CN112867362A - 数据中心的制冷控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种数据中心的制冷控制系统和方法,所述系统包括:冷却塔、循环水泵、与冷却塔和循环水泵连接的控制器,冷却塔包括冷却塔风机、以及与冷却塔风机连接的喷淋水泵;控制器用于:获取冷却塔的冷却供回水温差,根据冷却供回水温差和预设目标温差的第一比对结果,确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。获取冷却塔的出口水温,根据出口水温和预设目标水温的第二比对结果,确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。由于无需保持喷淋水泵的长期运行,减少水量及电能的消耗,提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
Description
技术领域
本申请涉及电力设备技术领域,特别是涉及一种数据中心的制冷控制系统和方法。
背景技术
随着电力设备技术和数据中心的快速发展,出现了应用于数据中心的制冷系统,其中,数据中心因存储有大量数据,为满足数据中心的运行需求,其运行时需要消耗大量能源,急需实现对数据中心的节能控制。
传统上,多采用开式冷却塔或闭式冷却塔进行循环冷却,以实现对数据中心以及相应的服务芯片进降温。由于开式冷却塔内部的冷却水直接和空气接触,水质较差,易造成冷却塔内部结垢或堵塞问题。同样地,尽管闭式冷却塔内部的冷却水无需直接接触空气,水质较好,不易造成堵塞,但闭式冷却塔的喷淋水泵如果关闭,则会导致闭式冷却塔的冷却能力大幅降低,无法满足对数据中心的制冷需求,因此需要长期开启喷淋水泵,导致闭式冷却塔因长期运行喷淋水泵而耗水量较大的问题,节能效果不明显。
因此,传统上的循环冷却方式,无法同时兼顾运行数据中心的制冷需求,以及对于数据中心的制冷系统进行节能控制的需求,因而节能效率较为低下。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提升数据中心的制冷系统的节能控制效率的数据中心的制冷控制系统和方法。
一种数据中心的制冷控制系统,其特征在于,所述系统包括:冷却塔、循环水泵、以及与所述冷却塔和所述循环水泵连接的控制器,所述冷却塔包括冷却塔风机、以及与所述冷却塔风机连接的喷淋水泵;所述控制器用于:
获取所述冷却塔的冷却供回水温差,并将所述冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据所述第一比对结果确定针对所述循环水泵的第一变频控制逻辑;
获取所述冷却塔的出口水温,并将所述出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据所述第二比对结果确定针对所述冷却塔风机和/或所述喷淋水泵的第二变频控制逻辑;
基于所述第一变频控制逻辑对所述循环水泵进行变频控制,基于所述第二变频控制逻辑对所述冷却塔风机和/或所述喷淋水泵进行变频控制。
在其中一个实施例中,所述系统还包括与所述控制器连接的控制阀,所述控制器还用于:
获取所述冷却塔的运行模式;
根据所述冷却塔的运行模式,确定所述控制阀的开闭状态。
在其中一个实施例中,所述系统的运行模式包括湿工况运行模式;所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,当根据所述第一比对结果,确定所述冷却供回水温差小于所述预设目标温差时,基于所述第一变频控制逻辑,对所述循环水泵进行降频控制;
当根据所述第二比对结果,确定所述冷却塔的出口水温小于所述预设目标水温时,基于所述第二变频控制逻辑,对所述冷却塔风机进行降频控制。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
判断对所述循环水泵和所述冷却塔风机的降频是否达到最低值;
当确定对所述循环水泵和所述冷却塔风机的降频达到最低值时,重新获取对所述循环水泵、冷却塔风机进行降频控制后的所述冷却塔的出口水温,得到第一出口水温;
当确定所述第一出口水温小于所述预设目标水温时,基于所述第二变频控制逻辑,对所述喷淋水泵进行降频。
在其中一个实施例中,所述系统的运行模式还包括干工况运行模式;所述控制器还用于:
判断对所述喷淋水泵的降频是否达到最低值;
当确定对所述喷淋水泵的降频达到最低值时,控制所述喷淋水泵关闭,并重新获取控制所述喷淋水泵关闭后的所述冷却塔的出口水温,得到第二出口水温;
当确定所述第二出口水温小于所述预设目标水温时,切换至干工况运行模式。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
在所述干工况运行模式下,控制所述循环水泵以预设运行频率阈值运行;
基于所述冷却塔的出口水温,并按照预设运行周期控制所述冷却塔风机的开关机状态。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
在所述干工况运行模式下,当确定所述冷却供回水温差大于所述预设目标温差时,基于所述第一变频控制逻辑,对所述循环水泵进行升频控制;
当确定所述冷却塔的出口水温大于所述预设目标水温时,基于所述第二变频控制逻辑,对所述冷却塔风机进行升频控制。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
重新获取对所述循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的所述冷却塔的出口水温,得到第三出口水温;
当确定所述第三出口水温大于所述预设目标水温时,切换至湿工况运行模式。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,控制所述喷淋水泵开启,并基于所述第二变频控制逻辑对所述喷淋水泵进行升频控制;
重新获取对所述喷淋水泵进行升频控制后的所述冷却塔的出口水温,得到第四出口水温;
当确定所述第四出口水温大于所述预设目标水温时,对所述循环水泵和所述冷却塔风机进行升频控制。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,控制所述循环水泵以超出预设最低运行频率阈值的运行频率运行。
在其中一个实施例中,所述系统还包括与所述冷却塔的出水口连接的电动二通阀;所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,控制所述电动二通阀与所述冷却塔风机的开闭状态相同;
在所述干工况运行模式下,控制所述电动二通阀保持开启状态。
在其中一个实施例中,所述系统还包括供水末端的供回水旁通阀;所述控制器还用于:
当确定对所述循环水泵的降频达到最低值,且确定所述冷却塔的冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制所述供回水旁通阀调大开度。
在其中一个实施例中,所述系统还包括与所述冷却塔连接的进出口旁通阀;所述控制器还用于:
当确定对所述循环水泵和所述冷却塔风机的降频达到最低值,且确定所述冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制所述进出口旁通阀调大开度。
在其中一个实施例中,所述系统还包括与所述控制器连接的加热器;所述系统的运行模式包括冬期运行模式;所述控制器还用于:
当检测到制冷控制系统管道内的溶液温度低于对应的第一温度阈值时,控制所述加热器对制冷控制系统管道内的溶液进行加热。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
获取所述冷却塔的出口工质温度;
当确定所述冷却塔的出口工质温度低于第二温度阈值,且所述冷却塔的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制所述循环水泵以大于最低运行频率的运行频率运行;所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
当确定所述冷却塔的出口工质温度低于第三温度阈值时,对所述冷却塔风机和所述喷淋水泵进行降频控制;所述第二温度阈值大于所述第三温度阈值;
当确定对所述喷淋水泵和所述冷却塔风机的降频达到最低值时,控制所述喷淋水泵关闭,且切换至干工况运行模式。
在其中一个实施例中,所述控制器还用于:
当检测到所述冷却塔的出口工质温度持续低于所述第二温度阈值,控制所述冷却塔风机关闭,直至检测到所述冷却塔的出口工质温度回升至第四温度阈值时,控制所述却塔风机开启;所述第四温度阈值大于所述第一温度阈值。
在其中一个实施例中,所述冷却塔包括第一冷却塔和第二冷却塔;所述控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀;所述控制器还用于:
当所述第一冷却塔的运行模式为开启、所述第二冷却塔的运行模式为关闭时,确定所述第一控制阀为开启、所述第二控制阀为关闭、所述第三控制阀为开启以及所述第四控制阀为关闭;
当所述第一冷却塔的运行模式为关闭、所述第二冷却塔的运行模式为开启时,确定所述第一控制阀为关闭、所述第二控制阀为开启、所述第三控制阀为关闭以及所述第四控制阀为开启;
当所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的运行模式均为开启时,确定所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均为开启;
当所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的运行模式均为关闭时,确定所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均为关闭。
一种数据中心的制冷控制方法,所述方法包括:
获取冷却塔的冷却供回水温差,并将所述冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据所述第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑;
获取冷却塔的出口水温,并将所述出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据所述第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑;
基于所述第一变频控制逻辑对所述循环水泵进行变频控制,基于所述第二变频控制逻辑对所述冷却塔风机和/或所述喷淋水泵进行变频控制。
上述数据中心的制冷控制系统和方法中,通过获取冷却塔的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。通过获取冷却塔的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。进而基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。由于实现了对数据中心的制冷控制系统的各设备的全变频控制,而无需额外增加例如压缩机等其他设备,也无需保持喷淋水泵的长期运行,减少水量及电能的消耗,进而提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
附图说明
图1为一个实施例中数据中心的制冷控制系统的结构框图;
图2为另一个实施例中数据中心的制冷控制系统的结构框图;
图3为再一个实施例中数据中心的制冷控制系统的结构框图;
图4为一个实施例中数据中心的制冷控制系统的系统架构示意图;
图5为一个实施例中数据中心的制冷控制方法的流程示意图;
图6为另一个实施例中数据中心的制冷控制方法的流程示意图;
图7为再一个实施例中数据中心的制冷控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种数据中心的制冷控制系统,本实施例以该系统应用于数据中心的制冷设备端进行举例说明,可以理解的是,该系统也可以应用于服务器,还可以应用于包括数据中心的制冷设备端和服务器的系统,并通过数据中心的制冷设备端和服务器的交互实现。本实施例中,该数据中心的制冷控制系统包括:冷却塔10、循环水泵20、以及与冷却塔10和循环水泵20连接的控制器30,冷却塔10包括冷却塔风机102、以及与冷却塔风机102连接的喷淋水泵104。其中,控制器30用于:
获取冷却塔10的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵20的第一变频控制逻辑。
获取冷却塔10的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机102和/或喷淋水泵104的第二变频控制逻辑。
基于第一变频控制逻辑对循环水泵20进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机102和喷淋水泵104进行变频控制。
具体地,冷却塔10可以是闭式冷却塔,第一变频控制逻辑表示根据冷却供回水温差和预设目标温差对应的第一比对结果,对循环水泵20进行升频控制或降频控制,而第二变频控制逻辑则表示根据冷却塔10的出口水温和预设目标水温的第二比对结果,对冷却塔风机102和喷淋水泵104进行升频控制或降频控制。
进一步地,数据中心的制冷控制系统包括湿工况运行模式,在湿工况运行模式下,当根据第一比对结果,确定冷却供回水温差小于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵20进行降频控制,而当根据第一比对结果,确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵20进行升频控制。
同样地,在湿工况运行模式下,当根据第二比对结果,确定出口水温小于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机102和喷淋水泵104进行升频控制,而当根据第二比对结果,确定出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机102和喷淋水泵104进行降频控制。
上述数据中心的制冷控制系中,通过获取冷却塔的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。通过获取冷却塔的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。进而基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。由于实现了对数据中心的制冷控制系统的各设备的全变频控制,而无需额外增加例如压缩机等其他设备,也无需保持喷淋水泵的长期运行,减少水量及电能的消耗,进而提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
在一个实施例中,控制器30还用于:
判断对循环水泵20和冷却塔风机102的降频是否达到最低值;
当确定对循环水泵20和冷却塔风机102的降频达到最低值时,重新获取对循环水泵20、冷却塔风机102进行降频控制后的冷却塔10的出口水温,得到第一出口水温;
当确定第一出口水温小于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对喷淋水泵104进行降频。
具体地,通过判断对循环水泵20和冷却塔风机102的降频是否达到各自降频的最低值,当确定对循环水泵20和冷却塔风机102的降频达到最低值时,重新获取对循环水泵20、冷却塔风机102进行降频控制后的冷却塔10的出口水温,得到第一出口水温。
其中,需要进行降频控制时,首先对循环水泵20与冷却塔风机102进行降频控制,直至循环水泵20和冷却塔风机102以最小频率运行。而在循环水泵20和冷却塔风机102以最小频率运行,且检测到负荷继续减小时,即确定第一出口水温小于预设目标水温时,对喷淋水泵104进行降频控制,循环水泵20和冷却塔风机102维持以最小频率运行的状态。
本实施例中,在确定对循环水泵和冷却塔风机的降频达到最低值时,控制器重新获取对循环水泵、冷却塔风机进行降频控制后的冷却塔的出口水温,得到第一出口水温。而当确定第一出口水温小于预设目标水温时,控制器基于第二变频控制逻辑,对喷淋水泵进行降频。实现了根据冷却塔的出口水温对喷淋水泵进行灵活的升频/降频控制,提高了数据中心的制冷控制系统运行的可靠性和节能性。
在一个实施例中,数据中心的制冷控制系统还包括干工况运行模式,控制器30还用于:
判断对喷淋水泵104的降频是否达到最低值;
当确定对喷淋水泵104的降频达到最低值时,控制喷淋水泵104关闭,并重新获取控制喷淋水泵104关闭后的冷却塔的出口水温,得到第二出口水温;
当确定第二出口水温小于预设目标水温时,切换至干工况运行模式。
具体地,在循环水泵20和冷却塔风机102以最小频率运行,且对喷淋水泵104进行降频控制后,判断对喷淋水泵104的降频是否达到最低值,当确定对喷淋水泵104的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,并控制数据中心的制冷控制系统从湿工况运行模式切换至干工况运行模式。
其中,对喷淋水泵104进行降频控制时,还可通过检测环境干球温度,来确定是否需要切换至干工况运行模式,即在对喷淋水泵104进行降频控制时,检测环境干球温度,并判断环境干球温度是否达到干工况运行模式的切换温度,当确定环境干球温度达到干工况运行模式的切换温度时,控制喷淋水泵104关闭,控制数据中心的制冷控制系统从湿工况运行模式切换至干工况运行模式。
在一个实施例中,在干工况运行模式下,基于冷却塔10的出口水温,并按照预设运行周期控制冷却塔风机102的开关机状态,即冷却塔风机102需要间歇性开关机以调节负荷。针对循环水泵20,在干工况运行模式下,需控制循环水泵20以预设运行频率阈值运行。其中,当冷却塔10的出水温度过低时,需要控制循环水泵20加频至较高频率运行,确保水流速1m/s以上,以避免管内液体结冻,此时,预设运行频率阈值即为维持水流速的较高运行频率。
本实施例中,当确定对喷淋水泵的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,并重新获取控制喷淋水泵关闭后的冷却塔的出口水温,得到第二出口水温,而当确定第二出口水温小于预设目标水温时,切换至干工况运行模式。通过对喷淋水泵的降频控制、关闭控制,减少喷淋水泵运行过程中的水量、电能消耗,并在喷淋水泵关闭后,及时切换至干工况运行模式,进一步减少能源消耗,提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
在一个实施例中,控制器30还用于:
在干工况运行模式下,当确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵20进行升频控制;
当确定冷却塔10的出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机102进行升频控制;
重新获取对循环水泵20、冷却塔风机102进行升频控制后的冷却塔10的出口水温,得到第三出口水温;
当确定第三出口水温大于预设目标水温时,切换至湿工况运行模式。
具体地,在干工况运行模式下,将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,当确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵20进行升频控制。同时,当确定冷却塔10的出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机102进行升频控制。
进一步地,当负荷继续增加时,或者说重新获取的第三出口水温,即对循环水泵20、冷却塔风机102进行升频控制后的冷却塔10的出口水温,大于预设目标水温时,控制数据中心的制冷控制系统从干工况运行模式,切换至湿工况运行模式。
其中,在干工况运行模式下喷淋水泵104处于关闭状态,则进行升频/降频控制时,则是针对循环水泵20以及冷却塔风机102进行控制,当满足运行模式切换条件,即对循环水泵20、冷却塔风机102进行升频控制后的冷却塔10的出口水温,即第三出口水温仍大于预设目标水温时,达到运行模式切换条件,控制数据中心的制冷控制系统从干工况运行模式切换至湿工况运行模式,而切换至湿工况运行模式后,同时需要控制喷淋水泵104开启。
本实施例中,在干工况运行模式下,确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行升频控制。同时,当确定冷却塔的出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机进行升频控制。通过重新获取对循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第三出口水温,且当确定第三出口水温大于预设目标水温时,切换至湿工况运行模式。通过对循环水泵和冷却塔风机的升频控制,以满足数据中心的制冷需求,同时在制冷需求进一步加强时,控制数据中的制冷控制系统从干工况运行模式切换至湿工况运行模式,以进一步满足制冷需求,维持数据中心的正常运行。
在一个实施例中,控制器30还用于:
在湿工况运行模式下,控制喷淋水泵104开启,并基于第二变频控制逻辑,对喷淋水泵104进行升频控制;
重新获取对喷淋水泵104进行升频控制后的冷却塔10的出口水温,得到第四出口水温;
当确定第四出口水温大于预设目标水温时,对循环水泵20和冷却塔风机102进行升频控制。
具体地,在湿工况运行模式下,控制喷淋水泵104开启,并在冷却塔的出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对喷淋水泵104进行升频控制,以更好地满足数据中心的制冷需求。
进一步地,在对喷淋水泵104进行升频控制后,重新获取对喷淋水泵进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第四出口水温,并将第四出口水温和预设目标水温进行比对,当确定第四出口水温大于预设目标水温时,根据第一变频控制逻辑对循环水泵20进行升频控制,同时根据第二变频控制逻辑,对冷却塔风机102进行升频控制。
在一个实施例中,控制器30还用于:
在湿工况运行模式下,控制循环水泵20以超出预设最低运行频率阈值的运行频率运行。
具体地,在湿工况运行模式下,通过控制循环水泵以超出预设最低运行频率阈值的运行频率运行,其中,湿工况运行模式下,循环水泵20的最小运行频率,即预设最低运行频率阈值,是根据数据中心的制冷控制系统的变频器预先设置的下限值所确定的。
其中,通过控制循环水泵以超出预设最低运行频率阈值的运行频率运行,目的在于维持供水末端的最低压差值。其中,压差是通过循环水泵运行频率维持的,运行频率高,压差相应更大,而供水末端的压差同样可用于对循环水泵的变频控制。
本实施例中,在湿工况运行模式下,控制喷淋水泵开启,同时基于第二变频控制逻辑,对喷淋水进行升频控制,并重新获取对喷淋水泵进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第四出口水温。当确定第四出口水温大于预设目标水温时,对循环水泵和冷却塔风机进行升频控制。通过控制喷淋水泵开启以及控制喷淋水泵升频,以满足维持数据中心正常运行的制冷需求,同时在制冷需求进一步增强时,则在控制喷淋水泵升频的基础上,对冷却塔风机和循环水泵进行升频控制,以更好地满足数据中心的制冷需求,维持数据中心正常、稳定运行,避免数据中心出现故障。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种数据中心的制冷控制系统,还包括与控制器30连接的控制阀106,控制器30还用于:
获取冷却塔10的运行模式;根据冷却塔10的运行模式,确定控制阀106的开闭状态。
具体地,冷却塔10包括第一冷却塔101和第二冷却塔103,控制阀106包括第一控制阀1061、第二控制阀1062、第三控制阀1063以及第四控制阀1064,控制器30还用于:
当第一冷却塔101的运行模式为开启、第二冷却塔103的运行模式为关闭时,确定第一控制阀1061为开启、第二控制阀1062为关闭、第三控制阀1063为开启以及第四控制阀1064为关闭;
当第一冷却塔101的运行模式为关闭、第二冷却塔103的运行模式为开启时,确定第一控制阀1061为关闭、第二控制阀1062为开启、第三控制阀1063为关闭以及第四控制阀1064为开启;
当第一冷却塔101和第二冷却塔103的运行模式均为开启时,确定第一控制阀1061、第二控制阀1062、第三控制阀1063以及第四控制阀1064均为开启;
当第一冷却塔101和第二冷却塔103的运行模式均为关闭时,确定第一控制阀1061、第二控制阀1062、第三控制阀1063以及第四控制阀1064均为关闭。
在本实施例中,针对冷却塔的运行模式的开闭状态,取决于相应冷却塔的喷淋水泵是否开启,即当冷却塔的喷淋水泵开启时,则冷却塔的运行模式为开启,同样地,当冷却塔的喷淋水泵关闭时,则该冷却塔的运行模式为关闭。
进一步地,采用以下表格1表示第一冷却塔101、第二冷却塔103的运行模式,分别和第一控制阀1061、第二控制阀1062、第三控制阀1063以及第四控制阀1064之间的对应控制关系:
表格1
在一个实施例中,在数据中心的制冷控制系统中,包括由控制器30、第一冷却塔101、第二冷却塔103、第一控制阀1061、第二控制阀1062、第三控制阀1063、第四控制阀1064以及连接上述部件的管路组成的喷淋加药系统。在喷淋加药系统中,采用双闭式冷却塔进行喷淋,实现防垢、杀菌、缓蚀和排污,而为了防止闭式冷却塔的喷淋水出现串水现象,则设置了4个控制阀。
具体地,喷淋加药系统通常采取定时加药、定时排污的方式,比如,每48h加药一次,128h排污一次,其中,加药持续时间15min,排污持续时间为60min。其中,排污也可根据水质电导率控制,当电导率超过预设上限值时,启动排污,监测到低于预设下限值后,停止排污。而排污时相应用于排污的阀门自动打开,停止排污时相应用于排污的阀门关闭。
其中,当没有设置控制阀时,如果其中一台闭式冷却塔开启,则这台闭式冷却塔的水会串流至另一台闭式冷却塔,所以增设控制阀,避免了水串流现象的发生。当两台闭式冷却塔均开启时,由于闭式冷却塔的喷淋水泵选型一致,管路结构对称,压降相差不大,则不会发生严重串水或者水流不均衡的现象。
本实施例中,通过获取冷却塔的运行模式,并根据冷却塔的运行模式,确定控制阀的开闭状态。通过增设控制阀,并根据冷却塔的运行模式,确定控制阀的开闭,避免出现冷却塔之间出现串水现象,进而保证数据中心的制冷控制系统的稳定、正常运行。
在一个实施例中,如图3所示,数据中心的制冷控制系统还包括与冷却塔10的出水口连接的电动二通阀108,控制器30还用于:
在湿工况运行模式下,控制电动二通阀108与冷却塔风机102的开闭状态相同;
在干工况运行模式下,控制电动二通阀108保持开启状态。
具体地,在湿工况运行模式下,控制器30控制喷淋水泵104一直开启,同时,控制与冷却塔10的出水口连接的电动二通阀108和冷却塔风机102的状态一致,即当检测到冷却塔风机102开启时,控制电动二通阀108开启,同样地,当检测到冷却塔风机102关闭时,控制电动二通阀108关闭。
进一步地,在干工况运行模式下,控制器30控制电动二通阀108保持开启状态,以确保数据中心的制冷控制系统管道内的溶液处于流动状态,避免结冻问题发生。其中,当冷却塔10的出水温度低于预设目标水温,且冷却塔风机102的频率运行降低至最低值时,控制冷却塔风机102关闭。
在一个实施例中,如图3所示,数据中心的制冷控制系统还包括与供水末端40的供回水旁通阀110;控制器30还用于:
当确定对循环水泵20的降频达到最低值,且确定冷却塔10的冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制供回水旁通阀110调大开度。
具体地,供水末端40与控制器30连接,供水末端40的供回水旁通阀110用于旁通掉多余的制冷能力,当供水末端40负荷非常小,且无法通过循环水泵20进行降频或冷却塔10减小散热能力来实现时,即当确定对循环水泵20的降频达到最低值,且确定冷却塔10的冷却水供回水温差小于预设第一温差时,需要开旁通处理,进而控制供回水旁通阀110调大开度。
在一个实施例中,如图3所示,数据中心的制冷控制系统还包括与冷却塔10连接的进出口旁通阀112;控制器30还用于:
当确定对循环水泵20和冷却塔风机102的降频达到最低值,且确定冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制进出口旁通阀112调大开度。
具体地,当确定对循环水泵20和冷却塔风机102的降频达到最低值,且确定冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制进出口旁通阀112调大开度,以通过与冷却塔10连接的进出口旁通阀112旁通掉多余的制冷能力。
本实施例中,当确定对循环水泵的降频达到最低值,且确定冷却塔的冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制供回水旁通阀调大开度。而当确定对循环水泵和冷却塔风机的降频达到最低值,且确定冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制进出口旁通阀调大开度。实现了在对循环水泵或冷却塔风机的降频控制达到最低值,无法通过循环水泵或者冷却塔风来减小散热能力时,通过供回水旁通阀或进出口旁通阀及时旁通掉多余的制冷能力,以维持数据中心的制冷控制系统的正常、稳定运行。
在一个实施例中,如图3所示,数据中心的制冷控制系统还包括与控制器30连接的加热器114;系统的运行模式包括冬期运行模式;控制器30还用于:
当检测到制冷控制系统管道内的溶液温度低于对应的第一温度阈值时,控制加热器114对制冷控制系统管道内的溶液进行加热。
具体地,当检测到制冷控制系统管道内的溶液温度低于对应的第一温度阈值,比如第一温度阈值取5℃,即制冷控制系统管道内的溶液温度低于5℃时,启用管道电伴热,控制与控制器30连接的加热器114运行,以对制冷控制系统各管道内的溶液,比如乙二醇溶液进行加热。
其中,数据中心的制冷控制系统的冬期运行模式,可为数据中心的制冷控制系统散热提供足够的自然条件,但需考虑带防冻运行,比如在极限工况下,如25%乙二醇溶液的冰点温度为-12℃。则需尽可能避免乙二醇溶液的工质运行时的最低温度低于该冰点温度,以防止溶液冻结,避免给制冷控制系统带来部件损坏。
进一步地,在冬期运行模式下,控制器30还用于:
获取冷却塔10的出口工质温度;
当确定冷却塔10的出口工质温度低于第二温度阈值,且冷却塔10的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制循环水泵20以大于最低运行频率的运行频率运行。
具体地,通过获取冷却塔10的出口工质温度,其中,冷却塔10的出口工质可以是水,并获取预设的第二温度阈值,通过将冷却塔10的出口工质温度和第二温度阈值进行比较,当确定冷却塔10的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制循环水泵20以大于最低运行频率的运行频率运行。
进一步地,第二温度阈值小于第一温度阈值,第二温度阈值可以是0℃,而第一预设温差可以是5℃,也就是说,当冷却塔10的出口工质温度低于0℃,且冷却塔10的进出口工质溶液温差大于5℃时,控制循环水泵20以大于最低运行频率的运行频率运行,以确保管内流速足够大,减少冷却塔盘管内换热时间。
本实施例中,当检测到制冷控制系统管道内的溶液温度低于对应的第一温度阈值时,控制加热器对制冷控制系统管道内的溶液进行加热。通过获取冷却塔的出口工质温度,当确定冷却塔的出口工质温度低于第二温度阈值,且冷却塔的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制循环水泵以大于最低运行频率的运行频率运行。实现了通过控制循环水泵以大于最低运行频率的运行频率运行,以根据以确保管内流速足够大,减少冷却塔盘管内换热时间,减少能源消耗,进而提升数据中心的制冷控制系统的节能控制效果。
在一个实施例中,在冬期运行模式下,控制器30还用于:
当确定冷却塔10的出口工质温度低于第三温度阈值时,对冷却塔风机102和喷淋水泵104进行降频控制;第二温度阈值大于第三温度阈值;
当确定对喷淋水泵104和冷却塔风机102的降频达到最低值时,控制喷淋水泵104关闭,且切换至干工况运行模式。
具体地,在冬期运行模式下,通过获取预设的第三温度阈值,并将第三温度阈值和冷却塔的出口工质温度进行比对,当确定冷却塔的出口工质温度低于第三温度阈值时,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制。其中,第三温度阈值小于第二温度阈值,第二温度阈值可以是0℃,第三温度阈值可以是-7℃。
进一步地,在冬期运行模式下,判断对喷淋水泵104和冷却塔风机102的降频是否达到最低值,当确定对喷淋水泵104和冷却塔风机102的降频达到最低值时,控制喷淋水泵104关闭,且切换至干工况运行模式。其中,喷淋水泵104关闭时,即达到干工况运行模式切换条件,在检测到喷淋水泵104关闭时,进而控制数据中心的制冷系统切换至干工况运行模式。
本实施例中,当确定冷却塔的出口工质温度低于第三温度阈值时,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制,而当确定对喷淋水泵和冷却塔风机的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,且切换至干工况运行模式。实现了根据冷却塔的出口工质温度,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制,当制冷需求持续降低时,进一步控制喷淋水泵关闭,切换至耗能更低的干工况运行模式,提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
在一个实施例中,控制器30还用于:
当检测到冷却塔10的出口工质温度持续低于第二温度阈值,控制冷却塔风机102关闭,直至检测到冷却塔10的出口工质温度回升至第四温度阈值时,控制却塔风机102开启。
其中,第四温度阈值大于第一温度阈值,第一温度阈值可以是5℃,第四温度阈值可以是7℃。当检测到冷却塔10的出口工质温度在一预设时间段内持续低于第二温度阈值0℃时,控制冷却塔风机102关闭。其中,预设时间段可以是30秒至1分钟内的不同取值。
进一步地,在冷却塔风机102关闭后,实时检测冷却塔10的出口工质温度,当检测到冷却塔10的出口工质温度回升至第四温度阈值时,即冷却塔10的出口工质温度达到7℃时,控制却塔风机102重新开启。
本实施例中,当检测到冷却塔的出口工质温度持续低于第二温度阈值,控制冷却塔风机关闭,直至检测到冷却塔的出口工质温度回升至第四温度阈值时,控制却塔风机开启。实现了根据冷却塔的出口工质温度,控制冷却塔风机的开闭状态,在制冷需求较低时,控制冷却塔风机关闭,以减少能耗,进一步提升数据中心的制冷系统的节能控制效率。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种数据中心的制冷控制系统的系统架构示意图,参照图4可知,数据中心的制冷控制系统包括闭式冷却塔系统402、水力输配系统404、加药子系统406和供水末端408,其中,闭式冷却塔系统402包括第一闭式冷却塔和第二闭式冷却塔,水力输配系统404包括第一循环水泵和第二循环水泵,以及涉及在内的管道以及多个阀门,加药子系统406包括第一闭式冷却塔、第二闭式冷却塔以及第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀,供水末端408包括多台接机柜。
具体地,图4所示的数据中心的制冷控制系统以型钢框架作为骨架主体,框架两翼设置外置式闭式冷却塔,框架中间位置采用封闭式防水保温结构,内部可承载放置水力输配系统各主要部件。输配系统与外部闭式冷却塔通过水管连接,如结构图中所示。通过型钢框架形成的载体,可让数据中心冷源系统机组实现灵活布局和装运。
进一步地,数据中心的制冷控制系统中,闭式冷却塔-循环水泵-供水末端三者之间的连接采用环管或连通设设计实现连接,实现了塔1与塔2可以互为备用或共用,水泵1与水泵2互为备用或共用,末端供水1与末端供水2实现互为备用或共用。即产生了塔1-泵1-末端1,塔2-泵1-末端1,塔1-泵2-末端1,塔1-泵1-末端2,塔2-泵2-末端1,塔1-泵2-末端2,塔2-泵2-末端2,塔2-泵1-末端2,以及双塔-单泵-单末端,双塔-双泵-单末端,双塔-双泵-双末端,单塔-双泵-双末端,单塔-单泵-双末端,单塔-双泵-单末端等共计25种搭配运行方式,即使单个设备出现故障,也不影响整个系统的正常运行。
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种数据中心的制冷控制方法,本实施例以该方法应用于数据中心的制冷设备端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括数据中心的制冷设备端和服务器的系统,并通过数据中心的制冷设备端和服务器的交互实现。本实施例中,数据中心的制冷控制方法,具体包括以下步骤:
步骤S502,获取冷却塔的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。
具体地,第一变频控制逻辑包括根据冷却供回水温差和预设目标温差对应的第一比对结果,对循环水泵进行升频控制或降频控制。
步骤S504,获取冷却塔的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。
具体地,第二变频控制逻辑包括根据冷却塔的出口水温和预设目标水温的第二比对结果,对冷却塔风机和喷淋水泵进行升频控制或降频控制。
步骤S506,基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。
具体地,数据中心的制冷控制系统包括湿工况运行模式,在湿工况运行模式下,当根据第一比对结果,确定冷却供回水温差小于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行降频控制,而当根据第一比对结果,确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行升频控制。
同样地,在湿工况运行模式下,当根据第二比对结果,确定出口水温小于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机和喷淋水泵进行升频控制,而当根据第二比对结果,确定出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制。
上述数据中心的制冷控制方法中,通过获取冷却塔的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。通过获取冷却塔的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。进而基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。由于实现了对数据中心的制冷控制系统的各设备的全变频控制,而无需额外增加例如压缩机等其他设备,也无需保持喷淋水泵的长期运行,减少水量及电能的消耗,进而提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种数据中心的制冷控制方法,具体包括以下步骤:
步骤S602,在湿工况运行模式下,当根据第一比对结果,确定冷却供回水温差小于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行降频控制。
步骤S604,当根据第二比对结果,确定冷却塔的出口水温小于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机进行降频控制。
步骤S606,判断对循环水泵和冷却塔风机的降频是否达到最低值。
步骤S608,当确定对循环水泵和冷却塔风机的降频达到最低值时,重新获取对循环水泵、冷却塔风机进行降频控制后的冷却塔的出口水温,得到第一出口水温。
步骤S610,当确定第一出口水温小于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对喷淋水泵进行降频。
具体地,当需要进行降频控制时,首先对循环水泵与冷却塔风机进行降频控制,直至循环水泵和冷却塔风机以最小频率运行。而在循环水泵和冷却塔风机以最小频率运行,且检测到负荷继续减小时,即确定第一出口水温小于预设目标水温时,对喷淋水泵进行降频控制,循环水泵和冷却塔风机维持以最小频率运行的状态。
步骤S612,判断对喷淋水泵的降频是否达到最低值。
步骤S614,当确定对喷淋水泵的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,并重新获取控制喷淋水泵关闭后的冷却塔的出口水温,得到第二出口水温。
具体地,在循环水泵和冷却塔风机以最小频率运行,且对喷淋水泵进行降频控制后,判断对喷淋水泵的降频是否达到最低值,当确定对喷淋水泵的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,并重新获取控制喷淋水泵关闭后的冷却塔的出口水温,得到第二出口水温。
步骤S616,当确定第二出口水温小于预设目标水温时,切换至干工况运行模式。
具体地,通过将第二出口水温和预设目标水温进行比对,当确定第二出口水温小于预设目标水温时,控制数据中心的制冷控制系统从湿工况运行模式切换至干工况运行模式。
步骤S618,在干工况运行模式下,控制循环水泵以预设运行频率阈值运行。
具体地,在干工况运行模式下,需控制循环水泵以预设运行频率阈值运行。其中,当冷却塔的出水温度过低时,需要控制循环水泵加频至较高频率运行,确保水流速1m/s以上,以避免管内液体结冻,此时,预设运行频率阈值即为维持水流速的较高运行频率。
步骤S620,基于冷却塔的出口水温,并按照预设运行周期控制冷却塔风机的开关机状态。
具体地,在干工况运行模式下,基于冷却塔的出口水温,并按照预设运行周期控制冷却塔风机的开关机状态,即冷却塔风机需要间歇性开关机以调节负荷。
上述数据中心的制冷控制方法中,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行降频控制,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机进行降频控制,并在对循环水泵和冷却塔风机的降频达到最低值时,进一步地对喷淋水泵进行降频。当确定对喷淋水泵的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,切换至干工况运行模式。通过在干工况运行模式下,控制循环水泵以预设运行频率阈值运行,并基于冷却塔的出口水温,按照预设运行周期控制冷却塔风机的开关机状态。实现了对循环水泵、冷却塔风机以及喷淋水泵的升频控制,以满足数据中心的制冷需求,同时在制冷需求进一步加强时,控制数据中的制冷控制系统从干工况运行模式切换至湿工况运行模式,以进一步满足制冷需求,维持数据中心的正常运行。
在一个实施例中,如图7,提供了一种数据中心的制冷控制方法,具体包括以下步骤:
步骤S702,在干工况运行模式下,当确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行升频控制。
具体地,在干工况运行模式下,将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,当确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行升频控制。
步骤S704,当确定冷却塔的出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机进行升频控制。
步骤S706,重新获取对循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第三出口水温。
步骤S708,当确定第三出口水温大于预设目标水温时,切换至湿工况运行模式。
具体地,当负荷继续增加时,或者说重新获取的第三出口水温,即对循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的冷却塔的出口水温,大于预设目标水温时,控制数据中心的制冷控制系统从干工况运行模式,切换至湿工况运行模式。
其中,在干工况运行模式下喷淋水泵处于关闭状态,则进行升频/降频控制时,则是针对循环水泵以及冷却塔风机进行控制,当满足运行模式切换条件,即对循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的冷却塔的出口水温,即第三出口水温仍大于预设目标水温时,达到运行模式切换条件,控制数据中心的制冷控制系统从干工况运行模式切换至湿工况运行模式。
步骤S710,在湿工况运行模式下,控制喷淋水泵开启,并基于第二变频控制逻辑对喷淋水泵进行升频控制。
具体地,当第三出口水温仍大于预设目标水温时,即达到运行模式切换条件时,控制数据中心的制冷控制系统从干工况运行模式切换至湿工况运行模式,并控制喷淋水泵开启,进而基于第二变频控制逻辑对喷淋水泵进行升频控制。
步骤S712,重新获取对喷淋水泵进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第四出口水温。
步骤S714,当确定第四出口水温大于预设目标水温时,对循环水泵和冷却塔风机进行升频控制。
具体地,在对喷淋水泵进行升频控制后,重新获取对喷淋水泵进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第四出口水温,并将第四出口水温和预设目标水温进行比对,当确定第四出口水温大于预设目标水温时,根据第一变频控制逻辑对循环水泵进行升频控制,同时根据第二变频控制逻辑,对冷却塔风机进行升频控制。
上述数据中心的制冷控制方法中,在干工况运行模式下,当确定冷却供回水温差大于预设目标温差时,基于第一变频控制逻辑,对循环水泵进行升频控制。当确定冷却塔的出口水温大于预设目标水温时,基于第二变频控制逻辑,对冷却塔风机进行升频控制,并重新获取对循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第三出口水温。而当确定第三出口水温大于预设目标水温时,切换至湿工况运行模式。在湿工况运行模式下,控制喷淋水泵开启,同时基于第二变频控制逻辑,对喷淋水进行升频控制,并重新获取对喷淋水泵进行升频控制后的冷却塔的出口水温,得到第四出口水温。当确定第四出口水温大于预设目标水温时,对循环水泵和冷却塔风机进行升频控制。通过控制喷淋水泵开启以及控制喷淋水泵升频,从干工况运行模式切换至湿工况运行模式,以满足维持数据中心正常运行的制冷需求,同时在制冷需求进一步增强时,则在控制喷淋水泵升频的基础上,对冷却塔风机和循环水泵进行升频控制,以更好地满足数据中心的制冷需求,维持数据中心正常、稳定运行,避免数据中心出现故障。
在一个实施例中,提供了一种数据中心的制冷控制方法,制冷控制系统还包括冬期运行模式,该方法具体包括以下步骤:
当检测到制冷控制系统管道内的溶液温度低于对应的第一温度阈值时,控制加热器对制冷控制系统管道内的溶液进行加热;
获取冷却塔的出口工质温度;
当确定冷却塔的出口工质温度低于第二温度阈值,且冷却塔的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制循环水泵以大于最低运行频率的运行频率运行;
当确定冷却塔的出口工质温度低于第三温度阈值时,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制;第二温度阈值大于第三温度阈值;
当确定对喷淋水泵和冷却塔风机的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,且切换至干工况运行模式;
当检测到冷却塔的出口工质温度持续低于第二温度阈值,控制冷却塔风机关闭,直至检测到冷却塔的出口工质温度回升至第四温度阈值时,控制却塔风机开启。
上述数据中心的制冷控制方法中,当确定冷却塔的出口工质温度低于第二温度阈值,且冷却塔的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制循环水泵以大于最低运行频率的运行频率运行。而当确定冷却塔的出口工质温度低于第三温度阈值时,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制,并在确定对喷淋水泵和冷却塔风机的降频达到最低值时,控制喷淋水泵关闭,且切换至干工况运行模式。实现了根据冷却塔的出口工质温度,对冷却塔风机和喷淋水泵进行降频控制,当制冷需求持续降低时,进一步控制喷淋水泵关闭,切换至耗能更低的干工况运行模式,提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
在一个实施例中,提供了一种数据中心的制冷控制方法,还包括:
获取冷却塔的运行模式;
根据冷却塔的运行模式,确定控制阀的开闭状态。
在一个实施例中,提供了一种数据中心的制冷控制方法,还包括:
当第一冷却塔的运行模式为开启、第二冷却塔的运行模式为关闭时,确定第一控制阀为开启、第二控制阀为关闭、第三控制阀为开启以及第四控制阀为关闭;
当第一冷却塔的运行模式为关闭、第二冷却塔的运行模式为开启时,确定第一控制阀为关闭、第二控制阀为开启、第三控制阀为关闭以及第四控制阀为开启;
当第一冷却塔和第二冷却塔的运行模式均为开启时,确定第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均为开启;
当第一冷却塔和第二冷却塔的运行模式均为关闭时,确定第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均为关闭。
在一个实施例中,提供了一种数据中心的制冷控制方法,还包括:
在湿工况运行模式下,控制循环水泵以超出预设最低运行频率阈值的运行频率运行;
在湿工况运行模式下,控制电动二通阀与冷却塔风机的开闭状态相同;
在干工况运行模式下,控制电动二通阀保持开启状态。
在一个实施例中,提供了一种数据中心的制冷控制方法,还包括:
当确定对循环水泵的降频达到最低值,且确定冷却塔的冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制供回水旁通阀调大开度;
当确定对循环水泵和冷却塔风机的降频达到最低值,且确定冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制进出口旁通阀调大开度。
应该理解的是,虽然上述实施例涉及的各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,上述实施例涉及的各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种数据中心的制冷控制装置,包括:第一变频控制逻辑确定模块、第二变频控制逻辑确定模块以及变频控制模块,其中:
第一变频控制逻辑确定模块,用于获取冷却塔的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。
第二变频控制逻辑确定模块,用于获取冷却塔的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。
变频控制模块,用于基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。
上述数据中心的制冷控制装置中,通过获取冷却塔的冷却供回水温差,并将冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑。通过获取冷却塔的出口水温,并将出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑。进而基于第一变频控制逻辑对循环水泵进行变频控制,基于第二变频控制逻辑对冷却塔风机和/或喷淋水泵进行变频控制。由于实现了对数据中心的制冷控制系统的各设备的全变频控制,而无需额外增加例如压缩机等其他设备,也无需保持喷淋水泵的长期运行,减少水量及电能的消耗,进而提升了数据中心的制冷系统的节能控制效率。
关于数据中心的制冷控制装置的具体限定可以参见上文中对于数据中心的制冷控制方法的限定,在此不再赘述。上述数据中心的制冷控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (19)
1.一种数据中心的制冷控制系统,其特征在于,所述系统包括:冷却塔、循环水泵、以及与所述冷却塔和所述循环水泵连接的控制器,所述冷却塔包括冷却塔风机、以及与所述冷却塔风机连接的喷淋水泵;所述控制器用于:
获取所述冷却塔的冷却供回水温差,并将所述冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据所述第一比对结果确定针对所述循环水泵的第一变频控制逻辑;
获取所述冷却塔的出口水温,并将所述出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据所述第二比对结果确定针对所述冷却塔风机和/或所述喷淋水泵的第二变频控制逻辑;
基于所述第一变频控制逻辑对所述循环水泵进行变频控制,基于所述第二变频控制逻辑对所述冷却塔风机和/或所述喷淋水泵进行变频控制。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括与所述控制器连接的控制阀,所述控制器还用于:
获取所述冷却塔的运行模式;
根据所述冷却塔的运行模式,确定所述控制阀的开闭状态。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统的运行模式包括湿工况运行模式;所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,当根据所述第一比对结果,确定所述冷却供回水温差小于所述预设目标温差时,基于所述第一变频控制逻辑,对所述循环水泵进行降频控制;
当根据所述第二比对结果,确定所述冷却塔的出口水温小于所述预设目标水温时,基于所述第二变频控制逻辑,对所述冷却塔风机进行降频控制。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
判断对所述循环水泵和所述冷却塔风机的降频是否达到最低值;
当确定对所述循环水泵和所述冷却塔风机的降频达到最低值时,重新获取对所述循环水泵、冷却塔风机进行降频控制后的所述冷却塔的出口水温,得到第一出口水温;
当确定所述第一出口水温小于所述预设目标水温时,基于所述第二变频控制逻辑,对所述喷淋水泵进行降频。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统的运行模式还包括干工况运行模式;所述控制器还用于:
判断对所述喷淋水泵的降频是否达到最低值;
当确定对所述喷淋水泵的降频达到最低值时,控制所述喷淋水泵关闭,并重新获取控制所述喷淋水泵关闭后的所述冷却塔的出口水温,得到第二出口水温;
当确定所述第二出口水温小于所述预设目标水温时,切换至干工况运行模式。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
在所述干工况运行模式下,控制所述循环水泵以预设运行频率阈值运行;
基于所述冷却塔的出口水温,并按照预设运行周期控制所述冷却塔风机的开关机状态。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
在所述干工况运行模式下,当确定所述冷却供回水温差大于所述预设目标温差时,基于所述第一变频控制逻辑,对所述循环水泵进行升频控制;
当确定所述冷却塔的出口水温大于所述预设目标水温时,基于所述第二变频控制逻辑,对所述冷却塔风机进行升频控制。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
重新获取对所述循环水泵、冷却塔风机进行升频控制后的所述冷却塔的出口水温,得到第三出口水温;
当确定所述第三出口水温大于所述预设目标水温时,切换至湿工况运行模式。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,控制所述喷淋水泵开启,并基于所述第二变频控制逻辑对所述喷淋水泵进行升频控制;
重新获取对所述喷淋水泵进行升频控制后的所述冷却塔的出口水温,得到第四出口水温;
当确定所述第四出口水温大于所述预设目标水温时,对所述循环水泵和所述冷却塔风机进行升频控制。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,控制所述循环水泵以超出预设最低运行频率阈值的运行频率运行。
11.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括与所述冷却塔的出水口连接的电动二通阀;所述控制器还用于:
在所述湿工况运行模式下,控制所述电动二通阀与所述冷却塔风机的开闭状态相同;
在所述干工况运行模式下,控制所述电动二通阀保持开启状态。
12.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括供水末端的供回水旁通阀;所述控制器还用于:
当确定对所述循环水泵的降频达到最低值,且确定所述冷却塔的冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制所述供回水旁通阀调大开度。
13.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括与所述冷却塔连接的进出口旁通阀;所述控制器还用于:
当确定对所述循环水泵和所述冷却塔风机的降频达到最低值,且确定所述冷却水供回水温差小于预设第一温差时,控制所述进出口旁通阀调大开度。
14.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括与所述控制器连接的加热器;所述系统的运行模式包括冬期运行模式;所述控制器还用于:
当检测到制冷控制系统管道内的溶液温度低于对应的第一温度阈值时,控制所述加热器对所述制冷控制系统管道内的溶液进行加热。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
获取所述冷却塔的出口工质温度;
当确定所述冷却塔的出口工质温度低于第二温度阈值,且所述冷却塔的进出口工质溶液温差大于第一预设温差时,控制所述循环水泵以大于最低运行频率的运行频率运行;所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
当确定所述冷却塔的出口工质温度低于第三温度阈值时,对所述冷却塔风机和所述喷淋水泵进行降频控制;所述第二温度阈值大于所述第三温度阈值;
当确定对所述喷淋水泵和所述冷却塔风机的降频达到最低值时,控制所述喷淋水泵关闭,且切换至干工况运行模式。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于:
当检测到所述冷却塔的出口工质温度持续低于所述第二温度阈值,控制所述冷却塔风机关闭,直至检测到所述冷却塔的出口工质温度回升至第四温度阈值时,控制所述却塔风机开启;所述第四温度阈值大于所述第一温度阈值。
18.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述冷却塔包括第一冷却塔和第二冷却塔;所述控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀;所述控制器还用于:
当所述第一冷却塔的运行模式为开启、所述第二冷却塔的运行模式为关闭时,确定所述第一控制阀为开启、所述第二控制阀为关闭、所述第三控制阀为开启以及所述第四控制阀为关闭;
当所述第一冷却塔的运行模式为关闭、所述第二冷却塔的运行模式为开启时,确定所述第一控制阀为关闭、所述第二控制阀为开启、所述第三控制阀为关闭以及所述第四控制阀为开启;
当所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的运行模式均为开启时,确定所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均为开启;
当所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的运行模式均为关闭时,确定所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀均为关闭。
19.一种数据中心的制冷控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取冷却塔的冷却供回水温差,并将所述冷却供回水温差和预设目标温差进行比对,生成对应的第一比对结果,根据所述第一比对结果确定针对循环水泵的第一变频控制逻辑;
获取冷却塔的出口水温,并将所述出口水温和预设目标水温进行比对,生成对应的第二比对结果,根据所述第二比对结果确定针对冷却塔风机和/或喷淋水泵的第二变频控制逻辑;
基于所述第一变频控制逻辑对所述循环水泵进行变频控制,基于所述第二变频控制逻辑对所述冷却塔风机和/或所述喷淋水泵进行变频控制。
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