一种集装箱数据中心的温度控制方法和调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集装箱数据中心的温度控制方法和调节系统，涉及散热技术领域，该方法包括以下步骤：根据集装箱内外温度情况，在热交换温控模式、空调温控模式以及热交换温控和空调温控混合模式之间进行动态选择。基于回风温度指数和集装箱内设备进风口温度，动态调节风机转速和/或制冷量，以与集装箱内设备所需的风量和/或制冷量相匹配。本发明专利技术可根据实际情况对温控模式进行动态调整，减少了空调压缩机的运行时间，能达到节能降耗的目的，并能够让输出气流量动态匹配设备需求气流量，可确保设备正常散热。保设备正常散热。保设备正常散热。

A temperature control method and regulation system for container data center

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱数据中心的温度控制方法和调节系统


[0001]本专利技术涉及散热
，具体涉及一种集装箱数据中心的温度控制方法和调节系统。

技术介绍

[0002]集装箱数据中心是一种适应工厂预制、模块化生产、快速部署、集中交付的一种数据中心产品，适合在不需要新建机房、野外部署等场景下使用，如何为集装箱数据中心中的IT和CT设备散热越来越受到重视。
[0003]现有技术中，一种散热方式是在集装箱数据中心内部部署列间空调来实现，列间空调的功耗较高，需要消耗大量电能。据统计，在数据中心机房制冷空调设备的耗能约占总体耗能的40％。为适应数据中心绿色节能的趋势，目前通常利用较低的室外气温这一自然条件来减少数据中心的能耗，既能达到节能的目的，同时也为热管技术开辟了全新的应用领域。
[0004]然而，目前已有的压缩机制冷模式和热管模式是使用同一个蒸发器和冷凝器，其室内蒸发器、连接管道和室外冷凝器是一个封闭管路，里面充注有一定容量的冷媒介质。这种结构在管路上需要设计储液罐，当压缩机工作时，由储液罐来储存一定容量的冷媒介质，在热管工作模式下，通过打开三通阀，让储液罐内的冷媒重新进入管道循环。在压缩机制冷模式下，会有少量的压缩机冷冻油与冷媒介质混合在一起进入循环管路，并进入冷凝器和蒸发器。压缩机冷冻油的流动性较差，会影响冷媒流动性，从而影响到蒸发器和冷凝器的换热性能，达不到设计的换热量。最终的制冷工作还是会由压缩机介入来完成，节能效果也不明显。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术第一方面提供一种集装箱数据中心的温度控制方法，其可根据实际情况对温控模式进行动态调整，减少了空调压缩机的运行时间，能达到节能降耗的目的，并能够让输出气流量动态匹配设备需求气流量，可确保设备正常散热。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0007]一种集装箱数据中心的温度控制方法，该方法包括以下步骤：
[0008]根据集装箱内外温度情况，在热交换温控模式、空调温控模式以及热交换温控和空调温控混合模式之间进行动态选择；
[0009]基于回风温度指数和集装箱内设备进风口温度，动态调节风机转速和/或制冷量，以与集装箱内设备所需的风量和/或制冷量相匹配。
[0010]一些实施例中，所述基于回风温度指数和集装箱内设备进风口温度，动态调节风机转速和/或制冷量，以与集装箱内设备所需的风量和制冷量相匹配，包括：
[0011]基于回风温度指数，动态调节内风机转速，以控制热量在热交换温控模式下传导至热交换蒸发器的速度和/或在空调温控模式下传导至空调蒸发器的速度；
[0012]基于集装箱内设备进风口温度，动态调节外风机转速，以控制集装箱外冷空气在热交换温控模式下带走热交换冷凝器热量的速度和/或在空调温控模式下带走空调冷凝器热量的速度，并使压缩机与外风机同向调节。
[0013]一些实施例中，所述基于回风温度指数，动态调节内风机转速，以控制热量在热交换温控模式下传导至热交换蒸发器的速度和/或在空调温控模式下传导至空调蒸发器的速度，包括：
[0014]采集集装箱内设备进风口温度Ti、设备出风口温度To、通道回风温度Tr和通道送风温度Ts；
[0015]计算实际回风温度指数：(Tr
‑
Ts)/(To
‑
Ti)；
[0016]当(Tr
‑
Ts)/(To
‑
Ti)大于RTI1时，增加内风机转速；
[0017]当(Tr
‑
Ts)/(To
‑
Ti)小于RTI2时，降低内风机转速；
[0018]其中，RTI1和RTI2为预设的回风温度指数，且RTI1＞RTI2。
[0019]一些实施例中，所述基于集装箱内设备进风口温度，动态调节外风机转速，以控制集装箱外冷空气在热交换温控模式下带走热交换冷凝器热量的速度和/或在空调温控模式下带走空调冷凝器热量的速度，并使压缩机与外风机同向调节，包括：
[0020]比较设备进风口温度Ti和预设的设备允许温度T1；
[0021]当Ti＜T1
‑△
T时，判断压缩机是否开启，其中
△
T为预留的余量温度；
[0022]若压缩机开启，判断压缩机是否为最低输出，当压缩机为最低输出时，关闭压缩机，当压缩机不是最低输出时，降低压缩机的输出；
[0023]若压缩机关闭，判断外风机是否为最低转速，当外风机为最低转速时，保持外风机转速不变，当外风机不是最低转速时，降低外风机转速。
[0024]一些实施例中，所述基于集装箱内设备进风口温度，动态调节外风机转速，以控制集装箱外冷空气在热交换温控模式下带走热交换冷凝器热量的速度和/或在空调温控模式下带走空调冷凝器热量的速度，并使压缩机与外风机同向调节，包括：
[0025]比较设备进风口温度Ti和预设的设备允许温度T1；
[0026]当Ti＞T1
‑△
T时，判断外风机是否为最高转速；
[0027]若外风机不是最高转速，则增加外风机转速；
[0028]若外风机是最高转速，则判断压缩机是否开启，当压缩机未开启时，开启压缩机，并设置为最低输出，当压缩机开启时，增加压缩机的输出。
[0029]一些实施例中，所述根据集装箱内外温度情况，在热交换温控模式、空调温控模式以及热交换温控和空调温控混合模式之间进行动态选择，包括：
[0030]采集集装箱外环境温度Ta和集装箱内通道回风温度Tr，并计算集装箱内热交换阈值温度T
’
；
[0031]根据Ta、Tr和T
’
相互之间的大小关系判断对应的温控模式；
[0032]当Ta＞Tr时，选择空调温控模式；
[0033]当Tr＞Ta＞T
’
时，选择热交换温控和空调温控混合模式；
[0034]当Ta＜T
’
时，选择热交换温控模式。
[0035]本专利技术第二方面提供一种集装箱数据中心的温度控制调节系统，其可根据实际情况对温控模式进行动态调整，减少了空调压缩机的运行时间，能达到节能降耗的目的，并能
够让输出气流量动态匹配设备需求气流量，可确保设备正常散热。
[0036]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0037]一种集装箱数据中心的温度控制调节系统，包括：
[0038]热交换温控子系统，其通过热交换温控模式控制集装箱内温度；
[0039]空调温控子系统，其通过空调温控模式控制集装箱内温度；
[0040]控制器，其与所述热交换温控子系统和空调温控子系统相连，并根据集装箱内外温度情况，以在热交换温控模式、空调温控模式以及热交换温控和空调温控混合模式之间进行动态选择，所述控制器还基于回风温度指数和集装箱内设备进风口温度，动态调节风机转速和/或制冷量，以与集装箱内设备所需的风量和制冷量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集装箱数据中心的温度控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据集装箱内外温度情况，在热交换温控模式、空调温控模式以及热交换温控和空调温控混合模式之间进行动态选择；基于回风温度指数和集装箱内设备进风口温度，动态调节风机转速和/或制冷量，以与集装箱内设备所需的风量和/或制冷量相匹配。2.如权利要求1所述的一种集装箱数据中心的温度控制方法，其特征在于，所述基于回风温度指数和集装箱内设备进风口温度，动态调节风机转速和/或制冷量，以与集装箱内设备所需的风量和制冷量相匹配，包括：基于回风温度指数，动态调节内风机转速，以控制热量在热交换温控模式下传导至热交换蒸发器的速度和/或在空调温控模式下传导至空调蒸发器的速度；基于集装箱内设备进风口温度，动态调节外风机转速，以控制集装箱外冷空气在热交换温控模式下带走热交换冷凝器热量的速度和/或在空调温控模式下带走空调冷凝器热量的速度，并使压缩机与外风机同向调节。3.如权利要求2所述的一种集装箱数据中心的温度控制方法，其特征在于，所述基于回风温度指数，动态调节内风机转速，以控制热量在热交换温控模式下传导至热交换蒸发器的速度和/或在空调温控模式下传导至空调蒸发器的速度，包括：采集集装箱内设备进风口温度Ti、设备出风口温度To、通道回风温度Tr和通道送风温度Ts；计算实际回风温度指数：(Tr
‑
Ts)/(To
‑
Ti)；当(Tr
‑
Ts)/(To
‑
Ti)大于RTI1时，增加内风机转速；当(Tr
‑
Ts)/(To
‑
Ti)小于RTI2时，降低内风机转速；其中，RTI1和RTI2为预设的回风温度指数，且RTI1＞RTI2。4.如权利要求3所述的一种集装箱数据中心的温度控制方法，其特征在于，所述基于集装箱内设备进风口温度，动态调节外风机转速，以控制集装箱外冷空气在热交换温控模式下带走热交换冷凝器热量的速度和/或在空调温控模式下带走空调冷凝器热量的速度，并使压缩机与外风机同向调节，包括：比较设备进风口温度Ti和预设的设备允许温度T1；当Ti＜T1
‑△
T时，判断压缩机是否开启，其中
△
T为预留的余量温度；若压缩机开启，判断压缩机是否为最低输出，当压缩机为最低输出时，关闭压缩机，当压缩机不是最低输出时，降低压缩机的输出；若压缩机关闭，判断外风机是否为最低转速，当外风机为最低转速时，保持外风机转速不变，当外风机不是最低转速时，降低外风机转速。5.如权利要求3或4所述的一种集装箱数据中心的温度控制方法，其特征在于，所述基于集装箱内设备进风口温度，动态调节外风机转速，以控制集装箱外冷空气在热交换温控模式下带走热交换冷凝器热量的速度和/或在空调温控模式下带走空调冷凝器热量的速度，并使压缩机与外风机同向调节，包括：比较设备进风口温度Ti和预设的设备允许温度T1；当Ti＞T1
‑△
T时，判断外风机是否为最高转速；若外风机不是最高转速，则增加外风机转速；
若外风机是最高转速，则判断压缩机是否开启，当压缩机未开启时，开启压缩机，并设置为最低输出，当压缩机开启时，增加压缩机的输出。6.如权利要求1所述的一种集装箱数据中心的温度控制方法，其特征在于，所述根据集装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世荣，朱丽丽，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：