[發明專利]高密度計算機房室自動控制制冷系統及其方法

有效

• 申請號: 201110201337.5
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102306044A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 杜西林;徐繼紅;鐘樹森;鐘永智
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司物探研究院
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;F24F13/02;F24F11/00;F24F12/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹;胡建平

技術領域

本發明屬于空調制冷領域，尤其涉及一種利用室外冷源和空調制冷的設計方案和方法、相應的氣流通道及全系統的自動控制系統。

背景技術

在不間斷運行的高密度計算機或通信機房中，設備功耗大，一般在幾十至幾百千瓦甚至上千千瓦，而且熱源集中，熱密度很高。目前設備冷卻方式均為空調裝置室內風循環。此方式空調設備所耗功率接近甚至有的超過設備功耗的50％，其耗能相當可觀。同時，由于機房內高密度機柜內安裝的設備節點數不同，容易產生機房內局部區域溫差過大的現象。另外，當空調系統出現故障停止制冷時，來自設備的熱源沒有排出通道，導致機房溫度急劇上升，對機房設備產生致命損害。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種高密度計算機房室自動控制制冷系統及其方法，能夠節約大量電能。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：高密度服務器機柜房室自動控制制冷系統，包括機房，機房由地板、墻體和天花板構成，其特征在于：機房內設有夾層隔板和熱腔隔離板，熱腔隔離板連接天花板和服務器機柜頂端使得服務器機柜后的空間形成熱腔，夾層隔板與天花板之間形成新風與回風通道，熱腔通過排風機與外界相通，新風與回風通道通過含過濾器電動風閥與外界相通；熱腔和新風與回風通道之間設有內外循環隔離電動風閥和抗過冷風機；服務器機柜與空調之間形成冷卻氣流通道，空調頂端前部與夾層隔板之間設有新風口電動風閥，空調頂端后部與夾層隔板之間設有過濾網；

所述的熱腔、冷卻氣流通道和外界分別設有熱腔溫度傳感器、機房溫濕度傳感器和室外溫濕度傳感器；熱腔溫度傳感器、機房溫濕度傳感器和室外溫濕度傳感器分別與主控制器的I/O口連接；所述的空調、排風機、含過濾器電動風閥、新風口電動風閥、內外循環隔離電動風閥和抗過冷風機均分別由主控制器控制。

按上述方案，所述的主控制器通過網絡與遠程控制器連接。

按上述方案，所述的主控制器還與消防報警裝置連接。

按上述方案，所述的主控制器為PLC控制器或DDC控制器或單片機。

按上述方案，所述的排風機與其他房間相通，并在相通的房間內設有與主控制器連接的供暖溫度傳感器。

高密度服務器機柜房室自動控制制冷方法，其特征在于：它包括以下步驟：

1)主控制器設定空調輸出風溫度值T_冷、外界內循環溫度T_外內循＝T_冷+(1～2)℃、外界外循環溫度T_外外循＝T_冷-(1～2)℃；

2)通過熱腔溫度傳感器、機房溫濕度傳感器和室外溫濕度傳感器實時監測熱腔、冷卻氣流通道和外界的溫度；若外界溫度值≥T_外內循，則啟動內循環通路；若外界溫度值＜T_外內循，則啟動外循環通路；T_外外循≤若外界溫度值＜T_外內循，則啟動過渡循環通路；

所述的內循環通路包括：關閉排風機、新風口電動風閥和含過濾器電動風閥，打開內外循環隔離電動風閥、抗過冷風機，空調工作；服務器機柜產生的熱量從熱腔-新風與回風通道-空調，再由空調制冷經過冷卻氣流通道送給服務器機柜；

所述的外循環通路包括：關閉內外循環隔離電動風閥，打開排風機、抗過冷風機、新風口電動風閥和含過濾器電動風閥，空調停止工作；服務器機柜產生的熱量從熱腔到外界，外界新風從含過濾器電動風閥-新風與回風通道-新風口電動風閥-冷卻氣流通道直接送給服務器機柜；

所述的過渡循環通路包括：關閉內外循環隔離電動風閥和新風口電動風閥，打開排風機、抗過冷風機和含過濾器電動風閥，空調工作；熱腔中的熱氣流經抗過冷風機到新風與回風通道與從含過濾器電動風閥進入的外界新風混合后給空調的壓縮機以保證壓縮機溫度正常，空調輸出冷風給服務器機柜。

按上述方案，所述的外循環通路還包括：若外界溫度＜T_冷-(7～8)℃，則通過調節抗過冷風機與排風機的配合流量，使得過熱腔中的熱氣流通過抗過冷風機進入新風與回風通道與低溫度的新風混合達到合適的冷卻氣流，通過新風口電動風閥進入冷卻氣流通道。

按上述方案，增加30％≤室外相對濕度值≤80％作為所述的過渡循環通路和外循環通路開啟條件。

按上述方案，還包括步驟3)排風機與其他房間相通，預設其他房間的室溫閾值T_暖，當其他房間的室溫＞T_暖，則斷開排風機與其他房間的連接。