本申請涉及制冷領域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)及機房。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，冷板式液冷服務器是由液冷散熱和空氣冷散熱兩部分組成整個服務器的散熱系統(tǒng)，如圖1示出的冷板式液冷服務器結(jié)構和散熱原理圖,在服務器內(nèi)，發(fā)熱量最大的處理器CPU11’由冷卻液進行冷卻，如圖1中示出的通過冷卻液體水管17’中的冷卻液為處理器冷卻，剩余的發(fā)熱部件，如內(nèi)存12’、存儲器13’和其他散熱設備14’等，則通過空氣冷卻來解決散熱，如圖1中示出的進氣口15’和排氣口16’設置在服務器殼體上相對的兩側(cè)，環(huán)境冷空氣從進氣口進入對剩余的發(fā)熱部件冷卻后，從出氣口排出熱空氣。

如圖2所示,對于冷板式服務器21’，液冷設備有CPU接觸金屬片22’，圖中的箭頭1指示的是冷卻液體的流入方向，箭頭2指的是冷卻液體對CPU進行冷卻后流出的方向，具體地，冷卻液體吸收CPU的熱量后，通過水泵把熱水帶走，送到外部冷卻散熱設備23’，散熱后再把冷卻水送回CPU，完成整個散熱循環(huán)。

圖2中還示出了，通過空氣對其他設備進行散熱的方式，圖2中的箭頭3表示環(huán)境冷空氣流入的方向，通過風扇25’的驅(qū)動，冷空氣流入服務器的殼體對其他散熱設備24’進行散熱后變成冷空氣流出，箭頭4表示的是該冷空氣流出的方向。

現(xiàn)有技術中的制冷架構系統(tǒng)設計，為了確保盡可能發(fā)揮液冷系統(tǒng)高水溫使用自然冷卻的效果，使用兩套完全獨立的冷卻系統(tǒng),如圖3所示,空氣冷設備和液冷設備分別使用一套冷卻設備為服務器41’制冷，也即，兩套系統(tǒng)在冷卻回路上采用不同的冷卻塔,以獲取不同的冷卻水溫度,具體地，液冷制冷系統(tǒng)中包括一個冷卻設備31’，在冷卻水泵32’的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過第一冷卻水供水通道33’進入液冷換熱器34’，并在利用冷卻水換熱后通過第一冷卻水回水通道35’回水到冷卻設備中；空氣冷這一側(cè)也是一樣的，通過第二個冷卻設備36’，在第二個冷卻水泵37’的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過第二冷卻水供水通道38’進入空氣冷換熱器39’，并通過水冷冷機42’進行換熱，在利用冷卻水進行換熱后通過第二冷卻水回水通道40’回水到冷卻設備中。

如圖3所示，現(xiàn)有技術中的制冷系統(tǒng)有幾套換熱設備則需要幾套制冷設備，這樣的制冷結(jié)構復雜、使用的設備數(shù)量多，導致制冷成本高。

針對上述冷卻系統(tǒng)設備數(shù)量多、成本高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現(xiàn)要素：

本申請實施例提供了一種數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)及機房，以至少解決冷卻系統(tǒng)設備數(shù)量多、成本高的問題。

根據(jù)本申請實施例的一個方面，提供了一種數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)包括：多個換熱設備，其中，所述多個換熱設備中至少兩個制冷設備的換熱方式不同；冷卻設備，與所述多個換熱設備連接，用于為所述多個換熱設備提供冷源。

根據(jù)本申請實施例的另一方面，還提供了一種機房，包括：上述的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)。

在本申請實施例中，數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)中包括多種使用不同換熱方式的換熱設備，該不同的換熱設備使用同一個冷卻設備，這樣，在數(shù)據(jù)中心包括多種換熱設備的情況下，也使用一個冷卻設備，通過本申請減少了冷卻設備的數(shù)量，降低了冷卻成本，解決了現(xiàn)有技術中冷卻系統(tǒng)成本高的問題，實現(xiàn)了降低冷卻系統(tǒng)的成本的效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的一種服務器的散熱方式的示意圖一；

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術的一種服務器的散熱方式的示意圖二；

圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術的一種服務器的散熱方式的示意圖三；

圖4根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖一；

圖5根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖二；

圖6根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖三；

圖7根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖四；

圖8根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖五；

圖9根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖六；

圖10根據(jù)本申請實施例的一種可選的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的示意圖七。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列單元的過程、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、產(chǎn)品或設備固有的其它單元。

根據(jù)本申請實施例，提供了一種數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)的實施例，如圖4所示,該實施例包括：多個換熱設備41，其中，多個換熱設備中至少兩個制冷設備的換熱方式不同，該多個換熱設備可以為數(shù)據(jù)中心的電子設備45進行散熱；冷卻設備43，多個換熱設備與冷卻設備連接，冷卻設備用于為多個換熱設備提供冷源。

在本申請的實施例中，數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)中包括多種使用不同換熱方式的換熱設備，該不同的換熱設備使用同一個冷卻設備，這樣，在數(shù)據(jù)中心包括多種換熱設備的情況下，也使用一個冷卻設備，通過本申請減少了冷卻設備的數(shù)量，降低了冷卻成本，解決了現(xiàn)有技術中冷卻系統(tǒng)成本高的問題，實現(xiàn)了降低冷卻系統(tǒng)的成本的效果。

上述的換熱方式不同可以指使用不同的換熱媒介，如空氣和液體。上述實施例中的多個換熱設備可以包括液冷換熱設備和空氣冷換熱設備。多個換熱設備包括：液冷換熱設備，液冷換熱設備使用液體換熱；多個換熱設備還可以包括：空氣冷換熱設備，空氣冷換熱設備使用空氣換熱。

根據(jù)本申請的上述實施例，制冷系統(tǒng)還可以包括：冷卻水供水通道和冷卻水回水通道，其中，多個換熱設備通過冷卻水供水通道接入冷卻設備的出口，多個換熱設備通過冷卻水回水通道接入冷卻設備的入口。

在該實施例中，空氣冷換熱設備和液冷換熱設備共用冷卻水供水通道和冷卻水回水通道，從而可以使用一套冷卻設備(如冷卻塔)，減少了設備數(shù)量。通過上述實施例，可以針對液冷設備設計雙切換，使得液冷設備可以使用相對高溫冷凍水也可以使用低溫冷凍水，系統(tǒng)更加簡單和可靠。

具體地，液冷換熱設備的液冷換熱器的冷卻水入口通過冷卻水供水通道與冷卻設備的出口連接；液冷換熱器的冷卻水出口通過冷卻水回水通道與冷卻設備的入口連接。

空氣冷換熱設備的空氣冷換熱器的冷卻水入口通過冷卻水供水通道與冷卻設備的出口連接；空氣冷換熱設備的水冷冷機與空氣冷換熱器形成空氣冷冷卻水回路，進入空氣冷換熱器的冷卻水通過空氣冷冷卻水回路進入水冷冷機；水冷冷機的冷卻水出口通過冷卻水回水通道與冷卻設備的入口連接。

可選地，本申請實施例中的空氣冷換熱器可以為板式換熱器，液冷換熱器也可以為板式換熱器。

下面結(jié)合圖5詳述該實施例,如圖5所示,經(jīng)過同一套冷卻設備43(如冷卻塔)散熱后，在第一冷卻水水泵51和第二冷卻水水泵52的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過冷卻水供水通道53分別進入液冷換熱設備和空氣冷換熱設備，利用液冷換熱設備和空氣冷換熱設備對數(shù)據(jù)中心的電子設備58進行散熱。其中，空氣冷換熱設備可包含水側(cè)自然冷卻的板式換熱器。

冷卻水進入液冷換熱設備后，進入液冷換熱器54，在通過液冷換熱器進行熱交換之后，通過冷卻水回水通道55回水到冷卻設備。冷卻水進入空氣冷換熱設備的空氣冷換熱器56之后，并通過水冷冷機57進行換熱，在利用冷卻水進行換熱后通過該冷卻水回水通道55回水到冷卻設備中。

該空氣冷換熱設備通過空氣冷換熱器和自然冷旁通閥59切換制冷模式。具體地，表1示出了在通過該實施例中示出的信息進行熱交換時，在不同的環(huán)境溫度下，制冷系統(tǒng)的制冷模式和各個器件的開關狀態(tài)，如表1所示，在環(huán)境溫度低于第一閾值(如15℃)時，制冷模式為：空氣冷部分水側(cè)自然冷，液冷部分水側(cè)自然冷，水冷冷機狀態(tài)為關機，自然冷旁通閥的狀態(tài)為關。在環(huán)境溫度大于等于第一閾值且小于第二閾值(如22℃)的情況下，制冷模式為：空氣冷部分機械和水側(cè)自然冷卻共同作用，液冷部分水側(cè)自然冷；水冷冷機狀態(tài)為開機，自然冷旁通閥的狀態(tài)為關。在環(huán)境溫度大于等于第二閾值(如22℃)的情況下，制冷模式為：空氣冷部分機械冷卻，液冷部分水側(cè)自然冷；水冷冷機狀態(tài)為開機，自然冷旁通閥的狀態(tài)為開。

表1

通過上述實施例，利用水冷冷機的冷卻水水溫作為液冷回路的冷源，因為在最惡劣需要開啟水冷冷機的過程中，水冷冷機冷卻水供水水溫基本在35～40℃，而這個溫度，對于液冷服務器而言，仍屬于合適冷卻水溫(服務器可以接受超過50℃的水溫)。

在一個可選的實施例中，如圖6所示，利用兩個換熱設備為電子設備58進行散熱，具體地，在第一冷卻水水泵51和第二冷卻水水泵52的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過冷卻水供水通道分別進入液冷換熱器54和水冷冷機57，冷卻水進入液冷換熱器54和水冷冷機57之后進行換熱，在利用冷卻水進行換熱后，通過冷卻水回水通道55回水到冷卻設備中。也即，液冷換熱設備的液冷換熱器54的冷卻水入口通過冷卻水供水通道與冷卻設備的出口連接，液冷換熱器的冷卻水出口通過冷卻水回水通道與冷卻設備的入口連接；而空氣冷換熱設備的水冷冷機的冷卻水入口通過冷卻水供水通道與冷卻設備的出口連接；水冷冷機的冷卻水出口通過冷卻水回水通道與冷卻設備的入口連接。

在又一個可選的實施例中，如圖7所示，在第二冷卻水水泵52的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過冷卻水供水通道53進入空氣冷換熱器56，水冷冷機57與空氣冷換熱器形成空氣冷冷卻水回路，進入空氣冷換熱器的冷卻水通過空氣冷冷卻水回路進入水冷冷機57，該冷卻水在水冷冷機和空氣冷換熱器中進行換熱，進入水冷冷機57的冷卻水通過該水冷冷機的冷卻水出口進入液冷換熱器54進行換熱，在利用冷卻水進行換熱后，通過冷卻水回水通道55回水到冷卻設備中。也即，空氣冷換熱設備的空氣冷換熱器的冷卻水入口通過冷卻水供水通道與冷卻設備的出口連接；空氣冷換熱設備的水冷冷機與空氣冷換熱器形成空氣冷冷卻水回路，進入空氣冷換熱器的冷卻水通過空氣冷冷卻水回路進入水冷冷機；水冷冷機的冷卻水出口與液冷換熱設備的液冷換熱器的冷卻水入口連接；液冷換熱器的冷卻水出口通過冷卻水回水通道與冷卻設備的入口連接。

通過上述實施例可以把水冷冷機的冷卻水回水直接作為液冷的冷卻水供水，這樣可以使用一套冷卻設備，并且可以使用一個冷卻水水泵，進一步減少了設備數(shù)量。

根據(jù)本申請的上述實施例，數(shù)據(jù)中心的電子設備的入水口分別與液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道和空氣冷換熱設備的空氣冷冷凍水供水通道連接；電子設備的出水口分別與液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道和空氣冷換熱設備的空氣冷冷凍水回水通道連接。

如圖8所示，系統(tǒng)還可以包括：液冷供水閥V1，設置在液冷換熱設備的液冷冷凍水供水通道81上；液冷回水閥V2，設置在液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道82上；空氣冷供水閥V3，設置在空氣冷換熱設備的空氣冷冷凍水供水通道83上，空氣冷供水閥與液冷供水閥互鎖；空氣冷回水閥V4，設置在空氣冷換熱設備的空氣冷冷凍水回水通道84上，空氣冷回水閥與液冷回水閥互鎖。

具體地,在第一冷卻水水泵51和第二冷卻水水泵52的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過冷卻水供水通道53分別進入液冷換熱設備和空氣冷換熱設備，利用液冷換熱設備和空氣冷換熱設備對數(shù)據(jù)中心的電子設備58進行散熱。

其中，冷卻水進入液冷換熱設備后，進入液冷換熱器54，在通過液冷換熱器進行熱交換之后，通過冷卻水回水通道55回水到冷卻設備。冷卻水進入空氣冷換熱設備的空氣冷換熱器56之后，并通過水冷冷機57進行換熱，在利用冷卻水進行換熱后通過該冷卻水回水通道55回水到冷卻設備中。

需要說明的是，數(shù)據(jù)中心的電子設備的入水口分別與液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道和空氣冷換熱設備的空氣冷冷凍水回水通道連接，通過液冷冷凍水回水通道和/或空氣冷冷凍水供水通道中的冷凍水進行熱交換；電子設備的出水口分別與液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道和空氣冷換熱設備的空氣冷冷凍水回水通道連接，以將熱交換后的水返回到對應的換熱器中。

進一步地，在該實施例中，可以對數(shù)據(jù)中心的電子設備(如液冷服務器)配置雙路互鎖切換的管路。表2中示出了不同工作模式下，上述的四個閥的狀態(tài)，其中，NO表示打開，NC表示關閉。上述實施例中的液冷供水閥V1、液冷回水閥V2、空氣冷供水閥V3、和空氣冷回水閥V4均可以為電動閥。

如表2所示，在正常狀態(tài)的工作模式下，液冷冷凍水供回水回路上的液冷供水閥和液冷回水閥打開，空氣冷冷凍水供回水回路的空氣冷供水閥和空氣冷回水閥關閉，液冷冷凍水供回水回路上的電動閥和空氣冷冷凍水供回水回路的電動閥形成互鎖。在液冷回路故障或需要維修的工作模式下，液冷冷凍水供回水回路上的液冷供水閥和液冷回水閥關閉，空氣冷冷凍水供回水回路的空氣冷供水閥和空氣冷回水閥打開。液冷冷凍水供回水回路上的電動閥和空氣冷冷凍水供回水回路的電動閥形成互鎖，使得液冷服務器設備，在正常工作時候，液冷設備只能用液冷回路，當液冷回路出現(xiàn)故障時候，通過切換閥門狀態(tài)到空氣冷回路，實現(xiàn)高可靠使用。

表2

根據(jù)本申請的實施例，多個換熱設備還可以包括：新風換熱設備。如圖9和圖10所示，在多個換熱設備包括新風換熱設備和液冷換熱設備的情況下，多個換熱設備也是使用一個冷卻設備，可選地，新風換熱設備可以不使用冷卻設備。如圖9所示，在第一冷卻水水泵51的驅(qū)動下，冷卻設備中的冷卻水通過冷卻水供水通道53進入液冷換熱設備，利用液冷換熱設備對數(shù)據(jù)中心的電子設備58進行散熱。

其中，冷卻水進入液冷換熱設備后，進入液冷換熱器54，在通過液冷換熱器進行熱交換之后，通過冷卻水回水通道55回水到冷卻設備。

在新風換熱設備這一側(cè)，使用送風風機92將環(huán)境冷空氣送入電子設備58，以對其進行散熱，并通過排風風機93將散熱處理后的熱空氣排出，其中的91對應的箭頭表示送風方向，94對應的箭頭方向表示排風方向。其中，數(shù)據(jù)中心的電子設備的入水口與液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道81連接；電子設備的出水口與液冷換熱設備的液冷冷凍水回水通道82連接，以利用該兩個通道回路中的冷卻水進行散熱。

通過上述實施例，除了使用冷凍水系統(tǒng)進行空氣冷卻外，還可以使用新風自然冷方案和液冷回路組成混合制冷，液冷部分依然使用水冷系統(tǒng)，而空氣冷部分使用外部環(huán)境新風進行冷卻，新風可經(jīng)過一定方法處理，例如蒸發(fā)散熱，過濾，回風混風等確保服務器(即上述實施例中的電子設備)吸入環(huán)境冷空氣溫度在合適的范圍內(nèi)。

本申請還提供了一種機房，該機房包括上述任意一種實施例中的數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)。

上述本申請實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

在本申請的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內(nèi)容，可通過其它的方式實現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本申請各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

以上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。