【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据中心用制冷领域，具体是一种基于变频策略的数据中心冷却系统及控制优化方法。
技术介绍
1、数据中心是现代信息技术的关键组成部分，扮演着存储、处理和传输大规模数据的重要角色。而这些高密度部署的服务器、网络设备和存储设备在运行时会产生几十至上百千瓦的热量，过高的温度会对其性能和寿命造成负面影响。因此，数据中心用的冷却系统得到广泛应用，它们可将产生的热量及时排出，并维持各设备的稳定运行。
2、目前现有的数据中心采用液冷方式散热的冷却系统中，多数采用单一液冷源搭配一组动力单元的方式，同时为多个数据中心内的机组设备输送低温冷却水进行散热，每个数据中心设备分配到的冷却水流量往往以最大工况时冷却水需求量为原则。然而，在实际应用中每个数据中心的工况和发热量并不相同，对冷却水的流量需要也各有差异。当每个数据中心以相同或最大化的冷却水流量进行散热时，对于部分负荷运行的数据中心而言，造成了极大资源的浪费；相反，当冷却水流量较低时，对于满负荷运行的数据中心则可能存在工作温度过高，导致机组设备电子元器件受损的情况，无法实时调整使各数据中心换热量达到平衡，因此亟待解决。
技术实现思路
1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于变频策略的数据中心冷却系统。本专利技术可实时调整各变频泵的最优工作频率，使各数据中心换热量达到平衡。本专利技术还提供了一种控制优化方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于变频策略的
4、作为本专利技术进一步的方案：换热器主要回路包括板式换热器热端出口管路以及板式换热器热端进口管路，板式换热器热端出口管路上并联布置有第一变频泵以及第一旁通阀，板式换热器热端进口管路上布置有第一电动调节阀，第一电动调节阀的下游端安装有流量传感器；检测系统包括用于检测第一变频泵前后压差的压差传感器，检测系统还包括用于检测板式换热器热端进出口温度的温度传感器。
5、作为本专利技术再进一步的方案：换热器次要回路包括板式换热器冷端出口管路以及板式换热器冷端进口管路，板式换热器冷端出口管路上布置有第二变频泵、第二电动调节阀、止回阀以及流量传感器，第二变频泵与第二旁通阀并联布置，检测系统包括用于检测第二变频泵前后压差的压差传感器，检测系统还包括用于检测板式换热器冷端进出口温度的温度传感器。
6、作为本专利技术再进一步的方案：所述冷却塔的冷却水出口处布置有过滤器以及流量传感器，冷却塔的进出口处均安装有温度传感器。
7、一种控制优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
8、s1、搭建所述的一种基于变频策略的数据中心冷却系统；
9、s2、计算各板式换热器的全局传热约束；
10、s3、建立全局流体流动约束；
11、s4、以全局流体流动约束以及全局传热约束为条件建立拉格朗日函数：
12、；
13、其中， pt表示流体输送总功耗；
14、 α1 、β1 、γ1 、α i 、β i 、γ i 、α n 、β n 、γ n均为拉格朗日乘子；
15、 n表示换热回路的总数；
16、 t p,1 ,in表示第1组换热回路中换热器主要回路的冷却水入口温度；
17、 t p,i,in表示第 i组换热回路中换热器主要回路的冷却水入口温度；
18、 t p,n,in表示第 n组换热回路中换热器主要回路的冷却水入口温度；
19、 t s,in表示冷却塔的冷却水出口温度；
20、 q1表示第1组换热回路中板式换热器的传热速率；
21、 r1表示第1组换热回路中板式换热器的热阻；
22、 q i表示第 i组换热回路中板式换热器的传热速率；
23、 r i表示第 i组换热回路中板式换热器的热阻；
24、 q n表示第 n组换热回路中板式换热器的传热速率；
25、 r n表示第 n组换热回路中板式换热器的热阻；
26、 h pu,p,1表示第1组换热回路中第一变频泵的压头；
27、 h pu,p,i表示第 i组换热回路中第一变频泵的压头；
28、 h pu,p,n表示第 n组换热回路中第一变频泵的压头；
29、 h pu,s,1表示第1组换热回路中第二变频泵的压头；
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于变频策略的数据中心冷却系统，其特征在于，冷却塔（1）通过换热回路与各数据中心（2）的冷却水系统换热，各换热回路均包括板式换热器（3），各板式换热器（3）的热端通过换热器主要回路（5）与数据中心（2）的冷却水系统连通并构成循环，各板式换热器（3）的冷端通过换热器次要回路（4）与冷却塔（1）连通并构成循环；冷却塔（1）的进出口处、换热器次要回路（4）以及换热器主要回路（5）上均安装有检测单元，以检测不同位置处的温度、流量以及压差参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于变频策略的数据中心冷却系统，其特征在于，换热器主要回路（5）包括板式换热器热端出口管路以及板式换热器热端进口管路，板式换热器热端出口管路上并联布置有第一变频泵（51）以及第一旁通阀（52），板式换热器热端进口管路上布置有第一电动调节阀（53），第一电动调节阀（53）的下游端安装有流量传感器；检测系统包括用于检测第一变频泵（51）前后压差的压差传感器，检测系统还包括用于检测板式换热器（3）热端进出口温度的温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于变频策略的数据中心冷却系统，其特征在于
4.根据权利要求1所述的一种基于变频策略的数据中心冷却系统，其特征在于，所述冷却塔（1）的冷却水出口处布置有过滤器（11）以及流量传感器，冷却塔（1）的进出口处均安装有温度传感器。
5.一种控制优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种控制优化方法，其特征在于，在步骤S2，全局传热约束为QiRi；
7.根据权利要求5所述的一种控制优化方法，其特征在于，在步骤S3中，以Hp,i、Hs,i、Hpu,p,i、Hpu,s,i建立全局流体流动约束；
8.根据权利要求5所述的一种控制优化方法，其特征在于，在步骤S4中，
...【技术特征摘要】
1.一种基于变频策略的数据中心冷却系统，其特征在于，冷却塔（1）通过换热回路与各数据中心（2）的冷却水系统换热，各换热回路均包括板式换热器（3），各板式换热器（3）的热端通过换热器主要回路（5）与数据中心（2）的冷却水系统连通并构成循环，各板式换热器（3）的冷端通过换热器次要回路（4）与冷却塔（1）连通并构成循环；冷却塔（1）的进出口处、换热器次要回路（4）以及换热器主要回路（5）上均安装有检测单元，以检测不同位置处的温度、流量以及压差参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于变频策略的数据中心冷却系统，其特征在于，换热器主要回路（5）包括板式换热器热端出口管路以及板式换热器热端进口管路，板式换热器热端出口管路上并联布置有第一变频泵（51）以及第一旁通阀（52），板式换热器热端进口管路上布置有第一电动调节阀（53），第一电动调节阀（53）的下游端安装有流量传感器；检测系统包括用于检测第一变频泵（51）前后压差的压差传感器，检测系统还包括用于检测板式换热器（3）热端进出口温度的温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于变频策略的数据中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱长青，陈恩，张娣，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。