一种数据中心应急制冷系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种数据中心应急制冷系统及其控制方法，本发明专利技术的数据中心应急制冷系统同时设置了可提供冷却水的冷却水系统和可以提供冷冻水的蓄冷系统，在室外温度较高时，可以使用水温更低的蓄冷系统为水冷冷凝器提供冷冻水，以加快制冷剂的冷却速度，实现应急制冷；在室外温度较低时，仅通过冷却水系统为水冷冷凝器提供冷却水以对制冷剂进行冷却，即利用自然冷冷源来为数据中心提供制冷，避免在温度较低时还要继续使用蓄冷系统，从而有效地节能，克服了传统制冷方案需要不间断蓄冷、不节能的缺点。相对于传统制冷方案，本发明专利技术通过将冷冻水或冷却水设置在室外机部分，实现了冷冻水或冷却水不进入数据中心机房就能实现应急制冷。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心应急制冷系统及其控制方法
本专利技术涉及数据中心热管理
，更具体地说，涉及一种数据中心应急制冷系统及其控制方法。
技术介绍
近些年数据中心的发展非常迅速，发展方向趋于大型化和模块化，如何降低热处理能耗是技术发展核心。在此背景下催生了各种利用自然冷来降低热处理能耗的模块化数据中心解决方案，其中一种是蒸发式水冷数据中心制冷剂泵制冷方案，在节能型性和方便性上可以替代目前中大型数据中心常用的水冷冷水机组或风冷冷水机组+室内冷冻水末端的方案。数据中心是分安全等级的，较高安全等级需要靠在短时间断电和电源切换时能维持数据中心制冷，确保服务器能有效散热，避免宕机。传统的水冷冷水机组或风冷冷水机组+室内冷冻水末端方案针对高安全等级的数据中心有对应的储水应急制冷方案。一般方案是蓄冷系统中增加一个储冷水罐，日常往储冷水罐里不停注入冷冻水，当主机停电后启动储水冷冻水应急制冷。但这种传统的制冷方案需要一直不间断地储冷，具有不节能的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种数据中心应急制冷系统及其控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数据中心应急制冷系统，其特征在于，包括控制器、用于检测室外温度的室外温度检测装置、室外机和与所述室外机连接的室内机，所述控制器分别连接所述室外机和室内机，并根据室外温度控制所述室外机和/或室内机的工作模式；所述室外机包括用于水循环的供水系统、用于制冷剂循环的制冷剂增压单元、以及用于水循环回路与制冷剂循环回路进行热交换的水冷冷凝器；所述供水系统包括与所述水冷冷凝器连接、为所述水冷冷凝器提供冷却水的冷却水系统，以及与所述水冷冷凝器连接、为所述水冷冷凝器提供冷冻水的蓄冷系统，所述冷冻水的温度低于所述冷却水的温度；所述制冷剂增压单元连接所述水冷冷凝器和所述室内机，并将制冷剂运送至所述室内机；所述室外温度检测装置检测室外温度并将室外温度信息发送至所述控制器，所述控制器对所述室外温度信息进行处理，并根据处理结果控制所述蓄冷系统和所述冷却水系统的工作状态。优选地，所述蓄冷系统包括用于将水处理成冷冻水的蓄冷冷水机组、蓄冷水泵、用于存储冷冻水的蓄冷罐以及用于将所述蓄冷罐中的冷冻水送至所述水冷冷凝器的冷冻水泵；所述蓄冷冷水机组的出水端连接所述蓄冷罐的进水端，所述蓄冷罐的出水端连接所述蓄冷冷水机组的进水端，所述蓄冷水泵设置在所述蓄冷冷水机组的出水端与所述蓄冷罐的进水端之间；所述蓄冷罐的出水端还连接所述水冷冷凝器的进水端，所述水冷冷凝器的出水端连接所述蓄冷罐的进水端，所述冷冻水泵设置在所述蓄冷罐的出水端与所述水冷冷凝器的进水端之间。优选地，所述蓄冷罐设有自动泄水阀；所述蓄冷系统还包括与所述自动泄水阀连接的蓄冷控制器和与所述蓄冷控制器连接、用于检测所述蓄冷罐内的冷冻水温度的温度检测装置；所述温度检测装置检测所述蓄冷罐内的冷冻水温度并将冷冻水温度信息发送至所述蓄冷控制器，所述蓄冷控制器对所述冷冻水温度信息进行处理，并根据处理结果判断是否需要控制所述自动泄水阀打开以排空所述蓄冷罐内的冷冻水。优选地，所述蓄冷系统还包括为所述蓄冷罐供水的应急补水装置，所述应急补水装置与所述蓄冷冷水机组之间并联后与所述蓄冷水泵连接。优选地，所述冷却水系统包括用于冷却水的冷却塔和用于将冷却塔中的冷却水送至所述水冷冷凝器的冷却水泵；所述冷却塔的出水端连接所述水冷冷凝器的进水端，所述水冷冷凝器的出水端连接所述冷却塔的进水端，所述冷却水泵设置在所述冷却塔的出水端与所述水冷冷凝器的进水端之间。优选地，所述冷却水系统设有多个，所述蓄冷系统以及多个所述冷却水系统并联设置；和/或所述水冷冷凝器设有多个，多个所述水冷冷凝器并联设置。优选地，所述数据中心应急制冷系统还包括为所述数据中心应急制冷系统供电的供电电源，所述供电电源包括市电电源和备用电源。本专利技术还提供了一种数据中心应急制冷系统的控制方法，应用于上述的数据中心应急制冷系统，其特征在于，包括以下步骤：S1、将检测的室外温度与第一预设温度和第二预设温度进行比较，并判断所述室外温度处于升温过程还是降温过程；S2、当所述室外温度小于或等于所述第一预设温度时，控制蓄冷系统停止蓄冷；在市电中断情况下启动备用电源供电，控制冷却水系统为水冷冷凝器提供冷却水；S3、当所述室外温度处于升温过程，所述室外温度大于所述第一预设温度且小于或等于所述第二预设温度时，保持所述蓄冷系统处于停止蓄冷状态；S4、当所述室外温度大于所述第二预设温度时，控制所述蓄冷系统启动蓄冷；在市电中断情况下启动备用电源供电，控制所述蓄冷系统为所述水冷冷凝器提供冷冻水；S5、当所述室外温度处于降温过程，所述室外温度大于所述第一预设温度且小于或等于所述第二预设温度时，保持所述蓄冷系统处于为所述水冷冷凝器提供冷冻水的状态。优选地，在所述步骤S4中，控制所述蓄冷系统启动蓄冷后，还包括：判断市电电源是否中断，在市电未中断情况下控制所述蓄冷系统维持冷冻水温度在预设温度范围内。优选地，所述控制方法还包括：当所述室外温度小于所述第一预设温度且冷冻水的温度低于第三预设温度时，所述蓄冷系统排空其内部的冷冻水。实施本专利技术的数据中心应急制冷系统及其控制方法，具有以下有益效果：本专利技术的数据中心应急制冷系统同时设置了可提供冷却水的冷却水系统和可以提供冷冻水的蓄冷系统，在室外温度较高时，可以使用水温更低的蓄冷系统为水冷冷凝器提供冷冻水，以加快制冷剂的冷却速度，实现应急制冷；在室外温度较低时，仅通过冷却水系统为水冷冷凝器提供冷却水以对制冷剂进行冷却，即利用自然冷冷源来为数据中心提供制冷，避免在温度较低时还要继续使用蓄冷系统，从而有效地节能。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术数据中心应急制冷系统的结构示意图；图2是本专利技术数据中心应急制冷系统的一实施例的局部示意图；图3是图2所示数据中心应急制冷系统的详细结构示意图；图4是本专利技术数据中心应急制冷系统中的制冷剂循环回路的结构示意图。图5是本专利技术数据中心应急制冷系统的控制方法的流程图；图6是本专利技术数据中心应急制冷系统的控制方法一实施例的流程框图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术的数据中心应急制冷系统包括控制器1、室外温度检测装置2、室外机100和与室外机100连接的室内机200，控制器1分别连接室外机100和室内机200，并根据室外温度控制室外机100和/或室内机200的工作模式；室外机100包括用于水循环的供水系统110、用于制冷剂循环的制冷剂增压单元130、以及用于水循环回路与制冷剂循环回路进行热交换的水冷冷凝器120；供水系统110包括与水冷冷凝器120连接、为水冷冷凝器120提供冷却水的冷却水系统112，以及与水冷冷凝器120连接、为水冷冷凝器120提供冷冻水的蓄冷系统111，冷冻水的温度低于冷却水的温度，室外温度检测装置2检测室外温度并将室外温度信息发送至控制器1，控制器1对室外温度信息进行处理，并根据处理结果控制蓄冷系统和冷却水系统的工作状态；制冷剂增压单元130连接水冷冷凝器120和室内机200，并将制冷剂运送至室内机200。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据中心应急制冷系统，其特征在于，包括控制器(1)、用于检测室外温度的室外温度检测装置(2)、室外机(100)和与所述室外机(100)连接的室内机(200)，所述控制器(1)分别连接所述室外机(100)和室内机(200)，并根据室外温度控制所述室外机(100)和/或室内机(200)的工作模式；所述室外机(100)包括用于水循环的供水系统(110)、用于制冷剂循环的制冷剂增压单元(130)、以及用于水循环回路与制冷剂循环回路进行热交换的水冷冷凝器(120)；所述供水系统(110)包括与所述水冷冷凝器(120)连接、为所述水冷冷凝器(120)提供冷却水的冷却水系统(112)，以及与所述水冷冷凝器(120)连接、为所述水冷冷凝器(120)提供冷冻水的蓄冷系统(111)，所述冷冻水的温度低于所述冷却水的温度；所述制冷剂增压单元(130)连接所述水冷冷凝器(120)和所述室内机(200)，并将制冷剂运送至所述室内机(200)；所述室外温度检测装置(2)检测室外温度并将室外温度信息发送至所述控制器(1)，所述控制器(1)对所述室外温度信息进行处理，并根据处理结果控制所述蓄冷系统(111)和所述冷却水系统(112)的工作状态。...

【技术特征摘要】
1.一种数据中心应急制冷系统，其特征在于，包括控制器(1)、用于检测室外温度的室外温度检测装置(2)、室外机(100)和与所述室外机(100)连接的室内机(200)，所述控制器(1)分别连接所述室外机(100)和室内机(200)，并根据室外温度控制所述室外机(100)和/或室内机(200)的工作模式；所述室外机(100)包括用于水循环的供水系统(110)、用于制冷剂循环的制冷剂增压单元(130)、以及用于水循环回路与制冷剂循环回路进行热交换的水冷冷凝器(120)；所述供水系统(110)包括与所述水冷冷凝器(120)连接、为所述水冷冷凝器(120)提供冷却水的冷却水系统(112)，以及与所述水冷冷凝器(120)连接、为所述水冷冷凝器(120)提供冷冻水的蓄冷系统(111)，所述冷冻水的温度低于所述冷却水的温度；所述制冷剂增压单元(130)连接所述水冷冷凝器(120)和所述室内机(200)，并将制冷剂运送至所述室内机(200)；所述室外温度检测装置(2)检测室外温度并将室外温度信息发送至所述控制器(1)，所述控制器(1)对所述室外温度信息进行处理，并根据处理结果控制所述蓄冷系统(111)和所述冷却水系统(112)的工作状态。2.根据权利要求1所述的数据中心应急制冷系统，其特征在于，所述蓄冷系统(111)包括用于将水处理成冷冻水的蓄冷冷水机组(1111)、蓄冷水泵(1114)、用于存储冷冻水的蓄冷罐(1112)以及用于将所述蓄冷罐(1112)中的冷冻水送至所述水冷冷凝器(120)的冷冻水泵(1113)；所述蓄冷冷水机组(1111)的出水端连接所述蓄冷罐(1112)的进水端，所述蓄冷罐(1112)的出水端连接所述蓄冷冷水机组(1111)的进水端，所述蓄冷水泵(1114)设置在所述蓄冷冷水机组(1111)的出水端与所述蓄冷罐(1112)的进水端之间；所述蓄冷罐(1112)的出水端还连接所述水冷冷凝器(120)的进水端，所述水冷冷凝器(120)的出水端连接所述蓄冷罐(1112)的进水端，所述冷冻水泵(1113)设置在所述蓄冷罐(1112)的出水端与所述水冷冷凝器(120)的进水端之间。3.根据权利要求2所述的数据中心应急制冷系统，其特征在于，所述蓄冷罐(1112)设有自动泄水阀；所述蓄冷系统(111)还包括与所述自动泄水阀连接的蓄冷控制器和与所述蓄冷控制器连接、用于检测所述蓄冷罐(1112)内的冷冻水温度的温度检测装置；所述温度检测装置检测所述蓄冷罐(1112)内的冷冻水温度并将冷冻水温度信息发送至所述蓄冷控制器，所述蓄冷控制器对所述冷冻水温度信息进行处理，并根据处理结果判断是否需要控制所述自动泄水阀打开以排空所述蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭少华，曹维兵，肖凯旋，赵大勇，欧阳超波，
申请(专利权)人：深圳市艾特网能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44