用于数据中心的机柜级末端冷却系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于数据中心的机柜级末端冷却系统及控制方法，其中，该冷却系统包括第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器、主控制模块、副控制模块、电子膨胀阀和蒸发器。第一温度传感器用于检测蒸发器出口制冷剂温度。压力传感器用于检测蒸发器出口制冷剂压力。第二温度传感器用于检测机柜出风温度。该控制方法基于串级PID控制原理，通过电子膨胀阀开度调节蒸发器出口过热度，以过热度为中间变量控制机柜出风温度，实现机柜出风温度的精准控制，解决数据中心末端冷量分配不均、电源使用效率PUE过高的问题，同时能够解决由于蒸发器出口过热度过高或过低导致的压缩机故障问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
用于数据中心的机柜级末端冷却系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及数据中心节能供冷
，尤其涉及用于数据中心的机柜级末端冷却系统及控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，以大数据、云计算为代表的信息经济迅速发展，数据中心建设规模日益增大。数据中心内部聚集大量服务器及储存设备，这些设备具有散热密度大、散热时间长、对周围环境温湿度要求高等特点。为了保证数据中心内部服务器等设备稳定运行，数据中心需要全年供冷、精准控温。数据中心多采用机房级冷却系统，机房级冷却系统普遍采用地板下送风方式供冷。这种方式受机房空间因素制约较大，且由于送风距离较长，机房内冷热气流掺混问题和局部热点问题频发。相较于机房级冷却系统，机柜级冷却系统可就近吸收各机柜的热量，避免冷热气流掺混，有效改善局部热点问题，是适应当前数据中心大型化、高发热密度特点的冷却方式。
[0003]传统机柜级冷却系统末端需配备变频风机以保证末端出风温度满足设计需要。然而，大量变频风机的安装不但增大了系统的复杂程度，而且提高了系统的控制难度。值得注意的是，为保证机柜级冷却系统稳定运行防止压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心的机柜级末端冷却系统，包括第一温度传感器(1)、第二温度传感器(2)、压力传感器(3)、主控制模块(4)、副控制模块(5)、电子膨胀阀(6)和蒸发器(7)；所述第一温度传感器(1)用于检测蒸发器出口制冷剂温度；所述压力传感器(3)用于检测蒸发器出口制冷剂压力；所述第二温度传感器(2)用于检测机柜出风温度；所述第一温度传感器(1)和所述压力传感器(3)均与所述副控制模块(5)连接；所述第二温度传感器(2)与所述主控制模块(4)连接；所述电子膨胀阀(6)与所述副控制模块(5)连接；所述主控制模块(4)和所述副控制模块(5)构成串级PID控制，通过所述电子膨胀阀(6)的阀门开度调节蒸发器出口过热度，以蒸发器出口过热度为中间变量控制机柜出风温度，所述机柜级末端冷却系统将机柜出风温度和蒸发器出口过热度均控制在期望范围内。2.如权利要求1所述的用于数据中心的机柜级末端冷却系统，其特征在于：所述主控制模块(4)的输入量包括机柜出风温度设定值和由所述第二温度传感器(2)测得的机柜出风温度测量值，所述主控制模块(4)的输出量为蒸发器出口过热度设定值。3.如权利要求1所述的用于数据中心的机柜级末端冷却系统，其特征在于：所述副控制模块(5)的输入量包括蒸发器出口过热度设定值、由所述第一温度传感器(1)测得的蒸发器出口制冷剂温度测量值、以及由所述压力传感器(3)测得的蒸发器出口制冷剂压力测量值，所述副控制模块(5)的输出量为电子膨胀阀开度值。4.如权利要求1所述的用于数据中心的机柜级末端冷却系统，其特征在于：所述电子膨胀阀(6)安装在所述蒸发器(7)的入口管路；所述第一温度传感器(1)和所述压力传感器(3)均安装在所述蒸发器(7)的出口，所述第二温度传感器(2)安装在机柜出风口位置。5.一种用于数据中心的机柜级末端冷却系统的控制方法，所述控制方法应用于如权利要求1
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4中任一项所述的用于数据中心的机柜级末端冷却系统，其特征在于，所述控制方法包括：步骤S1：所述主控制模块(4)首先基于机柜出风温度测量值与机柜出风温度设定值之差计算蒸发器出口过热度计算值，然后根据蒸发器出口过热度计算值确定蒸发器出口过热度设定值，最后将蒸发器出口过热度设定值输出到所述副控制模块(5)；步骤S2：所述副控制模块(5)首先计算蒸发器出口制冷剂压力对应的饱和温度，然后根据蒸发器出口制冷剂温度测量值和所述饱和温度计算蒸发器出口过热度测量值，最后基于蒸发器出口过热度测量值与蒸发器出口过热度设定值之差计算电子膨胀阀开度值。6.如权利要求5所述的用于数据中心的机柜级末...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宗伟，王清海，杨子威，董家祥，张策，历秀明，李孟怡，郑保力，
申请(专利权)人：沈阳群贺新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：