基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法技术

本发明专利技术提供一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法，针对数据中心机房运行过程中机架IT设备负载发生变化的情况，利用各冷通道机架IT设备的实时总功耗控制其对应的列间精密空调风机频率，进而控制其送风量，实现设备发热量与冷量供应相匹配，能够大幅减少列间精密空调的风机运行能耗，从而达到对数据中心进行节能减排的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法
本专利技术涉及数据中心空调系统的节能
，具体涉及一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法。
技术介绍
近年来，随着新一代信息技术的快速发展，数据中心作为重要基础设施，是大数据、人工智能、AR/VR、工业物联网、智慧城市、智慧能源、智慧金融、5G/4G等各种应用的载体，其规模出现了爆发式增长，由于数据中心IT设备发热量大且能耗密度高，需要精密空调提供大量循环冷风进行冷却，导致精密空调能耗占数据中心空调系统能耗的30％以上，因此对数据中心精密空调的节能显得尤为重要。目前，部分数据中心采用列间精密空调对机架IT设备进行冷却，使用回风温度来控制冷冻水阀的开度，未考虑列间精密空调的风量调节，无法实现列间精密空调的风机节能。由于数据中心每台IT设备根据其承载的业务特性，在不同时间段的运行功耗及发热量存在较大波动，导致机房各个冷通道内的冷量超过实际需求，造成了大量能源浪费。因此，设计一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法，基于各冷通道内机架IT设备的实时功耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法，其特征在于，/n步骤1：数据中心有n个封闭冷通道，在所有冷、热通道中安装压力传感器，分别通过冷通道压力传感器和热通道压力传感器采集第i个冷通道压力Pi和热通道压力P0，计算第i个冷通道压力Pi和热通道压力P0的压力差△Pi，i为1至n；/n步骤2：判断压力差△Pi是否满足△PL<△Pi<△PH；若满足则进入步骤3，若不满足，则进入压差调节流程，直至压力差△P满足△PL<△Pi<△PH，其中△PL为设定压差下限值，△PH为设定压差上限值；/n步骤3：通过列头柜采集第i个冷通道内所有机架IT设备的实时运行功耗；/...

【技术特征摘要】
1.一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法，其特征在于，
步骤1：数据中心有n个封闭冷通道，在所有冷、热通道中安装压力传感器，分别通过冷通道压力传感器和热通道压力传感器采集第i个冷通道压力Pi和热通道压力P0，计算第i个冷通道压力Pi和热通道压力P0的压力差△Pi，i为1至n；
步骤2：判断压力差△Pi是否满足△PL<△Pi<△PH；若满足则进入步骤3，若不满足，则进入压差调节流程，直至压力差△P满足△PL<△Pi<△PH，其中△PL为设定压差下限值，△PH为设定压差上限值；
步骤3：通过列头柜采集第i个冷通道内所有机架IT设备的实时运行功耗；
步骤4：计算第i冷通道内所有机架IT设备的功耗总和Wi，忽略IT设备风扇功耗，IT设备总发热量Qi等于IT设备总功耗Wi；
步骤5：通过送风温度传感器采集第i冷通道内第j个列间精密空调送风温度Tij，该冷通道内有m个列间精密空调，j取值为1至m，设定回风温度上限值TH，计算得到设定回风温度上限值TH与各个列间精密空调送风温度Tij的温差△Tij；
步骤6：假设第i个冷通道内m个列间精密空调送风量相等，全部为Mi，通过C为空气比热容从而确定各列间精密空调送风量Mi；
步骤7：根据送风量Mi与风机频率Fi的关系，通过变频器同步调节各冷通道列间精密空调的风机频率Fi，风机频率Fi与风量Mi的关系按正比计算，或进一步通过现场测量各个频率下的风量值进行拟合得到；
步骤8：采集第i个冷通道第j个列间精密空调的回风温度Tij’，i为1至n，j为1至m，判断其是否满足Tij’<TH，若满足，则结束调节控制；若Tij’>TH时，提高该列间精密空调水阀开度，增加冷冻水流量，当水阀开度开到最大，若回风温度Tij’>TH，提高冷源系统冷冻水泵频率，增加整个空调系统冷冻水流量，进而增加该列间精密空调冷冻水流量，当水泵频率达到设定值上限时，若回风温度Tij’>TH，降低冷源系统冷冻水出水温度，当出水温度到达设定值下限且制冷主机负荷率达到上限时，若回风温度Tij’>TH，增加制冷主机运行台数；当监测完所有回风温度T’，且都满足T’<TH时，进入步骤9；
步骤9：采集第x个冷通道第y个列间精密空调的回风温度Txy’，x为1至n，y为1至m，判断其是否满足Txy’>TL，若满足，则返回步骤8；若Txy’<TL，减小第x个冷通道第y个列间精密空调的水阀开度，减少冷冻水流量；每次调节水阀开度后判断Txy’是否满足Txy’>TL，若满足，则返回步骤8，若回风温度Txy’<TL，继续减小水阀开度；当水阀开度最小时，判断Txy’是否满足Txy’>TL，若满足，则返回步骤8，若回风温度Txy’<TL，提高冷源系统制冷主机冷冻水出水温度；每次调节冷冻水出水温度后判断Txy’是否满足Txy’>TL，若满足，则返回步骤8，若回风温度Txy’<TL，继续提高冷源系统制冷主机冷冻水出水温度；当冷冻出水温度达到上限值t1且制冷主机负荷率达到下限时，若回风温度Txy’<TL，减小制冷主机运行台数；若回风温度Txy’>TL，则返回步骤8。


2.根据权利要求1所述的一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法，其特征在于，下述步骤2的压差调节流程，为保证IT设备安全运行，其优先等级高于步骤1，具体包括：
步骤2-1：如果压差△Pi<设定压差下限值△PL，通过变频器同步增大第i个冷通道列间精密空调风机频率Fi；如果压差△Pi>设定压差上限值△PH，通过变频器同步减小第i个冷通道列间精密空调风机频率Fi；
步骤2-2：判断压差△Pi是否在区间△PL<△Pi<△PH内，若在区间内则结束压差调节流程，若不在区间△PL<△Pi<△PH内则返回步骤2-1继续进行压差调节，直至压差△Pi满足△PL<△Pi<△PH。


3.根据权利要求1所述的一种基于IT负载变化的数据中心列间精密空调变风量调控方法，其特征在于，上述步骤8具体包括：
步骤8-1：判断列间精密空调回风温度Tij’是否大于设定回风温度上限值TH，若大于进入步骤8-2；若否，则结束调节控制；
步骤8-2：对第i个冷通道第j个列间精密空调冷冻水系统开大水阀开度Aij，判断回风温度Tij’是否大于设定回风温度上限值TH，若小于设定回风温度上限值TH则结束调节流程，若大于则进入步骤8-3；
步骤8-3：判断水阀开度Aij是否最大，若未开到最大则返回步骤8-2，若开到最大则进入步骤8-4；
步骤8-4：通过变频器提高冷源系统冷冻水水泵频率f，增加整个空调系统冷冻水流量，进而增加该列间精密空调冷冻水流量，判断回风温度Tij’是否大于设定回风温度上限值TH，若小于则结束调节流程，若大于则进入步骤8-5；
步骤8-5：判断水泵频率f是否达到上限值fh，若未达到上限值fh时则返回步骤8-4，若到达上限值fh则进入步骤8-6；
步骤8-6：降低冷源系统制冷主机出水温度t，判断回风温度Tij’是否大于设定回风温度上限值TH，若小于设定回风温度上限值TH则结束调节流程，若大于设定回风温度上限值TH则进入步骤8-7；
步骤8-7：判断冷源系统制冷主机出...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫军威，陈城，刘玲燕，闫雨辰，徐志立，
申请(专利权)人：广州亿效能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44