数据中心液冷换热系统、服务器和数据中心液冷换热方法与流程

1.本技术实施例涉及服务器领域，具体而言，涉及一种数据中心液冷换热系统、服务器和数据中心液冷换热方法。


背景技术：

2.目前，风冷对于高功率密度芯片的解热能力触及瓶颈，液冷散热方式势在必行。在液冷散热技术中，常见的技术为冷板式液冷技术。
3.冷板式液冷技术通过液冷系统二次侧冷却液的循环将服务器内部发热部件(主要是芯片，也可包含内存或其他发热部件)的热量带走。为了保证冷却液的洁净度和提高液冷系统的可靠性，二次侧冷却液吸收的热量，通过液冷换热单元(也称之为冷量分配单元)的换热器进行热交换，最终由一次侧的循环水带走，并通过冷源设备散热至室外环境。
4.目前的冷量分配单元中，循环系统通常采用双泵并联的方式，一般情况下单泵即可满足需求，采用双泵可以做到相互备份、故障切换等功能。但是双泵并联的方式在大压差等状态下无法们组压差的需求，而且其灵活性较低，基本只能够满足小压差、小流量的场景。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种数据中心液冷换热系统、服务器和数据中心液冷换热方法，以至少解决相关技术中双泵并联的方式无法满足场景需求的问题。
6.根据本技术的一个实施例，提供了一种数据中心液冷换热系统，包括：第一换热管路；第二换热管路；中间换热器，第一换热管路和第二换热管路均与中间换热器连通，第一换热管路和第二换热管路通过中间换热器进行换热；循环泵组件，循环泵组件设置在第二换热管路上，循环泵组件包括多个循环泵和循环控制阀，循环控制阀用于控制循环泵之间的串并联关系；稳压补液组件，稳压补液组件与第二换热管路连通，稳压补液组件用于对第二换热管路加压或减压。
7.在一个示例性实施例中，所有循环泵包括第一循环泵和第二循环泵，第一循环泵、循环控制阀和第二循环泵依次设置在第二换热管路上，循环泵组件还包括：第一分路，第一分路的两端与第一换热管路连通，并且与第一循环泵和循环控制阀二者并联；第二分路，第二分路的两端与第一换热管路连通，并且与循环控制阀和第二循环泵二者并联。
8.在一个示例性实施例中，循环泵组件还包括至少一个单向阀，第一分路和/或第二分路上设置有单向阀。
9.在一个示例性实施例中，稳压补液组件包括：主路，主路与第二换热管路连通，并能够与外部供液管路连通；储液箱，储液箱的两个连通口分别通过第一连通管路和第二连通管路与主路连通，并且第一连通管路与主路之间的连接处相比于第二连通管路与主路之间的连接处靠近第二换热管路；补液泵，补液泵位于主路上，并与储液箱并联。
10.在一个示例性实施例中，稳压补液组件还包括补液控制阀，主路上位于第一连通
管路与第二换热管路之间的节段上、第二连通管路上二者中的至少一处设置有补液控制阀。
11.在一个示例性实施例中，稳压补液组件还包括泄压控制阀，泄压控制阀位于第一连通管路上。
12.在一个示例性实施例中，沿介质在第二换热管路中的流动方向，中间换热器、稳压补液组件和循环泵组件依次设置。
13.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括：入口压力检测件，入口压力检测件位于第二换热管路的入口端，并能够检测第二换热管路入口处的压力情况；出口压力检测件，出口压力检测件位于第二换热管路的出口端，并能够检测第二换热管路出口处的压力情况。
14.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括：定压压力检测件，定压压力检测件位于循环泵组件的入口端，并能够检测循环泵组件的入口端的压力情况。
15.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括：第一控制阀，第一控制阀位于第一换热管路上，并能够控制第一换热管路的通断和流量；出口温度检测件，出口温度检测件位于第二换热管路的出口端，并能够检测第二换热管路出口处的温度情况。
16.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括安全阀和膨胀罐，安全阀和膨胀罐均与第二换热管路连通。
17.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括过滤组件，第一换热管路和/或第二换热管路设置有过滤组件。
18.在一个示例性实施例中，过滤组件包括过滤支路和连通支路，过滤支路和连通支路并联设置，过滤支路和连通支路上均设置有过滤控制阀。
19.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括：流量检测件，第一换热管路和/或第二换热管路上设置有流量检测件；和/或温度检测件，第一换热管路和/或第二换热管路上设置有温度检测件；和/或自动排气阀，第一换热管路和/或第二换热管路上设置有自动排气阀；和/或缓冲罐，第一换热管路和/或第二换热管路上设置有缓冲罐；和/或排液管路，排液管路与第一换热管路和/或第二换热管路连通；和/或储液箱溢水管，储液箱溢水管与稳压补液组件连通。
20.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热系统还包括旁通支路，旁通支路的两端均与第一换热管路连通，并且旁通支路相对于中间换热器、循环泵组件和稳压补液组件三者并联。
21.根据本技术的另一个实施例，提供了一种服务器，包括上述的数据中心液冷换热系统。
22.根据本技术的另一个实施例，提供了一种数据中心液冷换热方法，采用上述的数据中心液冷换热系统，数据中心液冷换热方法包括循环泵系统控制过程，循环泵系统控制过程包括：循环泵组件根据第二换热管路的压差和流量情况控制循环控制阀的状态，以改变循环泵之间的串并联关系；当第二换热管路的压差小于等于预定压差，且流量小于等于预定流量时，循环控制阀关闭，循环泵之间并联，至少一个循环泵关闭；当第二换热管路的压差小于等于预定压差，且流量大于预定流量时，循环控制阀关闭，循环泵之间并联，循环泵开启；当第二换热管路的压差大于预定压差，且流量大于预定流量时，循环控制阀打开，
循环泵之间串联，循环泵开启。
23.在一个示例性实施例中，当第二换热管路的压差小于等于预定压差，且流量小于等于预定流量，循环控制阀关闭，循环泵之间并联时，各循环泵之间切换开启。
24.在一个示例性实施例中，循环泵系统控制过程还包括：根据入口压力检测件和出口压力检测件检测的压力值计算得到第二换热管路的压差。
25.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热方法还包括稳压补液系统控制过程，稳压补液系统控制过程包括：自动补液时，补液控制阀打开，当定压压力检测件检测的压力值小于预定定压压力时，补液泵开启并将储液箱内的介质泵入第二换热管路，直到定压压力检测件检测的压力值大于等于预定定压压力时，补液泵关闭。
26.在一个示例性实施例中，稳压补液系统控制过程还包括：当定压压力检测件检测的压力值大于预定泄压压力时，泄压控制阀打开，第二换热管路内的介质通入至储液箱。
27.在一个示例性实施例中，稳压补液系统控制过程还包括：当由外部向储液箱补液时，补液控制阀关闭，主路与外部供液管路连通后，泄压控制阀打开，补液泵开启，补液泵将外部介质泵入储液箱。
28.在一个示例性实施例中，稳压补液系统控制过程还包括：当由外部向第二换热管路补液时，主路上的补液控制阀打开，第二连通管路上的补液控制阀和泄压控制阀均关闭，主路与外部供液管路连通后，补液泵开启，补液泵将外部介质泵入第二换热管路。
29.在一个示例性实施例中，数据中心液冷换热方法还包括二次侧供液温度控制过程，二次侧供液温度控制过程包括：当出口温度检测件检测的温度值大于预定温度时，第一控制阀的开度增大；当出口温度检测件检测的温度值小于预定温度时，第一控制阀的开度减小；当出口温度检测件检测的温度值等于预定温度时，第一控制阀的开度保持不变。
30.通过本技术，通过将循环泵组件设置有多个循环泵和循环控制阀，循环控制阀的打开和关闭能够改变循环泵之间的串并联关系，从而使得循环泵之间的配合关系可以根据需要相应改变。小压差，小流量时，一台循环泵即可满足压差、流量要求，此时可以仅开启一台循环泵，其他循环泵可以关闭；而大流量时，一台循环泵已达到最高频率还无法满足流量需求，此时可以通过循环控制阀将各循环泵之间形成并联的配合关系，然后将循环泵开启，循环泵产生并联效果从而达到所需压差和流量；而当大压差时，一台循环泵无法满足预定压差，此时循环控制阀将各循环泵之间形成串联的配合关系，通过循环泵的串联效果达到所需的大压差。上述设置方式通过串并联配合方式的优化调整，在保证常规系统运行范围需求以及高可靠性的同时，拓宽的系统的使用场景；可满足与常规系统同样流量但更大压差的需求；也可满足与常规系统同样压差但更大流量的需求。对应于实际数据中心场景，则可覆盖更大阻力的液冷服务器或二次环网管路更长，服务器机房比中间换热系统所在楼层高很多的情况，使设备适用性更加广泛。同时，稳压补液组件设计简化，功能完备。
附图说明
31.图1是根据本技术实施例一的数据中心液冷换热系统的结构示意图；
32.图2是根据本技术实施例二的数据中心液冷换热系统的结构示意图；
33.图3是根据本技术实施例三的数据中心液冷换热系统的结构示意图；
34.图4是根据本技术实施例五的数据中心液冷换热系统的结构示意图。
35.其中，上述附图包括以下附图标记：
36.10、第一换热管路；20、第二换热管路；30、中间换热器；40、循环泵组件；41、循环泵；42、循环控制阀；43、第一分路；44、第二分路；45、单向阀；50、稳压补液组件；51、主路；52、储液箱；53、第一连通管路；54、第二连通管路；55、补液泵；56、补液控制阀；57、泄压控制阀；60、入口压力检测件；70、出口压力检测件；80、定压压力检测件；90、第一控制阀；100、出口温度检测件；110、安全阀；120、膨胀罐；130、过滤组件；131、过滤支路；132、连通支路；140、流量检测件；150、温度检测件；160、自动排气阀；170、缓冲罐；180、旁通支路。
具体实施方式
37.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术的实施例。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
39.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
40.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
41.为了解决相关技术中双泵并联的方式无法满足场景需求的问题，本技术实施例提供了一种数据中心液冷换热系统、服务器和数据中心液冷换热方法。其中，服务器具有下述的数据中心液冷换热系统。
42.实施例一
43.如图1所示的一种数据中心液冷换热系统，包括第一换热管路10、第二换热管路20、中间换热器30、循环泵组件40和稳压补液组件50，第一换热管路10和第二换热管路20均与中间换热器30连通，第一换热管路10和第二换热管路20通过中间换热器30进行换热；循环泵组件40设置在第二换热管路20上，循环泵组件40包括多个循环泵41和循环控制阀42，循环控制阀42用于控制循环泵41之间的串并联关系；稳压补液组件50与第二换热管路20连通，稳压补液组件50用于对第二换热管路20加压或减压。
44.本实施例通过将循环泵组件40设置有多个循环泵41和循环控制阀42，循环控制阀42的打开和关闭能够改变循环泵41之间的串并联关系，从而使得循环泵41之间的配合关系可以根据需要相应改变。小压差，小流量时，一台循环泵41即可满足压差、流量要求，此时可以仅开启一台循环泵41，其他循环泵41可以关闭；而大流量时，一台循环泵41已达到最高频率还无法满足流量需求，此时可以通过循环控制阀42将各循环泵41之间形成并联的配合关系，然后将循环泵41开启，循环泵41产生并联效果从而达到所需压差和流量；而当大压差时，一台循环泵41无法满足预定压差，此时循环控制阀42将各循环泵41之间形成串联的配合关系，通过循环泵41的串联效果达到所需的大压差。上述设置方式通过串并联配合方式的优化调整，在保证常规系统运行范围需求以及高可靠性的同时，拓宽的系统的使用场景；可满足与常规系统同样流量但更大压差的需求；也可满足与常规系统同样压差但更大流量的需求。对应于实际数据中心场景，则可覆盖更大阻力的液冷服务器或二次环网管路更长，
服务器机房比中间换热系统所在楼层高很多的情况，使设备适用性更加广泛。同时，稳压补液组件50设计简化，功能完备。
45.本实施例以循环泵41设置有两个为例进行说明，两个循环泵41分别为第一循环泵和第二循环泵，由于循环控制阀42需要改变两个循环泵41的串并联关系，因而循环控制阀42设置有一个，并且设置在第一循环泵和第二循环泵之间，从而形成第一循环泵、循环控制阀42和第二循环泵依次设置在第二换热管路20上的结构形式。
46.在此基础上，为了实现串并联的切换，本实施例的循环泵组件40还包括第一分路43和第二分路44，第一分路43的两端与第一换热管路10连通，并且与第一循环泵和循环控制阀42二者并联；第二分路44的两端与第一换热管路10连通，并且与循环控制阀42和第二循环泵二者并联。也就是说，第一分路43的两端与第二换热管路20之间形成两个连通点，第一循环泵和循环控制阀42位于第二换热管路20上对应于第一分路43的两个连通点之间的节段内。同样地，第二分路44的两端与第二换热管路20之间也形成两个连通点，第二循环泵和循环控制阀42位于第二换热管路20上对应于第二分路44的两个连通点之间的节段内，这样，配合循环控制阀42设置在第一循环泵和第二循环泵之间的设置，即可使得通过改变循环控制泵的启闭实现改变第一循环泵和第二循环泵之间的串并联关系的效果。
47.需要说明的是，上述循环泵41的具体设置数量以及设置方式等均可以根据需要进行调整，例如设置更多个循环泵41、更多条分路以及更多个循环控制阀42等，相应的管路也可以调整设置，只要能够实现循环控制阀42的启闭控制循环泵41之间的串并联关系即可。同时，串并联关系的改变也不必是所有循环泵41均进行改变，可以是部分循环泵41的串并联关系改变，还有部分循环泵41的串并联关系始终不变。
48.在本实施例中，循环泵组件40还包括至少一个单向阀45，第一分路43和/或第二分路44上设置有单向阀45。由于本实施例设置有两条分路，因而设置有两个单向阀45，第一分路43和第二分路44上分别设置有一个单向阀45，单向阀45能够控制介质的流动方向，使得介质只能够由第二换热管路20的入口端向出口端流动，无法反向流动，保证整体的介质流动效果。
49.在本实施例中，稳压补液组件50包括主路51、储液箱52和补液泵55，主路51与第二换热管路20连通，并能够与外部供液管路连通；储液箱52的两个连通口分别通过第一连通管路53和第二连通管路54与主路51连通，并且第一连通管路53与主路51之间的连接处相比于第二连通管路54与主路51之间的连接处靠近第二换热管路20；补液泵55位于主路51上，并与储液箱52并联。这样，当需要补液时，可以改变第一连通管路53、第二连通管路54、主路51之间的连通状态，从而使得补液泵55能够将储液箱52内的液体泵入到第二换热管路20内，实现第二换热管路20的稳压和补液。同时由于主路51远离第二换热管路20的一端能够与外部供液管路连通，从而使得稳压补液组件50还能够实现外部向第二换热管路20供液或者外部向储液箱52补液等操作，使得稳压补液组件50的设计简化、功能完备。
50.在本实施例中，稳压补液组件50还包括补液控制阀56，主路51上位于第一连通管路53与第二换热管路20之间的节段上、第二连通管路54上二者中的至少一处设置有补液控制阀56。本实施例设置有两个补液控制阀56，两个补液控制阀56为手动阀，并且二者在系统正常使用时为常开状态。两个补液控制阀56中的其中一个设置在第二连通管路54上，另一个设置在主路51上，并且是位于第一连通管路53与主路51之间的连通点和主路51与第二换
热管路20之间的连通点之间，即设置在主路51上流入第二换热管路20的必经节段上。一般而言，两个补液控制阀56是同步动作，即同时打开或者同时关闭，而在外界向储液箱52补液时，两个补液控制阀56才是不同步的状态，这样，通过补液控制阀56的配合既能够实现自动控制时通过储液箱52向第二换热管路20中的补液，又能够实现外部向储液箱52的补液，还能够实现外部直接向第二换热管路20的补液，一举多得。
51.在本实施例中，除了上述的补液控制阀56，稳压补液组件50还包括泄压控制阀57，泄压控制阀57位于第一连通管路53上。泄压控制阀57的使用场景与补液控制阀56相反，补液控制阀56是用于控制向第二换热管路20内补液，而泄压控制阀57则是用于控制第二换热管路20内的介质排出，也就是说，当第二换热管路20内的压力过大时，可以打开泄压控制阀57，第二换热管路20内的介质即可经过泄压控制阀57流入到储液箱52内，从而实现泄压，保证安全性。
52.上述的补液泵55可以仅设置一个，通过一个补液泵55即可实现多个功能。这样，仅采用单个补液泵55以及更少的阀件，即可实现所有场景的稳压补液功能，既能保证现有稳压补液的可靠性，又简化了系统结构设计，运维方便，成本更优。
53.在本实施例中，稳压补液组件50、循环泵组件40均设置在第二换热管路20的下游，即沿介质在第二换热管路20中的流动方向，中间换热器30、稳压补液组件50和循环泵组件40依次设置，这样，介质经过中间换热器30进行换热后才会经过稳压补液组件50与第二换热管路20的连通处、循环泵组件40等。当然，也可以将稳压补液组件50、循环泵组件40等组件中的一者或者多者设置在第二换热管路20的上游，例如，沿介质在第二换热管路20中的流动方向，循环泵组件40、稳压补液组件50和中间换热器30依次设置，此时可使客户端压力并非系统中最大压力点，对客户产生适当的保护。或者可以将稳压补液组件50、循环泵组件40的位置互换，等等其他排布方式。
54.在本实施例中，数据中心液冷换热系统还包括入口压力检测件60和出口压力检测件70，入口压力检测件60和出口压力检测件70的具体类型可以根据需要设置，本实施例采用压力传感器，入口压力检测件60位于第二换热管路20的入口端，并能够检测第二换热管路20入口处的压力情况；出口压力检测件70位于第二换热管路20的出口端，并能够检测第二换热管路20出口处的压力情况。这样，根据入口压力检测件60和出口压力检测件70二者检测得到的压力值进行差值计算即可得到第二换热管路20两端之间的压差，根据压差即可对循环泵组件40进行相应控制，使得循环泵41之间的串并联关系能够满足要求。
55.在本实施例中，数据中心液冷换热系统还包括定压压力检测件80，定压压力检测件80也可以采用压力传感器，定压压力检测件80位于循环泵组件40的入口端，也就是位于稳压补液组件50和第二换热管路20之间的连通点与循环泵组件40之间的节段上，定压压力检测件80能够检测循环泵组件40的入口端的压力情况，从而可以根据循环组件入口端的压力情况判断第二换热管路20是否需要补液，从而自动控制稳压补液组件50的补液与否。
56.在本实施例中，数据中心液冷换热系统还包括第一控制阀90和出口温度检测件100，第一控制阀90为自动阀，其位于第一换热管路10上，并能够控制第一换热管路10的通断和流量。而出口温度检测件100可以采用温度传感器，其位于第二换热管路20的出口端，从而能够检测第二换热管路20出口处的温度情况。这样，可以根据出口温度检测件100检测得到的温度判断第二换热管路20的温度，也就是得到第二换热管路20的换热状态，而后即
可根据换热状态对第一换热管路10上的第一控制阀90进行开度控制，也就控制了第一控制阀90的流量，从而控制第一换热管路10与第二换热管路20之间的换热情况，保证第二换热管路20换热后的温度满足要求。
57.在本实施例中，数据中心液冷换热系统还包括安全阀110和膨胀罐120，安全阀110和膨胀罐120均与第二换热管路20连通，本实施例设置在稳压补液组件50与第二换热管路20的连通点处，这样，安全阀110和膨胀罐120可以进一步保证系统整体的安全性。需要说明的是，前述的泄压控制阀57也用于保证系统的安全性，其与安全阀110形成双重保护的作用，即泄压控制阀57为第一重保护，安全阀110为第二重保护，从而确保系统的安全。
58.本实施例还提供了一种数据中心液冷换热方法，采用上述的数据中心液冷换热系统，数据中心液冷换热方法包括循环泵系统控制过程，循环泵系统控制过程包括：循环泵组件40根据第二换热管路20的压差和流量情况控制循环控制阀42的状态，以改变循环泵41之间的串并联关系；当第二换热管路20的压差小于等于预定压差，且流量小于等于预定流量时，循环控制阀42关闭，循环泵41之间并联，至少一个循环泵41关闭；当第二换热管路20的压差小于等于预定压差，且流量大于预定流量时，循环控制阀42关闭，循环泵41之间并联，循环泵41开启；当第二换热管路20的压差大于预定压差，且流量大于预定流量时，循环控制阀42打开，循环泵41之间串联，循环泵41开启。
59.以本实施例设置有两个循环泵41为例，当面对小压差、小流量的情况时，由系统通过判断可以由一台循环泵41满足设定压差，且流量需求也能够由一台循环泵41覆盖，此时可以控制仅开启一台循环泵41；当面对小压差、大流量的情况时，由系统通过判断可以由一台循环泵41满足设定压差，但此时该循环泵41已达到最高频率还无法满足流量需求，此时系统控制两台循环泵41同时开启，使两台循环泵41产生并联效果从而达到所需的压差和流量；当面对大压差的情况时，由当系统通过判断一台循环泵41无法满足设定压差，则此时系统控制两台循环泵41同时开启，使两台循环泵41产生串联效果达到所需的大压差。
60.通过前述的数据中心液冷换热系统配合上述的数据中心液冷换热方法，使其在保证常规系统运行范围需求以及高可靠性的同时，拓宽的系统的使用场景；可满足与常规系统同样流量但更大压差的需求；也可满足与常规系统同样压差但更大流量的需求。
61.进一步而言，当第二换热管路20的压差小于等于预定压差，且流量小于等于预定流量，循环控制阀42关闭，循环泵41之间并联时，各循环泵41之间切换开启。以本实施例设置有两个循环泵41为例，即为第一循环泵和第二循环泵之间可以依次开启、交替运行，形成定期切换运行的模式。这样两个循环泵41可以交替进行工作，一方面可以保证循环泵41的状态，延长使用寿命，另一方面可以避免一个循环泵41故障对生产产生影响。
62.在本实施例中，循环泵系统控制过程还包括：根据入口压力检测件60和出口压力检测件70检测的压力值计算得到第二换热管路20的压差。同时，可以根据流量检测件140检测第二换热管路20的流量情况。
63.在本实施例中，数据中心液冷换热方法还包括稳压补液系统控制过程，稳压补液系统控制过程包括：自动补液时，补液控制阀56打开，当定压压力检测件80检测的压力值小于预定定压压力时，补液泵55开启并将储液箱52内的介质泵入第二换热管路20，直到定压压力检测件80检测的压力值大于等于预定定压压力时，补液泵55关闭。
64.稳压补液系统控制过程还包括：在自动补液时，当定压压力检测件80检测的压力
值大于预定泄压压力时，泄压控制阀57打开，第二换热管路20内的介质通入至储液箱52。
65.稳压补液系统控制过程还包括：当由外部向储液箱52补液时，补液控制阀56关闭，主路51与外部供液管路连通后，泄压控制阀57打开，补液泵55开启，补液泵55将外部介质泵入储液箱52。
66.稳压补液系统控制过程还包括：当由外部向第二换热管路20补液时，主路51上的补液控制阀56打开，第二连通管路54上的补液控制阀56和泄压控制阀57均关闭，主路51与外部供液管路连通后，补液泵55开启，补液泵55将外部介质泵入第二换热管路20。
67.以本实施例的具体结构为例，上述的稳压补液系统控制过程主要包括以下三个方面，
68.第一方面为自动控制：通常情况下当机组自动运行时，两个补液控制阀56均为常开状态，此时主路51与外部供液管路之间断开。当控制系统通过定压压力检测件80检测到此时的压力值小于预定定压压力的设定值时，说明系统压力不足，需要补液，则补液泵55开启，此时补液泵55从储液箱52吸液并向第二换热管路20补液；当此时的压力值大于等于预定定压压力的设定值时，说明不需要向第二换热管路20进行补液，补液泵55关闭。在补液泵55关闭后，在自动运行过程中，当压力波动并增大到大于预定泄压压力时，说明第二换热管路20的压力过大，有安全风险，则打开泄压控制阀57，此时第二换热管路20内的介质向储液箱52释放一部分，直到系统压力下降到预定定压压力附近，此时泄压控制阀57关闭。系统通过以上操作实现自动稳压补液功能。
69.第二方面为由外部向储液箱52补液：当由外部向储液箱52补液时，需先手动操作关闭两个补液控制阀56，并将主路51与外部供液管路连通后，再打开补液泵55和泄压控制阀57，实现储液箱52的补液需求。
70.第三方面为由外部向系统即向第二换热管路20补液：当由外部向第二换热管路20补液时，需手动操作关闭第二连通管路54上的补液控制阀56，并打开主路51上的补液控制阀56，泄压控制阀57保持关闭，将主路51与外部供液管路连通后，通过控制器手动模式打开补液泵55，实现外部向系统补液的需求。
71.通过上述三个方面可以实现稳压补液组件50向系统补液的功能，同时还能够实现向储液箱52补液以及直接向第二换热管路20补液的功能，并且稳压补液组件50结构结构简单，设计简化，降低复杂程度，而且功能完备。
72.在本实施例中，数据中心液冷换热方法还包括二次侧供液温度控制过程，二次侧供液温度控制过程包括：当出口温度检测件100检测的温度值大于预定温度时，第一控制阀90的开度增大；当出口温度检测件100检测的温度值小于预定温度时，第一控制阀90的开度减小；当出口温度检测件100检测的温度值等于预定温度时，第一控制阀90的开度保持不变。
73.通过上述二次侧供液温度控制过程可使得一次侧的第一换热管路10可以根据二次侧的第二换热管路20的温度情况对自身的状态进行调整，从而实现达到所需的供液温度，实现二次侧温度的调节。在实际控制过程中可通过pid算法精确控制第一控制阀90的开度从而准确达到所需的供液温度，实现二次侧温度的调节。
74.通过上述整体的结构和方法两个方面的优化调整，在保证常规系统运行范围需求以及高可靠性的同时，拓宽的系统的使用场景；可满足与常规系统同样流量但更大压差的
需求；也可满足与常规系统同样压差但更大流量的需求。对应于实际数据中心场景，则可覆盖更大阻力的液冷服务器或二次环网管路更长，服务器机房比中间换热系统所在楼层高很多的情况，使设备适用性更加广泛。而且能够实现多种功能，满足多种需求，同时整体结构简单，复杂程度第，有利于降低成本，方便运维。
75.实施例二
76.与实施例一的区别在于，本实施例的数据中心液冷换热系统还包括过滤组件130。
77.可选地，第一换热管路10和/或第二换热管路20设置有过滤组件130。如图2所示，本实施例在第一换热管路10和第二换热管路20上均设置有过滤组件130，过滤组件130能够对管路内的介质进行过滤，从而保证介质的纯净性，进而保证换热效果。当然，也可以仅在第一换热管路10和第二换热管路20中的一者上设置过滤组件130。
78.本实施例的过滤组件130包括过滤支路131和连通支路132，其中，过滤支路131和连通支路132的两端均与所在的换热管路连通，而过滤支路131和连通支路132二者并联设置，过滤支路131和连通支路132上均设置有过滤控制阀。这样，当需要过滤时，将过滤支路131上的过滤控制阀打开、连通支路132上的过滤控制阀关闭，即可使得介质经过过滤支路131及其上设置的过滤器等部件，实现对介质的过滤，而不需要过滤时，或者过滤支路131需要检修维护等，可以将过滤支路131上的过滤控制阀关闭、连通支路132上的过滤控制阀打开，此时换热管路内的介质可以正常流动，从而可以按需过滤，同时还可以在不影响正常工作的情况下实现在线维护，避免停机维护等情况，提高工作效率。
79.除了仅在过滤支路131上设置过滤器的方式外，也可以在连通支路132上设置过滤器，即设置两条完全相同且并联配合的支路，正常工作时，可以两条支路同时使用或者仅使用其中一条支路，当一条支路需要维护时，将该支路关闭并将另一条支路打开即可对需要维护的支路进行维护。
80.当然，过滤组件130的具体设置方式不局限于本实施例上述的设置方式，其可以根据需要相应调整，并联设置的支路数量也可以根据需要相应增加。
81.实施例三
82.与实施例二的不同之处在于，本实施例的数据中心液冷换热系统还包括流量检测件140、温度检测件150、自动排气阀160和缓冲罐170，第一换热管路10和/或第二换热管路20上设置有流量检测件140；第一换热管路10和/或第二换热管路20上设置有温度检测件150；第一换热管路10和/或第二换热管路20上设置有自动排气阀160；第一换热管路10和/或第二换热管路20上设置有缓冲罐170。
83.如图3所示，本实施例在第一换热管路10和第二换热管路20上均设置有流量检测件140和温度检测件150，流量检测件140、温度检测件150可以根据需要采用流量传感器、温度传感器，这样不仅可实现通过流量设定控制循环泵41的输出转速，还可以计算系统换热量为客户提供参考。由于前述的实施例在第二换热管路20的出口端设置有出口温度检测件100，因而该位置可以不必额外设置温度检测件150，可采用出口温度检测件100对出口端进行温度检测。
84.本实施例在第一换热管路10和第二换热管路20上均单独设置有自动排气阀160，同时仅在第二换热管路20上设置有缓冲罐170，缓冲罐170上也设置有自动排气阀160，从而可以减少由于系统内部气体的存在而导致的气蚀、系统波动或噪声等问题。
85.当然，上述流量检测件140、温度检测件150、自动排气阀160和缓冲罐170的具体设置与否、设置位置、设置数量等均可以根据需要相应调整，不局限于本实施例的方案。
86.实施例四
87.与实施例三的不同之处在于，本实施例的数据中心液冷换热系统还包括排液管路和储液箱溢水管，排液管路与第一换热管路10和/或第二换热管路20连通；储液箱溢水管与稳压补液组件50连通。排液管路具体可以包括自动控制的管路或者手动控制的管路，从而实现对各种管路的控制和维护。储液箱溢水管可以避免储液箱52内补液过多产生安全风险等情况，保证安全性。
88.实施例五
89.与实施例三的不同之处在于，本实施例的数据中心液冷换热系统还包括旁通支路180。
90.如图4所示，在本实施例中，旁通支路180的两端均与第一换热管路10连通，并且旁通支路180相对于中间换热器30、循环泵组件40和稳压补液组件50三者并联。也就是说，沿介质在第二换热管路20中的流向，旁通支路180与第二换热管路20的一个连通点位于中间换热器30的入口侧，而旁通支路180与第二换热管路20的另一个连通点位于循环泵组件40的出口侧，这样，旁通支路180几乎可以直接将第二换热管路20的入口端和出口端连通，使得介质可以不经过中间换热器30、稳压补液组件50和循环泵组件40。旁通支路180上可以设置控制阀，用于调节旁通支路180的开闭以及打开时的开度，从而可以实现对循环泵41的保护和系统压差的精确控制。旁通支路180与其他组件、部件，例如过滤组件130、出口压力检测件70、温度检测件150等之间的位置关系可以根据需要进行调整。
91.同时，还可以在第二换热管路20上串联调节阀，进而进一步减小用户所需的供回液压差，使系统压差调节范围更广。
92.上述实施例中的控制阀、调节阀等阀门可以根据需要采用电磁阀、电动球阀等。上述实施例中的多个指的是至少两个。
93.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
94.1、解决了相关技术中双泵并联的方式无法满足场景需求的问题；
95.2、通过串并联配合方式的优化调整，在保证常规系统运行范围需求以及高可靠性的同时，拓宽的系统的使用场景；
96.3、可满足与常规系统同样流量但更大压差的需求；
97.4、可满足与常规系统同样压差但更大流量的需求；
98.5、实现稳压补液组件向系统补液的功能，同时还能够实现向储液箱补液以及直接向第二换热管路补液的功能；
99.6、稳压补液组件结构结构简单，降低复杂程度；
100.7、可实现二次侧温度的调节。
101.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
102.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
103.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
104.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种数据中心液冷换热系统，其特征在于，包括：第一换热管路(10)；第二换热管路(20)；中间换热器(30)，所述第一换热管路(10)和所述第二换热管路(20)均与所述中间换热器(30)连通，所述第一换热管路(10)和所述第二换热管路(20)通过所述中间换热器(30)进行换热；循环泵组件(40)，所述循环泵组件(40)设置在所述第二换热管路(20)上，所述循环泵组件(40)包括多个循环泵(41)和循环控制阀(42)，所述循环控制阀(42)用于控制所述循环泵(41)之间的串并联关系；稳压补液组件(50)，所述稳压补液组件(50)与所述第二换热管路(20)连通，所述稳压补液组件(50)用于对所述第二换热管路(20)加压或减压。2.根据权利要求1所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所有所述循环泵(41)包括第一循环泵和第二循环泵，所述第一循环泵、所述循环控制阀(42)和所述第二循环泵依次设置在所述第二换热管路(20)上，所述循环泵组件(40)还包括：第一分路(43)，所述第一分路(43)的两端与所述第一换热管路(10)连通，并且与所述第一循环泵和所述循环控制阀(42)二者并联；第二分路(44)，所述第二分路(44)的两端与所述第一换热管路(10)连通，并且与所述循环控制阀(42)和所述第二循环泵二者并联。3.根据权利要求2所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述循环泵组件(40)还包括至少一个单向阀(45)，所述第一分路(43)和/或所述第二分路(44)上设置有所述单向阀(45)。4.根据权利要求1所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述稳压补液组件(50)包括：主路(51)，所述主路(51)与所述第二换热管路(20)连通，并能够与外部供液管路连通；储液箱(52)，所述储液箱(52)的两个连通口分别通过第一连通管路(53)和第二连通管路(54)与所述主路(51)连通，并且所述第一连通管路(53)与所述主路(51)之间的连接处相比于所述第二连通管路(54)与所述主路(51)之间的连接处靠近所述第二换热管路(20)；补液泵(55)，所述补液泵(55)位于所述主路(51)上，并与所述储液箱(52)并联。5.根据权利要求4所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述稳压补液组件(50)还包括补液控制阀(56)，所述主路(51)上位于所述第一连通管路(53)与所述第二换热管路(20)之间的节段上、所述第二连通管路(54)上二者中的至少一处设置有所述补液控制阀(56)。6.根据权利要求4所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述稳压补液组件(50)还包括泄压控制阀(57)，所述泄压控制阀(57)位于所述第一连通管路(53)上。7.根据权利要求1所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，沿介质在所述第二换热管路(20)中的流动方向，所述中间换热器(30)、所述稳压补液组件(50)和所述循环泵组件(40)依次设置。8.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括：
入口压力检测件(60)，所述入口压力检测件(60)位于所述第二换热管路(20)的入口端，并能够检测所述第二换热管路(20)入口处的压力情况；出口压力检测件(70)，所述出口压力检测件(70)位于所述第二换热管路(20)的出口端，并能够检测所述第二换热管路(20)出口处的压力情况。9.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括：定压压力检测件(80)，所述定压压力检测件(80)位于所述循环泵组件(40)的入口端，并能够检测所述循环泵组件(40)的入口端的压力情况。10.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括：第一控制阀(90)，所述第一控制阀(90)位于所述第一换热管路(10)上，并能够控制所述第一换热管路(10)的通断和流量；出口温度检测件(100)，所述出口温度检测件(100)位于所述第二换热管路(20)的出口端，并能够检测所述第二换热管路(20)出口处的温度情况。11.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括安全阀(110)和膨胀罐(120)，所述安全阀(110)和所述膨胀罐(120)均与所述第二换热管路(20)连通。12.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括过滤组件(130)，所述第一换热管路(10)和/或所述第二换热管路(20)设置有所述过滤组件(130)。13.根据权利要求12所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述过滤组件(130)包括过滤支路(131)和连通支路(132)，所述过滤支路(131)和所述连通支路(132)并联设置，所述过滤支路(131)和所述连通支路(132)上均设置有过滤控制阀。14.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括：流量检测件(140)，所述第一换热管路(10)和/或所述第二换热管路(20)上设置有所述流量检测件(140)；和/或温度检测件(150)，所述第一换热管路(10)和/或所述第二换热管路(20)上设置有所述温度检测件(150)；和/或自动排气阀(160)，所述第一换热管路(10)和/或所述第二换热管路(20)上设置有所述自动排气阀(160)；和/或缓冲罐(170)，所述第一换热管路(10)和/或所述第二换热管路(20)上设置有所述缓冲罐(170)；和/或排液管路，所述排液管路与所述第一换热管路(10)和/或所述第二换热管路(20)连通；和/或储液箱溢水管，所述储液箱溢水管与所述稳压补液组件(50)连通。15.根据权利要求1至7中任一项所述的数据中心液冷换热系统，其特征在于，所述数据中心液冷换热系统还包括旁通支路(180)，所述旁通支路(180)的两端均与所述第一换热管路(10)连通，并且所述旁通支路(180)相对于所述中间换热器(30)、所述循环泵组件(40)和
所述稳压补液组件(50)三者并联。16.一种服务器，其特征在于，包括权利要求1至15中任一项所述的数据中心液冷换热系统。17.一种数据中心液冷换热方法，其特征在于，采用权利要求1至15中任一项所述的数据中心液冷换热系统，所述数据中心液冷换热方法包括循环泵系统控制过程，所述循环泵系统控制过程包括：循环泵组件(40)根据第二换热管路(20)的压差和流量情况控制循环控制阀(42)的状态，以改变循环泵(41)之间的串并联关系；当所述第二换热管路(20)的压差小于等于预定压差，且流量小于等于预定流量时，所述循环控制阀(42)关闭，所述循环泵(41)之间并联，至少一个所述循环泵(41)关闭；当所述第二换热管路(20)的压差小于等于预定压差，且流量大于预定流量时，所述循环控制阀(42)关闭，所述循环泵(41)之间并联，所述循环泵(41)开启；当所述第二换热管路(20)的压差大于预定压差，且流量大于预定流量时，所述循环控制阀(42)打开，所述循环泵(41)之间串联，所述循环泵(41)开启。18.根据权利要求17所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，当所述第二换热管路(20)的压差小于等于预定压差，且流量小于等于预定流量，所述循环控制阀(42)关闭，所述循环泵(41)之间并联时，各所述循环泵(41)之间切换开启。19.根据权利要求17所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，所述循环泵系统控制过程还包括：根据入口压力检测件(60)和出口压力检测件(70)检测的压力值计算得到所述第二换热管路(20)的压差。20.根据权利要求17至19中任一项所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，所述数据中心液冷换热方法还包括稳压补液系统控制过程，所述稳压补液系统控制过程包括：自动补液时，补液控制阀(56)打开，当定压压力检测件(80)检测的压力值小于预定定压压力时，补液泵(55)开启并将储液箱(52)内的介质泵入所述第二换热管路(20)，直到所述定压压力检测件(80)检测的压力值大于等于预定定压压力时，所述补液泵(55)关闭。21.根据权利要求20所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，所述稳压补液系统控制过程还包括：当所述定压压力检测件(80)检测的压力值大于预定泄压压力时，泄压控制阀(57)打开，所述第二换热管路(20)内的介质通入至所述储液箱(52)。22.根据权利要求20所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，所述稳压补液系统控制过程还包括：当由外部向所述储液箱(52)补液时，所述补液控制阀(56)关闭，主路(51)与外部供液管路连通后，泄压控制阀(57)打开，所述补液泵(55)开启，所述补液泵(55)将外部介质泵入所述储液箱(52)。23.根据权利要求20所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，所述稳压补液系统控制过程还包括：当由外部向所述第二换热管路(20)补液时，主路(51)上的补液控制阀(56)打开，第二连通管路(54)上的补液控制阀(56)和泄压控制阀(57)均关闭，所述主路(51)与外部供液管
路连通后，所述补液泵(55)开启，所述补液泵(55)将外部介质泵入所述第二换热管路(20)。24.根据权利要求17至19中任一项所述的数据中心液冷换热方法，其特征在于，所述数据中心液冷换热方法还包括二次侧供液温度控制过程，所述二次侧供液温度控制过程包括：当出口温度检测件(100)检测的温度值大于预定温度时，第一控制阀(90)的开度增大；当所述出口温度检测件(100)检测的温度值小于预定温度时，所述第一控制阀(90)的开度减小；当所述出口温度检测件(100)检测的温度值等于预定温度时，所述第一控制阀(90)的开度保持不变。

技术总结
本申请实施例提供了一种数据中心液冷换热系统、服务器和数据中心液冷换热方法。其中，数据中心液冷换热系统包括：第一换热管路；第二换热管路；中间换热器，第一换热管路和第二换热管路均与中间换热器连通，第一换热管路和第二换热管路通过中间换热器进行换热；循环泵组件，循环泵组件设置在第二换热管路上，循环泵组件包括多个循环泵和循环控制阀，循环控制阀用于控制循环泵之间的串并联关系；稳压补液组件，稳压补液组件与第二换热管路连通，稳压补液组件用于对第二换热管路加压或减压。本申请解决了相关技术中双泵并联的方式无法满足场景需求的问题。场景需求的问题。场景需求的问题。


技术研发人员：郭杰 崔瑞男 冯云奇 李金波
受保护的技术使用者：苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9