CN217985832U - 一种用于数据中心的冷板液冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于数据中心的冷板液冷装置，包括基座以及安装在基座上的循环泵、冷板、板式换热器、储液器和控制箱，循环泵的出口端通过管路与冷板的入口端连接，循环泵的入口端通过管路与储液器的出口端连接，冷板的出口端和储液器的入口端通过管路连接，板式换热器设在冷板的出口端和储液器的入口端之间，板式换热器通过管路并联连接有电磁阀，循环泵、冷板、板式换热器和储液器之间的管路上设有若干个传感器，若干个传感器和电磁阀均与控制箱连接。本实用新型板式换热器通过管路并联连接有电磁阀，即电磁阀所连接的管路形成板式换热器的旁通管，通过控制电磁阀的开度调节冷却液在旁通管的流量，实现冷却液温度的精确控制。

Description

一种用于数据中心的冷板液冷装置

技术领域

本实用新型属于数据中心制冷技术领域，具体涉及一种用于数据中心的冷板液冷装置。

背景技术

随着超级计算机的不断发展，芯片的集成度以及计算速度不断提升，能耗也随之不断增加，数据中心热量集聚问题亟待解决，即电子元器件的发热问题亟待解决。电子元器件的发热情况与其工作状态相关，在实际的使用过程中，发热功率在不断变化，进一步增加了对冷却液温度的控制难度。而且，由于液冷装置在低流量、长管路中系统的响应时间相对较长，导致了系统对于冷却液的温度控制不及时、控制精度不高的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于数据中心的冷板液冷装置，其具体技术方案如下：

一种用于数据中心的冷板液冷装置，包括基座以及安装在基座上的循环泵、冷板、板式换热器、储液器和控制箱，所述循环泵的出口端通过管路与冷板的入口端连接，所述循环泵的入口端通过管路与储液器的出口端连接，所述冷板的出口端和储液器的入口端通过管路连接，所述板式换热器设在冷板的出口端和储液器的入口端之间，所述板式换热器通过管路并联连接有电磁阀，所述循环泵、冷板、板式换热器和储液器之间通过管路连接形成闭合回路，所述循环泵、冷板、板式换热器和储液器之间的管路上设有若干个传感器，若干个所述传感器和电磁阀均与控制箱连接。

进一步的，所述传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器，所述循环泵和冷板之间的管路上设有温度传感器和压力传感器，所述冷板和板式换热器之间的管路上设有温度传感器，所述板式换热器和储液器之间的管路上设有温度传感器，所述储液器连接有温度传感器，所述储液器和循环泵之间的管路上设有压力传感器和流量传感器。

进一步的，所述循环泵和冷板之间的管路上还设有过滤器。过滤器用于过滤管路中的杂质，防止杂质进入到电子元器件中。

进一步的，所述控制箱内设有PID控制器。PID控制器将专家经验和PID控制有机结合，实现精确控制。

进一步的，所述板式换热器为液-液钎焊板式换热器。

进一步的，所述冷板、板式换热器和电磁阀通过三通管连接，所述储液器、板式换热器和电磁阀通过三通管连接。电磁阀和板式换热器并联，电磁阀所在的管路形成旁通管，能够有效的实现分流。

本实用新型的有益效果：

本实用新型板式换热器通过管路并联连接有电磁阀，即电磁阀所连接的管路形成板式换热器的旁通管，通过控制电磁阀的开度调节冷却液在旁通管的流量，实现冷却液温度的精确控制；本实用新型设有若干个传感器，实时监测本装置的运行情况。

附图说明

图1是本实用新型的平面结构示意图，

图2是本实用新型的控制逻辑示例图，

图3是本实用新型的PID控制方式图，

图中：1—循环泵，2—过滤器，3—冷板，4—板式换热器，5—电磁阀，6—储液器，7—控制箱，801—第一温度传感器，802—第二温度传感器，803—第三温度传感器，804—第四温度传感器，901—第一压力传感器，902—第二压力传感器，10—流量传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的一种用于数据中心的冷板液冷装置，包括基座以及安装在基座上的循环泵1、冷板3、板式换热器4、储液器6和控制箱7，循环泵1的出口端通过管路与冷板3的入口端连接，循环泵1的入口端通过管路与储液器6的出口端连接，冷板3的出口端和储液器6的入口端通过管路连接，板式换热器4设在冷板3的出口端和储液器6的入口端之间，板式换热器4通过管路并联连接有电磁阀5，循环泵1、冷板3、板式换热器4和储液器6之间通过管路连接形成闭合回路。循环泵1、冷板3、板式换热器4和储液器6之间的管路上设有若干个传感器，若干个所述传感器和电磁阀5均与控制箱7连接，控制箱7内设有PID控制器。其中，传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器10，循环泵1和冷板3之间的管路上设有第一温度传感器801和第二压力传感器902，冷板3和板式换热器4之间的管路上设有第二温度传感器802，板式换热器4和储液器6之间的管路上设有第三温度传感器803，储液器6连接有第四温度传感器804，储液器6和循环泵1之间的管路上设有第一压力传感器901和流量传感器10。循环泵1和冷板3之间的管路上还设有过滤器2。板式换热器4为液-液钎焊板式换热器。除此之外，冷板3、板式换热器4和电磁阀5通过三通管连接，所述储液器6、板式换热器4和电磁阀5通过三通管连接，电磁阀5所连接的管路形成板式换热器4的旁通管。

如图2和图3所示，控制箱7内设有PID控制器，PID控制器采用专家PID控制方式，将积累的控制经验与PID控制有机结合运用于整个控制过程中，对温度实现快速精确的控制。控制箱7通过实时采集第一温度传感器801的温度值T₁、第二温度传感器802的温度值T₂及流量传感器10的数值Q₀来确定冷板3侧的换热量，通过采集第三温度传感器803的温度值T₃与T₁的温差确定换热器的换热量。当本实用新型的冷板3液冷装置开始工作时，循环泵1开启，控制箱7采集各传感器的数值信号，并对电磁阀5发送控制指令。为避免电磁阀5的频繁操作，如设定冷板3出口的温度阈值为T₁=50±1℃，则当冷板3出口的温度T₁小于49℃时，控制箱7中的PID控制器根据控制规则发送控制信号至电磁阀5，电磁阀5逆时针旋转一定角度调大阀门开度执行控制箱7的控制指令，即增大旁通管中冷却液的流量Q₁。当冷板3出口的温度T₁大于51℃时，控制箱7中的PID控制器根据控制规则发送控制信号至电磁阀5，电磁阀5顺时针旋转，从而减小旁通管中的流量Q₁，控制逻辑如图2所示。常规PID控制很难兼顾高精度与快速性的双重要求，针对这个问题，本实用新型采用专家PID控制方式，将专家经验和PID控制有机结合运用于整个控制过程中，对温度实现快速精确的控制，专家PID控制方式如图3所示。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种用于数据中心的冷板液冷装置，包括基座以及安装在基座上的循环泵（1）、冷板（3）、板式换热器（4）、储液器（6）和控制箱（7），其特征在于：所述循环泵（1）的出口端通过管路与冷板（3）的入口端连接，所述循环泵（1）的入口端通过管路与储液器（6）的出口端连接，所述冷板（3）的出口端和储液器（6）的入口端通过管路连接，所述板式换热器（4）设在冷板（3）的出口端和储液器（6）的入口端之间，所述板式换热器（4）通过管路并联连接有电磁阀（5），所述循环泵（1）、冷板（3）、板式换热器（4）和储液器（6）之间通过管路连接形成闭合回路，所述循环泵（1）、冷板（3）、板式换热器（4）和储液器（6）之间的管路上设有若干个传感器，若干个所述传感器和电磁阀（5）均与控制箱（7）连接。

2.根据权利要求1所述的用于数据中心的冷板液冷装置，其特征在于：所述传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器（10），所述循环泵（1）和冷板（3）之间的管路上设有温度传感器和压力传感器，所述冷板（3）和板式换热器（4）之间的管路上设有温度传感器，所述板式换热器（4）和储液器（6）之间的管路上设有温度传感器，所述储液器（6）连接有温度传感器，所述储液器（6）和循环泵（1）之间的管路上设有压力传感器和流量传感器（10）。

3.根据权利要求1所述的用于数据中心的冷板液冷装置，其特征在于：所述循环泵（1）和冷板（3）之间的管路上还设有过滤器（2）。

4.根据权利要求1所述的用于数据中心的冷板液冷装置，其特征在于：所述控制箱（7）内设有PID控制器。

5.根据权利要求1所述的用于数据中心的冷板液冷装置，其特征在于：所述板式换热器（4）为液-液钎焊板式换热器。

6.根据权利要求1所述的用于数据中心的冷板液冷装置，其特征在于：所述冷板（3）、板式换热器（4）和电磁阀（5）通过三通管连接，所述储液器（6）、板式换热器（4）和电磁阀（5）通过三通管连接。

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