CN117279337A - 混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法，包括：服务器、导热架构和制冷架构；导热架构包括导热板、导热桥和动态散热组件；部分导热板位于服务器内；导热桥的一端与导热板固定连接，部分导热桥位于产热区；动态散热组件的一端穿设于导热板，且动态散热组件可升降的设于服务器内；制冷架构包括风冷架构和液冷架构。通过导热板和导热桥能够持续固定地对服务器进行散热；通过动态散热组件的位置变化，能够使用不同的制冷策略利用液冷和/或风冷获得不同的制冷效果，不仅能够提高制冷效率，还能够有效节能；无需对现有的液冷制冷系统或风冷制冷系统有较大改动便可实现改造。解决了现有数据中心制冷系统改造不便且能耗较高的问题。

Description

混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法

技术领域

本发明涉及数据中心制冷技术领域，特别涉及一种混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。由于数据中心的物理结构包含了大量的电子元件，因此，为了保证数据中心运行的稳定性，对数据中心进行有效制冷显得尤为重要。

目前，数据中心冷却技术存在以下两大发展方向：

其一是，提高冷却效率：通常采取末端冷却设备贴近服务器，即使空调末端更贴近热源，从而解决局部热点的问题。此种方式一般会采用风冷(通过将空调末端的空气进行冷却，再用冷空气与数据中心进行热交换来实现数据中心的冷却降温)或液冷(通过在数据中心铺设管道，利用工作流体作为热量传输的媒介，将热量从数据中心的发热区传递到远处再进行冷却)来实现。

其二是，节约冷却能耗：通常采用自然冷却，即利用新风直接冷却或利用深层湖水、江水直接冷却。

然而，由于传统的数据中心一般采用风冷模式，因此，在对传统数据中心的冷却系统进行更新换代时，通常会将风冷替换为效能更好的液冷，但是这样需要对数据中心的整体结构进行较大的改动，不仅花费时间长、成本高，还会停止数据中心的运行，极不便利。

此外，对于使用液冷模式的数据中心而言，不论数据中心产热高低，冷量均要维持在一定的温度下，如此，对于产热较低的数据中心而言，其冷却所耗费的能耗较大，不利于节能环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法，以解决现有数据中心制冷系统改造不便且能耗较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种混合制冷式数据中心制冷系统，包括：

服务器，所述服务器的底部可拆卸地设置有安装底板，所述安装底板上形成有安装槽孔；

导热架构，包括导热板、导热桥和动态散热组件；所述导热板穿设于所述安装槽孔，以使部分所述导热板位于所述服务器内；所述导热桥的一端与所述导热板固定连接，且部分所述导热桥位于所述服务器内的产热区；所述动态散热组件的一端穿设于所述导热板，且所述动态散热组件可升降的设于所述服务器内；

制冷架构，包括自上而下依次设置的风冷架构和液冷架构；所述风冷架构与所述安装底板之间形成有风冷腔，所述风冷架构用于在所述风冷腔内有部分所述导热架构时，通过风冷的方式对所述导热架构进行冷却；所述液冷架构与所述风冷架构之间形成有液冷腔，所述液冷架构用于在所述液冷腔内有部分所述导热架构时，通过液冷的方式对所述导热架构进行冷却。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷系统中，所述动态散热组件包括动态散热板、动态驱动件和动态散热管；所述动态散热板在所述动态驱动件的驱动下在所述服务器内可升降运动；所述动态散热管的一端固定于所述动态散热板的底面，所述动态散热管的另一端穿设于所述导热板。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷系统中，所述导热板具有安装腔，所述安装腔内填充有导热工质，且所述导热板具有与所述动态散热管一一对应的且贯穿所述安装腔的通孔；所述通孔的两端设置有滑动密封件，以在所述动态散热管穿设于所述通孔时，使所述安装腔呈密封状态。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷系统中，所述动态散热管内部中空设置，且所述动态散热管的内壁形成有若干毛细孔。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷系统中，所述风冷架构包括风冷管网、风冷设备、换气口、风冷执行件和屏蔽执行件；所述风冷管网位于所述安装底板下方，且将所述风冷腔划分为若干风冷子腔；所述风冷设备与所述风冷管网相连，以调节所述风冷管网内气体的流速及风冷制冷效率；所述换气口围绕所述风冷腔所在的区域设置；所述风冷执行件通过所述换气口与所述风冷管网相连以实现所述风冷腔内的气体交换；所述屏蔽执行件位于相邻的所述风冷管网之间，以截止或连通相邻的所述风冷管网所对应的所述风冷子腔。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷系统中，所述风冷架构还包括风冷控制器；所述风冷控制器包括风冷监测模块和制冷配置模块；所述风冷监测模块用于监测所述服务器的产热温度，并根据所述服务器的位置分布和对应的产热温度生成产热分布模型；所述制冷配置模块用于从所述产热分布模型中提取产热分布特征，并根据所述产热分布特征生成执行策略，以及利用所述执行策略控制所述风冷设备、所述风冷执行件和所述屏蔽执行件。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷系统中，所述液冷架构包括支撑架、液冷隔层和液冷设备；所述支撑架具有使所述动态散热组件的一端可穿过的让位孔；所述液冷隔层位于所述支撑架下方，所述液冷隔层内填充有液冷工质；所述液冷设备与所述液冷隔层相连，以对所述液冷工质制冷。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种混合制冷式数据中心制冷控制方法，应用于如上任一项所述的混合制冷式数据中心制冷系统，所述混合制冷式数据中心制冷控制方法包括：

设置动态节能策略；

实时获取服务器的产热信息和环境散热信息；

根据所述产热信息和所述环境散热信息调用对应的所述动态节能策略，并根据所述动态节能策略控制所述混合制冷式数据中心制冷系统的运行状态。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷控制方法中，所述设置动态节能策略包括：

预设第一触发值，并配置第二触发算法以得到第二触发值、配置第三触发算法以得到第三触发值；

配置散热安全算法，所述散热安全算法用于根据服务器的产热信息和环境散热信息计算散热安全值；

若所述散热安全值低于所述第一触发值时，触发第一触发条件；若所述散热安全值高于所述第一触发值且小于所述第二触发值时，触发第二触发条件；若所述散热安全值高于所述第二触发值且小于所述第三触发值时，触发第三触发条件；

其中：当第一触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第一散热姿态；当第二触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第二散热姿态；当第三触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第三散热姿态。

可选的，在所述的混合制冷式数据中心制冷控制方法中，所述第二触发算法被配置为：

H₂＝Q₂(β₂₁E_p2+β₂₂E_m2W_c2)/ΔE₂+Q₂[χ₂(Q_c-ΔQ_n)W_p2-ΔW₂]+Q₂

其中，H₂为第二触发值；Q₂为预设的第二基准触发值；β₂₁为预设的固态散热权重，β₂₂为预设的动态散热权重；E_p2为当前固态风冷散热量，E_m2为当前动态风冷散热量；W_c2为当前动态风冷散热损失；ΔE₂为预设的基准风冷散热损失值；χ₂为预设的风冷功耗权重；Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；ΔQ_n为预设的基准风冷热量值；W_p2为风冷散热效率，ΔW₂为预设的风冷基准散热效率；

所述第三触发算法被配置为：

H₃＝Q₃β₃E_p3/ΔE₃+Q₃[χ₃(Q_c-ΔQ_m)W_p3-ΔW₃]+Q₃

其中，H₃为第三触发值；Q₃为预设的第三基准触发值；β₃为预设的液冷散热权重；E_p3为当前液冷散热量，ΔE₃为预设的基准液冷散热损失值；χ₃为预设的液冷功耗权重；Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；ΔQ_m为预设的基准液冷热量值；W_p3为液冷散热效率，ΔW₃为预设的液冷基准散热效率；

所述散热安全算法被配置为：

其中，C_s为散热安全值；Q_v为服务器的产热信息中的产热预测值，Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；α_h为预设的历史产热权重，α_d为预设的当前产热权重，α_h+α_d＝1；e为环境散热信息中的环境散热值，反应环境的散热能力；Q_a为预设的基准散热值。

本发明提供的混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法，包括：服务器、导热架构和制冷架构；所述导热架构包括导热板、导热桥和动态散热组件；所述导热板穿设于所述安装槽孔，以使部分所述导热板位于所述服务器内；所述导热桥的一端与所述导热板固定连接，且部分所述导热桥位于所述服务器内的产热区；所述动态散热组件的一端穿设于所述导热板，且所述动态散热组件可升降的设于所述服务器内；制冷架构，包括自上而下依次设置的风冷架构和液冷架构。通过导热板和导热桥能够持续固定地对服务器进行散热；通过动态散热组件的位置变化，能够使用不同的制冷策略利用液冷和/或风冷获得不同的制冷效果，不仅能够提高制冷效率，还能够有效节能；无需对现有的液冷制冷系统或风冷制冷系统有较大改动便可实现改造。解决了现有数据中心制冷系统改造不便且能耗较高的问题。

附图说明

图1为本实施例提供的混合制冷式数据中心制冷系统的结构示意图；

图2为本实施例提供的动态散热组件的结构示意图；

图3为本实施例提供的导热板的结构示意图；

图4为本实施例提供的动态散热管的截面示意图；

图5为本实施例提供的动态散热组件位于不同位置的结构示意图；

图6为本实施例提供的风冷架构的结构示意图；

图7为本实施例提供的液冷架构的结构示意图；

图8为本实施例提供的混合制冷式数据中心制冷控制方法的流程图；

其中，各附图的标识说明如下：

100-服务器；101-产热区；110-安装底板；

200-导热架构；210-导热板；211-安装腔；212-通孔；213-滑动密封件；220-导热桥；230-动态散热组件；231-动态散热板；232-动态驱动件；233-动态散热管；2331-毛细孔；

300-制冷架构；310-风冷架构；311-风冷管网；312-风冷设备；313-换气口；314-风冷执行件；315-屏蔽执行件；320-液冷架构；321-支撑架；3211-让位孔；322-液冷隔层；323-液冷设备。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本发明的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实施例提供一种混合制冷式数据中心制冷系统，如图1所示，包括：服务器100，所述服务器100的底部可拆卸地设置有安装底板110，所述安装底板110上形成有安装槽孔；导热架构200，包括导热板210、导热桥220和动态散热组件230；所述导热板210穿设于所述安装槽孔，以使部分所述导热板210位于所述服务器100内；所述导热桥220的一端与所述导热板210固定连接，且部分所述导热桥220位于所述服务器100内的产热区101；所述动态散热组件230的一端穿设于所述导热板210，且所述动态散热组件230可升降的设于所述服务器100内；制冷架构300，包括自上而下依次设置的风冷架构310和液冷架构320；所述风冷架构310与所述安装底板110之间形成有风冷腔，所述风冷架构310用于在所述风冷腔内有部分所述导热架构200时，通过风冷的方式对所述导热架构200进行冷却；所述液冷架构320与所述风冷架构310之间形成有液冷腔，所述液冷架构320用于在所述液冷腔内有部分所述导热架构200时，通过液冷的方式对所述导热架构200进行冷却。

本实施例提供的混合制冷式数据中心制冷系统，通过导热板210和导热桥220能够持续固定地对服务器100进行散热；通过动态散热组件230的位置变化，能够使用不同的制冷策略利用液冷和/或风冷获得不同的制冷效果，不仅能够提高制冷效率，还能够有效节能；无需对现有的液冷制冷系统或风冷制冷系统有较大改动便可实现改造。解决了现有数据中心制冷系统改造不便且能耗较高的问题。

具体的，在本实施例中，如图2所示，所述动态散热组件230包括动态散热板231、动态驱动件232和动态散热管233；所述动态散热板231在所述动态驱动件232的驱动下在所述服务器100内可升降运动；所述动态散热管233的一端固定于所述动态散热板231的底面，所述动态散热管233的另一端穿设于所述导热板210。

在本实施例中，动态散热组件230的材质选取导热性能较好的材质。动态驱动件232具体可以为电机、丝杆等，本领域技术人员可以根据其具体功能适应性选择，本申请对此不做限制。动态散热管233的数量为多个，且多个动态散热管233呈阵列排布，如此，能够提高动态散热组件230与导热板210和制冷架构300的热交换效率。

进一步的，在本实施例中，如图3所示，所述导热板210具有安装腔211，所述安装腔211内填充有导热工质，且所述导热板210具有与所述动态散热管233一一对应的且贯穿所述安装腔211的通孔212；所述通孔212的两端设置有滑动密封件213，以在所述动态散热管233穿设于所述通孔212时，使所述安装腔211呈密封状态。

通过设置滑动密封件213，使得不论动态散热管233是否位于导热板210的安装腔211内时，导热板210的安装腔211内的导热工质均不会流出；同时，在动态散热管233穿入滑动密封件213时，与滑动密封件213紧密接触，保证动态散热管233和安装腔211内的导热工质的有效热交换，从而保证制冷效果。

较佳的，为了提高动态散热管233的散热性能，在本实施例中，如图4所示，所述动态散热管233内部中空设置，且所述动态散热管233的内壁形成有若干毛细孔2331。如此，当动态散热管233位于服务器100内部时，可以通过内部的中空结构和毛细孔2331使风冷架构产生的气体进入动态散热管辅助散热；同时，当动态散热管233位于风冷架构310内部时，可以利用内部的中空结构和毛细孔2331提高动态散热管233与风冷腔之间的接触面积，进而提高散热效果；以及，当动态散热管233位于液冷架构320内部时，通过毛细孔2331的吸附效应，可以使液冷架构320中的液冷工质向上移动，提高散热效果。

参阅图5，对本申请提出的动态散热组件230的具体运行原理进行简要说明。如图5左侧所示，为动态散热组件230位于服务器100内部，且动态散热管233插设于导热板210的通孔212中，此时，动态散热组件230通过与导热板210进行热交换来实现对服务器100的制冷，而由于导热板210固设于安装底板110和风冷架构310之间，因此导热板210所能够进行的热交换是有限的，即，此时动态散热组件230的制冷效率最低。如图5中间所示，动态散热组件230向下运动，直至动态散热管233部分伸入风冷架构310中，此时，动态散热组件230不仅与导热板210存在热交换，还与风冷架构310存在热交换，也就是说，动态散热组件230同时利用导热板210和风冷架构310进行制冷。如图5右侧所示，动态散热组件230进一步向下运动，直至动态散热管233部分伸入液冷架构320中，此时，动态散热组件230不仅与导热板210、风冷架构310存在热交换，还与液冷架构320存在热交换，也就是说，动态散热组件230同时利用导热板210、风冷架构310和液冷架构320进行制冷，制冷效率最高。

在本实施例中，如图1和图6所示，所述风冷架构310包括风冷管网311、风冷设备312、换气口313、风冷执行件314和屏蔽执行件315；所述风冷管网311位于所述安装底板110下方，且将所述风冷腔划分为若干风冷子腔；所述风冷设备312与所述风冷管网311相连，以调节所述风冷管网311内气体的流速及风冷制冷效率；所述换气口313围绕所述风冷腔所在的区域设置；所述风冷执行件314通过所述换气口313与所述风冷管网311相连以实现所述风冷腔内的气体交换；所述屏蔽执行件315位于相邻的所述风冷管网311之间，以截止或连通相邻的所述风冷管网311所对应的所述风冷子腔。

如图6所示，在本实施例中，通过正交设置两组风冷管网和风冷设备312来提高风冷的制冷效率，同时，由于将整个风冷架构拆分为独立控制的两组，能够使得风冷的制冷效率调节更灵活，也更便于后期的维护检修。

风冷设备312具体可以包括风冷驱动设备和风冷制冷设备，风冷驱动设备用于调节气体在风冷管网311内的流速，风冷制冷设备用于调节风冷制冷效率。通过控制风冷设备312的运行参数，和/或，调整风冷执行件314和/或屏蔽执行件315的连通/截止状态或程度，能够实现对风冷腔甚至风冷子腔的制冷效果。

较佳的，在本实施例中，所述风冷架构310还包括风冷控制器(图中未示出)；所述风冷控制器包括风冷监测模块和制冷配置模块；所述风冷监测模块用于监测所述服务器100的产热温度，并根据所述服务器100的位置分布和对应的产热温度生成产热分布模型；所述制冷配置模块用于从所述产热分布模型中提取产热分布特征，并根据所述产热分布特征生成执行策略，以及利用所述执行策略控制所述风冷设备312、所述风冷执行件314和所述屏蔽执行件315。风冷控制器可以为远程操控平台，也可以为手持控制器，本申请对此不做限制。以及，风冷控制器为实现其功能所必须烧录的程式内容也为本领域技术人员可以根据功能需求进行设计的，本申请在此不做赘述。

具体的，在本实施例中，生成的执行策略包括流道执行策略、冷量执行策略以及流速执行策略。所述流道执行策略用于控制屏蔽执行件315和风冷执行件314以配置对应的风冷管网311形成风冷流道；所述冷量执行策略用于控制风冷制冷设备；所述流速执行策略用于控制风冷驱动设备。

进一步的，在本实施例中，如图1、图5和图7所示，所述液冷架构320包括支撑架321、液冷隔层322和液冷设备323；所述支撑架321具有使所述动态散热组件230的一端可穿过的让位孔3211；所述液冷隔层322位于所述支撑架321下方，所述液冷隔层322内填充有液冷工质；所述液冷设备323与所述液冷隔层322相连，以对所述液冷工质制冷。

本实施例中液冷隔层322和液冷设备323的具体结构及设置方法采用了现有技术，因此在对现有液冷方式制冷的服务器进行改建时，无需对液冷隔层322和液冷设备323进行改动，减少了改建的工程量和成本。且由于液冷隔层322和液冷设备323的具体结构及设置方法采用了现有技术，因此本实施例对此不做过多说明，本领域技术人员可以参见现有技术获知。

需要说明的是，由于液冷工质在液冷架构320中是静止的，不存在流动，且在实际应用过程中，使用液冷方式对数据中心服务器进行制冷的时间也较少，不会出现较大的热量损失。

本实施例还提供一种混合制冷式数据中心制冷控制方法，应用于如上所述的混合制冷式数据中心制冷系统，如图8所示，所述混合制冷式数据中心制冷控制方法包括：

S1，设置动态节能策略；

S2，实时获取服务器的产热信息和环境散热信息；

S3，根据所述产热信息和所述环境散热信息调用对应的所述动态节能策略，并根据所述动态节能策略控制所述混合制冷式数据中心制冷系统的运行状态。

本实施例提供的混合制冷式数据中心制冷控制方法，通过设置动态节能策略，并根据实际产热信息调用不同的动态节能策略来进行制冷，不仅能够提高制冷效率，还能够有效节能。解决了现有数据中心制冷系统能耗较高的问题。

具体的，在本实施例中，步骤S1，设置动态节能策略包括：

S11，预设第一触发值，并配置第二触发算法以得到第二触发值、配置第三触发算法以得到第三触发值。

具体的，在本实施例中，所述第二触发算法被配置为：

H₂＝Q₂(β₂₁E_p2+β₂₂E_m2W_c2)/ΔE₂+Q₂[χ₂(Q_c-ΔQ_n)W_p2-ΔW₂]+Q₂

其中，H₂为第二触发值；Q₂为预设的第二基准触发值；β₂₁为预设的固态散热权重，β₂₂为预设的动态散热权重；E_p2为当前固态风冷散热量，E_m2为当前动态风冷散热量；W_c2为当前动态风冷散热损失；ΔE₂为预设的基准风冷散热损失值；χ₂为预设的风冷功耗权重；Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；ΔQ_n为预设的基准风冷热量值；W_p2为风冷散热效率，ΔW₂为预设的风冷基准散热效率。

本实施例除了考虑实际风冷散热带来的变量以外，还考虑在风冷策略下的可能的最大散热效果。如果散热效果越好，则说明可以允许的产热越大，那么就说明可以提供的裕量也就越大，而动态风冷散热量指的是在需要针对性集中散热时，风冷策略可以提供的最大的散热效果，动态风冷散热损失指的是使用这样的策略对能耗产生的损失，所以散热效果越好，损失越大，则对应的第二触发值就可以越高；另一方面，通过实际散热需要消耗的功率，并以预设的基准为依据，得出最优的第二触发值。动态设置第二触发值的作用是保证能够根据实际情况动态设置触发标准。

以及，所述第三触发算法被配置为：

H₃＝Q₃β₃E_p3/ΔE₃+Q₃[χ₃(Q_c-ΔQ_m)W_p3-ΔW₃]+Q₃

其中，H₃为第三触发值；Q₃为预设的第三基准触发值；β₃为预设的液冷散热权重；E_p3为当前液冷散热量，ΔE₃为预设的基准液冷散热损失值；χ₃为预设的液冷功耗权重；Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；ΔQ_m为预设的基准液冷热量值；W_p3为液冷散热效率，ΔW₃为预设的液冷基准散热效率。

由于液冷并没有流道、流速、功率的策略，因此，与第二触发算法不同，第三触发算法中没有动态的散热和损失，通过计算功耗和散热量，从而得到第三触发值。

S12，配置散热安全算法，所述散热安全算法用于根据服务器的产热信息和环境散热信息计算散热安全值。

具体的，在本实施例中，所述散热安全算法被配置为：

其中，C_s为散热安全值；Q_v为服务器的产热信息中的产热预测值，Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；α_h为预设的历史产热权重，α_d为预设的当前产热权重，α_h+α_d＝1；e为环境散热信息中的环境散热值，反应环境的散热能力；Q_a为预设的基准散热值。

通过散热安全算法实时根据每个服务器的状态计算每个服务器的散热安全值，状态包括当前的产热温度以及历史数据中预测得到这个时段的产热温度，并计算环境散热值，从而得到需要的散热安全值，散热安全值越大，则说明这个服务器产热风险越高，对散热安全的要求也就越高。

S13，若所述散热安全值低于所述第一触发值时，触发第一触发条件；若所述散热安全值高于所述第一触发值且小于所述第二触发值时，触发第二触发条件；若所述散热安全值高于所述第二触发值且小于所述第三触发值时，触发第三触发条件；

其中：当第一触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第一散热姿态；当第二触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第二散热姿态；当第三触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第三散热姿态。参阅图5，第一散热姿态对应于图5中左侧图示的状态，第二散热姿态对应于图5中中间图示的状态，第三散热姿态对应于图5中右侧图示的状态。

如此，使每个服务器在不同的产热情况下以及环境变化情况下，可以动态地选择不同的散热方式，以液冷、风冷以及服务器机组内部散热三种方式为切换，提高散热效率同时最大程度节约能源，三种不同的散热方式能耗递增，但是散热效果也是呈递增关系，所以通过动态节能的方式，保证数据中心在有效制冷的同时能耗最低。

步骤S2，实时获取服务器的产热信息和环境散热信息的方法，和步骤S3，根据所述产热信息和所述环境散热信息调用对应的所述动态节能策略，并根据所述动态节能策略控制所述混合制冷式数据中心制冷系统的运行状态的方法为本领域技术人员所能够根据实际需要结合现有技术所获知的，本申请不再赘述。在不违背本申请主旨前提下的任何获取获取服务器的产热信息和环境散热信息的方法和根据所述产热信息和所述环境散热信息调用对应的所述动态节能策略，并根据所述动态节能策略控制所述混合制冷式数据中心制冷系统的运行状态的方法应当属于本申请的保护范围。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本发明对此不作限定。

本实施例提供的混合制冷式数据中心制冷系统及制冷控制方法，包括：服务器、导热架构和制冷架构；所述导热架构包括导热板、导热桥和动态散热组件；所述导热板穿设于所述安装槽孔，以使部分所述导热板位于所述服务器内；所述导热桥的一端与所述导热板固定连接，且部分所述导热桥位于所述服务器内的产热区；所述动态散热组件的一端穿设于所述导热板，且所述动态散热组件可升降的设于所述服务器内；制冷架构，包括自上而下依次设置的风冷架构和液冷架构。通过导热板和导热桥能够持续固定地对服务器进行散热；通过动态散热组件的位置变化，能够使用不同的制冷策略利用液冷和/或风冷获得不同的制冷效果，不仅能够提高制冷效率，还能够有效节能；无需对现有的液冷制冷系统或风冷制冷系统有较大改动便可实现改造。解决了现有数据中心制冷系统改造不便且能耗较高的问题。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，包括：

服务器，所述服务器的底部可拆卸地设置有安装底板，所述安装底板上形成有安装槽孔；

导热架构，包括导热板、导热桥和动态散热组件；所述导热板穿设于所述安装槽孔，以使部分所述导热板位于所述服务器内；所述导热桥的一端与所述导热板固定连接，且部分所述导热桥位于所述服务器内的产热区；所述动态散热组件的一端穿设于所述导热板，且所述动态散热组件可升降的设于所述服务器内；

制冷架构，包括自上而下依次设置的风冷架构和液冷架构；所述风冷架构与所述安装底板之间形成有风冷腔，所述风冷架构用于在所述风冷腔内有部分所述导热架构时，通过风冷的方式对所述导热架构进行冷却；所述液冷架构与所述风冷架构之间形成有液冷腔，所述液冷架构用于在所述液冷腔内有部分所述导热架构时，通过液冷的方式对所述导热架构进行冷却。

2.根据权利要求1所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述动态散热组件包括动态散热板、动态驱动件和动态散热管；所述动态散热板在所述动态驱动件的驱动下在所述服务器内可升降运动；所述动态散热管的一端固定于所述动态散热板的底面，所述动态散热管的另一端穿设于所述导热板。

3.根据权利要求2所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述导热板具有安装腔，所述安装腔内填充有导热工质，且所述导热板具有与所述动态散热管一一对应的且贯穿所述安装腔的通孔；所述通孔的两端设置有滑动密封件，以在所述动态散热管穿设于所述通孔时，使所述安装腔呈密封状态。

4.根据权利要求2所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述动态散热管内部中空设置，且所述动态散热管的内壁形成有若干毛细孔。

5.根据权利要求1所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述风冷架构包括风冷管网、风冷设备、换气口、风冷执行件和屏蔽执行件；所述风冷管网位于所述安装底板下方，且将所述风冷腔划分为若干风冷子腔；所述风冷设备与所述风冷管网相连，以调节所述风冷管网内气体的流速及风冷制冷效率；所述换气口围绕所述风冷腔所在的区域设置；所述风冷执行件通过所述换气口与所述风冷管网相连以实现所述风冷腔内的气体交换；所述屏蔽执行件位于相邻的所述风冷管网之间，以截止或连通相邻的所述风冷管网所对应的所述风冷子腔。

6.根据权利要求5所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述风冷架构还包括风冷控制器；所述风冷控制器包括风冷监测模块和制冷配置模块；所述风冷监测模块用于监测所述服务器的产热温度，并根据所述服务器的位置分布和对应的产热温度生成产热分布模型；所述制冷配置模块用于从所述产热分布模型中提取产热分布特征，并根据所述产热分布特征生成执行策略，以及利用所述执行策略控制所述风冷设备、所述风冷执行件和所述屏蔽执行件。

7.根据权利要求1所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述液冷架构包括支撑架、液冷隔层和液冷设备；所述支撑架具有使所述动态散热组件的一端可穿过的让位孔；所述液冷隔层位于所述支撑架下方，所述液冷隔层内填充有液冷工质；所述液冷设备与所述液冷隔层相连，以对所述液冷工质制冷。

8.一种混合制冷式数据中心制冷控制方法，应用于如权利要求1～7任一项所述的混合制冷式数据中心制冷系统，其特征在于，所述混合制冷式数据中心制冷控制方法包括：

设置动态节能策略；

实时获取服务器的产热信息和环境散热信息；

根据所述产热信息和所述环境散热信息调用对应的所述动态节能策略，并根据所述动态节能策略控制所述混合制冷式数据中心制冷系统的运行状态。

9.根据权利要求8所述的混合制冷式数据中心制冷控制方法，其特征在于，所述设置动态节能策略包括：

预设第一触发值，并配置第二触发算法以得到第二触发值、配置第三触发算法以得到第三触发值；

配置散热安全算法，所述散热安全算法用于根据服务器的产热信息和环境散热信息计算散热安全值；

若所述散热安全值低于所述第一触发值时，触发第一触发条件；若所述散热安全值高于所述第一触发值且小于所述第二触发值时，触发第二触发条件；若所述散热安全值高于所述第二触发值且小于所述第三触发值时，触发第三触发条件；

其中：当第一触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第一散热姿态；当第二触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第二散热姿态；当第三触发条件被触发时，所述动态散热组件处于第三散热姿态。

10.根据权利要求9所述的混合制冷式数据中心制冷控制方法，其特征在于，

所述第二触发算法被配置为：

H₂＝Q₂(β₂₁E_p2+β₂₂E_m2W_c2)/ΔE₂+Q₂[χ₂(Q_c-ΔQ_n)W_p2-ΔW₂]+Q₂

其中，H₂为第二触发值；Q₂为预设的第二基准触发值；β₂₁为预设的固态散热权重，β₂₂为预设的动态散热权重；E_p2为当前固态风冷散热量，E_m2为当前动态风冷散热量；W_c2为当前动态风冷散热损失；ΔE₂为预设的基准风冷散热损失值；χ₂为预设的风冷功耗权重；Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；ΔQ_n为预设的基准风冷热量值；W_p2为风冷散热效率，ΔW₂为预设的风冷基准散热效率；

所述第三触发算法被配置为：

H₃＝Q₃β₃E_p3/ΔE₃+Q₃[χ₃(Q_c-ΔQ_m)W_p3-ΔW₃]+Q₃

其中，H₃为第三触发值；Q₃为预设的第三基准触发值；β₃为预设的液冷散热权重；E_p3为当前液冷散热量，ΔE₃为预设的基准液冷散热损失值；χ₃为预设的液冷功耗权重；Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；ΔQ_m为预设的基准液冷热量值；W_p3为液冷散热效率，ΔW₃为预设的液冷基准散热效率；

所述散热安全算法被配置为：

其中，C_s为散热安全值；Q_v为服务器的产热信息中的产热预测值，Q_c为服务器的产热信息中的当前产热值；α_h为预设的历史产热权重，α_d为预设的当前产热权重，α_h+α_d＝1；e为环境散热信息中的环境散热值，反应环境的散热能力；Q_a为预设的基准散热值。