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CN116347845A - 冷却系统和数据中心 - Google Patents

冷却系统和数据中心 Download PDF

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CN116347845A
CN116347845A CN202211660849.2A CN202211660849A CN116347845A CN 116347845 A CN116347845 A CN 116347845A CN 202211660849 A CN202211660849 A CN 202211660849A CN 116347845 A CN116347845 A CN 116347845A
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CN
China
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liquid coolant
liquid
management unit
level
valve
Prior art date
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Application number
CN202211660849.2A
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English (en)
Inventor
高天翼
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Baidu USA LLC
Original Assignee
Baidu USA LLC
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Publication date
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Abstract

本公开提供了一种冷却系统和数据中心,所述冷却系统包括:一个或多个信息技术IT机柜,每个IT机柜具有一个或多个IT设备,所述IT设备用于提供IT服务并且至少部分浸没在液体冷却剂中;分配歧管,所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜彼此并联连接至所述分配歧管;以及管理单元,连接至所述分配歧管和液体冷却剂源,所述液体冷却剂源被布置为向存储液体冷却剂的所述管理单元供应液体冷却剂,所述管理单元用于通过所述分配歧管使所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的液体冷却剂与存储在所述管理单元中的液体冷却剂保持液位相同,并自动平衡液位。

Description

冷却系统和数据中心
技术领域
本公开的实施例总体上涉及浸入式冷却技术,具体涉及一种冷却系统和数据中心。
背景技术
针对包括有数个有源电子设备机架的数据中心的热管理对于确保机架中运行的服务器和其他信息技术(IT)设备(例如,执行IT数据处理服务的设备)的适当性能至关重要。然而,如果没有适当的热管理,机架内的热环境(例如,温度)可能会超过热操作阈值,这会导致不良后果(例如,服务器故障等)。管理热环境的一种方式是使用冷却空气来冷却IT设备。冷却空气通过冷却单元再循环。IT设备产生的热量由冷却空气收集,并由冷却单元提取。一种常见的冷却单元是机房空调(CRAC)单元,它是一种吸入热排气区域空气并提供冷却空气的设备,用于维持数据中心的热环境。
发明内容
本公开提出了一种冷却系统和一种数据中心。
根据本公开的一方面,提供了一种冷却系统,包括:
一个或多个信息技术IT机柜,每个IT机柜具有一个或多个IT设备,所述IT设备用于提供IT服务并且至少部分浸没在液体冷却剂中;
分配歧管,所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜彼此并联连接至所述分配歧管;以及
管理单元,连接至所述分配歧管和液体冷却剂源,所述液体冷却剂源被布置为向存储液体冷却剂的所述管理单元供应液体冷却剂,所述管理单元用于通过所述分配歧管使所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的液体冷却剂与存储在所述管理单元中的液体冷却剂保持液位相同。
根据本公开的另一方面,提供了一种数据中心,包括:
数据中心信息技术IT室;以及
冷却系统,所述冷却系统包含在所述数据中心IT室内,所述冷却系统包括:一个或多个IT机柜,每个IT机柜具有一个或多个IT设备,所述IT设备用于执行IT服务并且至少部分浸没在液体冷却剂中;分配歧管,所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜彼此并联连接至所述分配歧管;以及管理单元,连接至所述分配歧管和液体冷却剂源,所述液体冷却剂源被布置为向存储液体冷却剂的所述管理单元供应液体冷却剂,所述管理单元用于通过所述分配歧管使所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的液体冷却剂与存储在所述管理单元中的液体冷却剂保持液位相同。
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
在附图中,通过示例而非限制来说明实施例,其中相似的标记表示相似的元件。应当注意,对本公开的“一”或“一个”实施例的引用不一定是对同一实施例的引用,该引用意味着至少一个。此外,为了简洁并减少附图的总数,可以使用给定图来说明多个实施例的特征,并且给定实施例可能不需要图中的所有元素。
图1示出了根据一个实施例的分配和管理冷却系统的示例,分配和管理冷却系统包括数个信息技术(IT)机柜,IT机柜通过分配歧管连接至管理单元。
图2示出了根据一个实施例的分配和管理冷却系统的示例,分配和管理冷却系统包括排放歧管。
图3示出了根据另一实施例的分配和管理冷却系统的示例。
图4示出了根据一个实施例的数据中心中的IT集群,数据中心包括具有数个管理单元的分配和管理冷却系统的示例。
图5示出了根据一个实施例的数据中心,数据中心包括分配和管理冷却系统的另一示例。
图6示出了根据另一实施例的数据中心,数据中心包括分配和管理冷却系统的另一示例。
具体实施方式
现在参照附图解释本公开的数个实施例。每当给定实施例中描述的部件的形状、相对位置和其他实施例未明确定义时,此处公开的范围不仅限于所示的部件,所示的部件仅用于说明目的。此外,虽然阐述了许多细节,但应理解,可以在没有这些细节的情况下实施一些实施例。在其他示例中,未详细示出众所周知的电路、结构和技术,以避免模糊对该描述的理解。此外,除非含义明确相反,否则本文规定的所有范围均视为包括每个范围的端点。
说明书中对“一实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书中不同位置的出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。
数据中心部署了更多高功率密度电子设备机架,其中更多高密度芯片封装在一起,以提供更多处理能力。由于人工智能(AI)和基于云的服务的发展尤其如此,这些服务需要高性能和高功率密度的处理器,如控制中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)。通过维持适当的热环境来冷却这些高密度机架可能是已有冷却系统(如CRAC单元)的一个问题。例如,尽管CRAC单元可以使用更传统(或更低密度)的机架维持热环境,但该单元可能无法有效(和/或高效)冷却高功率密度机架,因为电子设备密度更高可能导致机架以更高的速率产生热负荷。空气冷却高密度机架的另一挑战是移动足够冷却机架的大量气流。
另一方面,浸入冷却涉及将电子设备至少部分浸入电介质溶液(液体)中,是针对高密度电子设备的可行解决方案。具体地,将电子设备放置在冷却剂箱中,然后用电介质溶液填充。一些已有的浸入式冷却解决方案实现了两相液体冷却。在两相液体冷却中,浸入电介质溶液中的高密度电子设备的热传递导致电介质溶液加热,电介质加热时产生的蒸汽冷凝回到液体形式并返回到冷却剂箱。然而,实施两相浸入式冷却存在挑战。例如,已有的解决方案隔离冷却剂箱,使得电介质溶液仅包含在箱内。因此,必须手动(例如,由技术人员)监测每个单独的箱内冷却剂的液位,以确保电子设备正确浸入冷却剂。这种解决方案效率低下,对于超大规模部署(例如,使用大量冷却剂箱来冷却高密度电子设备)来说可能不是的合适解决方案。因此,需要一种冷却系统提供有效的架构,以针对不同规模的浸入式冷却部署管理和分配两相浸入式液体冷却剂。
本公开提出了一种冷却系统和数据中心,可以实现浸入式液体冷却剂的分配和管理,从而对信息技术(IT)设备进行冷却。本公开的实施例可以将液体冷却剂高效、有效地管理和分配到浸入式冷却信息技术(IT)机柜,IT机柜具有至少部分浸入(两相)浸入式液体冷却剂中的高密度IT设备。具体地,本公开描述了一种分配和管理冷却系统,其中单独的IT机柜分别通过分配歧管(例如,彼此并联)连接至管理单元。管理单元经由分配歧管供应液体冷却剂,以在至少一些IT机柜中保持液体冷却剂的液位(例如,相同)。具体地,管理单元可以包括储液罐,该储液罐连接在分配歧管和(例如,数据中心)液体冷却剂源之间,其中连接至储液罐的IT机柜内的液体冷却剂与储液罐内的液体冷却剂的液位相同,这是由液体冷却剂的重力和压力引起的。由于储液罐内的冷却剂液位跟踪IT机柜中的冷却剂液位(例如,由重力和压力导致),因此可以在储液罐中检测到一个IT机柜内冷却剂液位的任何变化。在这种情况下,当传感器检测到储液罐中的液体冷却剂的液位变化时,储液罐内的液位传感器可以控制连接至冷却剂源的阀或泵,以提供液体冷却剂。因此,管理单元可以管理每个IT机柜内液体冷却剂的分布。
根据一个实施例,冷却系统(例如,分配和管理冷却系统)包括一个或多个IT机柜、分配歧管以及管理单元。每个IT机柜具有一个或多个IT设备,IT设备用于提供IT服务并且至少部分浸没在液体冷却剂中。一个或多个IT机柜中的每个IT机柜彼此并联连接至分配歧管。管理单元连接至分配歧管和液体冷却剂源,该液体冷却剂源被布置为向存储液体冷却剂的管理单元供应液体冷却剂,管理单元用于通过分配歧管使一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的液体冷却剂与存储在管理单元中的液体冷却剂保持液位相同。
在一个实施例中,管理单元包括储液罐、阀或泵以及液位传感器。储液罐连接在分配歧管和液体冷却剂源之间,用于存储由液体冷却剂源供应的液体冷却剂。阀或泵连接在储液罐和液体冷却剂源之间。液位传感器用于检测储液罐内的液体冷却剂的液位,并基于液位的变化控制阀或泵将液体冷却剂从液体冷却剂源抽取至储液罐。在另一实施例中,响应于从液体冷却剂源接收到液体冷却剂,管理单元经由分配歧管向一个或多个IT机柜中的每个IT机柜供应液体冷却剂,以同时调整储液罐中的液体冷却剂和一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的相应液体冷却剂的液位,从而保持液位相同。在一些实施例中,储液罐具有至少部分容纳储液罐中存储的液体冷却剂的第一内部容积,每个IT机柜具有至少部分容纳IT机柜中存储的液体冷却剂的第二内部容积,第二内部容积大于第一内部容积。
在一个实施例中,液位传感器是第一液位传感器,用于响应于检测到液位等于或低于第一阈值,通过增加阀的开度来控制阀或通过提高泵的泵速来控制泵,其中,管理单元还包括第二液位传感器和第三液位传感器。第二液位传感器和第三液位传感器用于检测储液罐内的液体冷却剂的液位,第二液位传感器用于响应于检测到液体冷却剂的液位等于或低于第二阈值,进一步增加开度或泵速,第二阈值低于第一阈值,第三液位传感器用于响应于检测到液体冷却剂的液位等于或大于第三阈值,降低开度或泵速,第三阈值高于第一阈值和第二阈值。
在一些实施例中,冷却系统还包括针对一个或多个IT机柜中的每个IT机柜而设置的阀,阀将IT机柜的底部连接至分配歧管,每个阀用于独立控制液体冷却剂从分配歧管流入相应的IT机柜。在另一实施例中,冷却系统还包括排放歧管,排放歧管将一个或多个IT机柜中的每个IT机柜和液体冷却剂源彼此并联连接。在一个实施例中,冷却系统还包括泵以及针对一个或多个IT机柜中的每个IT机柜而设置的阀。阀将IT机柜的底部连接至排放歧管。泵将排放歧管连接至液体冷却剂源,泵用于在阀处于打开位置时抽取IT机柜内包含的液体冷却剂,并将抽取的液体冷却剂供应至液体冷却剂源。在另一实施例中,每个阀是三通阀,将相应的IT机柜连接至分配歧管和排放歧管,其中打开位置是第一打开位置,其中当三通阀处于第二打开位置时,相应的IT机柜经由分配歧管接收来自管理单元的液体冷却剂。在一个实施例中,管理单元是第一管理单元,液体冷却剂源是第一液体冷却剂源,冷却系统还包括第二管理单元,第二管理单元连接至分配歧管和第二液体冷却剂源,第一管理单元和第二管理单元均用于彼此独立地使液体冷却剂保持液位相同。
根据另一实施例,数据中心包括数据中心IT室以及冷却系统。冷却系统包含在数据中心IT室内,该冷却系统类似于前文描述的冷却系统。
在一个实施例中,如本文所用,将一个部件(或元件)与另一部件“连接”可指将两个部件“流体”连接,以便流体(或液体)(例如冷却液或液体冷却剂)可以在两个部件之间流动。例如,将第一管连接至第二管可以将两个管连接在一起,使得液体冷却剂可以从第一管流入第二管(和/或反之亦然)。
图1示出了根据一个实施例的分配和管理冷却系统(或冷却系统或系统)的示例,分配和管理冷却系统包括数个信息技术(IT)机柜,IT机柜通过分配歧管连接至管理单元。具体地,图1示出了用于分配和管理液体冷却剂的系统1,以浸入式冷却一个或多个IT设备。该系统包括三个IT机柜2、管理单元3、液体冷却剂源4、分配歧管(或回路)5和三个阀13。在一个实施例中,系统可以包括更少或更多的元件,如本文所述。例如,如图所示,冷却系统包括三个IT机柜和三个对应的阀,但可以具有更少的元件,例如具有一个IT机柜(例如,通过阀13)连接到分配歧管5。
在一个实施例中,IT机柜可以是由任何类型的(例如,一种或多种)材料(例如,塑料、金属等)形成的容器(或箱),并布置为容纳一个或多个(例如,件)IT设备6和(浸入式)液体冷却剂7。具体地,每个IT机柜具有一个或多个IT设备,该一个或多个IT设备至少部分浸没在液体冷却剂内。例如,如图所示,每个IT机柜内有数个(例如,四个)IT设备6,IT设备6(完全)浸没在液体冷却剂内。在另一实施例中,一个或多个IT机柜内可以存储不同数量的IT设备。在一些实施例中,IT机柜可以具有任何形状和配置。例如,如图所示,机柜是方形盒子。然而,在其他实施例中,机柜可以是矩形或圆柱形盒子。此外,如图所示,每个IT机柜具有相同(或相似)的尺寸(例如,宽度、高度等),并且每个机柜内包含相同数量的IT设备。在另一实施例中,一个或多个IT机柜的尺寸可以不同,以容纳更多(或更少)IT设备。
在一个实施例中,IT机柜可布置为添加或移除IT设备。在这种情况下,IT机柜可以具有盖(未示出),该盖被布置为打开以便能够(例如,从周围环境)进入机柜。在一些实施例中,IT机柜可以不与周围环境隔离(例如,气密密封)。例如,当IT机柜有盖且盖关闭时,IT机柜可以不密封,以使机柜内部与周围(例如,外部)环境相通(例如,经由一个或多个开口)。在另一实施例中,IT机柜可以不包括盖。在一些实施例中,IT机柜可以包括进入周围环境的一个或多个开口(例如,机柜顶部和/或侧面的开口),使得周围环境至少部分与IT机柜2相通。在一些实施例中,这些开口可以允许冷却系统保持液位相同,如本文所述。
在一个实施例中,一个或多个IT设备6用于提供IT服务。具体地,IT设备6可以包括主机服务器(称为主机节点),该主机服务器连接至一个或多个计算服务器(也称为计算节点,例如CPU服务器和GPU服务器)。主机服务器(具有一个或多个CPU)通常通过网络(例如,互联网)与客户端相互交流,以接收对特定服务的请求,例如存储服务(例如,诸如备份和/或恢复的基于云的存储服务),执行应用程序以执行某些操作(例如,图像处理、深度数据学习算法或建模等,作为软件即服务或SaaS平台的一部分)。响应于请求,主机服务器将任务分发至由主机服务器管理的一个或多个性能计算节点或计算服务器(具有一个或多个GPU)。在一个实施例中,IT设备可以执行任何类型的计算任务和/或可以是任何类型的计算设备(例如,服务器、存储设备等)。在一个实施例中,IT设备可以是边缘计算设备。因此,当IT设备提供IT服务时,设备产生的热量被传递到液体冷却剂中。本文描述了关于该过程的更多信息。
在一个实施例中,液体冷却剂源4可以是布置为提供(或供应)液体冷却剂的任何源。如图所示,液体冷却剂源是容纳液体冷却剂的容器或箱,并通过供应线路8连接至管理单元3。在另一实施例中,源可以是任何类型的冷却剂源,例如数据中心冷却水系统或IT液体冷却水系统。
在一些实施例中,液体冷却剂7可以是任何类型的导热介质液体。在另一实施例中,冷却剂可以是无毒流体。在一些实施例中,冷却剂可通过具有低沸点(例如,低于封装在IT机柜内的至少一些IT设备的阈值工作温度)来设计为两相浸入式冷却,从而冷却剂可转化为蒸汽(例如,一旦达到冷却剂沸腾的温度阈值)。本文描述了关于两相浸入冷却的更多信息。
分配歧管5被布置为将每个IT机柜2连接至管理单元3。具体地,IT机柜和管理单元通过分配歧管彼此并联连接。如图所示,每个IT机柜通过分配线路12(例如,彼此)独立地连接至分配歧管5。具体地,每个分配线路12连接至IT机柜的底部(侧)。在这种情况下,分配歧管可布置在(一个或多个)IT机柜下方和/或管理单元下方。例如,分配歧管可以位于地面(例如,包含冷却系统的数据中心的地面)内(或低于地面),每个IT机柜(管理单元3和/或液体冷却剂源4)位于该地面之上。在这种情况下,分配线路可以穿过数据中心的活动地面,并连接至每个IT机柜的端口(未示出)和管理单元的端口(未示出)。在一些实施例中,分配线路和IT机柜的端口可以包括连接器,该连接器被布置为可移除地彼此连接(例如,无滴盲配快速断开)。因此,可以将IT机柜添加至分配歧管5和/或从分配歧管5上移除。
在另一实施例中,分配歧管5可以相对于IT机柜进行不同的布置。例如,分配歧管的至少一部分可以位于IT机柜布置的地面上。在这种情况下,(例如,一个或多个)分配线路可以连接至相应的IT机柜的底部,和/或可以以不同方式连接至IT机柜。例如,分配线路可以连接至IT机柜的一侧(例如,布置在该侧上的端口)。在另一实施例中,一个或多个分配线路可以以不同方式连接至相应的IT机柜(例如,一个连接至IT机柜的底部,而另一个连接至另一IT机柜的侧面)。在一个实施例中,分配歧管被布置为将液体冷却剂(例如,从管理单元)分配(供应)至每个(或至少一个)IT机柜(例如,一旦当IT机柜连接至分配歧管时)。本文描述了关于分配歧管的更多信息。
在一个实施例中,对于每个IT机柜2设置有阀13,阀13将IT机柜底部连接至分配歧管5。具体地,每个阀连接在相应的IT机柜(例如,并且连接至相应的分配线路12)和分配歧管之间。每个阀用于独立控制液体冷却剂从分配歧管流入相应的IT机柜。特别是,当阀处于打开(或至少部分打开)位置时,IT机柜可以与分配歧管相通,以允许液体冷却剂从分配歧管流入IT机柜。相反,当阀处于关闭位置时,IT机柜可以不再与分配歧管相通,从而防止液体冷却剂流入IT机柜。一方面,可以基于各种条件控制每个阀。例如,当要移除IT设备6或对特定IT机柜进行维护时,可以将其相应的阀置于关闭位置,以不干扰其他IT机柜中的液位。作为另一示例,阀可以允许更多(或更少)IT机柜连接至分配歧管。例如,阀13可以可移除地连接至IT机柜。在这种情况下,IT机柜可以在关闭位置(例如,通过分配线路)连接至阀13,并且一旦连接,阀可以置于打开位置,以便通过分配歧管将IT机柜与其他IT机柜和管理单元并联连接。在一个实施例中,当允许液体冷却剂经由分配歧管流入(或流出)IT机柜时(例如,当阀13处于打开位置时),IT机柜并联。
如图所示,阀13与IT机柜2分离。在另一实施例中,阀可以是IT机柜的一部分。例如,阀可以连接至IT机柜的端口(或作为IT机柜的端口的一部分),该端口被布置为通过分配线路12连接至分配歧管。在一些实施例中,一个或多个IT机柜可以连接至分配歧管5,而不需要在IT机柜与分配歧管之间连接一个或多个阀。
管理单元3(通过供应线路8)连接至分配歧管和液体冷却剂源4(并连接在分配歧管与液体冷却剂源4之间),该液体冷却剂源4被布置为向存储液体冷却剂的管理单元供应液体冷却剂。如本文所述,管理单元用于通过分配歧管使每个IT机柜2内的液体冷却剂与存储在管理单元内的液体冷却剂保持液位相同。本文描述了有关管理单元如何保持液位相同的更多信息。
如图所示,管理单元包括储液罐9、液位传感器11和阀10。在一个实施例中,这些部件中的每个部件都可以封装(或包含)在管理单元(例如,管理单元的容器)内。在这种情况下,阀10连接在储液罐和液体冷却剂源4之间。在另一实施例中,至少一些部件可以与管理单元分离,例如阀10可以与管理单元分离。在这种情况下,阀10将连接在管理单元3和液体冷却剂源4之间。
在一个实施例中,储液罐是一个设计为容纳(或储存)液体冷却剂7的容器(或箱)。如图所示,储液罐布置在管理单元3内。在一个实施例中,储液罐可以部分地布置在管理单元内(例如,顶部布置在单元外)。
如图所示,储液罐9连接至分配歧管5和液体冷却剂源,存储由液体冷却剂源供应的液体冷却剂,并经由分配歧管(例如,向一个或多个IT机柜2)供应液体冷却剂。在一个实施例中,液位传感器11用于感测(检测)储液罐内液体冷却剂的(当前)液位。在一些实施例中,液位传感器可以(至少部分)布置在管理单元3内(例如,管理单元3的储液罐内),并且可以(至少部分)布置为与液体冷却剂接触。在一个实施例中,传感器可以是任何类型的传感器(例如,浮子传感器、导电传感器、超声波液位传感器等),该传感器用于检测液体冷却剂液位的变化。在另一实施例中,液位传感器可设计为通过检测液体的存在来检测液体冷却剂的液位,例如光学液位传感器。在这种情况下,可以基于光学传感器(或更具体地说,光学传感器的光学探测器)相对于管理单元的位置来确定管理单元内的液体冷却剂的液位(或液位的变化)。
在一些实施例中,液位传感器11可用于控制阀10(例如,基于检测到的液位(例如,液位变化))。例如,液位传感器可以通信地连接(例如,有线和/或无线连接)至阀10,其显示为将传感器连接至阀的虚线。在这种情况下,液位传感器可以用于控制阀(例如,通过将产生的电信号作为控制信号传输至阀的控制电路(例如,电子开关)),以调整阀的开度(例如,至少部分打开阀、完全打开阀或完全关闭阀)。在一个实施例中,液位传感器可以基于检测到的液位变化,控制阀10将液体冷却剂从液体冷却剂源抽取至储液罐。本文描述了有关控制阀以抽取液体冷却剂的更多信息。
如本文所述,一个或多个IT机柜可以不对周围环境封闭。在另一实施例中,管理单元(例如,管理单元的储液罐)和/或液体冷却剂源也可以不对环境封闭。在这种情况下,储液罐和/或液体冷却剂源可各自包括一个或多个开口,开口将相应的内部与周围环境流体连接。例如,这些部件中的每个部件可以包括一个或多个开口,开口允许流体(例如,空气)在部件内部和周围环境之间通过。在一个实施例中,开口可布置在部件顶部(例如,储液罐顶部),以便液体冷却剂不会溢出。
在一个实施例中,IT机柜、管理单元和/或液体源均可以至少部分地向周围环境打开,以使IT机柜内的液体冷却剂与管理单元内的液体冷却剂液位相同。本文描述了关于液体冷却剂的液位相同的更多信息。
在一个实施例中,冷却系统1内包含的液体冷却剂7处于液体冷却剂液位14。特别是,如图所示,IT机柜2和储液罐9共享相同的液体冷却剂液位14。这是由于连通器的原理,其中在连接(或连通)(例如,流体连接或连通)的容器之间共享的流体在所有容器中处于同一液位。在这种情况下,IT机柜和储液罐9通过分配歧管(以及处于打开位置的分配线路12和阀13)相通,因此,这些部件之间共享的液体冷却剂7处于一个共同的液位。
如本文所述,管理单元使每个IT机柜中的液体冷却剂与单元自身中的液体冷却剂保持液位相同(例如,预定义液位)。具体地,液位传感器(例如,连续)用于检测液体冷却剂液位14的变化,该变化可能因各种条件而发生。例如,液位14可能会基于是否将IT设备6放置在IT机柜内还是从IT机柜中移除而变化。特别是,至少部分浸没在每个IT机柜中的IT设备会置换液体。这种置换减少了IT机柜内部容积16内的总可用容积(该可用容积可以存储液体冷却剂),导致液体冷却剂液位高于设备未浸没时的液位。当从IT机柜2中移除IT设备时,由于可用内部容积的增加,该特定IT机柜中的液体冷却剂液位将下降。随着液体冷却剂液位的降低,来自并联连接的一个或多个其他IT机柜和/或管理单元的液体冷却剂经由分配歧管传输到IT机柜,从而导致系统1的液体冷却剂液位14整体降低。在一个实施例中,液体冷却剂液位将在一段时间内在IT机柜和管理单元之间是稳定的(达到平衡),其中新液位低于先前液位。在另一实施例中,在添加IT机柜至分配歧管时,冷却剂液位会下降。在这种情况下,当添加了新的IT机柜并且在新添加的IT机柜与分配歧管之间连接的相应阀13打开时,分配歧管可以将液体冷却剂从至少一些其他IT机柜和管理单元分配到添加的机柜中。
随着液体冷却剂液位14的降低,管理单元可以通过从液体冷却剂源4中抽入额外的液体冷却剂来补偿液体冷却剂液位的变化,以保持下降前的液体冷却剂液位。特别是,随着液体冷却剂液位的变化(例如,储液罐内液位下降),液位传感器11可以检测到变化并控制阀10(例如,调整阀10的开度),以便从源接收额外的液体冷却剂。在一个实施例中,传感器可以响应于检测到变化,例如检测到当前液体冷却剂液位低于(预定义)阈值液位,将阀调整至打开位置。由于源内存储的液体冷却剂的重力和压力,液体冷却剂可以从液体冷却剂源4流入管理单元。具体地,源4内液体冷却剂的液体冷却剂源液位17(例如,在垂直方向上)高于管理单元内的液体冷却剂液位14(例如,阈值),这导致液体冷却剂源4内的液体冷却剂压力大于IT机柜和/或管理单元内的液体冷却剂压力。压力的增加导致液体冷却剂从源流入单元。在一个实施例中,可以基于传感器检测到的冷却剂液位变化来调整阀的开度。例如,当液体冷却剂液位下降时,传感器可被布置为检测液位下降的速率,并可相应地增加阀的开度(例如,与液位下降的速率成比例地增加开度)。因此,管理单元可以通过调整阀的开度来补偿冷却剂液位的降低。
响应于管理单元(的储液罐)从液体冷却剂源接收到液体冷却剂,管理单元经由分配歧管向每个IT机柜供应接收到的液体冷却剂,以保持液位相同(例如,跨至少一些机柜和管理单元),从而同时调整单元的储液罐中的液体冷却剂与一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中相应的液体冷却剂的液位。特别是,分配歧管布置为自动将每个IT机柜中的液体冷却剂平衡到相同液位(例如,可能需要一段时间)。因此,当储液罐接收到额外的液体冷却剂时,液体冷却剂被分配到(至少部分)IT机柜。因此,冷却剂总体液位14将升高,而源的液位17可能降低。在一个实施例中,液位传感器可以检测储液罐内液体冷却剂液位的增加(该液位也可以指示每个IT机柜内的液位),并且可以在液位传感器检测到储液罐中的液体冷却剂液位达到预定义的液位阈值时调整阀10(例如,关闭阀10)。一旦达到预定义的液位阈值,可以关闭阀10。一旦关闭,IT机柜与储液罐的液体冷却剂液位将达到平衡,如本文所述。因此,管理单元能够通过仅监测单元储液罐内的液体冷却剂液位来有效控制(例如,自动平衡)每个IT机柜中的液体冷却剂液位。在一些实施例中,由管理单元保持的液体冷却剂液位阈值可以调整。
在一个实施例中,储液罐9可设计为比一个或多个IT机柜2容纳更少的液体冷却剂。具体地,如图所示,储液罐作为(第一)内部容积15,其中至少部分容纳其中存储的液体冷却剂7,并且每个IT机柜2具有(第二)内部容积16,其中IT机柜的内部容积大于储液罐的内部容积。在一个实施例中,内部容积16可以是可用的内部容积,IT机柜可以在其中容纳液体冷却剂,如本文所述。由于储液罐具有较低的内部容积,管理单元可以更精确地监测冷却系统的液体冷却剂液位14。
图2示出了根据一个实施例的分配和管理冷却系统1的示例,分配和管理冷却系统1包括排放歧管20。排放歧管20将每个IT机柜2和液体冷却剂源4彼此并联连接,并布置为将液体冷却剂从一个或多个IT机柜返回至液体冷却剂源。本文描述了更多关于液体冷却剂如何返回至源的信息。
在一个实施例中,如本文所述,排放歧管20可以与分配歧管5类似的方式连接至一个或多个IT机柜2。例如,排放歧管可布置(或封装)在安装IT机柜(和/或管理单元和/或源)的地面内或下方,并可连接至IT机柜的底部(以帮助将液体冷却剂完全排出IT机柜)。此外,如图所示,排放歧管连接至液体冷却剂源4的底部。在另一实施例中,歧管20可以以不同方式连接至源,例如连接至源4的顶部(侧)。
对于每个IT机柜,系统1包括阀21,该阀21通过排放管22将IT机柜(例如,IT机柜的底部)连接至排放歧管。特别是,阀21是三通(或“3通”)阀,该三通阀将相应的IT机柜连接至分配歧管5和排放歧管20。该三通阀布置为允许单个IT机柜基于阀的位置在不同时间与分配歧管或排放歧管相通。例如,当阀21处于第一打开位置时,相应的IT机柜可被布置为与液体冷却剂源相通,并经由排放歧管20将存储在IT机柜内的液体冷却剂供应至源。当阀21处于第二打开位置时,IT机柜可布置为与管理单元3相通,并经由分配歧管3接收来自单元的液体冷却剂。因此,可以基于三通阀的打开位置,将IT机柜布置为与管理单元相通或液体冷却剂源相通。在一些实施例中,三通阀可以具有(第三位置)关闭位置,在关闭位置,相应的IT机柜不与分配歧管或排放歧管相通。这样的位置可以允许将IT机柜添加至冷却系统中。因此,三通阀使IT机柜能够与分配歧管和排放歧管并联有效地添加/删除,并允许更有效的液体冷却剂管理。
在一个实施例中,系统可包括连接至一个或多个IT机柜的多个阀。例如,系统可以包括至少两个双通阀,类似于图1所示的阀13,而不具有三通阀21(或除三通阀21之外,还包括至少两个类似于图1所示的阀13的双通阀)。在这种情况下,第一双通阀可以将IT机柜连接至分配歧管5,第二双通阀可以将IT机柜连接至排放歧管20。
系统1还包括(液体)泵23,该泵将排放歧管20连接至液体冷却剂源4,其中泵被布置为抽取一个或多个IT机柜内包含的液体冷却剂(例如,当阀21处于第一打开位置时),并将抽取到的液体冷却剂供应至液体冷却剂源。在一个实施例中,可响应于一个或多个三通阀处于(或定位在)第一打开位置而激活泵,以从IT机柜中抽出冷却剂。泵的泵速可以基于处于第一打开位置的阀的数量来定义。例如,泵速可以与处于第一打开位置的阀的数量成比例,因此随着阀数量的增加,泵速可以增加,以增加源接收液体冷却剂的流速。在另一实施例中,当所有阀21都不在第一打开位置时,可以停用泵。
图3示出了根据另一实施例的分配和管理冷却系统1的示例。如图所示,管理单元33包括三个液位传感器34-36、储液罐9、控制器37和泵38。与图1的管理单元3类似,单元33连接在分配歧管5和液体冷却剂源之间。如图所示,泵38连接在储液罐9和液体冷却剂源4之间,代替图1所示的阀10。泵38用于从源4抽取(例如,在激活时)液体冷却剂7,并将抽取的液体冷却剂提供至储液罐9中。然而,当泵未激活时,不会有液体冷却剂从液体冷却剂源4流入管理单元。在一个实施例中,图3中冷却系统1的一个或多个部件的配置可以不同于图1中所示的系统配置。例如,通过使用泵抽入液体冷却剂,系统不再需要重力来帮助从液体冷却剂源中抽取液体冷却剂。为使冷却剂从源流入储液罐,源内包含的液体冷却剂的液位不需要高于IT机柜2和管理单元3的冷却剂液位14。本文描述了关于从液体冷却剂源抽取液体冷却剂的更多信息。
在图3中,管理单元33包括三个液位传感器34-36,其中每个传感器设计为检测储液罐9内的液体冷却剂液位,并用于基于一个或多个传感器检测到的一个或多个液体冷却剂液位来控制泵38。具有多个液位传感器可以允许管理单元准确有效地控制泵38的泵速,以补偿冷却剂液位的任何变化。例如,通过分配歧管自动平衡多个IT机柜中的冷却剂液位可能需要时间。在此期间,如果泵没有提供足够的液体冷却剂来补偿液位的下降,则液体冷却剂液位可能会继续下降。因此,可以使用多个传感器监测波动的液位,并可以用于调整泵速,以减少系统自动平衡液体冷却剂的时间量(例如,液体冷却剂在系统内达到平衡液位)。例如,与图1中的传感器11类似,第一液位传感器34可以在检测到液位14等于或低于(第一)阈值时提高泵的泵速,而第二液位传感器35可以在检测到液位14等于或低于(第二)阈值时进一步提高泵速。特别是,可以提高泵速,以补偿储液罐内液体冷却剂的下降。相反,第一液位传感器34可在检测到液位大于第一阈值时降低泵速。此外,第三液位传感器36可以用于响应于检测到液位等于或大于(第三)阈值(第三阈值可以高于第一阈值和第二阈值)而降低泵的泵速。因此,在本例中,随着冷却剂液位的升高,系统可以进一步降低泵速。在一个实施例中,管理单元可以使用第三液位传感器来确保系统1不会从源4抽入过多的液体冷却剂。在这种情况下,一旦第三液位传感器36检测到液位等于或大于第三阈值,系统可以停用泵。本文描述了关于这些传感器的更多信息。
控制器37可以是专用处理器,例如专用集成电路(ASIC)、通用微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号控制器或一组硬件逻辑结构(例如,滤波器、算术逻辑单元和专用状态机)。在一个实施例中,控制器可以是具有模拟元件(例如,电阻器、电容器、电感器等)和/或数字元件(例如,基于逻辑的元件,如晶体管等)组合的电路。控制器还可以包括存储器。在一个实施例中,控制器可以是如图所示的管理单元中的一部分(或集成在管理单元中)。在另一实施例中,控制器可以是至少部分浸没在液体冷却剂7中的IT设备6之一。在另一实施例中,控制器可以是与管理单元3通信连接的单独电子设备。在又一实施例中,控制器可以是可选部件。在这种情况下,管理单元可以不包括控制器,并且在这种情况下,一个或多个液位传感器可以控制泵(例如,与泵通信连接),如本文所述。
在一个实施例中,控制器37与泵38和液位传感器34-36通信连接(例如,有线和/或无线连接)。具体地,控制器用于从传感器接收信号(例如,电信号),该信号可以指示检测到的储液罐内冷却剂的液位,并且可以用于控制泵38(例如,通过将控制信号传输到泵的控制电路(例如,电子开关)),以便基于一个或多个检测到的液体冷却剂液位来控制泵。例如,响应于基于第一液位传感器34检测到的液位确定液体冷却剂液位14下降到低于阈值,控制器可以激活泵。相反,响应于确定液体冷却剂液位高于阈值,控制器可以停用泵。这可以确保仅在检测到液位低于阈值时激活泵。
在另一实施例中,控制器可用于执行本文所述的一个或多个操作,以基于一个或多个传感器检测到的液位来调整泵的泵速。具体地,如本文所述,基于检测到的液位,控制器可以提高或降低泵的泵速。例如,控制器可以基于来自一个或多个传感器34-36的一个或多个信号来确定当前液体冷却剂液位14,并且可以基于当前检测到的液位是否大于(和/或低于)一个或多个阈值来调整泵速,以使储液罐(例如,大约)保持(例如,恒定的、预定义的)液体冷却剂液位。在一个实施例中,控制器可以重新配置,使得预定义的液体冷却剂液位可以调整。这可以允许基于各种条件(例如,IT设备的数量和尺寸、IT机柜相对于IT设备的尺寸等)配置由管理单元保持的预定义液位。
在一些实施例中,可以基于储液罐内液位14的变化率调整泵速。例如,控制器37可以监测由一个或多个液位传感器34-36检测到的液体冷却剂液位,并基于监测到的液位的变化调整泵速度。这些操作可以基于所使用的液位传感器的类型来执行。当液位传感器是指示特定点(例如,沿着传感器)是否存在液体的“点”传感器时,控制器可以基于两个或多个传感器检测到液体存在(或不存在)的时间段来调整泵速。例如,控制器可以从第一液位传感器34接收指示不存在液体(这会导致液位下降至传感器以下)的第一信号。一段时间后,第二液位传感器35可以发送指示不存在液体的(例如,类似)信号。控制器可以基于时间段确定液位下降的速率,并调整泵速进行补偿。
在一个实施例中,控制器37可用于使用一个液位传感器(例如,传感器34)控制泵38。例如,当从传感器34接收到指示当前液位的信号时,控制器可以将当前液位与预定义液位进行比较,并基于差异调整泵38。
如图3所示,泵38可用于保持冷却剂液位。如本文所述,系统可以包括阀,例如图1所示的管理单元3中的阀10,而不用泵(和/或除泵以外还包括阀),用于维持液位。在这种情况下,可以像控制泵38一样控制阀,以保持液位。具体地,控制器37可以用于基于来自一个或多个液位传感器的信号来控制阀。例如,当确定第一液位传感器34的检测液位低于第一阈值时,控制器可以至少部分打开阀。此外,当(基于来自第二液位传感器35的信号)检测到液体冷却剂的液位下降到低于第二阈值时,控制器可以进一步打开阀(例如,增加开度)。在这种情况下,管理单元3可以包括单元33的一个或多个部件(例如一个或多个液位传感器和通信连接至传感器和阀的控制器,如本文所述),用于管理液体冷却剂的分配。
如前所述,冷却系统1可以包括一个或多个阀(如图1中的阀13)和/或一个或多个泵(如图2中的泵23)。该一个或多个阀用于控制相应的IT机柜是否通过分配歧管与管理单元相通,分配歧管用于接收液体冷却剂。该一个或多个泵用于从一个或多个IT机柜2抽取液体冷却剂(通过排放歧管),并将液体冷却剂供应至液体冷却剂源。在一个实施例中,阀和/或泵可由管理单元控制。例如,控制器37可以与阀/泵通信连接,并且可以用于控制这些元件。特别是,控制器可以用于接收用户命令,以关闭将一个或多个IT机柜连接至分配歧管(和/或排放歧管)的一个或多个阀。
如本文所述,IT机柜为包含在机柜内的IT设备6提供两相浸入式冷却。在一个实施例中,系统1可以包括冷凝器(未示出),冷凝器用于提供两相浸入式冷却。具体地,由于IT设备6处于激活状态(例如,执行计算操作),因此设备产生的热量被传递到液体冷却剂7中。这种传热使冷却剂升温,导致冷却剂(至少部分)沸腾并产生蒸汽。冷凝器可以流体连接至IT机柜(例如,连接至机柜顶部或靠近机柜顶部的端口),并且可以布置为接收产生的蒸汽(的至少一部分)。冷凝器可以是热交换器,用于将蒸汽冷凝成冷(冷凝)液体。例如,冷凝器可以是两相液-液热交换器,其被布置为将蒸汽内的热量传递至流经热交换器的液体冷却剂(例如,可以是与液体冷却剂7分离的冷却剂),从而使蒸汽产生冷凝液。在一个实施例中,可以从冷却剂源(例如,数据中心液体冷却剂系统)接收该分离的液体冷却剂。在一个实施例中,冷凝器可以具有回流端口,回流端口连接至IT机柜并被布置为将冷凝液回流到IT机柜中。在另一实施例中,可以将冷凝液供应回液体冷却剂源4和/或管理单元(例如,管理单元的储液罐)。
在一个实施例中,冷凝器可以布置在IT机柜外部(例如,位于机柜顶部或单独的独立单元),并可以与IT机柜流体连接,如本文所述。在另一实施例中,冷凝器可以集成在IT机柜内(例如,在液体冷却剂7上方)。在这种情况下,冷凝器可以(例如,通过IT机柜)连接至单独的液体冷却剂源,以便将IT机柜内的蒸汽冷凝回冷凝液,冷凝液返回IT机柜的内部容积。在另一实施例中,冷凝器可仅部分布置在IT机柜内,从而允许冷凝器的至少一部分暴露在环境中。
在一些实施例中,每个IT机柜(如图1所示的机柜)可以具有(或连接至)各自的冷凝器,该冷凝器冷凝相应IT机柜内产生的蒸汽。在另一实施例中,冷却系统1的一个或多个IT机柜可以连接至共享冷凝器,该冷凝器被布置为冷凝来自一个或多个机柜的蒸汽。在这种情况下,如本文所述,共享冷凝器可以将一部分冷凝液返回到每个IT机柜和/或可以将冷凝液返回到液体冷却剂源4和/或管理单元。
图4示出了根据一个实施例的数据中心50中的IT集群52,数据中心50包括具有数个管理单元的分配和管理冷却系统的示例。数据中心50包括数据中心IT室51,数据中心IT室51包括(例如,包含在其中的)冷却系统1,该冷却系统1具有多个IT机柜的IT集群52。具体地,IT集群包括两行并联的IT机柜,每行有六个IT机柜。在一个实施例中,IT机柜集群可以包括任意数量的IT机柜,并且可以以任何配置定位在数据中心内。冷却系统1还具有多个管理单元,多个管理单元用于在IT集群的一个或多个IT机柜中保持冷却剂液位。在两排IT机柜之间是(例如,通过单独的阀,如图1中的阀13)连接至每个IT机柜的分配歧管。在IT机柜的左侧是第一管理单元33a,第一管理单元33a连接在分配歧管5和第一冷却剂源4a之间,在IT机柜的右侧是第二管理单元33b,第二管理单元33b连接在分配歧管和第二冷却剂源4b之间。如图所示,这两个管理单元类似于图3所示的管理单元33(例如,两个管理单元都具有连接至储液罐的泵)。
在一个实施例中,管理单元33a和33b都可以用于彼此独立地使液体冷却剂保持液位相同。具体地,这两个单元可以执行本文所述的至少一些操作,以管理整个IT机柜中的液体冷却剂分布。在另一实施例中,两个管理单元可以同步操作。在这种情况下,其中一个单元(例如,其中一个单元内的控制器)可以用于接收来自一个或两个单元内的一个或多个液位传感器的信号,并且可以用于基于接收到的信号来控制单元内的一个或多个液体泵,如本文所述。
在另一实施例中,其中一个管理单元可以是冗余单元。在这种情况下,冷却系统1可以使用第一管理单元33a来分配液体冷却剂。如果第一管理单元变得不可操作(例如,在该单元上执行服务时),则可以激活第二管理单元以管理液体冷却剂的分配。在一些实施例中,管理单元33a和33b可以连接至相同的液体冷却剂源(例如,4a),而不是连接至各自对应的源。
在一个实施例中,管理单元之一或两者可以与(例如,如图1所示的)管理单元3相似(或相同)。例如,管理单元可以包括一个或多个阀(例如,阀10),该阀连接至管理单元的储液罐和液体冷却剂源并布置在储液罐与液体冷却剂源之间,以代替单元33a和/或33b的泵(或除单元33a和/或33b的泵之外还包括上述一个或多个阀),用于管理来自源的液体冷却剂的分配。因此,该系统可以使用包括一个或多个阀的数个管理单元来管理液体冷却剂分配。在一些实施例中,系统1可以包括管理单元3和33的组合,用于在整个分配歧管中分配液体冷却剂。因此,在一个实施例中,系统可以包括均连接至分配歧管的管理单元3和33。
图5示出了根据一个实施例的数据中心,数据中心包括分配和管理冷却系统1的另一示例。图5示出了如图2所示的冷却系统,包括分配歧管5和排放歧管20。具体地,如图5所示,两个歧管均连接至两排IT机柜并布置在两排IT机柜之间,其中每个歧管通过三通阀(如图2所示的阀21)连接至每个IT机柜2。在此示例中,排放歧管和分配歧管都通过管理单元3a和3b分别连接至每个冷却剂源4a和4b。例如,第一管理单元3a通过回流线路70连接在排放歧管20和第一冷却剂源之间。特别是,回流线路连接至管理单元内的内部管,该内部管连接至排放歧管。在另一实施例中,排放歧管可以连接至一个或多个冷却剂源,如图2所示。
尽管未示出,但冷却系统1可包括一个或多个泵23,该一个或多个泵23布置为从排放歧管抽取液体冷却剂,并向一个或两个冷却剂源提供液体冷却剂。在一些实施例中,这些泵可以布置在管理单元内。在另一实施例中,图5中的一个或多个管理单元可以类似于管理单元33,其中管理单元使用一个或多个泵(例如,图3的泵38)控制系统内液体冷却剂的液位。
图6示出了根据另一实施例的数据中心,数据中心包括分配和管理冷却系统的另一示例。图6示出了数据中心IT室51内的冷却系统1,该冷却系统通过数个分配歧管5a和5b提供浸入式冷却。特别是,有四排IT机柜,其中第一分配歧管5a连接在底部两排之间,第二分配歧管5b连接在顶部两排之间。此外,每个分配歧管有两个管理单元。具体地,第一管理单元33a和第二管理单元33b连接至第一分配歧管,第三管理单元33c和第四管理单元33d连接至第二分配歧管。
数个管理单元共享相同的冷却剂源。具体地,第一管理单元和第三管理单元连接至第一冷却剂源4a,第二管理单元和第四管理单元连接至第二冷却剂源4b。通过将多个管理单元(可移除地)连接至同一个冷却剂源,冷却系统可扩展,以满足浸入式冷却的需要。
在一个实施例中,图6中的冷却系统可以包括类似地连接至一个或多个管理单元的排放歧管。例如,该系统可以包括两个排放歧管,每个排放歧管用于每对IT机柜行。
如前所述,本公开的实施例可以是(或包括)非瞬时机器可读介质(例如,微电子存储器),其上存储有指令,这些指令对一个或多个数据处理部件(这里通常称为“处理器”)进行编程,以执行本文所述的液体冷却剂管理和分配操作。在其他实施例中,其中一些操作可以由包含硬接线逻辑的特定硬件组件执行。这些操作也可以由编程数据处理组件和固定硬接线电路组件的任何组合来执行。
在前述说明书中,已参考本公开的具体示例性实施例描述了本公开的实施例。显然,可以对其进行各种修改,而不偏离以下权利要求中所述的本公开的更广泛的精神和范围。因此,说明书和附图应被视为说明性意义而不是限制性意义。
虽然某些实施例已在附图中描述和示出,但应理解,这些实施例仅是对广泛公开的说明而非限制,并且本公开不限于所示和描述的具体构造和布置,因此本领域的普通技术人员可以进行各种其他修改。因此,该描述被视为说明性的,而不是限制性的。
在一些实施例中,本公开可以包括诸如“[元素A]和[元素B]中的至少一个”的表述,这种表述可以指元素中的一个或多个。例如,“A和B中的至少一个”可以指“A”、“B”或“A和B”。具体地,“A和B中的至少一个”可以指“A中的至少一个和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”。在一些实施例中,本公开可以包括诸如“[元素A]、[元素B]和/或[元素C]”的表述。这种表述可以指元素中的任何一中或其任意组合。例如,“A、B和/或C”可以指“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或“A、B和C”。

Claims (20)

1.一种冷却系统,包括:
一个或多个信息技术IT机柜,每个IT机柜具有一个或多个IT设备,所述IT设备用于提供IT服务并且至少部分浸没在液体冷却剂中;
分配歧管,所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜彼此并联连接至所述分配歧管;以及
管理单元,连接至所述分配歧管和液体冷却剂源,所述液体冷却剂源被布置为向存储液体冷却剂的所述管理单元供应液体冷却剂,所述管理单元用于通过所述分配歧管使所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的液体冷却剂与存储在所述管理单元中的液体冷却剂保持液位相同。
2.根据权利要求1所述的冷却系统,其中所述管理单元包括:
储液罐,连接在所述分配歧管和所述液体冷却剂源之间,用于存储由所述液体冷却剂源供应的液体冷却剂;
阀或泵,所述阀或泵连接在所述储液罐和所述液体冷却剂源之间;以及
液位传感器,用于检测所述储液罐内的液体冷却剂的液位,并基于液位的变化控制所述阀或泵将液体冷却剂从所述液体冷却剂源抽取至所述储液罐。
3.根据权利要求2所述的冷却系统,其中,响应于从所述液体冷却剂源接收到液体冷却剂,所述管理单元经由所述分配歧管向所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜供应所述液体冷却剂,以同时调整所述储液罐中的液体冷却剂和所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的相应液体冷却剂的液位,从而保持液位相同。
4.根据权利要求2所述的冷却系统,其中,所述储液罐具有至少部分容纳所述储液罐中存储的液体冷却剂的第一内部容积,每个IT机柜具有至少部分容纳所述IT机柜中存储的液体冷却剂的第二内部容积,所述第二内部容积大于所述第一内部容积。
5.根据权利要求2所述的冷却系统,其中,所述液位传感器是第一液位传感器,用于响应于检测到液位等于或低于第一阈值,通过增加所述阀的开度来控制所述阀或通过提高所述泵的泵速来控制所述泵,其中,所述管理单元还包括:
第二液位传感器和第三液位传感器,所述第二液位传感器和第三液位传感器用于检测所述储液罐内的液体冷却剂的液位,所述第二液位传感器用于响应于检测到液体冷却剂的液位等于或低于第二阈值,进一步增加所述开度或所述泵速,所述第二阈值低于所述第一阈值,所述第三液位传感器用于响应于检测到液体冷却剂的液位等于或大于第三阈值,降低所述开度或所述泵速,所述第三阈值高于所述第一阈值和所述第二阈值。
6.根据权利要求1所述的冷却系统,还包括:针对所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜而设置的阀,所述阀将IT机柜的底部连接至所述分配歧管,每个阀用于独立控制液体冷却剂从所述分配歧管流入相应的IT机柜。
7.根据权利要求1所述的冷却系统,还包括:排放歧管,所述排放歧管将所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜和所述液体冷却剂源彼此并联连接。
8.根据权利要求7所述的冷却系统,还包括:
针对所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜而设置的阀,所述阀将IT机柜的底部连接至所述排放歧管;以及
泵,所述泵将所述排放歧管连接至所述液体冷却剂源,所述泵用于在所述阀处于打开位置时抽取所述IT机柜内包含的液体冷却剂,并将抽取的液体冷却剂供应至所述液体冷却剂源。
9.根据权利要求8所述的冷却系统,其中每个阀是三通阀,所述三通阀将相应的IT机柜连接至所述分配歧管和所述排放歧管,其中所述打开位置是第一打开位置,其中当所述三通阀处于第二打开位置时,相应的IT机柜经由所述分配歧管接收来自所述管理单元的液体冷却剂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却系统,其中,所述管理单元是第一管理单元,所述液体冷却剂源是第一液体冷却剂源,所述冷却系统还包括第二管理单元,所述第二管理单元连接至所述分配歧管和第二液体冷却剂源,所述第一管理单元和所述第二管理单元均用于彼此独立地使液体冷却剂保持液位相同。
11.一种数据中心,包括:
数据中心信息技术IT室;以及
冷却系统,所述冷却系统包含在所述数据中心IT室内,所述冷却系统包括:
一个或多个IT机柜,每个IT机柜具有一个或多个IT设备,所述IT设备用于执行IT服务并且至少部分浸没在液体冷却剂中;
分配歧管,所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜彼此并联连接至所述分配歧管;以及
管理单元,连接至所述分配歧管和液体冷却剂源,所述液体冷却剂源被布置为向存储液体冷却剂的所述管理单元供应液体冷却剂,所述管理单元用于通过所述分配歧管使所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的液体冷却剂与存储在所述管理单元中的液体冷却剂保持液位相同。
12.根据权利要求11所述的数据中心,其中所述管理单元包括:
储液罐,连接在所述分配歧管和所述液体冷却剂源之间,用于存储由所述液体冷却剂源供应的液体冷却剂;
阀或泵,所述阀或泵连接在所述储液罐和所述液体冷却剂源之间;以及
液位传感器,用于检测所述储液罐内的液体冷却剂的液位,并基于液位的变化控制所述阀或泵将液体冷却剂从所述液体冷却剂源抽取至所述储液罐。
13.根据权利要求12所述的数据中心,其中,响应于从所述液体冷却剂源接收到液体冷却剂,所述管理单元经由所述分配歧管向所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜供应所述液体冷却剂,以同时调整所述储液罐中的液体冷却剂和所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜中的相应液体冷却剂的液位,从而保持液位相同。
14.根据权利要求12所述的数据中心,其中,所述储液罐具有至少部分容纳所述储液罐中存储的液体冷却剂的第一内部容积,每个IT机柜具有至少部分容纳所述IT机柜中存储的液体冷却剂的第二内部容积,所述第二内部容积大于所述第一内部容积。
15.根据权利要求12所述的数据中心,其中,所述液位传感器是第一液位传感器,用于响应于检测到液位等于或低于第一阈值,通过增加所述阀的开度来控制所述阀或通过提高所述泵的泵速来控制所述泵,其中,所述管理单元还包括:
第二液位传感器和第三液位传感器,所述第二液位传感器和第三液位传感器用于检测所述储液罐内的液体冷却剂的液位,所述第二液位传感器用于响应于检测到液体冷却剂的液位等于或低于第二阈值,进一步增加所述开度或所述泵速,所述第二阈值低于所述第一阈值,所述第三液位传感器用于响应于检测到液体冷却剂的液位等于或大于第三阈值,降低所述开度或所述泵速,所述第三阈值高于所述第一阈值和所述第二阈值。
16.根据权利要求11所述的数据中心,其中,所述冷却系统还包括:针对所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜而设置的阀,所述阀将IT机柜的底部连接至所述分配歧管,每个阀用于独立控制液体冷却剂从所述分配歧管流入相应的IT机柜。
17.根据权利要求11所述的数据中心,其中,所述冷却系统还包括:排放歧管,所述排放歧管将所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜和所述液体冷却剂源彼此并联连接。
18.根据权利要求17所述的数据中心,其中,所述冷却系统还包括:
针对所述一个或多个IT机柜中的每个IT机柜而设置的阀,所述阀将IT机柜的底部连接至所述排放歧管;以及
泵,所述泵将所述排放歧管连接至所述液体冷却剂源,所述泵用于在所述阀处于打开位置时抽取所述IT机柜内包含的液体冷却剂,并将抽取的液体冷却剂供应至所述液体冷却剂源。
19.根据权利要求18所述的数据中心,其中每个阀是三通阀,所述三通阀将相应的IT机柜连接至所述分配歧管和所述排放歧管,其中所述打开位置是第一打开位置,其中当所述三通阀处于第二打开位置时,相应的IT机柜经由所述分配歧管接收来自所述管理单元的液体冷却剂。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的数据中心,其中,所述管理单元是第一管理单元,所述液体冷却剂源是第一液体冷却剂源,所述冷却系统还包括第二管理单元,所述第二管理单元连接至所述分配歧管和第二液体冷却剂源,所述第一管理单元和所述第二管理单元均用于彼此独立地使液体冷却剂保持液位相同。
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