CN114967885B - 一种服务器液冷系统冷量分配系统 - Google Patents

Abstract

一种服务器液冷系统冷量分配系统，包括一次侧冷却单元、板式换热器和二次侧冷却单元，所述一次侧冷却单元与外接服务器连接，所述二次侧冷却单元与冷却介质连接，所述一次侧冷却单元和二次侧冷却单元均与板式换热器连接，并且一次侧冷却单元和二次侧冷却单元在板式换热器位置处进行换热。本发明的服务器液冷系统冷量分配系统，通过循环泵为冷却介质提供动力克服系统的沿程阻力，使恒定压力和流速的冷却介质源源不断地进入二次侧服务器，与发热元件进行热交换，带走热负载热量，升温后的冷却介质进入板式换热器与一次侧介质进行热交换，降温之后的冷却介质进入储液罐，回到循环泵进液口，形成密闭式冷却循环。

Description

一种服务器液冷系统冷量分配系统

技术领域

本发明属于服务器冷却系统技术领域，具体地，涉及一种服务器液冷系统冷量分配系统。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展以及许多大型的云计算数据中心的建立，电子设备的集中程度也变得越来越高，服务器等设备通常被直接安装在服务器机柜内，服务器机柜的温度将直接影响服务器的运行性能，因此在服务器机柜多排紧密设计的数据中心，如何对服务器机柜进行冷却是保证服务器的运行性能的重要问题之一。目前，服务器冷却正逐步从风冷走向液冷。

现有技术中，整机柜服务器的液冷系统主要通过将水或液冷工质直接引入服务器发热部件的方式，带走服务器约50％～80％的发热量，这些热量通过液冷分配单元(ColdDistribution Unit；以下简称：CDU)内部的换热器，最终由大楼冷水系统排放至室外大气。

但是，现有的水冷或液冷系统限于成本、工况等考虑，往往顾此失彼，且系统运行过程中，或者随着使用时间的延长，出现机械振动、运行阻力增大等，效率下降。此外，冷却系统的控温精确度也很难达到要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种服务器液冷系统冷量分配系统，解决了现有技术中的服务器冷却系统结构设计不合理，造成随着使用时间的增加，冷却系统工况性能下降，因此冷却系统很难精确进行服务器冷却温度控制的问题。

技术方案：本发明提供了一种服务器液冷系统冷量分配系统，包括一次侧冷却单元、板式换热器和二次侧冷却单元，所述一次侧冷却单元与外接服务器连接，所述二次侧冷却单元与冷却介质连接，所述一次侧冷却单元和二次侧冷却单元均与板式换热器连接，并且一次侧冷却单元和二次侧冷却单元在板式换热器位置处进行换热；其中，所述一次侧冷却单元包括一次侧进液口、温度传感器一、电动二通阀一、外水过滤器、压力变送器一、压力变送器二、温度传感器二、压力变送器三、流量变送器一和一次侧出液口，所述一次侧进液口通过管道连接至板式换热器的进液端，所述一次侧出液口通过管道连接至板式换热器的出液端，所述温度传感器一、电动二通阀一、外水过滤器、压力变送器一和压力变送器二均串联在一次侧进液口和板式换热器之间的管道上，并且温度传感器一、电动二通阀一、压力变送器一、外水过滤器和压力变送器二从一次侧进液口和板式换热器之间依次串联，所述温度传感器二、压力变送器三和流量变送器一均串联在一次侧出液口和板式换热器之间的管道上，并且温度传感器二、压力变送器三和流量变送器一从板式换热器至一次侧出液口之间依次串联。本发明的服务器液冷系统冷量分配系统，是保证系统在正常环境条件下适应热负载的各种运行工况，具有自适应、自调节功能，确保CDU长期的安全、稳定运行。CDU通过循环泵为冷却介质提供动力克服系统的沿程阻力，使恒定压力和流速的冷却介质源源不断地进入二次侧服务器，与发热元件进行热交换，带走热负载热量，升温后的冷却介质进入板式换热器与一次侧介质进行热交换，降温之后的冷却介质进入储液罐，回到循环泵进液口，形成密闭式冷却循环。当室外环境较低或服务器低负荷运行时，PLC通过检定传感器检测的相关数据降低CDU的主动换热能力甚至停止CDU的主动换热工作，以调控冷却介质进入服务器的温度，精确控制服务器供液温度在设计范围之内。液冷系统采用空气密封方式提供运行静压。一般地，恒压密封系统接口设置于泵进水口之后，实现保持系统管路中冷却介质的充满、防止水泵的气蚀、隔绝外部空气和污染等的目的。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述压力变送器一和一次侧进液口连接的管道之间连接有球阀一，所述压力变送器二和一次侧进液口连接的管道之间连接有球阀二，所述外水过滤器上连接有泄空球阀和手动排气阀；所述压力变送器三和一次侧出液口连接的管道之间连接有球阀三。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述一次侧进液口和板式换热器之间的管道上还连接有蝶阀一和蝶阀二，所述蝶阀一串联在压力变送器一和外水过滤器之间，所述蝶阀二串联在压力变送器二和板式换热器的进液口之间，所述蝶阀二和压力变送器一之间并联有蝶阀三；所述板式换热器的出液口和温度传感器二之间串联有蝶阀四。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述二次侧冷却单元包括二次侧进液口、膨胀罐一、膨胀罐二、压力变送器四、主循环模块、止回模块、安全阀、温度传感器三、压力变送器四、蝶阀五、补水模块、蝶阀六、温度传感器四、流量变送器二、压力变送器五和二次侧出液口，所述二次侧进液口和板式换热器的进液口之间串联有膨胀罐一、膨胀罐二、压力变送器四、主循环模块、安全阀、温度传感器三、压力变送器四和蝶阀五，并且压力变送器四、膨胀罐一、膨胀罐二、主循环模块、安全阀、温度传感器三、压力变送器四和蝶阀五从板式换热器至二次侧进液口之间依次连接，所述板式换热器的出液口至二次侧出液口之间串联有蝶阀六、温度传感器四、流量变送器二和压力变送器五，并且蝶阀六、温度传感器四、流量变送器二和压力变送器五从板式换热器的出液口至二次侧出液口之间依次连接，所述补水模块与板式换热器的出液口和二次侧出液口之间的管道连接，所述止回模块设置在补水模块和主循环模块出液端之间。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述压力变送器四和板式换热器之间的管道上连接有球阀四，所述膨胀罐一和板式换热器之间的管道上连接有球阀五，并且膨胀罐一上连接有自动排气阀一，所述膨胀罐二和板式换热器之间的管道上连接有球阀六，并且膨胀罐二上连接有自动排气阀二。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述主循环模块包括蝶阀七、主循环泵一、蝶阀八、蝶阀九、主循环泵二和蝶阀十，所述蝶阀七、主循环泵一和蝶阀八串联，并且蝶阀七、主循环泵一、蝶阀八形成串联之路一，所述蝶阀九、主循环泵二和蝶阀十串联，并且蝶阀九、主循环泵二和蝶阀十形成串联之路二，所述串联之路一和串联之路二并联，并且串联之路一和串联之路二之间连接有蝶阀十一和蝶阀十二，所述蝶阀十一和蝶阀十二串联，并且蝶阀十一和蝶阀十二位于主循环泵一和主循环泵二进液端之间，所述蝶阀十一和蝶阀十二与安全阀之间连接有蝶阀十三、主过滤器、和压力变送器六，所述主过滤器上连接有手动排气阀二和泄空球阀二，所述压力变送器六上连接有球阀七。循环泵是CDU的核心设备，是用于提供冷却介质循环运行所需动力的驱动模块，泵体采用机械密封，接液材质为304不锈钢。循环泵设为2台，互为备用。一组水泵、电机、止回阀组成一个完整的模组，结构设计需考虑故障维护和更换。当循环泵故障或不能提供额定压力或流量时，立即发出报警信号。液冷系统主循环管路流量73m³/h，选用4"卫生级不锈钢管道，管内流速2.71m/s。预估CDU内有直管段8m，弯头10个，核算管路压损约50kPa,主过滤器（50um）水阻预估50kPa，板式换热器水阻约50kPa，核算CDU内总水阻约为150kPa。循环泵选用中国台湾鲨威HSP-6004不锈钢深井泵，内置逆止阀，泵壳为不锈钢材质。循环泵额定工作点为流量Q=78m³/h，扬程H=39m；电机额定功率11KW，耐温75℃，电源380V/60Hz，变频器驱动，F级绝缘，IP68。泵头效率75%，电机效率82%。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述补水模块包括球阀八、球阀十、补水过滤器一、球阀十一、水处理罐、球阀十二、电动二通阀二、精密过滤器二、止回阀一、补水泵和补水箱，所述球阀八、球阀十、补水过滤器一、球阀十一、水处理罐、球阀十二、电动二通阀二、精密过滤器二、止回阀一、补水泵和补水箱依次串联连接。补水泵置于水冷柜中，型号BSP48180-24V，吸程约2.8米，开口流量18L/min，最大输出压力4.8bar，功率228W。补水泵前设置304不锈钢补水箱，尺寸φ219X800mm,容积28.5L。为避免循环服务器液冷系统正常运行时因冷却介质热胀冷缩导致系统压强剧烈波动甚至爆管，避免因冷却介质在管路中压力的逐渐的递减在主循环泵进水口出现负压现象，本方案在泵进水口设计有缓冲稳压系统。缓冲稳压系统由气囊式膨胀罐、安全阀等组成，气囊内预充有一定压力气体，以提供合适静压，防止水泵进口出现负压状况。冷却介质因受热膨胀时，膨胀罐可吸收冷却介质膨胀体积，确保循环管道运行压力维持平衡；冷却介质因冷却收缩时，膨胀罐内压缩气体扩展，向循环管道内释放部分冷却介质，保证循环系统内冷却介质的充满和运行压力的平衡。膨胀罐预充压力为0.8bar。膨胀罐有效容积24L，数量2台或1台50L。

此外，系统中设置的过滤器为防止冷却介质在快速循环流动中可能冲刷脱落的刚性颗粒或取热端制造残余焊渣等流出后随冷却介质流动循环积聚进入取热端造成内部损伤或污堵，每台循环泵进口内置过滤器，滤网密度50~200可选um。过滤器过滤结果采用压滤式设计，即进出进入过滤器腔体，经滤芯过滤后滤液从滤芯内收集汇流进入循环管路。过滤器腔体底部设计有泄空清洗阀，过滤器出现一般性污堵时，直接打开泄空清洗阀即可将污堵杂质排出，恢复过滤器过滤能力。泄空清洗阀无法恢复的污堵情况很少见，此时需要停机将滤芯取出清洗。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述止回模块包括球阀十三、止回阀二和压力变送器七，所述球阀十三、止回阀二和压力变送器七串联，并且球阀十三、止回阀二和压力变送器七的串联之路位于安全阀和电动二通阀二之间。一次侧供水侧电动二通阀为DN100调节型，可调节流经板式换热器的冷却介质流量比例，用于冬天温度低及被冷却器件低负荷运行时冷却介质温度调节，避免冷却介质温度过低，同时可节约能耗。二次侧补水回路电动二通阀为DN15开关型，控制补水支路的通断。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述补水箱上设有液位计、低液位开关和球阀十四。液位计、低液位开关形成的补液逻辑：液冷系统采用自动补液方式。当检测到气囊罐压力正常，供回水压力均低时发出预警，电动二通阀打开，补水泵给电开启，开始补液。水箱低于低液位时，补水泵停止运行，操作人员需要为补水箱补水。

进一步的，上述的服务器液冷系统冷量分配系统，所述主循环泵一上连接有泄空球阀三，所述主循环泵二上连接有泄空球阀四。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的服务器液冷系统冷量分配系统，具有如下优点：

1、产品的接液金属部分采用抗腐蚀黄铜或不锈钢304以上材质，密封件采用EPDM或更优材质，确保产品各功能部件具备足够长的使用寿命和稳定可靠的密封性；CDU力求从结构上将产品设计得更轻巧、紧凑，运行噪声更低。

2、CDU设计保证CDU可长期稳定运行，很好地满足设备温度和流量控制要求；CDU机械结构简单坚固、便于检修维护。设备部件可满足因热胀冷缩及其他正常条件下引起的自由膨胀、收缩和并确保各部件具备足够的抗压强度。

3、CDU运行过程中，无变形、泄漏、异常振动，无其他影响CDU正常工作的材料选择错误、设计缺陷或功能缺陷；所有机电设备和仪表的选型均选择业内知名的可靠产品。管路系统设计在满足客户需求前提下确保其沿程水阻为最小。

4、CDU的设计和制造基准是保证产品在各种环境条件下适应各种运行工况，CDU不仅具有承受正常运行电压和电流的能力，而且还具有承受由于现场操作触发的系统误动或各部分故障或交流系统故障造成的一定的冲击电压和电流的能力。

附图说明

图1为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的原理图；

图2为本发明所述一次侧冷却单元的原理图；

图3为本发明所述二次侧冷却单元的原理图；

图4为本发明所述主循环模块的原理图；

图5为本发明所述止回模块和补水模块的原理图；

图6为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的结构示意图一；

图7为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的结构示意图二；

图8为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的主视图；

图9为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的仰视图；

图10为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的后视图；

图11为本发明所述服务器液冷系统冷量分配系统的俯视图。

图中：一次侧冷却单元1、板式换热器2、二次侧冷却单元3、一次侧进液口4、温度传感器一5、电动二通阀一6、外水过滤器7、压力变送器一8、压力变送器二9、温度传感器二10、压力变送器三11、流量变送器一12、一次侧出液口13、球阀一14、球阀二15、泄空球阀16、手动排气阀17、球阀三18、蝶阀一19、蝶阀二20、蝶阀三21、蝶阀四22、二次侧进液口23、膨胀罐一24、膨胀罐二25、压力变送器四26、主循环模块27、止回模块28、安全阀29、温度传感器三30、压力变送器四31、蝶阀五32、补水模块33、蝶阀六34、温度传感器四35、流量变送器二36、压力变送器五37、二次侧出液口38、球阀四39、球阀五40、自动排气阀一41、球阀六42、自动排气阀二43、蝶阀七44、主循环泵一45、蝶阀八46、蝶阀九47、主循环泵二48、蝶阀十49、蝶阀十一50、蝶阀十二51、蝶阀十三53、主过滤器54、、压力变送器六55、手动排气阀二56、泄空球阀二57、球阀七58、球阀八59、球阀十60、补水过滤器一61、球阀十一62、水处理罐63、球阀十二64、电动二通阀二65、精密过滤器二66、止回阀一67、补水泵68、补水箱69、球阀十三70、止回阀二71、压力变送器七72、液位计73、低液位开关74、球阀十四75、泄空球阀三76、泄空球阀四77。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示的服务器液冷系统冷量分配系统，包括一次侧冷却单元1、板式换热器2和二次侧冷却单元3，所述一次侧冷却单元1与外接服务器连接，所述二次侧冷却单元3与冷却介质连接，所述一次侧冷却单元1和二次侧冷却单元3均与板式换热器2连接，并且一次侧冷却单元1和二次侧冷却单元3在板式换热器2位置处进行换热。

其中，如图2所示的一次侧冷却单元1包括一次侧进液口4、温度传感器一5、电动二通阀一6、外水过滤器7、压力变送器一8、压力变送器二9、温度传感器二10、压力变送器三11、流量变送器一12和一次侧出液口13，所述一次侧进液口4通过管道连接至板式换热器2的进液端，所述一次侧出液口13通过管道连接至板式换热器2的出液端，所述温度传感器一5、电动二通阀一6、外水过滤器7、压力变送器一8和压力变送器二9均串联在一次侧进液口4和板式换热器2之间的管道上，并且温度传感器一5、电动二通阀一6、压力变送器一8、外水过滤器7和压力变送器二9从一次侧进液口4和板式换热器2之间依次串联，所述温度传感器二10、压力变送器三11和流量变送器一12均串联在一次侧出液口13和板式换热器2之间的管道上，并且温度传感器二10、压力变送器三11和流量变送器一12从板式换热器2至一次侧出液口13之间依次串联。所述压力变送器一8和一次侧进液口4连接的管道之间连接有球阀一14，所述压力变送器二9和一次侧进液口4连接的管道之间连接有球阀二15，所述外水过滤器7上连接有泄空球阀16和手动排气阀17；所述压力变送器三11和一次侧出液口13连接的管道之间连接有球阀三18。所述一次侧进液口4和板式换热器2之间的管道上还连接有蝶阀一19和蝶阀二20，所述蝶阀一19串联在压力变送器一8和外水过滤器7之间，所述蝶阀二20串联在压力变送器二9和板式换热器2的进液口之间，所述蝶阀二20和压力变送器一8之间并联有蝶阀三21；所述板式换热器2的出液口和温度传感器二10之间串联有蝶阀四22。

如图3所示的二次侧冷却单元3包括二次侧进液口23、膨胀罐一24、膨胀罐二25、压力变送器四26、主循环模块27、止回模块28、安全阀29、温度传感器三30、压力变送器四31、蝶阀五32、补水模块33、蝶阀六34、温度传感器四35、流量变送器二36、压力变送器五37和二次侧出液口38，所述二次侧进液口23和板式换热器2的进液口之间串联有膨胀罐一24、膨胀罐二25、压力变送器四26、主循环模块27、安全阀29、温度传感器三30、压力变送器四31和蝶阀五32，并且压力变送器四26、膨胀罐一24、膨胀罐二25、主循环模块27、安全阀29、温度传感器三30、压力变送器四31和蝶阀五32从板式换热器2至二次侧进液口23之间依次连接，所述板式换热器2的出液口至二次侧出液口38之间串联有蝶阀六34、温度传感器四35、流量变送器二36和压力变送器五37，并且蝶阀六34、温度传感器四35、流量变送器二36和压力变送器五37从板式换热器2的出液口至二次侧出液口38之间依次连接，所述补水模块33与板式换热器2的出液口和二次侧出液口38之间的管道连接，所述止回模块28设置在补水模块33和主循环模块27出液端之间。

基于二次侧供液温度的调控：

对CDU而言，对于二次侧冷却单元3供回液温度的监控和调节时最核心的功能。

CDU对供液温度的控制基于供液口温度传感器检测值，采用通过调节一次侧冷却单元1的电动二通阀一6，从而改变板式换热器2的换热量来实现对二次侧供液温度的调控。

当供液温度超过设定值时，一次侧冷却单元1的电动二通阀一6的电动阀门开度增大，外水流量增加，增大板换换热量，降低二次侧供水温度；当二次侧供液温度低于设定值时，一次侧冷却单元1的电动二通阀一6的电动阀门开度减小，外水流量减小，降低板换换热量，提高二次侧供水温度。

基于二次侧的供液压差的调控：

CDU的供液压差大小对应着CDU的供液流量大小，针对服务器的并联部署方式，采用二次侧供回液压差控制的方式调节CDU的流量输出可以精确控制每个服务器的供液流量，可确保满足服务器的冷却流量供应。

同时为了避免二次侧缓冲设置失效或异常，CDU的供液调控同时监测CDU的供液压力值，当供液压力值异常飙升时，发出系统供液压力过高的告警。

CDU的供液压差调控通过基于供回液压力变送器信号检测值之差，对水泵的调速控制实现，当供回液压差高于设定值时，水泵运行转速降低，减小供水压力；当供回液压差低于设定值时，水泵运行转速升高，增大供水压力。

通过供回液压差控制，可实现服务器机柜内插拔更换服务器数量时，CDU无需进行参数调节设置，即可保持供回水压差处于恒定值，服务器供液流量满足需求。

上述连接结构中，所述压力变送器四26和板式换热器2之间的管道上连接有球阀四39，所述膨胀罐一24和板式换热器2之间的管道上连接有球阀五40，并且膨胀罐一24上连接有自动排气阀一41，所述膨胀罐二25和板式换热器2之间的管道上连接有球阀六42，并且膨胀罐二25上连接有自动排气阀二43。

如4所示的主循环模块27包括蝶阀七44、主循环泵一45、蝶阀八46、蝶阀九47、主循环泵二48和蝶阀十49，所述蝶阀七44、主循环泵一45和蝶阀八46串联，并且蝶阀七44、主循环泵一45、蝶阀八46形成串联之路一，所述蝶阀九47、主循环泵二48和蝶阀十49串联，并且蝶阀九47、主循环泵二48和蝶阀十49形成串联之路二，所述串联之路一和串联之路二并联，并且串联之路一和串联之路二之间连接有蝶阀十一50和蝶阀十二51，所述蝶阀十一50和蝶阀十二51串联，并且蝶阀十一50和蝶阀十二51位于主循环泵一45和主循环泵二48进液端之间，所述蝶阀十一50和蝶阀十二51与安全阀29之间连接有蝶阀十三53、主过滤器54、和压力变送器六55，所述主过滤器54上连接有手动排气阀二56和泄空球阀二57，所述压力变送器六55上连接有球阀七58。所述主循环泵一45上连接有泄空球阀三76，所述主循环泵二48上连接有泄空球阀四77。

如图5所示的补水模块33包括球阀八59、球阀十60、补水过滤器一61、球阀十一62、水处理罐63、球阀十二64、电动二通阀二65、精密过滤器二66、止回阀一67、补水泵68和补水箱69，所述球阀八59、球阀十60、补水过滤器一61、球阀十一62、水处理罐63、球阀十二64、电动二通阀二65、精密过滤器二66、止回阀一67、补水泵68和补水箱69依次串联连接。所述止回模块28包括球阀十三70、止回阀二71和压力变送器七72，所述球阀十三70、止回阀二71和压力变送器七72串联，并且球阀十三70、止回阀二71和压力变送器七72的串联之路位于安全阀29和电动二通阀二65之间。一次侧、二次侧主回路过滤器前后均设压力变送器，当系统检测到过滤器前后压差超过设定值时，发出过滤器压差高可能存在污堵报警。

另外，所述补水箱69上设有液位计73、低液位开关74和球阀十四75。

如图6-11所示的服务器液冷系统冷量分配系统的机械结构，CDU集成了板式换热器、一二次侧管路接口、泄空排气口、调控电动阀、泵驱模块、传感器、缓冲装置、补水定压装置、去离子装置、控制系统、触摸屏等于一体。供回液口采用快速卡箍设计，在与外部管路连接时，只需拆装快速卡箍，无需拆卸设备壳体或内部结构；泄空口设置于CDU后端，排气口设置于CDU前端，方便充放液等操作。CDU设置有与上位机连接，接口采用485接口，默认通讯协议为Modbus RTU，可实现实时通讯的端口，触摸屏置于前柜门便于操作位置。CDU适当位置附有便于检修用的电气原理图; 设金属制或丝印的铭牌，不易脱落。CDU外壳或面板涂层符合GB/T 3181-2008规定，涂层具有抗老化、耐溶剂和抗冲击的能力。

漏液检测是CDU内部一个重要的传感器，用于检测CDU内部的泄漏情况；在CDU发生意外出现泄漏时，漏液检测传感器发出告警信号，并上传至控制系统。漏液检测传感器采用光电式。光电水浸传感器结构采用全密封设计，电子元器件受环境因素影响小，保证了产品的高精度和可靠性。CDU底部设计有集液盘，光电式传感器安装在集液盘的汇流口处。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：包括一次侧冷却单元（1）、板式换热器（2）和二次侧冷却单元（3），所述一次侧冷却单元（1）与外接服务器连接，所述二次侧冷却单元（3）与冷却介质连接，所述一次侧冷却单元（1）和二次侧冷却单元（3）均与板式换热器（2）连接，并且一次侧冷却单元（1）和二次侧冷却单元（3）在板式换热器（2）位置处进行换热；

其中，所述一次侧冷却单元（1）包括一次侧进液口（4）、温度传感器一（5）、电动二通阀一（6）、外水过滤器（7）、压力变送器一（8）、压力变送器二（9）、温度传感器二（10）、压力变送器三（11）、流量变送器一（12）和一次侧出液口（13），所述一次侧进液口（4）通过管道连接至板式换热器（2）的进液端，所述一次侧出液口（13）通过管道连接至板式换热器（2）的出液端，所述温度传感器一（5）、电动二通阀一（6）、外水过滤器（7）、压力变送器一（8）和压力变送器二（9）均串联在一次侧进液口（4）和板式换热器（2）之间的管道上，并且温度传感器一（5）、电动二通阀一（6）、压力变送器一（8）、外水过滤器（7）和压力变送器二（9）从一次侧进液口（4）和板式换热器（2）之间依次串联，所述温度传感器二（10）、压力变送器三（11）和流量变送器一（12）均串联在一次侧出液口（13）和板式换热器（2）之间的管道上，并且温度传感器二（10）、压力变送器三（11）和流量变送器一（12）从板式换热器（2）至一次侧出液口（13）之间依次串联；

所述二次侧冷却单元（3）包括二次侧进液口（23）、膨胀罐一（24）、膨胀罐二（25）、压力变送器四（26）、主循环模块（27）、止回模块（28）、安全阀（29）、温度传感器三（30）、压力变送器四（31）、蝶阀五（32）、补水模块（33）、蝶阀六（34）、温度传感器四（35）、流量变送器二（36）、压力变送器五（37）和二次侧出液口（38），所述二次侧进液口（23）和板式换热器（2）的进液口之间串联有膨胀罐一（24）、膨胀罐二（25）、压力变送器四（26）、主循环模块（27）、安全阀（29）、温度传感器三（30）、压力变送器四（31）和蝶阀五（32），并且压力变送器四（26）、膨胀罐一（24）、膨胀罐二（25）、主循环模块（27）、安全阀（29）、温度传感器三（30）、压力变送器四（31）和蝶阀五（32）从板式换热器（2）至二次侧进液口（23）之间依次连接，所述板式换热器（2）的出液口至二次侧出液口（38）之间串联有蝶阀六（34）、温度传感器四（35）、流量变送器二（36）和压力变送器五（37），并且蝶阀六（34）、温度传感器四（35）、流量变送器二（36）和压力变送器五（37）从板式换热器（2）的出液口至二次侧出液口（38）之间依次连接，所述补水模块（33）与板式换热器（2）的出液口和二次侧出液口（38）之间的管道连接，所述止回模块（28）设置在补水模块（33）和主循环模块（27）出液端之间；

所述主循环模块（27）包括蝶阀七（44）、主循环泵一（45）、蝶阀八（46）、蝶阀九（47）、主循环泵二（48）和蝶阀十（49），所述蝶阀七（44）、主循环泵一（45）和蝶阀八（46）串联，并且蝶阀七（44）、主循环泵一（45）、蝶阀八（46）形成串联之路一，所述蝶阀九（47）、主循环泵二（48）和蝶阀十（49）串联，并且蝶阀九（47）、主循环泵二（48）和蝶阀十（49）形成串联之路二，所述串联之路一和串联之路二并联，并且串联之路一和串联之路二之间连接有蝶阀十一（50）和蝶阀十二（51），所述蝶阀十一（50）和蝶阀十二（51）串联，并且蝶阀十一（50）和蝶阀十二（51）位于主循环泵一（45）和主循环泵二（48）进液端之间，所述蝶阀十一（50）和蝶阀十二（51）与安全阀（29）之间连接有蝶阀十三（53）、主过滤器（54）、和压力变送器六（55），所述主过滤器（54）上连接有手动排气阀二（56）和泄空球阀二（57），所述压力变送器六（55）上连接有球阀七（58）。

2.根据权利要求1所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述压力变送器一（8）和一次侧进液口（4）连接的管道之间连接有球阀一（14），所述压力变送器二（9）和一次侧进液口（4）连接的管道之间连接有球阀二（15），所述外水过滤器（7）上连接有泄空球阀（16）和手动排气阀（17）；所述压力变送器三（11）和一次侧出液口（13）连接的管道之间连接有球阀三（18）。

3.根据权利要求2所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述一次侧进液口（4）和板式换热器（2）之间的管道上还连接有蝶阀一（19）和蝶阀二（20），所述蝶阀一（19）串联在压力变送器一（8）和外水过滤器（7）之间，所述蝶阀二（20）串联在压力变送器二（9）和板式换热器（2）的进液口之间，所述蝶阀二（20）和压力变送器一（8）之间并联有蝶阀三（21）；所述板式换热器（2）的出液口和温度传感器二（10）之间串联有蝶阀四（22）。

4.根据权利要求1所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述压力变送器四（26）和板式换热器（2）之间的管道上连接有球阀四（39），所述膨胀罐一（24）和板式换热器（2）之间的管道上连接有球阀五（40），并且膨胀罐一（24）上连接有自动排气阀一（41），所述膨胀罐二（25）和板式换热器（2）之间的管道上连接有球阀六（42），并且膨胀罐二（25）上连接有自动排气阀二（43）。

5.根据权利要求1所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述补水模块（33）包括球阀八（59）、球阀十（60）、补水过滤器一（61）、球阀十一（62）、水处理罐（63）、球阀十二（64）、电动二通阀二（65）、精密过滤器二（66）、止回阀一（67）、补水泵（68）和补水箱（69），所述球阀八（59）、球阀十（60）、补水过滤器一（61）、球阀十一（62）、水处理罐（63）、球阀十二（64）、电动二通阀二（65）、精密过滤器二（66）、止回阀一（67）、补水泵（68）和补水箱（69）依次串联连接。

6.根据权利要求1所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述止回模块（28）包括球阀十三（70）、止回阀二（71）和压力变送器七（72），所述球阀十三（70）、止回阀二（71）和压力变送器七（72）串联，并且球阀十三（70）、止回阀二（71）和压力变送器七（72）的串联之路位于安全阀（29）和电动二通阀二（65）之间。

7.根据权利要求5所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述补水箱（69）上设有液位计（73）、低液位开关（74）和球阀十四（75）。

8.根据权利要求1所述的服务器液冷系统冷量分配系统，其特征在于：所述主循环泵一（45）上连接有泄空球阀三（76），所述主循环泵二（48）上连接有泄空球阀四（77）。