[發明專利]一種數據中心制冷系統及其風水耦合節能控制方法

在審

• 申請號: 202110952244.X
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113606693A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 卜東潔;夏佰林;周嘉偉;陳德華
• 申請（專利權）人: 上海上證數據服務有限責任公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/47;F24F11/84;F24F11/77;F24F110/10;F24F140/50
• 代理公司: 上海三方專利事務所(普通合伙) 31127
• 代理人: 吳瑋

本發明涉及數據機房優化控制技術領域，具體來說是一種數據中心制冷系統及其風水耦合節能控制方法，包括水閥開度設置模塊、空調啟停設置模塊、送風溫度設置模塊、局部熱點控制模塊、送風溫度調節模塊、風量調節模塊、機房環境要求判斷模塊和計算負載率模塊，其優點在于：通過對不同參數進行設置和調節，優化調整數據中心機房各參數，保證在滿足溫度控制要求條件下實現不同負載率條件下的運行狀態優化；通過對不同參數進行設置和調節，尋找合適運行參數，改善目標系統運行能耗狀態，減小數據機房系統運行能耗，提高系統經濟效益。

技術領域

本發明涉及數據機房優化控制技術領域，具體來說是一種數據中心制冷系統及其風水耦合節能控制方法。

背景技術

隨著人工智能、5G、大數據等產業的發展，數據機房未來會呈現快速增長的態勢。而數據中心能耗中大約40%為空調能耗，降低空調運行能耗是減低數據中心的能耗的有效手段。目前國內數據機房大多難以實現滿負載運行，由于缺乏合理控制策略，大多選擇過功率運行，總制冷量高于實際需要，造成了很多不必要的能耗。此外，低負載率機房容易出現局部溫度過高，超出機房溫度控制標準而必須提高冷量以消除局部熱點，進一步提高了能耗。國內部分數據機房負載率較低且多變，在實際運行中全功率運行，會導致冷量浪費，機房溫度控制遲緩，難以達到最優控制效果，且能耗較大，無法快速優化系統運行參數，從而影響數據機房控制系統的運行。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種數據中心制冷系統及其風水耦合節能控制方法。

為了實現上述目的，設計一種數據中心制冷系統，包括水閥開度設置模塊、空調啟停設置模塊、送風溫度設置模塊、局部熱點控制模塊、送風溫度調節模塊、風量調節模塊、機房環境要求判斷模塊和計算負載率模塊，其特征在于：所述的水閥開度設置模塊輸入端與計算負載率模塊輸出端連接，水閥開度設置模塊輸出端與所述空調啟停設置模塊輸入端連接；所述空調啟停設置模塊輸出端與所述送風溫度設置模塊輸入端連接；所述送風溫度設置模塊輸出端與所述局部熱點控制模塊輸入端連接；所述局部熱點控制模塊輸出端與所述送風溫度調節模塊輸入端連接；所述送風溫度調節模塊輸出端與風量調節模塊輸入端連接；所述風量調節模塊輸出端與所述機房環境要求判斷模塊輸入端連接；所述機房環境要求判斷模塊設有兩個輸出端，符合要求輸出端與最佳運行狀態連接，不符合要求輸出端與送風溫度調節模塊另一輸入端連接。

上述數據中心制冷系統的風水耦合節能控制方法，其特征在于所述的方法步驟如下：

S1.當機房整體負載率低于15%時，計算負載率模塊計算機房負載率；

S2.水閥開度模塊根據負載率確定水閥開度，水閥開度相較于負載率增大3%-5%；

S3.空調啟停設置模塊根據負載率計算系統冷量需求，根據單臺空調制冷量計算需要開啟的空調數，開啟相應數量的空調；

S4.送風溫度設置模塊設置空調的初始送風溫度及初始風機轉速；送風溫度設置模塊，初始設置為送風溫度調節下限，風機轉速調節至最大。

S5.局部熱點控制模塊對機房局部位置進行溫度測點，判斷是否出現局部熱點，若出現局部熱點，對超過局部熱點區域進行降溫；

S6.根據各局部位置的測點溫度與標準溫度進行對比，若各測點溫度均低于標準溫度超過2℃以上，送風溫度調節模塊上調送風溫度；若上調送風溫度后出現測點溫度高于標準溫度，則恢復調節前狀態；

根據各局部位置的測點溫度與標準溫度進行對比，若各測點溫度均低于標準溫度，風量調節模塊下調風量；若下調風量后出現測點溫度高于標準溫度，則恢復調節前狀態；

S7.機房環境要求判斷模塊判斷機房環境是夠達到設定的標準，符合則輸出最佳運行狀態，不符合則退回步驟S6重新調節溫度與風量。

本發明同現有技術相比，其優點在于：

1.通過對不同參數進行設置和調節，優化調整數據中心機房各參數，保證在滿足溫度控制要求條件下實現不同負載率條件下的運行狀態優化；