CN104390311B - 针对高温服务器的空调制冷方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种针对高温服务器的空调制冷方法、系统和装置，如果室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度，群控器控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；否则，群控器启动冷冻单元对所述空调单元进行制冷。通过本发明可以在常年大部分的时间采用板式换热器这种低功耗的制冷方式，在出现高温情况下才采用冷冻单元这种高功耗的制冷方式，充分利用了高温服务器的特点，减少冷冻单元的使用时间，大幅度地降低了整个空调制冷系统的功耗。

Description

针对高温服务器的空调制冷方法、系统和装置

【技术领域】

本发明涉及工业控制技术领域，特别涉及一种针对高温服务器的空调制冷方法、系统和装置。

【背景技术】

制冷空调系统能耗占整个数据中心能耗的30％～40％，是数据中心能耗的大户，节约和降低制冷空调系统的能耗，对于整个数据中心的能耗节约和PUE(Power UsageEffectiveness，电源使用效率)值的降低都具有重大意义。

目前，国内数据中心普遍采用常规服务器，其送风温度约为23℃，针对其配置的制冷系统为电制冷冷水机组。如图1中所示，依靠群控制器(图1中分为主用群控制器和备用群控制器)对各冷水机进行控制，控制各冷水机通过提供冷冻水对空调单元进行制冷。蓄冷设备主要用于在发生故障时使用。为了确保机房中常规服务器的工作环境温度，将冷冻水供、回水温度保守设定为7℃和12℃。这种情况下，数据中心的空调单元一般需全部打开并基本处于满频状态，因此冷水机开启时间往往会大于10个月以满足空调单元的制冷需要，功耗极大。

为了适应数据中心的节能要求，今年，高温服务器在数据中心得到越来越多的应用。所谓高温服务器是能够在高温环境下稳定运行的服务器，这样就无需大力度的制冷。然而，目前高温服务器仍采用现有的制冷系统进行制冷，冷水机是一种功耗很大的制冷设备，因此仍会产生很大的功耗。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种针对高温服务器的空调制冷方法、系统和装置，以便于降低功耗。

具体技术方案如下：

本发明提供了一种针对高温服务器的空调制冷方法，该方法包括：

如果室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度，控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；否则，启动冷冻单元对所述空调单元进行制冷；

其中所述板式换热器通过热量交换的方式将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷；所述冷冻单元通过冷水机将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，在启动冷冻单元后，如果室外温度降低于所述第一温度或者冷冻水的出水温度降低于所述第二温度的状况持续预设时长，则停止所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

当故障发生时，启动蓄冷设备对所述空调单元进行紧急制冷，所述故障包括停电、所述板式换热器故障或者所述冷冻单元启动失败。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

当所述蓄冷设备的预设第一液位的水温大于第三温度时，启动所述冷冻单元对所述蓄冷设备充冷。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

当所述蓄冷设备的预设第二液位的水温降低至或者降低于所述第三温度时，控制所述冷冻单元停止对所述蓄冷设备充冷；

其中所述第二液位高于所述第一液位。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

如果正在对所述空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则快速启动另一板式换热器对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：根据所述空调单元的负荷调整对所述空调单元进行制冷的板式换热器数量。

根据本发明一优选实施方式，根据所述空调单元的负荷调整对所述空调单元进行制冷的板式换热器数量包括：

如果所述空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则增加一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；

如果所述空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则减少一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；

其中所述第二负荷比例值小于或等于所述第一负荷比例值。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：根据室外温度控制所述板式换热器中冷却塔风机的频率；

其中室外温度越高，所述冷却塔风机的频率越高。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：根据冷却水供回水流量控制所述板式换热器中冷却泵的频率；

其中所述冷却水供回水流量越小，所述冷却泵的频率越高。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：根据所述蓄冷设备的充冷流量控制所述板式换热器中冷冻一次泵的频率；

其中所述蓄冷设备的充冷流量越小，所述冷冻一次泵的频率越高。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：根据冷冻供回水压差控制所述板式换热器中冷冻二次泵的频率；

其中所述冷冻水供回水压差越小，所述冷冻二次泵的频率越高。

本发明还提供了一种针对高温服务器的空调制冷系统，该系统包括：群控器、板式换热器和冷冻单元；

所述群控器，用于如果室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度，则控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；否则，启动所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷；

所述板式换热器，用于通过热量交换的方式将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷；

所述冷冻单元，用于通过冷水机将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，所述群控器，还用于在启动所述冷冻单元后，如果室外温度降低于所述第一温度或者冷冻水的出水温度降低于所述第二温度的状况持续预设时长，则停止所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，该系统还包括蓄冷设备；

所述群控器，还用于确定故障发生时，启动蓄冷设备对所述空调单元进行紧急制冷，所述故障包括停电、所述板式换热器故障或者所述冷冻单元启动失败。

根据本发明一优选实施方式，所述群控器，还用于当所述蓄冷设备的预设第一液位的水温大于第三温度时，启动所述冷冻单元对所述蓄冷设备充冷。

根据本发明一优选实施方式，所述群控器，还用于当所述蓄冷设备的预设第二液位的水温降低至或者降低于所述第三温度时，控制所述冷冻单元停止对所述蓄冷设备充冷；

其中所述第二液位高于所述第一液位。

根据本发明一优选实施方式，所述群控器，还用于如果正在对所述空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则快速启动另一板式换热器对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，所述群控器，还用于根据所述空调单元的负荷调整对所述空调单元进行制冷的板式换热器数量。

根据本发明一优选实施方式，所述群控器，具体用于如果所述空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则增加一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；如果所述空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则减少一个板式换热器对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，该系统还包括板换控制单元，所述板式换热器中包括冷却塔风机；

所述板换控制单元，用于根据室外温度控制所述冷却塔风机的频率，其中室外温度越高，所述冷却塔风机的频率越高。

根据本发明一优选实施方式，该系统还包括板换控制单元，所述板式换热器中包括冷却泵；

所述板换控制单元，用于根据冷却水供回水流量控制所述板式换热器中冷却泵的频率，其中所述冷却水供回水流量越小，所述冷却泵的频率越高。

根据本发明一优选实施方式，该系统还包括板换控制单元，所述板式换热器中包括冷冻一次泵；

所述板换控制单元，用于根据所述蓄冷设备的充冷流量控制所述板式换热器中冷冻一次泵的频率，其中所述蓄冷设备的充冷流量越小，所述冷冻一次泵的频率越高。

根据本发明一优选实施方式，该系统还包括二次泵控制单元，所述板式换热器中包括冷冻二次泵；

所述二次泵控制单元，用于根据冷冻水供回水压差控制所述板式换热器中冷冻二次泵的频率，其中所述冷冻水供回水压差越小，所述冷冻二次泵的频率越高。

本发明还提供了一种针对高温服务器的空调制冷装置，该装置包括：

第一判断单元，用于判断是否室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度；

启动控制单元，用于在所述第一判断单元的判断结果为是时，控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；在所述第一判断单元的判断结果为否时，启动冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，所述启动控制单元，还用于在启动所述冷冻单元后，如果所述第一判断单元判断出室外温度降低于所述第一温度或者冷冻水的出水温度降低于所述第二温度的状况持续预设时长，则停止所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，所述启动控制单元，还用于在故障发生时，启动蓄冷设备对所述空调单元进行紧急制冷，所述故障包括停电、所述板式换热器故障或者所述冷冻单元启动失败。

根据本发明一优选实施方式，该装置还包括：第二判断单元，用于判断所述蓄冷设备的预设第一液位的水温是否大于第三温度；

所述启动控制单元，还用于当所述第二判断单元的判断结果为是时，启动所述冷冻单元对所述蓄冷设备充冷。

根据本发明一优选实施方式，该装置还包括：第三判断单元，用于判断所述蓄冷设备的预设第二液位的水温是否降低至或者将低于所述第三温度；

所述启动控制单元，还用于当所述第三判断单元的判断结果为是时，控制所述冷冻单元停止对所述蓄冷设备充冷；

其中所述第二液位高于所述第一液位。

根据本发明一优选实施方式，所述启动控制单元，还用于如果正在对所述空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则快速启动另一板式换热器对所述空调单元进行制冷。

根据本发明一优选实施方式，所述启动控制单元，还用于根据所述空调单元的负荷调整对所述空调单元进行制冷的板式换热器数量。

根据本发明一优选实施方式，所述启动控制单元，具体用于如果所述空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则增加一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；如果所述空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则减少一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；

其中所述第二负荷比例值小于或等于所述第一负荷比例值。

由以上技术方案可以看出，通过本发明可以在常年大部分的时间采用板式换热器这种低功耗的制冷方式，在出现高温情况下才采用冷冻单元这种高功耗的制冷方式，充分利用了高温服务器的特点，减少冷冻单元的使用时间，大幅度地降低了整个空调制冷系统的功耗。

【附图说明】

图1为现有技术中空调制冷系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的针对高温服务器的空调制冷系统的结构图；

图3为本发明实施例提供的群控器的结构图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

当数据中心采用高温服务器后，由于高温服务器能够耐受高温，即在较高温度的环境中正常工作，因此本发明的核心思想是，优选板式换热器对空调单元进行制冷，在板式换热器无法满足高温服务器的制冷要求时，再启动冷冻单元对空调单元进行制冷。

在此简单说明一下跟本发明相关的制冷原理，在空调制冷系统中，冷却塔提供循环冷却水，由冷却装置将冷却水冷却后形成冷冻水，冷冻水被提供给空调单元进行制冷。本发明中涉及的板式换热器和冷冻单元都是冷却装置，不同的是，板式换热器通过热量交换的方式将冷却水冷却后形成冷冻水，再将冷冻水提供给空调单元以对空调单元进行制冷，而冷冻单元是通过冷水机将冷却水冷却后形成冷冻水的，再将冷冻水提供给空调单元以对空调单元进行制冷。板式换热器相比较冷冻单元而言，不需要大功率电机，功耗大大降低。

图2为本发明实施例提供的针对高温服务器的空调制冷系统的结构图，如图2中所示，该系统主要包括：群控器00、板式换热器10和冷冻单元20，还可以进一步包括蓄冷设备30、板换控制单元40。

其中为了提高可靠性，群控器00可以采用主备用的方式，即可以包括主用群控器和备用群控器，正常情况下主用群控器工作，当主用群控器发生故障时，备用群控器工作。

如果室外温度低于第一温度或者板式换热器10对空调单元的供水温度低于第二温度，则群控器00控制板式换热器10对空调单元进行制冷；否则，启动冷冻单元20对空调单元进行制冷。

群控器00可以通过室外温湿度传感器来获取室外温度，即室外温湿度传感器会将采集到的室外温度提供给群控器，该室外温度通常是室外湿球温度。

群控器00根据室外湿球温度和冷冻水的出水温度来设定空调制冷系统的冷冻模式。例如，当室外温度低于27℃或者冷冻水的出水温度低于34℃，则采用板换模式，即采用板式换热器10对空调单元进行制冷。冷冻水的出水温度实际上就是提供给空调单元进行制冷的冷冻水温度。

在初始启动空调制冷系统时，群控制器00启动板式换热器10。群控制器00获取室外温度和冷冻水的出水温度，如果室外温度低于27℃或者冷冻水的出水温度低于34℃，则采用板换模式，即仅采用板式换热器10对空调单元进行制冷，不启动冷冻单元20。

一旦检测到室外温度高于27℃且冷冻水的出水温度高于34℃，优选地，该状况持续预设时长，例如持续20分钟，则启动冷冻模式，即采用冷冻单元20对空调单元进行制冷。另外，冷冻模式下，冷冻单元20和板式换热器10可以同时对空调单元提供冷冻水进行制冷。

对于由冷冻模式切换回板换模式的情况可以是：当室外温度降低于第一温度或者冷冻水的出水温度降低于第二温度，该状况持续预设时长，例如持续20分钟，则切换回板换模式，停止冷冻单元20对空调单元进行的制冷。

其中，在板换模式中，为了对故障进行应急响应，在系统中可以存在多个板式换热器10，如果正在对空调单元进行制冷的板式换热器10发生故障，则群控器00快速启动另一板式换热器10对空调单元进行制冷。板式换热器10如果发生故障，则会返回给群控器00故障反馈点信号，例如干接点信号，这样群控器00就能够获知板式换热器10发生故障。

另外，群控器00还可以根据空调单元的负荷状况调整对空调单元进行制冷的板式换热器10的数量。空调单元的负荷状况可以根据流量传感器和压差传感器提供给群控器00的流量和压差计算得到，该部分内容为已有技术，不再赘述。具体地，如果空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续超过预设时长，则群控器00增加一个板式换热器10对空调单元进行制冷。如果空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续超过所述预设时长，则群控器00减少一个板式换热器10对空调单元进行制冷。其中第二负荷比例值小于或等于第一负荷比例值。

例如，如果空调单元的负荷超过90％，且该状况持续10分钟，则增加一个板式换热器，如果空调单元的负荷低于40％，且该状况持续10分钟，则减少一个板式换热器10。这样就能够灵活地控制对空调单元进行制冷的板式换热器10的数量，从而尽可能的减少空调制冷系统的功耗。

除了上述室外温度很高的情况下，应急使用冷冻单元20进行紧急制冷之外，为了应对一些故障状况，例如板式换热器10故障、冷冻单元20启动失败或者停电等情况时，群控制器00可以启动蓄冷设备30对空调单元进行紧急制冷。蓄冷设备30主要功能是储存冷源(通常是储存冷冻水)并阻隔与外界冷热交换，其通常采用保温隔热材料层，隔绝与外界冷热交换，保持设备内的温度，在需要的时候能够向外界提供冷源进行制冷。例如蓄冷设备30在有电时候存储的冷源可以在停电的时候进行紧急制冷使用。蓄冷设备30可以是蓄冷罐、蓄冷槽、蓄冷桶等。

其中冷冻单元20在启动成功时，会向群控器00发送启动成功的反馈，如果群控器00设定时间内未收到该反馈，则可以确认冷冻单元20启动失败。另外，在停电的时候，由于群控器00是双路UPS(不间断电源)供电，因此停电不会对群控器的工作造成影响。

冷冻单元20除了在室外温度很高的情况下应急使用之外，还可以对蓄冷设备30进行充冷使用。当蓄冷设备30的预设第一液位的水温大于第三温度时，群控制器00启动冷冻单元20对蓄冷设备30进行充冷，当蓄冷设备的预设第二液位的水温降低至或者将低于第三温度时，群控制器00控制冷冻单元20停止对蓄冷设备30充冷其中温度传感器会采集蓄冷设备30的预设第一液位的水温以及预设第二液位的水温，然后提供给群控器00，供群控器00对冷冻单元20进行控制。例如，当蓄冷罐液位处(假设蓄冷罐为3米高，液位指的是1米高的液位)的水温大于15℃时，启动冷冻设备20对蓄冷设备30进行充冷。当蓄冷罐液位处(假设蓄冷罐为3米高，液位指的是2米高的液位)的水温降低至或者降低于15℃时，群控制器00控制冷冻单元20停止对蓄冷设备30充冷。

在该系统中，板式换热器10与板换控制单元40一一对应，板换控制单元40主要负责对与其对应的板式换热器10进行控制：一方面，群控器00对板式换热器的控制可以通过板换控制单元40实现，例如群控器00可以向板换控制单元40下发对板式换热器10的控制指令，由板换控制单元40根据控制指令对板式换热器10进行控制。另一方面，板换控制单元40对板式换热器中各装置的频率进行控制，下面对该部分控制内容进行详述。

板式换热器10中可以包含冷却塔风机、冷却泵、冷冻一次泵、冷冻二次泵等装置。板换控制单元40可以根据实际情况对上述冷却塔风机、冷却泵、冷冻一次泵等装置进行变频控制，另外二次泵控制单元(图中未示出)可以对冷冻二次泵进行变频控制，从而进一步降低系统功耗、节能运行。

板换控制单元40可以根据室外温度控制冷却塔风机的频率，例如板换控制单元40从温度传感器获取室外温度，室外温度越高，需要制冷力度越大，因此控制冷却塔风机的频率越高，反之室外温度越低，控制冷却塔风机的频率越低。

板换控制单元40可以根据冷却水供回水流量控制冷却泵的频率，冷却水供回水流量越小，控制冷却泵的频率越高，反之，冷却水供回水流量越大，控制冷却泵的频率越低。

冷冻泵用来循环冷冻水，使得冷冻水进入风机盘管与室内进行热交换，其中冷冻一次泵用来克服前端阻力，冷冻二次泵用来克服末端阻力。板换控制单元40从流量传感器获取蓄冷设备30的充冷流量，根据蓄冷设备30的充冷流量控制冷冻一次泵的频率，其中蓄冷设备的充冷流量越小，冷冻一次泵的频率越高，反之，蓄冷设备的充冷流量越大，冷冻一次泵的频率越低。对于冷冻二次泵的变频控制可以由二次泵控制单元进行，二次泵控制单元可以根据冷冻水供回水压差控制冷冻二次泵的频率，其中冷冻水供回水压差越小，冷冻二次泵的频率越高，反之，冷冻水供回水压差越大，冷冻二次泵的频率越低。

下面结合图3对上述空调制冷系统中的群控制器00进行详细描述，如图3所示，该群控制器00可以包括：第一判断单元01和启动控制单元02，还可以进一步包括：第二判断单元03和第三判断单元04。

其中，第一判断单元01负责判断是否室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度。该第一判断单元01可以通过室外温湿度传感器来获取室外温度，即室外温湿度传感器会将采集到的室外温度提供给群控器，该室外温度通常是室外湿球温度。

在第一判断单元01的判断结果为是时，启动控制单元02控制板式换热器对空调单元进行制冷；在第一判断单元01的判断结果为否时，启动冷冻单元对空调单元进行制冷。

在启动冷冻单元后，如果第一判断单元01判断出室外温度降低于第一温度或者冷冻水的出水温度降低于第二温度的状况持续预设时长，则启动控制单元02停止冷冻单元对空调单元进行制冷。

也就是说，启动控制单元02根据室外失球温度和冷冻水的出水温度来设定空调制冷系统的冷冻模式。例如，当室外温度低于27℃或者冷冻水的出水温度低于34℃，则采用板换模式，即采用板式换热器对空调单元进行制冷。冷冻水的出水温度实际上就是提供给空调单元进行制冷的冷冻水温度。

在初始启动空调制冷系统时，群控制器00先启动，然后启动板式换热器10。第一判断单元01获取室外温度和冷冻水的出水温度，如果室外温度低于27℃或者冷冻水的出水温度低于34℃，则启动控制单元02采用板换模式，即仅采用板式换热器对空调单元进行制冷，不启动冷冻单元。

一旦检测到室外温度高于27℃且冷冻水的出水温度高于34℃，优选地，该状况持续预设时长，例如持续20分钟，则启动控制单元02启动冷冻模式，即采用冷冻单元对空调单元进行制冷。另外，冷冻模式下，冷冻单元和板式换热器可以同时对空调单元提供冷冻水进行制冷。

其中，在板换模式中，为了对故障进行应急响应，在系统中可以存在多个板式换热器，如果正在对空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则启动控制单元02快速启动另一板式换热器对空调单元进行制冷。板式换热器如果发生故障，则会返回给群控器故障反馈点信号，例如干接点信号，这样启动控制单元02就能够获知板式换热器发生故障。

另外，启动控制单元02还可以根据空调单元的负荷状况调整对空调单元进行制冷的板式换热器的数量，具体地，如果空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则启动控制单元02可以增加一个板式换热器对空调单元进行制冷。如果空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则启动控制单元02可以减少一个板式换热器对空调单元进行制冷。其中第二负荷比例值小于或等于第一负荷比例值。例如，如果空调单元的负荷超过90％，且该状况持续10分钟，则增加一个板式换热器，如果空调单元的负荷低于40％，且该状况持续10分钟，则减少一个板式换热器10。

更进一步地，在诸如停电、板式换热器故障或者冷冻单元启动失败等故障发生时，启动控制单元02能够启动蓄冷设备对空调单元进行紧急制冷。其中通常冷冻单元在启动成功时，会向群控器发送启动成功的反馈，如果群控器设定时间内未收到该反馈，则可以确认冷冻单元启动失败。另外，在停电的时候，由于群控器是双路UPS供电，因此停电不会对群控器的工作造成影响。

蓄冷设备在有电的情况下，需要适时地进行充冷，这样才能够在诸如停电等故障发生时，进行紧急制冷。为了适应这种情况，第二判断单元03负责判断蓄冷设备的预设第一液位的水温是否大于第三温度，当第二判断单元03的判断结果为是时，启动控制单元02启动冷冻单元对蓄冷设备充冷。

第三判断单元04判断蓄冷设备的预设第二液位的水温是否降低至或者将低于第三温度，当第三判断单元04的判断结果为是时，启动控制单元02控制冷冻单元停止对蓄冷设备充冷，其中上述第二液位高于第一液位。

由以上描述可以看出，本发明提供的方法、系统和装置可以具备以下优点：

1)通过本发明可以在常年大部分的时间采用板式换热器这种低功耗的制冷方式，在出现高温情况下才采用冷冻单元这种高功耗的制冷方式，充分利用了高温服务器的特点，减少冷冻单元的使用时间，大幅度地降低了整个空调制冷系统的功耗。

由于高温服务器可以使得空调设备的送风温度在38℃±2℃，若将实施例中所述第一温度设置为27℃，将第二温度设置为34℃，则经试验冷冻单元的开机时间可以缩短为1个月。

2)当诸如板式换热器故障、停电、冷冻单元启动失败等故障发生时，可以启动蓄冷设备作为应急冷源对空调单元进行紧急制冷，保证了系统的安全性和稳定性。

3)在本发明中能够根据空调单元的负荷状况调整对空调单元进行制冷的板式换热器数量，从而尽可能地降低制冷系统的功耗，节能运行。

4)本发明能够根据实际情况，对板式换热器中的冷却塔风机、冷去泵、冷冻一次泵、冷冻二次泵进行变频处理，从而更大程度地降低制冷系统的功耗，节能运行。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (26)

1.一种针对高温服务器的空调制冷方法，其特征在于，该方法包括：

如果室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度，控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；否则，启动冷冻单元对所述空调单元进行制冷；

其中所述板式换热器通过热量交换的方式将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷；所述冷冻单元通过冷水机将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷；

如果所述空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则增加一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；

如果所述空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则减少一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；

其中所述第二负荷比例值小于或等于所述第一负荷比例值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在启动冷冻单元后，如果室外温度降低于所述第一温度或者冷冻水的出水温度降低于所述第二温度的状况持续预设时长，则停止所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当故障发生时，启动蓄冷设备对所述空调单元进行紧急制冷，所述故障包括停电、所述板式换热器故障或者所述冷冻单元启动失败。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当所述蓄冷设备的预设第一液位的水温大于第三温度时，启动所述冷冻单元对所述蓄冷设备充冷。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当所述蓄冷设备的预设第二液位的水温降低至或者降低于所述第三温度时，控制所述冷冻单元停止对所述蓄冷设备充冷；

其中所述第二液位高于所述第一液位。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

如果正在对所述空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则快速启动另一板式换热器对所述空调单元进行制冷。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据室外温度控制所述板式换热器中冷却塔风机的频率；

其中室外温度越高，所述冷却塔风机的频率越高。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据冷却水供回水流量控制所述板式换热器中冷却泵的频率；

其中所述冷却水供回水流量越小，所述冷却泵的频率越高。

9.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据所述蓄冷设备的充冷流量控制所述板式换热器中冷冻一次泵的频率；

其中所述蓄冷设备的充冷流量越小，所述冷冻一次泵的频率越高。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据冷冻供回水压差控制所述板式换热器中冷冻二次泵的频率；

其中所述冷冻水供回水压差越小，所述冷冻二次泵的频率越高。

11.一种针对高温服务器的空调制冷系统，其特征在于，该系统包括：群控器、板式换热器和冷冻单元；

所述群控器，用于如果室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度，则控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；否则，启动所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷；

所述板式换热器，用于通过热量交换的方式将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷；

所述冷冻单元，用于通过冷水机将冷却水冷却后向所述空调单元提供冷冻水，以对所述空调单元进行制冷；

所述群控器，还用于如果所述空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则增加一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；如果所述空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则减少一个板式换热器对所述空调单元进行制冷。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述群控器，还用于在启动所述冷冻单元后，如果室外温度降低于所述第一温度或者冷冻水的出水温度降低于所述第二温度的状况持续预设时长，则停止所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，该系统还包括蓄冷设备；

所述群控器，还用于确定故障发生时，启动蓄冷设备对所述空调单元进行紧急制冷，所述故障包括停电、所述板式换热器故障或者所述冷冻单元启动失败。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述群控器，还用于当所述蓄冷设备的预设第一液位的水温大于第三温度时，启动所述冷冻单元对所述蓄冷设备充冷。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述群控器，还用于当所述蓄冷设备的预设第二液位的水温降低至或者降低于所述第三温度时，控制所述冷冻单元停止对所述蓄冷设备充冷；

其中所述第二液位高于所述第一液位。

16.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述群控器，还用于如果正在对所述空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则快速启动另一板式换热器对所述空调单元进行制冷。

17.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，该系统还包括板换控制单元，所述板式换热器中包括冷却塔风机；

所述板换控制单元，用于根据室外温度控制所述冷却塔风机的频率，其中室外温度越高，所述冷却塔风机的频率越高。

18.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，该系统还包括板换控制单元，所述板式换热器中包括冷却泵；

所述板换控制单元，用于根据冷却水供回水流量控制所述板式换热器中冷却泵的频率，其中所述冷却水供回水流量越小，所述冷却泵的频率越高。

19.根据权利要求13、14或15所述的系统，其特征在于，该系统还包括板换控制单元，所述板式换热器中包括冷冻一次泵；

所述板换控制单元，用于根据所述蓄冷设备的充冷流量控制所述板式换热器中冷冻一次泵的频率，其中所述蓄冷设备的充冷流量越小，所述冷冻一次泵的频率越高。

20.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，该系统还包括二次泵控制单元，所述板式换热器中包括冷冻二次泵；

所述二次泵控制单元，用于根据冷冻水供回水压差控制所述板式换热器中冷冻二次泵的频率，其中所述冷冻水供回水压差越小，所述冷冻二次泵的频率越高。

21.一种针对高温服务器的空调制冷装置，其特征在于，该装置包括：

第一判断单元，用于判断是否室外温度低于第一温度或者冷冻水的出水温度低于第二温度；

启动控制单元，用于在所述第一判断单元的判断结果为是时，控制板式换热器对所述空调单元进行制冷；在所述第一判断单元的判断结果为否时，启动冷冻单元对所述空调单元进行制冷；

所述启动控制单元，还用于如果所述空调单元的负荷超过预设第一负荷比例值的状况持续预设时长，则增加一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；如果所述空调单元的负荷降低至或降低于预设第二负荷比例值的状况持续预设时长，则减少一个板式换热器对所述空调单元进行制冷；

其中所述第二负荷比例值小于或等于所述第一负荷比例值。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述启动控制单元，还用于在启动所述冷冻单元后，如果所述第一判断单元判断出室外温度降低于所述第一温度或者冷冻水的出水温度降低于所述第二温度的状况持续预设时长，则停止所述冷冻单元对所述空调单元进行制冷。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述启动控制单元，还用于在故障发生时，启动蓄冷设备对所述空调单元进行紧急制冷，所述故障包括停电、所述板式换热器故障或者所述冷冻单元启动失败。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，该装置还包括：第二判断单元，用于判断所述蓄冷设备的预设第一液位的水温是否大于第三温度；

所述启动控制单元，还用于当所述第二判断单元的判断结果为是时，启动所述冷冻单元对所述蓄冷设备充冷。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，该装置还包括：第三判断单元，用于判断所述蓄冷设备的预设第二液位的水温是否降低至或者将低于所述第三温度；

所述启动控制单元，还用于当所述第三判断单元的判断结果为是时，控制所述冷冻单元停止对所述蓄冷设备充冷；

其中所述第二液位高于所述第一液位。

26.根据权利要求21或22所述的装置，其特征在于，所述启动控制单元，还用于如果正在对所述空调单元进行制冷的板式换热器发生故障，则快速启动另一板式换热器对所述空调单元进行制冷。