本申請(qǐng)一般涉及多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)和配置，更具體地，涉及一種多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)結(jié)合了蒸發(fā)冷卻部件和顯熱冷卻部件，具有增強(qiáng)的效率。

背景技術(shù)：

1、蒸發(fā)冷卻，也稱(chēng)為沼澤冷卻，利用水從液體變?yōu)闅怏w的狀態(tài)變化吸收能量時(shí)發(fā)生的空氣溫度下降。蒸發(fā)冷卻器在數(shù)據(jù)中心很有用，例如，在服務(wù)器或基礎(chǔ)設(shè)施熱負(fù)荷高而且不能頻繁停機(jī)的情況下。此外，蒸發(fā)冷卻器可以以相對(duì)較低的成本來(lái)運(yùn)行。

2、由于數(shù)據(jù)中心使用相對(duì)大量的電力，并且數(shù)據(jù)中心是快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，因此在冷卻此類(lèi)數(shù)據(jù)中心時(shí)需要提高能源效率。蒸發(fā)冷卻因其在提供高效率方面的可靠性而被廣泛采用，與傳統(tǒng)的蒸汽壓縮系統(tǒng)相比，蒸發(fā)冷卻可以節(jié)省大量成本并且相對(duì)降低能源足跡。蒸發(fā)冷卻利用水的汽化潛熱來(lái)實(shí)現(xiàn)接近通過(guò)空氣濕球溫度的水溫降低，同時(shí)增加水分含量并且降低流通的空氣的溫度。然而，這種優(yōu)勢(shì)受到環(huán)境空氣濕度條件的限制，在這方面，其在炎熱干燥的天氣條件下效果最佳，但在沒(méi)有補(bǔ)充冷卻設(shè)備的潮濕氣候下效果不佳。因此，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商需要提高數(shù)據(jù)中心的電力使用效率。應(yīng)通過(guò)采用替代冷卻技術(shù)來(lái)補(bǔ)充或替換現(xiàn)有的冷卻基礎(chǔ)設(shè)施，從而減少冷卻設(shè)備的能耗，從而提高數(shù)據(jù)中心的能源效率。

3、pct/sg2022/05032描述了一種高效的液體冷卻單元，該液體冷卻單元包括冷水生成單元(cgu，cold-water?generation?unit)和主冷卻單元(mcu，main?cooling?unit)，冷水生成單元適于通過(guò)第一氣流從第一室外空氣入口接收室外空氣并且冷卻水，主冷卻單元適于通過(guò)第二氣流從第二室外空氣入口接收室外空氣并且冷卻從第二室外空氣入口接收的室外空氣。冷水生成單元包括第一蒸發(fā)介質(zhì)，第一蒸發(fā)介質(zhì)配置為使蒸發(fā)冷卻水在其中循環(huán)。其中，通過(guò)第一氣流的氣流與通過(guò)第二氣流的氣流分開(kāi)，使得多個(gè)氣流不會(huì)相互混合，并且主冷卻單元和冷水生成單元通過(guò)第一流體流與水管理系統(tǒng)流體連通。雖然這種設(shè)計(jì)有利地提高了能源效率，但是已知設(shè)計(jì)有時(shí)存在來(lái)自熱回收單元的排氣在被送入主冷卻單元或冷水生成單元時(shí)返回的問(wèn)題。因此，需要設(shè)計(jì)一種減少與短路相關(guān)的問(wèn)題、同時(shí)減少整個(gè)系統(tǒng)所占物理空間量的改進(jìn)的液體冷卻裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)第一方面，多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)包括頂部、底部和多個(gè)將頂部連接到底部的側(cè)部。多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)包括：適于接收待冷卻的熱流體的第一流體入口、適于接收第一空氣的第一空氣入口、適于排出第一空氣的第一空氣出口和適于接收第二空氣的第二空氣入口，使得第二空氣在多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)中與第一空氣隔離；適于排出第二空氣的第二空氣出口、熱回收單元、冷水生成單元和主冷卻單元。熱回收單元適于接收來(lái)自主冷卻單元的第二空氣和來(lái)自第一流體入口的流體，并且在第一階段冷卻流體。冷水生成單元適于接收來(lái)自第一空氣入口的第一空氣和來(lái)自熱回收單元的冷卻流體，并且進(jìn)一步在第二階段冷卻流體。主冷卻單元適于接收來(lái)自第二空氣入口的第二空氣、來(lái)自冷水生成單元的進(jìn)一步冷卻流體，并且進(jìn)一步在第三階段冷卻流體。第一空氣入口和第二空氣入口分別位于側(cè)部，第一空氣出口位于頂部。

2、從前述公開(kāi)內(nèi)容和以下對(duì)各種實(shí)施例的更詳細(xì)描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，本申請(qǐng)?jiān)谡舭l(fā)冷卻器技術(shù)方面提供了重大進(jìn)步。在這方面特別重要的是，本申請(qǐng)具有提高能源效率和降低短路風(fēng)險(xiǎn)的潛力，在短路中熱廢氣會(huì)無(wú)意中被重新引入蒸發(fā)冷卻器。鑒于下面提供的詳細(xì)描述，將更好地理解各種實(shí)施例的附加元件和優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，包括頂部、底部和多個(gè)將所述頂部連接到所述底部的側(cè)部；所述多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二空氣出口也位于所述頂部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一空氣出口設(shè)有至少兩個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二空氣出口居中地位于至少兩個(gè)所述第一空氣出口之間的所述頂部。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一空氣出口設(shè)有至少四個(gè)，至少四個(gè)所述第一空氣出口圓周地圍繞所述第二空氣出口定位。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二空氣入口和所述第二空氣出口位于同一所述側(cè)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一空氣入口與所述第二空氣入口位于同一側(cè)部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)部包括第一側(cè)壁和與所述第一側(cè)壁相對(duì)的第二側(cè)壁，所述第一空氣入口和所述第二空氣入口均位于所述第一側(cè)壁上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述頂部包括與至少一個(gè)所述側(cè)部形成銳角的部分，所述第一空氣出口位于所述部分上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述熱回收單元包括第一熱交換器，所述第一熱交換器適于將熱量從第一流體傳遞到所述第二空氣。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷水生成單元包括第一蒸發(fā)介質(zhì)，所述第一蒸發(fā)介質(zhì)適于將熱量從第一流體傳遞到所述第一空氣。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，第一風(fēng)扇的位置比所述第一蒸發(fā)介質(zhì)更靠近所述頂部。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一蒸發(fā)介質(zhì)之后的氣流方向沿向上方向朝向所述頂部。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述主冷卻單元包括第二蒸發(fā)介質(zhì)，所述第二蒸發(fā)介質(zhì)適于將熱量從第一流體傳遞到所述第二空氣。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二蒸發(fā)介質(zhì)之后的氣流方向沿向上方向朝向所述頂部。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)還包括位于所述主冷卻單元中的第二熱交換器，所述第二熱交換器位于所述第二空氣入口和所述第二蒸發(fā)介質(zhì)之間。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)還包括氣流分隔器，所述氣流分隔器將所述第一空氣與所述第二空氣隔開(kāi)和將所述冷水生成單元與所述熱回收單元隔開(kāi)。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)部垂直于所述底部，并且第一熱交換器相對(duì)于所述熱回收單元中的所述側(cè)部成銳角定位。

技術(shù)總結(jié)
一種多級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，包括：接收待冷卻的流體的第一流體入口、接收第一空氣的第一空氣入口、排出第一空氣的第一空氣出口、接收第二空氣的第二空氣入口和排出第二空氣的第二空氣出口。熱回收單元接收來(lái)自主冷卻單元的第二空氣和來(lái)自第一流體入口的流體，并且冷卻處于第一冷卻階段的流體。冷水生成單元接收來(lái)自第一空氣入口的第一空氣和來(lái)自熱回收單元的冷卻流體，并且進(jìn)一步冷卻處于第二冷卻階段的流體。主冷卻單元接收來(lái)自第二空氣入口的第二空氣和來(lái)自冷水生成單元的進(jìn)一步冷卻的流體。第一空氣入口和第二空氣入口位于側(cè)部，第一空氣出口位于頂部。

技術(shù)研發(fā)人員：陳毅豪,李富云,葉樂(lè)利,黃玉君,劉歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新科工程創(chuàng)爍私人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9