CN111295080A - 一种高性能计算数据中心环路系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能计算数据中心环路系统，包括采用冷热通道隔离放置的微模块数据中心系统，微模块数据中心系统内设置机柜；包括连接外部冷源的换热单元，换热单元即为图中的CDU，连接换热单元的环路系统，设在机柜列间的列间空调；微模块数据中心系统是将传统机房的机架，空调，配电，监控，照明等系统集成为一体化的产品，充分发挥了模块化设计的优势，机柜内冷却方式采用冷板式冷却，它采用列间空调制冷和冷热通道隔离技术，其他如硬盘、内存、电源等部件的冷却采用风冷型的列间空调(LCU)，实现数据中心的绿色化。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心散热领域，具体地说是一种高性能计算数据中心环路系统。
背景技术
在移动互联网、云计算、大数据等技术的推动下，我国IDC产业蓬勃发展。近几年，我国数据中心的数量不断增多，产业结构逐渐优化，生态系统逐步建立。伴随着我国数据中心产业技术创新步伐的加快，数据中心和服务器国产化水平不断提升，特别是高性能计算，因为发热量越来越大，传统的风冷模式已经不能满足散热需求；因此越来越多的高性能计算采用冷板冷却模式，为了降低微模块数据中心的能耗，提高数据中心的制冷效率，提高数据中心冷却系统的可靠性，因此设计了一种高性能计算数据中心环路系统。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种高性能计算数据中心环路系统，微模块数据中心系统是将传统机房的机架，空调，配电，监控，照明等系统集成为一体化的产品，充分发挥了模块化设计的优势，机柜内冷却方式采用冷板式冷却，它采用列间空调制冷和冷热通道隔离技术，其他如硬盘、内存、电源等部件的冷却采用风冷型的列间空调(LCU)，实现数据中心的绿色化。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种高性能计算数据中心环路系统，包括采用冷热通道隔离放置的微模块数据中心系统，微模块数据中心系统内设置机柜；包括连接外部冷源的换热单元，连接换热单元的环路系统，设在机柜列间的列间空调；
环路系统设在微模块数据中心系统上，环路系统包括供水环路、回水环路，供水环路、回水环路之间设有冷板，冷板设在机柜内，供水环路、回水环路均为环形管路；供水环路、回水环路上均设有多个蝶阀。
所述换热单元设有出水管、进水管，出水管、进水管设有动态压差平衡阀和旁通管路；出水管连接供水环路，进水管连接回水环路。
所述微模块数据中心系统数量为不少于两个，每个微模块数据中心系统均设有一组供水环路、回水环路，所述的两组微模块数据中心系统之间的供水环路通过电动蝶阀连接，所述的两组微模块数据中心系统之间的回水环路通过电动蝶阀连接。
所述一组供水环路、回水环路上设有四个换热单元，四个换热单元两两一组，一组换热单元的出水管连接在一起，进水管连接在一起，两组换热单元的出水管分别连接在供水环路上，两组换热单元的进水管分别连接在回水环路上。
所述供水环路通过供水环路冷板支路连接冷板，两个供水环路冷板支路之间的供水环路上设有蝶阀，所述回水环路通过回水环路冷板支路连接冷板，两个回水环路冷板支路之间的回水环路上设有蝶阀。
所述供水环路冷板支路上设有电动阀，所述回水环路冷板支路上设有球阀。
所述出水管、回水管上均设有温度传感器和压力传感器。
本发明的有益效果是：
1、微模块数据中心系统是将传统机房的机架，空调，配电，监控，照明等系统集成为一体化的产品，充分发挥了模块化设计的优势，机柜内冷却方式采用冷板式冷却，它采用列间空调制冷和冷热通道隔离技术，其他如硬盘、内存、电源等部件的冷却采用风冷型的列间空调(LCU)，实现数据中心的绿色化。
2、在供、回水环路上设置了多个蝶阀，把管路进行分段，当其中某台机柜供冷系统故障需要维护时，关闭对应的供回水环路上的蝶阀，便可对对应机柜进行维护，但不影响其他机柜的供水需求；在供水环路为机柜内部供水的管路上采用电动二通阀，根据负荷变化调整进出机柜的水量，在出水管路上设置有球阀，用于内部维护用。
3、其中相邻的两套CDU为一组，一用一备的方式，另一组换热单元为冗余设计，两套CDU共用出水管和回水管，供水管和回水管间设置动态压差平衡阀和旁通管路，用于平衡出水管路和回水管路的压力。
4、在供水环路1、供水环路2之间，回水环路2、回水环路2之间均设置有电动蝶阀，保证多台CDU水路的共用，当其中一套微模块前端CDU(1-4或者5-8)故障时，另外1套微模块的CDU可为微模块1和微模块2同时供水，确保冷却安全可靠性
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明供水管路、回水管路及分支示意图；
图3为本发明出水管、回水管示意图；
图4为本发明两组供水管路、回水管路连接示意图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-4所示，一种高性能计算数据中心环路系统，包括采用冷热通道隔离放置的微模块数据中心系统，微模块数据中心系统内设置机柜；包括连接外部冷源的换热单元，换热单元即为图中的CDU，连接换热单元的环路系统，设在机柜列间的列间空调；
微模块数据中心系统是将传统机房的机架，空调，配电，监控，照明等系统集成为一体化的产品，充分发挥了模块化设计的优势，机柜内冷却方式采用冷板式冷却，它采用列间空调制冷和冷热通道隔离技术，其他如硬盘、内存、电源等部件的冷却采用风冷型的列间空调(LCU)，实现数据中心的绿色化。
环路系统设在微模块数据中心系统上，环路系统包括供水环路、回水环路，供水环路、回水环路之间设有冷板，冷板设在机柜内，供水环路、回水环路均为环形管路；供水环路、回水环路上均设有多个蝶阀。
所述供水环路通过供水环路冷板支路连接冷板，两个供水环路冷板支路之间的供水环路上设有蝶阀，所述回水环路通过回水环路冷板支路连接冷板，两个回水环路冷板支路之间的回水环路上设有蝶阀。
在供、回水环路上设置了多个蝶阀，把管路进行分段，当其中某台机柜供冷系统故障需要维护时，关闭对应的供回水环路上的蝶阀，便可对对应机柜进行维护，但不影响其他机柜的供水需求；在供水环路为机柜内部供水的管路上采用电动二通阀，根据负荷变化调整进出机柜的水量，在出水管路上设置有球阀，用于内部维护用。
所述微模块数据中心系统数量为不少于两个，每个微模块数据中心系统均设有一组供水环路、回水环路，所述的两组微模块数据中心系统之间的供水环路通过电动蝶阀连接，所述的两组微模块数据中心系统之间的回水环路通过电动蝶阀连接。
如图1和图4所示，在供水环路1、供水环路2之间，回水环路2、回水环路2之间均设置有电动蝶阀，保证多台CDU水路的共用，当其中一套微模块前端CDU(1-4或者5-8)故障时，另外1套微模块的CDU可为微模块1和微模块2同时供水，确保冷却安全可靠性。
所述一组供水环路、回水环路上设有四个换热单元，四个换热单元两两一组，一组换热单元的出水管连接在一起，进水管连接在一起，两组换热单元的出水管分别连接在供水环路上，两组换热单元的进水管分别连接在回水环路上。所述换热单元设有出水管、进水管，出水管、进水管设有动态压差平衡阀和旁通管路；出水管连接供水环路，进水管连接回水环路。
其中相邻的两套CDU为一组，一用一备的方式，另一组换热单元为冗余设计，两套CDU共用出水管和回水管，供水管和回水管间设置动态压差平衡阀和旁通管路，用于平衡出水管路和回水管路的压力。
所述供水环路冷板支路上设有电动阀，所述回水环路冷板支路上设有球阀。
所述出水管、回水管上均设有温度传感器和压力传感器。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高性能计算数据中心环路系统，包括采用冷热通道隔离放置的微模块数据中心系统，微模块数据中心系统内设置机柜；其特征是，包括连接外部冷源的换热单元，连接换热单元的环路系统，设在机柜列间的列间空调；
环路系统设在微模块数据中心系统上，环路系统包括供水环路、回水环路，供水环路、回水环路之间设有冷板，冷板设在机柜内，供水环路、回水环路均为环形管路；供水环路、回水环路上均设有多个蝶阀。
2.根据权利要求1所述的一种高性能计算数据中心环路系统，其特征是，所述换热单元设有出水管、进水管，出水管、进水管设有动态压差平衡阀和旁通管路；
出水管连接供水环路，进水管连接回水环路。
3.根据权利要求2所述的一种高性能计算数据中心环路系统，其特征是，所述微模块数据中心系统数量为不少于两个，每个微模块数据中心系统均设有一组供水环路、回水环路，所述的两组微模块数据中心系统之间的供水环路通过电动蝶阀连接，所述的两组微模块数据中心系统之间的回水环路通过电动蝶阀连接。
4.根据权利要求3所述的一种高性能计算数据中心环路系统，其特征是，所述一组供水环路、回水环路上设有四个换热单元，四个换热单元两两一组，一组换热单元的出水管连接在一起，进水管连接在一起，两组换热单元的出水管分别连接在供水环路上，两组换热单元的进水管分别连接在回水环路上。
5.根据权利要求4所述的一种高性能计算数据中心环路系统，其特征是，所述供水环路通过供水环路冷板支路连接冷板，两个供水环路冷板支路之间的供水环路上设有蝶阀，所述回水环路通过回水环路冷板支路连接冷板，两个回水环路冷板支路之间的回水环路上设有蝶阀。
6.根据权利要求5所述的一种高性能计算数据中心环路系统，其特征是，所述供水环路冷板支路上设有电动阀，所述回水环路冷板支路上设有球阀。
7.根据权利要求6所述的一种高性能计算数据中心环路系统，其特征是，所述出水管、回水管上均设有温度传感器和压力传感器。
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