未示出)来移除风扇。提供给每个风扇28的电源可通过合适的连接器(比如盲插式连接器(blindmate connector))连接和断开。布置是这样的,即风扇28基于电压需求以及其从容器和盲插式连接器的容易移除而是“热可更换的”。在一些实施方式中,控制器29可以被配置为监测每个风扇28的运行以便基于风扇的功率损耗变化来预测风扇的故障。控制器29也被配置为控制冷却单元10的其它工作组件的运行。尽管风扇28被示出位于图1中所示冷却单元10的前面14,但是可选择地将风扇提供在冷却单元10的后面16,以便将空气吹到冷却单元10的内部区域26中。
参考图2和3,在一些实施方式中,冷却单元10包含至少一个热交换器30。热交换器30包含散热片盘管,冷却剂通过散热片盘管流动。冷却剂在输入端32进入热交换器30,并且在输出端34离开热交换器30。在一些实施方式中,冷却剂为冷水,但是任何合适的冷却剂可被使用。冷水进入热交换器30并通过散热片盘管流动。散热片盘管在外部上包含散热片,散热片能够吸收来自通过冷却单元10的暖空气的热量。因此,散热片盘管中的冷却剂被加热,而通过冷却单元10的空气被冷却。温水从热交换器30离开并返回到冷却剂返回处。
冷却单元10包含:输入管路36,其通过输入端32向热交换器30提供冷水;以及输出管路38,其将热水通过输出端34从热交换器30排出。冷却单元10包含转移管路42,转移管路42包含诸如泵40的组件,该转移管路允许冷却剂从输出管路38流到输入管路36。因此,可将被通过热交换器30的暖空气加热的水抽入输入管路36中,以便与冷水混合。在一些实施方式中,输入管路36、输出管路38和转移管路42为铜管管道,其允许相连组件之间的流体连通,但是任何合适的材料可被用于构造这些管路。
在一些实施方式中,控制器29也被配置成控制泵40的运行。控制器29可根据输入管路36中的冷水的温度以及空气的露点来调节被泵40抽出的水的流速,从而最小化在热交换器30的散热片盘管上的冷凝物的形成。在一些实施方式中,输入管路36包含温度传感器,用于监控输入管路36中的冷水的温度。温度传感器可位于输入端32或输入端32附近,使得测量的温度包含混合的温水,并且反映了当水进入散热片盘管时候的水的温度。在一些实施方式中,冷却单元10包括湿度传感器,湿度传感器监控散热片盘管周围的空气的露点。使用冷水的测量温度和所测量的露点,控制器29可以调整加入冷水中的热水的流速,以便将温度保持在露点上,从而最小化散热片盘管上的冷凝物的形成。可由连接至输出管路38的流速计44测量来自散热片盘管的热水的流速。
在一些实施方式中,热交换器30的散热片盘管的散热片以水平配置布置。散热片的水平配置可允许较大的散热片和较大的热传递区以适应于半机架冷却单元中的可用空间。在一些实施方式中,最小化冷凝物允许在冷却单元10中的更简化的管线设计和组件的流线型化。例如,一些传统的冷却单元包含冷凝泵、浮动开关、排泄槽和排泄管中的一个或多个,冷却单元10可以在没有这些组件的情况下运行。
图4为示出通过冷却单元10的冷却剂的示例性流动的示意图。在一些实施方式中,诸如冷水的冷却剂通过输入管路36从冷却剂供应处进入冷却单元10。冷却剂通过阀46,阀46可以为可用以阻止冷却剂进一步流入冷却单元10的手动阀(例如,如果冷却单元需要修理或维护)。
输入管路36连接至旁路管路48,这允许冷水从输入管路36流到输出管路38。旁路管路48包含阀50并通过三路阀52连接至输出管路38。旁路管路48的阀50可被关闭以在输入管路36中产生固定的水压,或被开启以在输入管路36中产生固定的流速。在一些实施方式中,控制器29基于冷却的空气的温度控制通过三路阀52的冷水的流动。例如,冷却空气温度传感器62、64可被放置在冷却单元10中的热交换器30和风扇28之间,以便测量空气已被热交换器30冷却之后离开冷却单元10的空气温度。如果冷却空气的温度上升,和/或期望更进一步地冷却空气,则三路阀52可被调节,以便允许较少的冷水进入输出管路38,从而使得更多的冷水通过输入管路36进入热交换器30。相反地,如果期望较小程度地冷却空气,则三路阀52可被调节以便允许更多的冷水进入输出管路38。
在一些实施方式中,输入管路36连接至转移管路42。转移管路42包含泵40,泵40将热水从输出管路38抽回到输入管路36中。转移管路42还可包含单向阀41,其用于阻止通过转移管路42从输入管路36到输出管路38的冷水的回流。在一些实施方式中,控制器29基于当冷水进入热交换器30时的冷水的温度来控制泵40的运行。例如,冷水温度传感器54可被配置成检测当冷水进入热交换器30时的冷水的温度。在一些实施方式中,冷却单元10还包含湿度传感器60,湿度传感器60检测进入冷却单元10的空气的露点。泵40控制从输出管路38到输入管路36的热水的流速,以通过当冷水与热水混合时提高冷水的温度来将冷水的温度保持在露点之上。例如,露点可被测量为15摄氏度。当冷水进入冷却单元10时其温度可能为7摄氏度。在这种情况下,控制器29随后将从输出管路38把足够的热水抽到输入管路36中,以便将冷水的温度提高到至少15摄氏度。当暖空气通过包含冷水的散热片盘管的时候,可以以这种方式最小化热交换器的散热片盘管上的冷凝物的形成。当控制器29从冷水温度传感器54接收到冷水的变化着的温度的反馈时,控制器29可调节泵40的速度,以改变热水的流速。在一些实施方式中,冷却单元10包含热水温度传感器58,其检测当热水离开热交换器30时的热水的温度。冷却单元10还可包含温度传感器,用以检测当冷水进入冷却单元10时冷水与热水混合之前的冷水的温度。在一些实施方式中,控制器29可以使用来自这些温度传感器的信息来计算泵40的期望速度,以便引入更多的热水到包含冷水的管路36中,从而将冷水的温度提高到至少所监控的露点。
在一些实施方式中,输入管路36包含可被用于清空输入管路36的排泄设备(drain)56。输入管路36连接至热交换器30的输入端32,冷水在输入端32进入热交换器30。冷水流过热交换器30的散热片盘管,且进入冷却单元10的暖空气被冷却。在一些实施方式中,热交换器30包含将空气从散热片盘管排出的空气呼吸服务墙(air breathing servicewall)57。冷水被从热交换器上流过的暖空气加热,并且在输出端34作为热水从热交换器30离开。输出端34被连接至输出管路38,输出管路38将热水传送至冷却剂返回处。
在一些实施方式中,输出管路38包含流速计44,流速计44测量从热交换器30流过的热水的流速。输出管路38还包含热水温度传感器58。控制器29可从热水温度传感器58、冷水温度传感器54和流速计44接收数据,以计算冷却单元10的冷却能力。例如,冷水和热水之间的温度差可能归因于从暖空气转移的热量,且暖空气因此被冷却。因此可利用温度差和流速使用本领域已知的技术来计算冷却能力。在一些实施方式中,控制器29基于计算的冷却能力来调节冷却单元10的参数。例如,泵40或三路阀52或其它组件的流速可被调节以如期望地提高或降低冷却能力。还可以使用接收自暖空气温度传感器66、68和冷却空气温度传感器62、64的信息确定和/或调节冷却能力和其他度量,暖空气温度传感器66、68检测进入冷却单元10的空气的温度。
输出管路38连接至转移管路42和泵40,以允许热水流入输入管路36(如上所述)。输出管路38还被连接至三路阀52的输入端和输出端,这允许冷水从旁路管路48流入输出管路38中(如上所述)。在一些实施方式中,输入管路包含服务端口45,并且输出管路38包含服务端口59,它们被用于泄漏测试。
在一些实施方式中,冷却单元10包含过滤器70,当空气进入冷却单元10时空气通过过滤器70。通过风扇28将暖空气通过冷却单元10吸到热交换器30,在热交换器30中暖空气将热量排放到散热片盘管中的冷水中。风扇28驱动冷却空气从热交换器30离开冷却单元10并回到外界中的运动。
虽然冷却单元10的外壳12在附图中被图示为设备机架的宽度的一半,但是冷却单元可以设置为任何期望结构的尺寸。提供具有一半的工业标准宽度的冷却单元10改进了冷却单元的可扩展性。然而,应当预期,例如,配置外壳12以具有与设备机架的外壳相同的宽度。在这种实施方式中,冷却单元10可以配置有增强冷却单元的冷却能力的冷却系统组件。这个结构可能是数据中心内的热点所需要的。
在某些实施方式中,可以使用控制器29来控制冷却系统的运行,并且具体地,在某些实施方式中,来控制冷却单元10和诸如泵40和三路阀52的冷却单元10的组件的运行。在一个实施方式中,控制器可以是冷却系统的专用单元。在另一个实施方式中,控制器可以被提供为集成的数据中心控制和监测系统的一部分。在又一个实施方式中,每个冷却单元10可由设置在冷却单元中的控制器独立地操作,该控制器与其它的冷却单元的控制器通信。尽管是特定的结构,但是控制器被设计成控制在数据中心内的冷却单元的独立运行。
例如,控制器可被配置为识别特定冷却单元冷却空气的故障或无效性(inability),并增加靠近故障的冷却单元定位的一个冷却单元或多个冷却单元的冷却能力。在另一个实施方式中,一个冷却单元可作为主要的单元或主单元来运行并且其它的冷却单元作为在主要的单元的控制下运行的从属单元来运行。在这个实施方式中,主要的冷却单元可被数据中心操作者操纵来控制整个冷却系统。例如,控制器可被配置为接收来自于设备机架的信息以便确定由每个设备机架吸取的功率量。利用该知识,控制器可被配置为基于被设备机架吸取的能量来增加冷却系统内的某些冷却单元的冷却能力。
在一些实施方式中,控制器可包含在控制器局域网络(CAN)总线上相互通信的冷却单元内提供的唯一控制器单元。在其他的实施方式中,可提供主控制器以控制控制器单元的操作。例如数据中心的温度环境条件的改变,引起包括流入和流出冷却单元的制冷剂的温度的输入的改变。
尽管输出管路38已经被称为单管路,但是应当理解,当输出管路38中的流体分支到诸如转移管路42和旁路管路48的其他管路或从诸如转移管路42和旁路管路48的其他管路分支出来的时候,输出管路38中的流体流速可以改变。尽管将流速计44描述为放置在转移管路42前的输出管路38上以便测量离开热交换器30的水的流速,但是流速计可以此外地或可选择地被放置在输出管路38上的其他点处以便测量不同的流速。
尽管在一些实施方式中输入管路36、输出管路38和转移管路42被描述为单独的冷却单元10的组件,但是输入管路36、输出管路38和转移管路42在单独的冷却单元之外并且与一个或多个冷却单元连通。例如,图5示出冷却系统的示例性实施方式。冷却系统包含冷却分配单元81,其中转移管路84允许热水从输出管路82流到输入管路80。如上所述,转移管路包含诸如泵86的组件,组件将热水从输出管路82转移到输入管路80。输入管路80将冷水传送到一个或多个单独的冷却单元88,冷却单元88包含热交换器,热交换器被配置成冷却在其中部署冷却单元88的空气。
图6示出包含冷却分配单元91的冷却系统的另一个示例性实施方式。冷却分配单元91包含输入管路90、输出管路92和转移管路94。在一些实施方式中,转移管路94上包含的组件为诸如三路阀96的阀,阀控制从转移管路94到输入管路90的热水的流速。在一些实施方式中,冷却分配单元91包含板式热交换器93,板式热交换器93冷却从单独的冷却单元98返回的热水。在一些实施方式中,冷却分配单元91包含诸如泵97的组件,组件驱动冷却的水以在系统中再循环。
如此描述本公开的至少一个实施方式的几个方面之后,应理解,本领域的技术人员将容易想到各种更改、变更和改进。这种更改、变更和改进旨在成为本公开的部分,并且旨在处于本公开的精神和范围内。相应地,前述描述和附图仅仅是通过示例的方式而做出的。
Claims (17)
1.一种冷却单元,包括:
至少一个热交换器,所述至少一个热交换器包括用于从冷却剂供应处接收冷却剂的输入端和用以将冷却剂排放到冷却剂返回处的输出端;
输入管路,所述输入管路与所述冷却剂供应处和所述热交换器的所述输入端流体连通;
输出管路,所述输出管路与所述热交换器的所述输出端和所述冷却剂返回处流体连通;
转移管路,所述转移管路包括泵,所述转移管路被配置成允许从所述输出管路到所述输入管路的流体连通;以及
控制器,所述控制器被配置成运行所述泵以控制由所述转移管路传送的冷却剂的流速。
2.根据权利要求1所述的冷却单元,其中,所述转移管路还包括阀,所述阀用于阻止从输入管路到输出管路的冷却剂的回流。
3.根据权利要求1所述的冷却单元,还包括传感器,所述传感器被配置成测量所述冷却剂的特性,且其中,所述控制器运行所述泵以基于所述特性来控制所述冷却剂的流速。
4.根据权利要求3所述的冷却单元,其中,所述传感器为温度传感器,且所述特性为所述冷却剂的温度。
5.根据权利要求4所述的冷却单元,还包括湿度传感器,所述湿度传感器被配置成测量进入所述冷却单元的空气的露点。
6.根据权利要求5所述的冷却单元,其中,控制流速,使得所述冷却剂的温度被保持在进入所述冷却单元的空气的露点之上。
7.根据权利要求1所述的冷却单元,还包括旁路管路,所述旁路管路被配置成允许从所述输入管路到所述输出管路的流体连通。
8.根据权利要求7所述的冷却单元,其中,所述旁路管路包含由所述控制器控制的三路阀。
9.根据权利要求8所述的冷却单元,其中,所述控制器基于由所述冷却单元冷却的空气的温度来控制由所述旁路管路传送的冷却剂的流速。
10.根据权利要求1所述的冷却单元,其中,所述输出管路包含流速计。
11.根据权利要求10所述的冷却单元,其中,所述输入管路包含第一温度传感器,并且所述输出管路包含第二温度传感器。
12.根据权利要求11所述的冷却单元,其中,所述控制器被配置成至少部分地基于来自所述流速计、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信息来计算冷却能力。
13.根据权利要求1所述的冷却单元,其中,所述输入管路包含断流阀。
14.一种冷却系统,包括:
至少一个冷却单元,所述至少一个冷却单元包括热交换器;以及
冷却分配单元,包括:
输入管路,所述输入管路与冷却剂供应处和所述冷却单元的输入端流体连通;
输出管路,所述输出管路与所述冷却单元的输出端和冷却剂返回处流体连通;
转移管路,所述转移管路包括泵,所述转移管路被配置成允许从所述输出管路到所述输入管路的流体连通;以及
控制器,所述控制器被配置成运行所述泵以控制由所述转移管路传送的冷却剂的流速。
15.根据权利要求14所述的冷却系统,还包括:
温度传感器,所述温度传感器被耦合至所述输入管路,且所述温度传感器被配置成测量所述冷却剂的温度;以及
湿度传感器,所述湿度传感器被配置成测量进入所述至少一个冷却单元的空气的露点,
其中,由所述转移管路传送的冷却剂的流速被控制,使得所述冷却剂的温度被保持在进入所述至少一个冷却单元的所述空气的露点之上。
16.一种冷却暖空气的方法,所述方法包括:
在数据中心放置根据权利要求1-13中任一项所述的冷却单元;
将相对暖的空气吸取到所述冷却单元中;
通过输入管路为热交换器提供冷却剂;
通过输出管路从所述热交换器排放冷却剂;
运行泵以控制通过包括所述泵的转移管路从所述输出管路到所述输入管路的冷却剂的流速;以及
使暖空气移动通过所述热交换器,所述热交换器被放置于所述冷却单元的外壳内。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述冷却剂的温度被保持在所述相对暖的空气的露点之上。
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