[發明專利]一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻系統和方法

在審

• 申請號: 202011218102.2
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112188818A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陳海賢;曹佳培
• 申請（專利權）人: 浙江海虹控股集團有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 孟鵬超

1.一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻系統，其特征在于，所述冷卻系統包括換熱器、循環管路、制冷劑液體緩存罐、制冷劑氣體緩存罐、循環泵、冷卻模塊和制冷劑流體，LNG輸入和天然氣輸出管、循環管路的進出管與換熱器連通，循環管路上還依次串聯制冷劑液體緩存罐、循環泵、冷卻模塊和制冷劑氣體緩存罐，制冷劑流體在循環管路內流動。

2.一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻系統，其特征在于，所述冷卻系統包括第二換熱器、循環管路、第二制冷劑緩存罐A、第二制冷劑緩存罐B、循環泵、冷卻模塊和第二制冷劑流體，LNG輸入和天然氣輸出管、循環管路的進出管與第一換熱器連通，循環管路上依次串聯第二制冷劑緩存罐A、循環泵、第一換熱器和第二制冷劑緩存罐B，第一換熱器置于冷卻模塊內，第二制冷劑流體在循環管路內流動，冷卻模塊內設有第一制冷劑流體。

3.一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的方法，基于權利要求1的冷卻系統，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一、將液化天然氣和制冷劑流體分別通入換熱器內，LNG氣化成天然氣，吸收熱量，制冷劑流體由氣態轉變為液態，相變吸熱；

步驟二、循環泵將液化后的制冷劑流體泵送到數據中心的冷卻模塊中；

步驟三、電子器件浸沒于冷卻模塊中的液體制冷劑流體中，電子器件的發熱使液體制冷劑沸騰氣化；

步驟四、氣化后的制冷劑流體通過循環管路重新進入換熱器內，往復循環。

4.根據權利要求3所述一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的方法，其特征在于，步驟一中的制冷劑流體的沸點為10到70℃。

5.根據權利要求3所述一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的方法，其特征在于，步驟一中的制冷劑流體為二氯三氟乙烷、二氯一氟乙烷和三氯一氟甲烷中的一種或幾種的混合物。

6.根據權利要求5所述一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的方法，其特征在于，步驟一中的制冷劑流體為二氯三氟乙烷，冷卻模塊腔內的壓力為常壓。

7.一種利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻方法，基于權利要求2的冷卻系統，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一、將液化天然氣和第二制冷劑流體分別通入第二換熱器內，LNG氣化成天然氣，吸收熱量，第二制冷劑流體由氣態轉變為液態，相變吸熱；

步驟二、循環泵將液化后的第二制冷劑流體泵送到數據中心的冷卻模塊中的第一換熱器內；

步驟三、電子器件浸沒于冷卻模塊中的第一液體制冷劑流體中，電子器件的發熱使第一液體制冷劑沸騰氣化；

步驟四、冷卻模塊中的第一制冷劑流體氣化后在頂部的第一換熱器外冷凝回到底部第一制冷劑液體中；第一換熱器中的第二制冷劑流體通過循環管路重新進入第二換熱器內，往復循環。

8.根據權利要求6所述的利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻方法，其特征在于，第一制冷劑為二氯三氟乙烷、二氯一氟乙烷、三氯一氟甲烷的一種或其混合物。

9.根據權利要求6所述的利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻方法，其特征在于，第二制冷劑為二氯三氟乙烷、二氯一氟乙烷、三氯一氟甲烷、冷凍鹽水、乙醇水溶液、丙二醇水溶液、甘油水溶液、乙二醇水溶液的一種或其混合物。

10.根據權利要求8或9所述的利用LNG冷量的全浸沒液冷數據中心的冷卻方法，其特征在于，第一制冷劑和第二制冷劑均為二氯三氟乙烷。