风液同源的液冷系统、控制方法、设备及存储介质与流程

本申请涉及液冷系统及控制方法，尤其涉及一种风液同源的液冷系统、控制方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、在数字化时代，云计算、5g、大数据和人工智能等信息技术迅速发展，算力成为数字经济时代的新型生产力。算力的提升导致芯片功耗迅速增加，传统风冷技术难以应对高功耗芯片的散热需求。而液冷技术利用高比热容的液体作为冷媒，冷却能力是空气的1000—3000倍，热传导能力是空气的25倍，能有效解决高功耗芯片的散热问题，在智算中心设置液冷系统来满足散热需求已经成为趋势。

2、现有的液冷系统主要采用冷板式液冷，冷板式液冷是将液冷散热片紧贴在服务器的中央处理器(central processing unit，cpu)侧，通过板式换热器内的低温流体带走服务器中的芯片散热量。但由于智算中心服务器散热量较大，扣除冷板式液冷解决的热量外，其余的热量仍需要由风冷或冷冻水系统解决。目前，采用冷板式液冷的智算中心均采用两套独立的冷源系统，分别为水冷集中式空调系统与液冷系统，即风液冷源分离架构。风液冷源分离架构中水冷集中空调系统和液冷系统采用两套独立冷源设备，设备较多，维护成本高，在分期部署时，风液冷源分离架构中的冷源与末端的灵活性较差，难以满足弹性部署需求。

技术实现思路

1、本申请提供一种风液同源的液冷系统、控制方法、设备及存储介质，用以解决现有采用冷板式液冷的智算中心均采用两套独立的冷源系统，设备较多，维护成本高，且在分期部署时，风液冷源分离架构中的冷源与末端的灵活性较差，难以满足弹性部署需求的问题。

2、第一方面，本申请提供一种风液同源的液冷系统，包括：室外散热装置、冷却水泵、冷量分配单元、冷板式液冷机柜和末端空调；

3、其中，所述室外散热装置用于将数据中心的热量排放至外界环境；

4、所述冷却水泵为所述液冷系统提供动力源，以保障冷却液的流动和热量的传递；

5、所述冷量分配单元用于管理冷却液的分配，所述冷量分配单元包括液冷换热器和水氟换热器，所述液冷换热器的一次侧连接所述室外散热装置，二次侧连接所述冷板式液冷机柜，所述水氟换热器的一次侧连接所述室外散热装置，二次侧连接所述末端空调的冷媒管；

6、所述冷板式液冷机柜通过冷板紧贴高功耗设备，利用液冷换热器带走热量；

7、所述末端空调用于控制数据中心内环境的温度和湿度。

8、可选地，如上所述的系统，所述冷量分配单元还包括压缩机、单向阀、制冷剂泵，所述末端空调包括蒸发器盘管、膨胀阀，所述压缩机、所述单向阀、所述制冷剂泵、所述水氟换热器、所述蒸发器盘管和所述膨胀阀组成机械制冷系统；所述制冷剂泵为变频泵。

9、可选地，如上所述的系统，所述末端空调为双盘管空调，所述双盘管空调包含水侧换热盘管和机械制冷蒸发器换热盘管，所述双盘管末端空调中将水侧换热盘管作为主用盘管，机械制冷蒸发器换热盘管作为水侧换热盘管的补充盘管，所述机械制冷蒸发器换热盘管包括冷媒管。

10、可选地，如上所述的系统，所述末端空调为三盘管空调，所述三盘管空调包含水侧换热盘管、机械制冷蒸发器换热盘管和冷冻除湿用盘管，所述机械制冷蒸发器换热盘管和所述冷冻除湿用盘管均包括冷媒管。

11、可选地，如上所述的系统，所述冷量分配单元中，所述水氟换热器连接有一次侧系统供水端、一次侧系统回水端、末端空调的冷媒管，其中，所述水氟换热器与所述一次侧系统回水端之间设置有第一电动阀；

12、末端空调的回水端与所述一次侧系统回水端相连，末端空调的供水端与所述一次侧系统供水端相连，其中，所述末端空调的回水端与所述一次侧系统回水端之间设置有第二电动阀；

13、所述液冷换热器连接有一次侧系统供水端、一次侧系统回水端、二次侧系统供水端和二次侧系统回水端，其中，所述液冷换热器与所述一次侧系统供水端之间设置有第三电动阀；

14、所述水氟换热器的一次侧回水管与所述液冷换热器的一次侧供水管之间经由第四电动阀连通，所述末端空调的回水端的一次侧回水管与所述液冷换热器的一次侧供水管之间经由第五电动阀连通。

15、可选地，如上所述的系统，所述室外散热装置为闭式冷却塔、开式冷却塔、干冷器或板式换热器。

16、第二方面，本申请提供一种风液同源的液冷系统的控制方法，适用于如第一方面所述的风液同源的液冷系统，包括：

17、确定所述液冷换热器进水管的进水温度和进水流量，获取所述末端空调的第一回水温度和第一回水流量，获取所述水氟换热器的第二回水温度和第二回水流量；

18、当所述第一回水温度和所述第二回水温度均大于所述进水温度且进水流量满足预设流量范围，获取所述末端空调回水与水氟换热器回水混水后的第三回水温度，获取所述末端空调回水、水氟换热器回水和冷源一次侧回水混水后的第四回水温度；

19、若所述第三回水温度和所述第四回水温度均大于所述进水温度，确认液冷系统为第一状态，将所述液冷系统调整至并联运行工况；

20、若所述第三回水温度不大于所述进水温度，且所述第一回水流量和所述第二回水流量之和不小于所述进水流量，确认液冷系统为第二状态，将所述液冷系统调整至串联运行工况；

21、当液冷系统为除第一状态和第二状态的其他状态，将将所述液冷系统调整至半串联运行工况。

22、可选地，如上所述的方法，并联运行工况中，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述第三电动阀均开启，所述第四电动阀和所述第五电动阀均关闭；

23、串联运行工况中，所述第三电动阀关闭，除第三电动阀之外的其他电动阀均用于调节流量；

24、半串联运行工况中，上述电动阀均用于调节流量。

25、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机执行指令，所述处理器执行所述计算机执行指令时实现上述第二方面中任一项所述的风液同源的液冷系统的控制方法。

26、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任二项所述的风液同源的液冷系统的控制方法。

27、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第二方面任一项所述的风液同源的液冷系统的控制方法。

28、本申请提供的风液同源的液冷系统、控制方法、设备及存储介质，包括室外散热装置、冷却水泵、冷量分配单元、冷板式液冷机柜和末端空调，其中冷量分配单元用于管理冷却液的分配，所述冷量分配单元包括液冷换热器和水氟换热器，所述液冷换热器的一次侧连接所述室外散热装置，二次侧连接所述冷板式液冷机柜，所述水氟换热器的一次侧连接所述室外散热装置，二次侧连接所述末端空调的冷媒管；实现机房内冷板式液冷末端与风冷空调末端采用同一套室外一次侧冷源，实现冷量无极可调，解决传统冷板式液冷机房需同时部署两套冷源的问题。

技术特征：

1.一种风液同源的液冷系统，其特征在于，包括：室外散热装置、冷却水泵、冷量分配单元、冷板式液冷机柜和末端空调；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷量分配单元还包括压缩机、单向阀、制冷剂泵，所述末端空调包括蒸发器盘管、膨胀阀，所述压缩机、所述单向阀、所述制冷剂泵、所述水氟换热器、所述蒸发器盘管和所述膨胀阀组成机械制冷系统；所述制冷剂泵为变频泵。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述末端空调为双盘管空调，所述双盘管空调包含水侧换热盘管和机械制冷蒸发器换热盘管，所述双盘管末端空调中将水侧换热盘管作为主用盘管，机械制冷蒸发器换热盘管作为水侧换热盘管的补充盘管，所述机械制冷蒸发器换热盘管包括冷媒管。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述末端空调为三盘管空调，所述三盘管空调包含水侧换热盘管、机械制冷蒸发器换热盘管和冷冻除湿用盘管，所述机械制冷蒸发器换热盘管和所述冷冻除湿用盘管均包括冷媒管。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷量分配单元中，所述水氟换热器连接有一次侧系统供水端、一次侧系统回水端、末端空调的冷媒管，其中，所述水氟换热器与所述一次侧系统回水端之间设置有第一电动阀；

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述室外散热装置为闭式冷却塔、开式冷却塔、干冷器或板式换热器。

7.一种风液同源的液冷系统的控制方法，其特征在于，适用于如权1至6任一所述的风液同源的液冷系统，包括：

8.一种如权7所述的风液同源的液冷系统的控制方法，其特征在于，适用于如权5所述风液同源的液冷系统，其中，

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求7至8任一项所述的方法。

技术总结本申请提供一种风液同源的液冷系统、控制方法、设备及存储介质，包括室外散热装置、冷却水泵、冷量分配单元、冷板式液冷机柜和末端空调，其中冷量分配单元用于管理冷却液的分配，所述冷量分配单元包括液冷换热器和水氟换热器，所述液冷换热器的一次侧连接所述室外散热装置，二次侧连接所述冷板式液冷机柜，所述水氟换热器的一次侧连接所述室外散热装置，二次侧连接所述末端空调的冷媒管；实现机房内冷板式液冷末端与风冷空调末端采用同一套室外一次侧冷源，实现冷量无极可调，解决传统冷板式液冷机房需同时部署两套冷源的问题。技术研发人员：景淼,何健,杨瑛洁,胡孝俊,王晶,贺晓,王强受保护的技术使用者：中国联合网络通信集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12