CN111988973A - 气冷散热设备和冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种气冷散热设备和冷却系统，可用于散热技术领域、云计算技术领域和物联网技术领域，具体实现方案为气冷散热设备包括：冷却塔，设置有供液口和回液口；以及水源热泵，设置有第一入液口和第一出液口。其中，第一入液口经由液体管与供液口连接，第一出液口经由液体管与回液口连接，以形成水源热泵与冷却塔之间的第一液体循环管路，以利用冷却塔流出的第一冷却液产生冷气。
Description
技术领域
本申请涉及一种气冷散热设备和冷却系统。
背景技术
随着信息化的快速发展，人工智能、云计算和物联网等产业崛起，大型数据中心的建设呈现快速增长的趋势。为了适应需求，数据中心需要设置大型或大量的网络设备来进行数据处理和存储，从而给数据中心带来更大的散热需求。
发明内容
提供了一种用于降低系统复杂度的气冷散热设备和散热系统。
根据第一方面，提供了一种气冷散热设备，包括：冷却塔，设置有供液口和回液口；以及水源热泵机组，设置有第一入液口和第一出液口，其中，第一入液口经由液体管与供液口连接，第一出液口经由液体管与回液口连接，以形成水源热泵机组与冷却塔之间的第一液体循环管路，以利用冷却塔流出的第一冷却液产生冷气。
根据第二方面，提供了一种冷却系统，包括：冷却塔，设置有供液口和回液口；水源热泵机组，设置有第一入液口和第一出液口；第一入液口经由液体管与供液口连接，第一出液口经由液体管与回液口连接，以形成水源热泵机组与冷却塔之间的第一液体循环管路，以利用冷却塔流出的第一冷却液产生冷气；以及液冷设备，设置有第二入液口和第二出液口；第二入液口经由液体管与供液口连接，第二出液口经由液体管与回液口连接，以形成液冷设备与冷却塔之间的第二液体循环管路；其中，液冷设备被配置为：与待散热设备连接，以利用冷却塔流出的第一冷却液对待散热设备进行液冷散热。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是根据本申请实施例中气冷散热设备和冷却系统的应用场景示意图；
图2是根据本申请实施例的气冷散热设备的结构示意图；
图3是根据本申请另一实施例的气冷散热设备的结构示意图；
图4是根据本申请实施例的冷却系统的结构示意图；
图5是根据本申请另一实施例的冷却系统的结构示意图；
图6是根据本申请又一实施例的冷却系统的结构示意图；以及
图7是根据本申请再一实施例的冷却系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。
本申请提供了一种气冷散热设备，该设备包括冷却塔和水源热泵机组。冷却塔设置有供液口和回液口，水源热泵机组设置有第一入液口和第一出液口。其中，第一入液口经由液体管与供液口连接，第一出液口经由液体管与回液口连接，以形成水源热泵机组与冷却塔之间的第一液体循环管路，以利用冷却塔流出的第一冷却液产生冷气。
图1是根据本申请实施例中气冷散热设备和冷却系统的应用场景示意图。
如图1所示，该应用场景100中包括机柜110和气冷散热设备。其中，气冷散热设备设置有出风口，用于向机柜110所在环境释放冷气，以达到对机柜110所在环境进行气冷散热的作用。
其中，机柜110例如可以为数据中心的机柜，该机柜例如可以为电源机柜、监控机柜、服务器机柜、网络机柜、存储机柜等。机柜内可以设置有存储器、服务器、电源、交换机、路由器等。其中，服务器例如可以为应用程序服务器、分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器等。
气冷散热设备通常由冷水机组和末端空调构成，或者采用直膨式空调机组。其中，末端空调例如可以采用精密空调、行间空间、顶置空调、组合式空调、背板空调或热管空调等。其中，由于末端空调需要设置压缩机，且需要配合连接冷却塔的冷水机组使用，因此由冷水机组和末端空调构成的气冷散热设备，存在架构复杂、设备众多且操作维护困难的问题。由于直膨式空调机组自带压缩机，需要通过蒸发制冷剂来产生冷气，因此采用直膨式空调机组的气冷散热设备存在能耗高、运营成本高的问题。
在本申请实施例中，如图1所示，气冷散热设备可以采用由冷却塔121和水源热泵机组122构成的架构，水源热泵机组122利用冷却塔121流出的冷却液产生冷气130，实现对机柜110所在环境的气冷散热。由于无需设置复杂的冷水机组，能够直接利用冷却塔121的冷却液作为冷源产生冷气，因此可以在简化散热设备架构的同时，降低系统能耗及投资成本。
根据本申请的实施例，随着数据洪流的到来，机柜110中可以集成有精细的芯片架构，从而带来更高的计算性能。这会使得机柜110的功率密度增大，并因此带来更大的散热需求。如图1所示，该应用场景100中还可以包括液冷设备123，该液冷设备123与机柜110连接，且该液冷设备123可以与冷却塔121连接，以利用冷却塔121流出的冷却液对机柜110中的互联网设备进行液冷散热。由于液体的比热容相较于空气较大，因此液冷散热能够在一定程度上提高散热效率。其中，液冷设备例如可以采用冷板式设备、浸没式设备或喷淋式设备，根据实际需求，可以选择适用的液冷设备。
在一实施例中，图1中冷却塔121、水源热泵机组122和液冷设备123可以构成冷却系统，将冷却塔121作为气冷散热和液冷散热的热源，对机柜110进行液冷散热和气冷散热。采用该冷却系统，可以融合两种散热模式的优点，进一步提高散热效率。其中，连接至冷却塔121的液体管例如可以经由三通阀连接分别连接了水源热泵机组122和液冷设备123的液体管，以使得冷却塔121能够向水源热泵机组122和液冷设备123同时提供冷却液。
应该理解的是，本申请实施例提供的气冷散热设备由冷却塔和水源热泵机组构成。本申请实施例提供的冷却系统由冷却塔、水源热泵机组和液冷设备构成。
以下将结合图2～图3对本申请实施例的气冷散热设备进行详细描述。
图2是根据本申请实施例的气冷散热设备的结构示意图。
如图2所示，该实施例的气冷散热设备200包括冷却塔210(The cooling tower)和水源热泵机组220(Water Source Heat Pump)。冷却塔210设置有供液口211和回液口212，水源热泵机组220设置有第一入液口221和第一出液口222。
根据本申请的实施例，冷却塔210的供液口211经由液体管连接至水源热泵机组220的第一入液口221，水源热泵机组220的第一出液口222经由液体管连接至冷却塔210的回液口212。通过该连接关系，可以在冷却塔210与水源热泵机组220之间形成第一液体循环管路。冷却塔210流出的第一冷却液可以经由该第一液体循环管路流至水源热泵机组220。水源热泵机组220可以利用该第一冷却液产生冷气22，以对机柜21所在环境进行气冷散热。即通过冷气22吸收机柜21所在环境的热量，并将该热量传递给第一冷却液，使得第一冷却液的温度升高。温度升高后的第一冷却液再经由第一液体循环管路流回至冷却塔210。
根据本申请的实施例，冷却塔210流出的第一冷却液例如可以为水，即冷却塔210以水作为循环冷却剂，利用以下原理来降低流入的水温：水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽、蒸汽挥发带走热量从而达到挥发散热、对流传热和辐射传热。其中，冷却塔210例如可以为桶状，在使用过程中，该冷却塔210可以被持续的注入第一冷却液，以弥补蒸汽挥发所带来的冷却液的减少，提高冷却塔210对从回液口212流入的液体的降温效率。可以理解的是，上述冷却塔210所采用的循环冷却剂仅作为示例以利于理解本申请，本申请对此不作限定。例如，循环冷却剂还可以为低浓度酒精、液体二氧化碳等对环境无危害的、易蒸发的液体。
根据本申请的实施例，水源热泵机组220是以地下水或地球表面水源作为冷热源，可进行制冷的一种热泵型、水-空气式空调装置。在本申请中，该水源热泵机组220通过与冷却塔连接，能够利用冷却塔对第一冷却液的冷却作用，采用循环流动于第一液体循环管路中的第一冷却液为冷源，制取冷气。
示例性地，该水源热泵机组220可以包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。其工作流程为：吸收热量后的冷气经由压缩机压缩后成为高压高温的制冷剂气体，从该压缩机出来的高压高温的制冷剂气体进入冷凝器，通过向经由第一入液口流入的第一冷却液中排放热量而冷却成高压液体，并使得第一冷却液温度升高；高压液体再经由膨胀阀进行节流膨胀成低压液体后进入蒸发器，经由蒸发器蒸发成所述的冷气，该冷气用于吸收空气中的热量。
本申请实施例的气冷散热设备采用水源热泵机组来对空气进行气冷散热，并通过与冷却塔流出的第一冷却液的热交换来达到制冷效果，无需复杂的冷机、精密空调等相关设备，可以在一定程度上简化设备结构，降低设备投资成本，并提高设备的维护性等。再者，水源热泵机组能够将热量从低温处转移至高温处，实现逆向换热，因此在产生冷气的过程中，无需将第一冷却液的温度限定到低于空气温度，这在一定程度上能够降低设备能耗，降低设备的运营成本，并进一步达到节能环保的效果。再者，该气冷散热设备中的水源热泵机组由于直接采用数据中心中作为液冷冷源的冷却塔作为气冷冷源，无需额外设置水源提取系统，相较于相关技术中的水源热泵可以减少设备复杂度，降低设备投资成本。
图3是根据本申请另一实施例的气冷散热设备的结构示意图。
根据本申请的实施例，气冷散热设备可以设置传感器和阀门来控制该第一液体循环管路中第一冷却液的循环速率，从而满足空气的散热需求。
如图3所示，该实施例的气冷散热设备300除了包括冷却塔310和水源热泵机组320外，还可以包括传感器330、阀门340和控制器350。传感器330与阀门340设置在第一液体循环管路中。传感器330用于检测第一液体循环管路中流通的第一冷却液的温度，相应地，传感器330可以为温度传感器。控制器350例如可以为安装有监控平台的电子设备，监控平台用于监控传感器的检测结果，以及控制阀门340的开度等。其中，电子设备包括但不限于膝上型电脑、台式机、大型计算机和服务器等。可以理解的是，前述传感器的类型仅作为示例以利于理解本申请，本申请对此不作限定。例如，在一实施例中，传感器330可以为用于检测第一液体循环管路中流通的第一冷却液的压力的压力传感器。或者，在另一实施例中，传感器330可以不仅包括温度传感器，还包括压力传感器，以分别检测第一液体循环管路中流通的第一冷却液的温度和压力。
示例性地，传感器330与阀门340可以设置在供液口311与第一入液口321之间的液体管路中，传感器330用于检测从冷却塔310流出的第一冷却液的温度和/或压力。控制器350与该传感器330和阀门340连接，用于根据传感器330检测到的温度和/或压力，控制阀门340的开度。例如，传感器可以用于检测压力，控制器350可以根据检测到的压力，确定第一冷却液的流量是否低于预设流量。若低于预设流量，则控制阀门340增大开度，以保证产生的冷气32的量满足机柜31所在环境的散热需求。例如，传感器可以用于检测温度，控制器350可以在检测到温度较大时，控制阀门340增大开度，以在温度较高的第一冷却液的单位换热效率较低的情况下，通过增大第一冷却液的流量来保证第一冷却液的总换热量，满足机柜31所在环境的散热需求。例如，传感器还可以用于检测温度和压力，控制器350可以在检测到温度较大且压力较小时，控制阀门340增大开度，以增大第一冷却液的流量来保证换热率，满足散热需求。
示例性地，传感器330与阀门340可以设置在第一出液口322与回液口312之间的液体管路中，传感器330用于检测从第一出液口322流出的第一冷却液的温度和/或压力。控制器350与该传感器330和阀门340连接，用于根据传感器330检测到的温度和/或压力，控制阀门340的开度。例如，控制器350可以在检测到的温度较高时，控制阀门340增大开度，以进一步提高冷气量，增大冷气的吸热量，满足机柜31所在环境的散热需求。
示例性地，可以在供液口311与第一入液口321之间的液体管路中设置传感器330和阀门340的同时，在第一出液口322与回液口312之间的液体管路中也设置传感器330和阀门340，以提高控制器350控制第一液体循环管路中第一冷却液流量的精度。
根据本申请的实施例，如图3所示，控制器350例如还可以与冷却塔310和/或水源热泵机组320连接，以用于控制冷却塔310和/或水源热泵机组320的运行参数。例如，控制器350可以控制冷却塔310单位时间补充的第一冷却液的量。控制器350可以控制水源热泵机组320中压缩机的吸气压力、排气压力等。
根据本申请的实施例，在第一液体循环管路中，例如还可以设置有第一液泵，用于向第一液体循环管路中流动的第一冷却液提供驱动力，使得第一冷却液在第一液体循环管路中循环流动。示例性地，控制器350还可以与第一液泵连接，用于控制第一液泵的转速，从而控制第一液泵提供的驱动力的大小。示例性地，可以在供液口311与第一入液口321之间的液体管路中，以及第一出液口322与回液口312之间的液体管路中均设置第一液泵。
图4是根据本申请实施例的冷却系统的结构示意图。
根据本申请的实施例，在前述气冷散热设备的基础上，本申请实施例还提供了一种冷却系统。该冷却系统还包括有液冷设备，以满足因机柜中网络设备增多而带来的较大的散热需求，并兼容气冷散热和液冷散热的优点，在通过液冷散热提高散热效率的同时，通过气冷散热带走液冷散热后剩余的热量，提高散热可靠性。
如图4所示，该实施例的冷却系统400包括冷却塔410、水源热泵机组420和液冷设备430。其中，冷却塔410设置有供液口411和回液口412，水源热泵机组420设置有第一入液口421和第一出液口422。液冷设备430设置有第二入液口4311和第二出液口4312。
冷却塔410的供液口411经由液体管连接至水源热泵机组420的第一入液口421，水源热泵机组420的第一出液口422经由液体管连接至冷却塔410的回液口412。通过该连接关系，可以在冷却塔410与水源热泵机组420之间形成第一液体循环管路，使得水源热泵机组420利用冷却塔流出的第一冷却液产生冷气42。可以理解的是，冷却塔410和水源热泵机组420、以及两者之间的连接关系与前文描述中类似，在此不再赘述。
冷却塔410的供液口411经由液体管连接至液冷设备430的第二入液口4311，液冷设备430的第二出液口4312经由液体管连接至冷却塔410的回液口412。通过该连接关系，可以在冷却塔410与液冷设备430之间形成第二液体循环管路。从而使得与待散热设备41连接的液冷设备430利用冷却塔410流出的第一冷却液对待散热设备41进行液冷散热。其中，待散热设备41可以为前述的机柜。
根据本申请的实施例，液冷设备430例如可以采用冷板式设备、浸没式设备或喷淋式设备。
示例性地，在采用浸没式设备时，液冷设备430例如可以包括液冷池、热交换器、供液管和回液管。液冷池中装载了冷却液，热交换器和待散热设备41浸没在液冷池中。供液管的一端与热交换器的进液口连接，供液管的另一端作为第二入液口与冷却塔410的供液口411连接。该供液管用于将冷却塔410流出的第一冷却液导入热交换器。回液管的一端与热交换器的出液口连接，供液管的另一端作为第二出液口与冷却塔410的回液口412连接。该回液管用于将热交换器中用于冷却液冷池中冷却液的第一冷却液导入冷却塔410。其中，液冷池中装载的冷却液可以为具有一定介电强度的液体，例如可以为矿物油等。
示例性地，在采用冷板式设备时，液冷设备430例如可以包括液冷分配器和冷板。冷板贴在待散热设备表面，且冷板与液冷分配器连接，液冷分配器用于进行热量交换。具体详见以下图5描述的冷却系统。
图5是根据本申请另一实施例的冷却系统的结构示意图。
如图5所示，在该实施例中，冷却系统500例如可以包括冷却塔510、水源热泵机组520和液冷设备。其中，液冷设备例如可以包括液冷分配器531和冷板532。冷却塔510与前文描述的冷却塔类似，水源热泵机组520与前文描述的水源热泵机组类似，在此不再赘述。
液冷分配器531设置有第二入液口5311、第二出液口5312、第三入液口5313和第三出液口5314。冷板532设置有第四入液口5321、第四出液口5322以及连通第四入液口5321与第四出液口5322的液体管路。其中，第四入液口5321经由液体管与第三出液口5314连接，第四出液口5322经由液体管与第三入液口5313连接，以形成冷板532与液冷分配器531之间的第三液体循环管路。其中，液冷分配器531用于对冷却塔510流出的第一冷却液与经由第四入液口5321流入的第二冷却液进行热交换。其中，冷板532可以设置在待散热设备的表面，用于利用第二冷却液对待散热设备进行液冷散热。
根据本申请的实施例，液冷分配器531例如可以为液冷分配单元(CDU，CoolingDistribution Unit)，该液冷分配单元包括板式换热器和储液器。其中，板式换热器为一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行第一冷却液与第二冷却液之间的热量交换。冷板532中的液体管路例如可以为门字形、圆弧形或者Z字形等形状的液体管路。储液器用于存储第二冷却液，该第二冷却液例如可以为水或醇类溶液等。
根据本申请的实施例，通过设置液冷设备，可以通过液冷方式带走待散热设备产生的大量热量，同时通过水源热泵机组产生的冷气可以带走剩余的热量，从而可以在一定程度上提高待散热设备的散热效率。示例性地，通过液冷方式，可以带走待散热设备51产生的大约70％的热量，通过气冷方式，可以带走待散热设备51产生的剩余大约30％的热量。
根据本申请的实施例，通过采用包括冷板的液冷设备，由于冷板中可以循环流动冷却液，且冷板与待散热设备的表面接触，因此可以有效地进行热量交换，使得待散热设备可接受的冷却液的温度较高。示例性地，在待散热设备为服务器机柜时，该待散热设备可以接受的第二冷却液的温度例如可以高达50℃。由于绝大部分地区的夏季湿球温度不超过40℃，从而使得冷却塔流出的第一冷却液的温度例如不超过45℃，使得在经由液冷分配器进行热量交换后，第二冷却液的温度能够保证不超过50℃。因此，在采用冷板式设备对待散热设备进行液冷散热时，能够满足待散热设备的散热需求，这为在冷却系统中采用无冷机设计提供了可行性。再者，由于采用水源热泵机组，能够将气冷吸收的热量经由冷却塔排放至外界空气中，而无需冷机等设备，因此可以充分利用自然冷源，同时降低运营成本。
根据本申请的实施例，可以在第三液体循环管路中或液冷分配器531中设置第二液泵，用于向第三液体循环管路中流动的第二冷却液提供驱动力。从而使得第二冷却液在第三液体循环管路中及冷板内部的液体管路中循环流动，提高第二冷却液带走待散热设备产生的热量的效率。示例性地，该实施例还可以在供液口511与第一入液口521之间的液体管路中，和/或第一出液口522与回液口512之间的液体管路中设置第一液泵，以向第一液体循环管路中流动的第一冷却液提供驱动力，使得第一冷却液在第一液体循环管路中循环流动。
根据本申请的实施例，在待散热设备为多个的情况下，该实施例的液冷设备包括的冷板可以为多个，冷板数量与待散热设备的个数相等。或者，在待散热设备体积较大时，该实施例的液冷设备包括的冷板可以为多个，多个冷板在待散热设备表面间隔排列，以增大冷板与待散热设备的接触面积，提高散热效率。
示例性地，在液冷设备包括的冷板为多个时，该多个冷板可以以并联的方式与液冷分配器连接。例如，连接至液冷分配器531的第三出液口5314的液体管可以连接有一进多出阀门，连接至液冷分配器531的第三入液口5313的液体管可以连接有多进一出阀门，从而实现第三出液口5314与多个冷板的多个第四入液口的连接，第三入液口5313与多个冷板的多个第四出液口的连接。
图6是根据本申请又一实施例的冷却系统的结构示意图。
根据本申请的实施例，冷板的第四出液口流出的第二冷却液由于吸收了待散热设备产生的热量，因此可以作为富含热量的低温热源。如图6所示，该实施例的冷却系统600除了冷却塔610、水源热泵机组620、液冷设备外，还可以包括热回收设备640，该热回收设备640可以通过液体管路与供水系统63连接，以对第四出液口流出的第二冷却液与供水系统提供的生活用水进行热交换，以对富含热量的低温热源进行回收利用，满足居民生活中对热水的需求。其中，冷却塔610、水源热泵机组620和液冷设备与前文描述的类似，在此不再赘述。
根据本申请的实施例，如图6所示，热回收设备640设置有第五入液口641和第五出液口642。第五入液口641经由液体管与冷板632设置的第四出液口6322连接，第五出液口642经由液体管与冷板632设置的第四入液口6321连接。通过该连接关系，可以形成热回收设备640与冷板632之间的第四液体循环管路。从液冷分配器631的第三出液口6314流出的第二冷却液在经由冷板吸热，并从第四出液口6322流出后，可以经由第五入液口641流入热回收设备640，从而使得该热回收设备能够利用该从冷板632流出的第二冷却液为供水系统中提供的生活用水提供热量，实现热交换。
示例性地，热回收设备640例如可以采用热交换设备、板式换热器等，该热回收设备640能够用于对两种液体进行热量交换。在一实施例中，该热回收设备可以采用与液冷分配器631相同的器件，在此不再赘述。
示例性地，在冷板632为多个的情况下，热回收设备640的第五入液口641例如可以经由液体管连接至第三入液口6313与多进一出阀门之间的位置，热回收设备640的第五出液口642例如可以经由液体管连接至第三出液口6314与一进多出阀门之间的位置，从而实现热回收设备640与多个冷板632中每个冷板的连接。
示例性地，供水系统例如可以为厨房用水供水系统，淋浴用水供水系统或供暖系统等需要对提供的生活用水进行加热的系统。该供水系统可以根据实际需求进行选择，本申请对此不作限定。
本申请实施例通过在冷却系统中设置热回收设备，可以对第二冷却液吸收的热量进行回收再利用，可以使得冷却系统在能够满足居民生活用水需求的同时，具有节能环保的有益效果。
图7是根据本申请再一实施例的冷却系统的结构示意图。
根据本申请的实施例，冷却系统可以设置传感器和阀门来控制多个液体循环管路中至少一个液体循环管路的冷却液的循环速率，从而满足待散热设备的散热需求。
如图7所示，该实施例的冷却系统700除了包括冷却塔710、水源热泵机组720、液冷设备(包括液冷分配单元731和冷板732)、热回收设备740外，还可以包括传感器750、阀门760和控制器770。传感器750与阀门760设置在同一液体管路中，传感器750用于检测器所在的液体管路中流通的冷却液的参数，该参数可以为温度，也可以为压力，或者也可以为温度和压力。相应地，传感器750可以为温度传感器和压力传感器。控制器770例如可以为安装有监控平台的电子设备，监控平台用于监控传感器的检测结果，以及控制阀门760的开度等。其中，电子设备包括但不限于膝上型电脑、台式机、大型计算机和服务器等。冷却塔710、水源热泵机组720、液冷设备和热回收设备740与前文描述的类似，且热回收设备740可以连接供水系统73，在此不再赘述。
示例性地，传感器750与阀门760可以设置在第一液体循环管路中，具体例如可以设置在供液口711与第一入液口721之间的液体管路中，并且/或者设置在回液口712与第一出液口722之间的液体管路中。传感器750用于检测第一液体循环管路中第一冷却液的温度和/或压力。控制器770与该传感器750和阀门760连接，用于根据前述方式根据检测的温度和/或压力，控制阀门760的开度。
示例性地，从冷却塔710的供液口引出的液体管可以经由一进二出阀门连接至第一入液口721和第二入液口7311。第一出液口722与第二出液口7312引出的两个液体管可以经由二进一出阀门连接至回液口712。此种情况下，如图7所示，传感器750与阀门760可以设置在供液口711与一进二出阀门之间，还可以设置在回液口与二进一出阀门之间。
示例性地，传感器750与阀门760可以设置在第二液体循环管路中，具体例如可以设置在供液口711与第二入液口7311之间的液体管路中，并且/或者设置在回液口712与第二出液口7312之间的液体管路中。传感器750用于检测第二液体循环管路中第一冷却液的温度和/或压力。控制器770与该传感器750和阀门760连接，用于根据传感器750检测的温度和/或压力，调整阀门760的开度。例如，在供液口711与第二入液口7311之间的液体管路中第一冷却液的流量较低时，或者在回液口712与第二出液口7312之间的液体管路中第一冷却液的温度较高时，可以控制阀门760增大开度，以提高冷板732带走待散热设备71产生的热量的效率。
示例性地，传感器750与阀门760可以设置在第三液体循环管路中，具体例如可以设置在第三出液口7314与第四入液口7321之间的液体管路中，并且/或者设置在第三入液口7313与第四出液口7322之间的液体管路中。传感器750用于检测第三液体循环管路中第二冷却液的温度和/或压力。控制器770与该传感器750和阀门760连接，用于根据传感器750检测的温度和/或压力，调整阀门760的开度。例如，在第三出液口7314与第四入液口7321之间的液体管路中第二冷却液的流量较低时，或者在第三入液口7313与第四出液口7322之间的液体管路中第二冷却液的温度较高时，可以控制阀门760增大开度，以提高冷板732带走待散热设备71产生的热量的效率。
根据本申请的实施例，如图7所示，控制器770例如还可以与冷却塔710、水源热泵机组720、液冷设备中的至少之一连接。以用于控制其连接的冷却塔710、水源热泵机组720和/或液冷设备的运行参数。例如，控制器770可以控制冷却塔710单位时间补充的第一冷却液的量。控制器770可以控制水源热泵机组720中压缩机的吸气压力、排气压力等。控制器770可以控制液冷设备中液冷分配器的工作压力等。
示例性地，如图7所示，控制器770例如还可以与冷却塔710、水源热泵机组720、液冷设备和热回收设备740连接，以用于控制该些设备的运行参数。从而使得整个冷却系统通过冷气72以及通过第二冷却液带走的热量能够满足待散热设备71的散热需求，并能够对第二冷却液吸收的热量进行充分利用。
根据本申请实施例的技术方案，气冷散热设备和冷却系统通过采用无冷机设计，可以简化设备和系统结构，并经由冷却塔实现对自然冷源的充分利用，降低数据中心机房的建设和运营成本。冷却系统通过融合气冷散热和液冷散热，可以支持高功率密度机柜的散热降温。再者，冷却系统通过设置热回收设备，可以充分利用低温热源，并体现节能环保的思想理念。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气冷散热设备，包括：
冷却塔，设置有供液口和回液口；以及
水源热泵机组，设置有第一入液口和第一出液口，
其中，所述第一入液口经由液体管与所述供液口连接，所述第一出液口经由液体管与所述回液口连接，以形成所述水源热泵机组与所述冷却塔之间的第一液体循环管路，以利用所述冷却塔流出的第一冷却液产生冷气。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括：
传感器和阀门，设置在所述第一液体循环管路中，所述传感器用于检测所述第一液体循环管路中流通的第一冷却液的温度和/或压力；以及
控制器，与所述传感器和所述阀门连接，用于根据所述传感器检测的温度和/或压力，控制所述阀门的开度。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括：
第一液泵，设置在所述第一液体循环管路中，以使所述第一冷却液在所述第一液体循环管路中循环流动。
4.一种冷却系统，包括：
冷却塔，设置有供液口和回液口；
水源热泵机组，设置有第一入液口和第一出液口；所述第一入液口经由液体管与所述供液口连接，所述第一出液口经由液体管与所述回液口连接，以形成所述水源热泵机组与所述冷却塔之间的第一液体循环管路，以利用所述冷却塔流出的第一冷却液产生冷气；以及
液冷设备，设置有第二入液口和第二出液口；所述第二入液口经由液体管与所述供液口连接，所述第二出液口经由液体管与所述回液口连接，以形成所述液冷设备与所述冷却塔之间的第二液体循环管路，
其中，所述液冷设备被配置为：与待散热设备连接，以利用所述冷却塔流出的第一冷却液对所述待散热设备进行液冷散热。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述液冷设备包括：
液冷分配器，设置有所述第二入液口、所述第二出液口、第三入液口和第三出液口；以及
冷板，设置有第四入液口、第四出液口和连通所述第四入液口与所述第四出液口的液体管路；所述第四入液口经由液体管与所述第三出液口连接，所述第四出液口经由液体管与所述第三入液口连接，以形成所述冷板与所述液冷分配器之间的第三液体循环管路，
其中，所述液冷分配器用于对所述冷却塔流出的第一冷却液与经由所述第三入液口流入的第二冷却液进行热交换；所述冷板被配置为：设置在所述待散热设备的表面，用于利用所述第二冷却液对所述待散热设备进行液冷散热。
6.根据权利要求5所述的系统，还包括：
热回收设备，设置有第五入液口和第五出液口；所述第五入液口经由液体管与所述第四出液口连接，所述第五出液口经由液体管与所述第四入液口连接，以形成所述热回收设备与所述冷板之间的第四液体循环管路，
其中，所述热回收设备被配置为：经由液体管与供水系统连接，以对所述冷板流出的第二冷却液与供水系统提供的生活用水进行热交换。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述液冷设备还包括：
第二液泵，设置在所述第三液体循环管路中或设置在所述液冷分配器中，以使所述第二冷却液在所述第三液体循环管路中循环流动。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述冷板包括多个，且多个冷板以并联方式与所述液冷分配器连接。
9.根据权利要求4所述的冷却系统，还包括：
设置在所述第一液体循环管路中的传感器和阀门，并且/或者设置在所述第二液体循环管路中的传感器和阀门，所述传感器用于检测所述第一冷却液的温度和/或压力；以及
控制器，与所述传感器和所述阀门连接，用于根据所述第一冷却液的温度和/或压力，控制所述阀门的开度。
10.根据权利要求9所述的冷却系统，其中，所述控制器还与所述冷却塔、水源热泵机组和所述液冷设备中的至少之一连接，用于控制所述至少之一的运行参数。
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