本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心散熱，特別涉及一種數(shù)據(jù)中心雙循環(huán)多模式浸沒式相變散熱方法及系統(tǒng)。
背景技術：
1、隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能及5g技術的快速發(fā)展，全球數(shù)據(jù)中心的規(guī)模持續(xù)擴大，服務器集群的密度不斷提升，數(shù)據(jù)中心在運行過程中產(chǎn)生的熱量大幅增加，散熱已成為保障服務器穩(wěn)定運行、維持數(shù)據(jù)中心整體性能的核心環(huán)節(jié)之一。目前，數(shù)據(jù)中心散熱領域已形成多種技術路徑，傳統(tǒng)的風冷和水冷技術在行業(yè)內(nèi)應用廣泛，為早期數(shù)據(jù)中心的散熱提供了基礎保障。近年來，為應對高熱流密度的散熱需求，浸沒式液冷技術逐漸興起并得到推廣，衍生出單相浸沒式液冷、兩相浸沒式液冷以及風冷與液冷結合的混合散熱系統(tǒng)等多種技術方案。這些技術通過不同的傳熱方式實現(xiàn)熱量散發(fā)，其中浸沒式液冷技術憑借與服務器直接接觸的傳熱優(yōu)勢，在高性能計算和高密度數(shù)據(jù)中心場景中展現(xiàn)出良好的應用前景，推動了數(shù)據(jù)中心散熱技術向高效化、低噪化方向發(fā)展。
2、當前數(shù)據(jù)中心散熱技術在實際應用中仍面臨諸多亟待解決的問題：現(xiàn)有散熱方案缺乏對數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度、氣壓、液位等關鍵參數(shù)與服務器負載情況的全面實時監(jiān)測及數(shù)據(jù)整合能力，導致無法精準捕捉實際散熱需求；多數(shù)技術采用單一散熱模式，難以根據(jù)服務器負載的動態(tài)變化靈活調(diào)整散熱方式，在低負載場景下易造成能源浪費，在高負載或高熱流密度場景下又可能出現(xiàn)散熱不及時的情況；冷卻介質(zhì)在散熱過程中的循環(huán)利用機制不夠完善，缺乏高效的閉環(huán)循環(huán)設計，影響散熱效果的穩(wěn)定性；同時，散熱過程中產(chǎn)生的大量余熱未得到有效回收與二次利用，造成能源資源的浪費，不符合數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的發(fā)展需求。這些問題不僅影響數(shù)據(jù)中心的散熱效率和運行穩(wěn)定性，還會增加運營成本，制約數(shù)據(jù)中心向高效、環(huán)保方向發(fā)展。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的一項或多項不足，提供一種數(shù)據(jù)中心雙循環(huán)多模式浸沒式相變散熱方法及系統(tǒng)。
2、本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：
3、提供了一種數(shù)據(jù)中心雙循環(huán)多模式浸沒式相變散熱方法，該方法包括以下步驟：
4、s1.布置監(jiān)測模塊相關部件持續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的溫度、氣壓、液位參數(shù)和服務器負載情況，對收集的參數(shù)數(shù)據(jù)進行實時傳輸和初步整合，剔除異常數(shù)據(jù)以保證準確性；
5、s2.接收整合后的參數(shù)數(shù)據(jù)與服務器負載情況，結合冷卻介質(zhì)熱物性特征判斷散熱需求，適配選定單相循環(huán)模式或兩相循環(huán)模式，并完成對應循環(huán)回路模塊的啟動準備；
6、s3.啟動選定模式對應的循環(huán)回路模塊，使冷卻介質(zhì)接觸吸收服務器熱量后，經(jīng)預設路徑輸送至對應換熱模塊部件完成處理，處理后的冷卻介質(zhì)回流至儲液模塊形成閉合循環(huán)；
7、s4.收集熱量交換過程中冷卻水吸收的余熱，導入余熱回收模塊進行集中處理和存儲，再根據(jù)實際需求將余熱引導至指定場景進行二次利用。
8、進一步的，步驟s1包括：
9、s1.1.在數(shù)據(jù)中心機柜模塊內(nèi)部關鍵區(qū)域布置監(jiān)測模塊相關部件，實時獲取溫度、氣壓、液位參數(shù)并記錄動態(tài)變化，按預設格式整理數(shù)據(jù)并初步校驗；
10、s1.2.與服務器控制系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)連接獲取工作功耗數(shù)據(jù)，計算當前負載情況并記錄變化趨勢，將負載情況與步驟s1.1獲取的參數(shù)關聯(lián)整合形成完整監(jiān)測數(shù)據(jù)集合。
11、3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s2包括：
12、s2.1.提取監(jiān)測數(shù)據(jù)集合中的負載數(shù)據(jù)，對比預設負載判斷標準，結合溫度、氣壓、液位參數(shù)輔助判斷，劃分高負載狀態(tài)和低負載狀態(tài)；
13、s2.2.基于判定結果選擇對應散熱模式，選定后關閉另一循環(huán)回路模塊的相關控制模塊部件，做好當前回路的流體傳輸模塊運行或相變循環(huán)準備。
14、進一步的，步驟s3包括：
15、s3.1.若選擇單相循環(huán)模式，啟動流體傳輸模塊驅(qū)動液態(tài)冷卻介質(zhì)流出，接觸服務器吸收熱量后輸送至換熱模塊的板式換熱器，與冷卻水進行熱量交換后降溫回流至儲液模塊，持續(xù)循環(huán)散熱；
16、s3.2.若選擇兩相循環(huán)模式，液態(tài)冷卻介質(zhì)吸收熱量后相變蒸發(fā)為氣態(tài)，經(jīng)流體傳輸模塊的蒸汽傳輸管道輸送至換熱模塊的微流道冷凝換熱器，與冷卻水熱交換后冷凝為液態(tài)，再通過回流管道流回儲液模塊形成相變循環(huán)散熱。
17、進一步的，步驟s4包括：
18、s4.1.在循環(huán)散熱過程中，將吸收熱量后攜帶余熱的冷卻水通過流體傳輸模塊的預設管道導入余熱回收模塊，進行保溫處理和雜質(zhì)分離；
19、s4.2.調(diào)節(jié)余熱回收模塊輸出參數(shù)，通過專用傳輸通道將處理后的余熱引導至指定設備或區(qū)域，實時監(jiān)測余熱輸出量和需求，動態(tài)調(diào)整引導流量。
20、進一步的，在步驟s3.1中，液態(tài)冷卻介質(zhì)在換熱模塊板式換熱器內(nèi)部通道按預設方向流動，與冷卻水形成逆向或順向熱交換，調(diào)節(jié)流體傳輸模塊運行狀態(tài)控制兩者流動速度，冷卻介質(zhì)降溫后通過回流管道單向傳輸結構流回儲液模塊，實時監(jiān)測溫度變化并微調(diào)流體傳輸速度。
21、進一步的，在步驟s3.2中，氣態(tài)冷卻介質(zhì)進入換熱模塊微流道冷凝換熱器后在內(nèi)部微細通道均勻分布，與通道壁面充分接觸，冷卻水在外部通道流動通過壁面?zhèn)鲗鼰幔瑔虞o助散熱部件加速熱量散發(fā)，冷凝后的液態(tài)冷卻介質(zhì)通過回流管道導流結構匯聚流回儲液模塊，監(jiān)測介質(zhì)流速和流量并調(diào)節(jié)相關模塊部件運行狀態(tài)。
22、進一步的，在步驟s4中，通過監(jiān)測冷卻水溫度和余熱回收模塊內(nèi)部壓力，調(diào)節(jié)流體傳輸模塊運行功率控制冷卻水流動速度，利用余熱回收模塊的保溫結構維持余熱溫度，記錄余熱導入和輸出數(shù)據(jù)形成利用臺賬。
23、進一步的，在步驟s2中，通過控制模塊的預設控制算法分析接收的整合數(shù)據(jù)，參數(shù)異常時結合負載情況調(diào)整判斷標準，負載波動時實時更新數(shù)據(jù)并重新判斷，自動啟動回路切換程序，切換時先調(diào)整流體傳輸模塊狀態(tài)，再切換控制模塊部件，切換后持續(xù)監(jiān)測回路模塊運行參數(shù)。
24、在一些實施例中，提供了一種數(shù)據(jù)中心雙循環(huán)多模式浸沒式相變散熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括雙循環(huán)回路模塊、監(jiān)測模塊、換熱模塊、余熱回收模塊、儲液模塊、流體傳輸模塊、控制模塊和機柜模塊；
25、雙循環(huán)回路模塊含單相循環(huán)回路和兩相循環(huán)回路，分別適配不同散熱場景，通過控制模塊和閥門結構切換；監(jiān)測模塊包括溫度傳感器、氣壓傳感器、液位傳感器和負載監(jiān)測單元，用于獲取相關參數(shù)和負載情況并傳輸至控制模塊；換熱模塊含板式換熱器和微流道冷凝換熱器，分別用于單相循環(huán)換熱和兩相循環(huán)冷凝；余熱回收模塊串聯(lián)在冷卻水循環(huán)回路，用于余熱回收和二次利用；儲液模塊包括冷卻介質(zhì)儲液罐和冷卻水儲液罐，分別存儲對應介質(zhì)；流體傳輸模塊含液體泵、管道和閥門，驅(qū)動介質(zhì)循環(huán)；機柜模塊部分采用透明界面低熱阻材料，控制模塊用于數(shù)據(jù)分析、模式切換調(diào)控和各模塊運行控制。
26、本發(fā)明的有益效果是：
27、（1）通過監(jiān)測數(shù)據(jù)中心運行參數(shù)與服務器負載，靈活選定單相或兩相循環(huán)模式并回收余熱，實現(xiàn)不同負載場景下的精準散熱，同時降低能源消耗；
28、（2）依托雙循環(huán)多模式設計與高效換熱機制，減少系統(tǒng)運行過程中的噪音干擾，簡化結構與維護流程，提升整體運行穩(wěn)定性；
29、（3）借助智能化調(diào)節(jié)與閉環(huán)循環(huán)體系，優(yōu)化熱量利用效率，降低環(huán)境影響，為數(shù)據(jù)中心提供適配性強且高效環(huán)保的散熱解決方案。