CN116583094B - 基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于节能技术领域，具体涉及一种基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质。该方法包括：监测数据中心的电能利用效率；根据该数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；若确定该数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定该低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元。本申请的方法，实现对数据中心原有散热单元的辅助降温，避免重建散热系统高额成本的同时，提升原有散热单元的降温效率，进而降低数据中心的电能利用效率。
Description
技术领域
本发明属于节能技术领域，具体涉及一种基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质。
背景技术
电能利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心总能耗与设备消耗的能源比值。其中，数据中心总能耗包括设备能耗和制冷、配电等系统的能耗，其值大于1，越接近1表明非设备能耗越少，即能效水平越好。
现有数据中心的节能低碳技术方法多为风冷系统或液冷系统。风冷系统的成本较低，维护简单，但热交换效果相对较差，使得系统整体能源利用率较差，进而无法实现PUE的有效降低；液冷系统热交换效果相对较好，但部署成本较大，系统复杂且维护相对困难。
综上，现有技术未平衡风冷和液冷之间的优势和劣势，以实现数据中心的低碳运行。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有未平衡风冷和液冷之间的优势和劣势，以实现数据中心的低碳运行的问题，本发明提供了一种基于数据中心的能源处理方法，包括：
监测数据中心的电能利用效率；
根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；
若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定所述低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元；
其中，所述储能单元用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；所述低温储气室用于储存压缩后的冷却介质；所述降温单元用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质；
所述储能单元与所述低温储气室连接，所述低温储气室与所述降温单元连接，所述降温单元与所述数据中心的散热单元热交换连接。
在一种可能的设计中，所述根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限，包括：
判断所述数据中心的电能利用效率是否大于所述预设电能利用效率最小值；
若是，则确定数据中心的散热单元达到降温能力上限；
若否，则确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限。
在一种可能的设计中，还包括：
若确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，则开启储能单元，关闭降温单元。
在一种可能的设计中，在所述开启储能单元，关闭降温单元之后，所述方法还包括：
获取低温储气室的当前存储状态；
判断所述低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；
若是，则关闭储能单元；
若否，则维持储能单元和降温单元的开关状态，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态。
在一种可能的设计中，还包括：
若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，且在确定所述低温储气室的当前存储状态为未充满状态时，则开启储能单元，关闭降温单元，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态。
第二方面，本申请提供一种基于数据中心的能源处理设备，包括：
处理单元，用于监测数据中心的电能利用效率；
所述处理单元，还用于根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；
所述处理单元，还用于若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定所述低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元；
所述储能单元，用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；
所述降温单元，用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质；
其中，所述低温储气室用于储存压缩后的冷却介质。
在一种可能的设计中，所述处理单元，还用于根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限，包括：
判断所述数据中心的电能利用效率是否大于所述预设电能利用效率最小值；
若是，则确定数据中心的散热单元达到降温能力上限；
若否，则确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限。
在一种可能的设计中，所述处理单元，还用于若确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，则开启储能单元，关闭降温单元。
在一种可能的设计中，所述处理单元，还用于在所述开启储能单元，关闭降温单元之后，获取低温储气室的当前存储状态；
判断所述低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；
若是，则关闭储能单元；
若否，则维持储能单元和降温单元的开关状态，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态。
在一种可能的设计中，所述处理单元，还用于若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，且在确定所述低温储气室的当前存储状态为未充满状态时，则开启储能单元，关闭降温单元，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态。
在一种可能的设计中，所述压缩机为单级或多级，所述储能换热器与所述压缩机的设置个数相同，所述压缩机与所述储能换热器连接；所述膨胀机为单级或多级，所述制冷换热器与所述膨胀机的设置个数相同，所述制冷换热器与所述膨胀机连接。
在一种可能的设计中，还包括：
余热回收单元，用于通过余热冷却介质回收压缩后冷却介质的热量，所述余热回收单元与所述储能单元热交换连接。
第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现基于数据中心的能源处理方法。
本领域技术人员能够理解的是，本发明提供的基于数据中心的能源处理方法、设备及存储介质，通过监测数据中心的电能利用效率；根据该数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；若确定该数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定该低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元。相对于现有技术未平衡风冷和液冷之间的优势和劣势，以实现数据中心的低碳运行的缺陷来说，本申请实现对数据中心原有散热单元的辅助降温，避免重建散热系统高额成本的同时，提升原有散热单元的降温效率，进而降低数据中心的电能利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理的应用场景示意图；
图2为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理方法的流程示意图一；
图3为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理方法的流程示意图二；
图4为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理设备的结构示意图一；
图5为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理设备的结构示意图二。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的风冷系统对数据中心的降温效果相对较差，使得系统整体能源利用率较差，进而无法实现PUE的有效降低；液冷系统对数据中心的降温效果好，但其维护和部署成本较高，使得现有的数据中心很难实现低碳运行。
本申请的技术构思在于：由于数据中心的降温主要通过介质之间的热交换实现的，当介质达到热交换能力上限时便无法继续为数据中心降温，而在数据中心上增加散热单元的降温面积虽然也能提高降温效率，但势必会因降温面积增加以及新增设备需要与数据中心紧密连接导致数据中心结构变得复杂，不利于后期维护，而如果快速转移走原有散热单元内介质吸收的热量，就能实现保留原有结构的同时提升散热效率，以降低设备更换成本。因此，在不改变数据中心原有散热单元的基础上，引入辅助散热单元快速散热的降温单元，在监测到原有散热单元不能满足数据中心的降温需求时，开启降温单元以降低原有散热单元的介质温度，进而使散热单元能够重新吸收数据中心的热量，以提高降温效率，进而降低数据中心的电能利用效率，旨在解决现有技术的如上技术问题。
图1为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理方法应用场景示意图。如图1所示，数据中心101配套设置有散热单元102，该散热单元102与数据中心101通过被冷却介质发生热交换，以实现对数据中心101的降温功能。当散热单元102的降温功能不能完全满足数据中心101的散热需求时，即散热单元102的散热效率较差，此时，向散热单元102中引入辅助的降温单元103，降温单元103与散热单元102之间通过中间冷却介质热交换连接，以通过降温单元103快速置换出散热单元102内的热量，从而提升散热单元102的散热效率，进而降低现有设备的PUE值。另外，增设低温储气室104来为降温单元103持续性的提供低温冷却介质，并增设储能单元105来为低温储气室104持续性补充低温冷却介质，从而保证降温单元103的长期稳定性运行。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图2为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理方法流程示意图一。如图2所示，该方法包括：
S201、监测数据中心的电能利用效率。
具体来说，数据中心的电能利用效率（PUEre）主要用于标识数据中心的电力消耗水平，是数据中心总能耗与设备消耗的能源比值。一般来说，电能利用效率值大于1，越接近1表明非设备能耗越少，即能效水平越好。
S202、根据该数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限。
具体来说，预设电能利用效率最小值（PUEmin）是数据中心在生产设计时设定的电能利用率所能达到的最小值，即数据中心的电能利用效率在达到预设电能利用效率最小值时，与数据中心相匹配的原有散热单元达到冷却能力上限。因此，可以通过监测数据中心的电能利用效率来判断原有散热单元是否达到冷却能力上限，进而确定数据中心的散热是否满负荷运行。
S203、若确定该数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定该低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元。
其中，该储能单元用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；该低温储气室用于储存压缩后的冷却介质；该降温单元用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质；该储能单元与该低温储气室连接，该低温储气室与该降温单元连接，该降温单元与该数据中心热交换连接。
具体来说，在确定数据中心的散热单元达到降温能力上限后，说明原有的散热单元已经无法满足数据中心的散热需求，需要引入降温单元来辅助散热。由于原有的散热单元与数据中心的热交换连接方式已经搭建完善，如果重新在数据中心中再搭建一套热交换系统，必然会因多个散热结构导致数据中心的散热结构变复杂，并且会导致后期维护时复杂度也增加，不利于低碳运行中维护成本的降低。由于散热过程是通过两介质之间的热传递进行的，如果能够快速转移散热单元吸收的热量，使散热单元还能吸收数据中心的热量，就能间接提高散热单元对数据中心的散热效率。
由于降温单元需要持续稳定的吸收散热单元的热量，为了避免运行过程中的意外导致降温单元不能提供稳定的冷却介质，需要在降温单元的前端设置一套能够提供稳定冷却介质输出的低温储气室，该低温储气室内存储有冷却介质，而低温储气室的前端又设置有生产冷却介质的储能单元，以确保低温储气室在充满状态时为降温单元提供足够的低温冷却介质。
通过监测低温储气室内存储状态来确定是否使用降温单元，以避免低温冷却介质因供量不足导致无法正常从散热单元中转走热量，并且在散热单元能力足够时，可以利用低温储气室作为缓冲，将储能单元产生的能量应用于数据中心的电力系统中，以补充数据中心设备电能的损耗，进而降低数据中心的电能利用效率，实现数据中心的低碳运行。
本实施例提供的方法，通过监测数据中心的电能利用效率；根据该数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；若确定该数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定该低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元；其中，该储能单元用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；该低温储气室用于储存压缩后的冷却介质；该降温单元用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质；该储能单元与该低温储气室连接，该低温储气室与该降温单元连接，该降温单元与该数据中心热交换连接的手段，实现对数据中心原有散热单元的辅助降温，避免重建散热系统高额成本的同时，提升原有散热单元的降温效率，进而降低数据中心的电能利用效率。
下面结合一个具体的实施例，对本申请的基于数据中心的能源处理方法进行详细说明。
图3为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理方法流程示意图二。如图3所示，该方法包括：
S301、监测数据中心的电能利用效率。
S301的实现方式与上述S201的实现方式类似，本实施例此处不再赘述。
S302、判断该数据中心的电能利用效率是否大于该预设电能利用效率最小值；若是，则执行S303；若否，则执行S307。
S303、确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，并获取低温储气室的当前存储状态。
具体来说，当数据中心的电能利用效率大于预设电能利用效率最小值时，表明此时数据中心负荷较高或原设计的散热单元能力不足，此时需要先获取低温储气室的当前存储状态，以确定是否能够为散热单元提供稳定的冷却介质。
S304、判断该低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；若是，则执行S305；若否，则执行S306。
S305、同时开启储能单元和降温单元，并执行S301。
具体来说，当低温储气室的当前存储状态为充满状态时，通过开启储能单元来不断制备冷却介质，通过开启降温单元将低温储气室内的冷却介质输送至降温单元，以使降温单元能够将散热单元的热量吸收至降温单元的冷却介质内。
S306、开启储能单元，关闭降温单元，并执行S304。
具体来说，当低温储气室的当前存储状态为未充满状态时，通过开启储能单元来不断制备冷却介质，以便补充低温储气室内的冷却介质。
S307、确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，开启储能单元，关闭降温单元，并获取低温储气室的当前存储状态。
具体来说，当数据中心的电能利用效率不大于预设电能利用效率最小值时，表明此时数据中心负荷较低或原设计的散热单元能力足够，此时需要先获取低温储气室的当前存储状态，以确定是否还需要为散热单元提供稳定的冷却介质。
S308、判断该低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；若是，则执行S309；若否，则执行S307。
S309、关闭储能单元，并执行S301。
具体来说，当低温储气室的当前存储状态为充满状态时，通过关闭储能单元，不再制备新的冷却介质，避免继续浪费能源。而当低温储气室的当前存储状态为未充满状态时，则开启储能单元，关闭降温单元，并持续获取低温储气室的当前存储状态，直至低温储气室的当前存储状态充满。
本实施例提供的方法，通过监测数据中心的电能利用效率；判断该数据中心的电能利用效率是否大于该预设电能利用效率最小值；若是，则确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，并获取低温储气室的当前存储状态，判断该低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；若是，则同时开启储能单元和降温单元，若否，则开启储能单元，关闭降温单元；若否，则确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，开启储能单元，关闭降温单元，并获取低温储气室的当前存储状态；判断该低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；若是，则关闭储能单元，若否，则确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，开启储能单元，关闭降温单元的手段，实现对数据中心原有散热单元的降温，进而提高数据中心的降温效率，以达到整体设备电能利用效率降低的目标。
图4为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理设备结构示意图一。如图4所示，该设备40包括：
处理单元402，用于监测数据中心的电能利用效率。
该处理单元402，还用于根据该数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限。
该处理单元402，还用于若确定该数据中心的散热单元404达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定该低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元401和降温单元403。
该储能单元401，用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质。
该降温单元403，用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质。
其中，该低温储气室用于储存压缩后的冷却介质。
具体来说，利用数据中心的电能利用效率来判断数据中心的散热单元当前是否达到降温能力的上限，从而确定是否需要在达到降温能力上限时，启动降温单元，以提高散热单元的降温能力，并且为了保证降温单元不会反向向散热单元释放热量，需要确保降温单元内冷却介质可以持续稳定的提供，因此还需要监测低温储气室的存储状态，以确定储能单元是否需要消耗能源来制备冷却介质，实现整条降温链路的稳定有效运行。
进一步的，该处理单元402，还用于根据该数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元404是否达到降温能力上限，包括：
判断该数据中心的电能利用效率是否大于该预设电能利用效率最小值；
若是，则确定数据中心的散热单元404达到降温能力上限；
若否，则确定数据中心的散热单元404未达到降温能力上限。
进一步的，该处理单元402，还用于若确定该数据中心的散热单元404未达到降温能力上限，则开启储能单元401，关闭降温单元403。
进一步的，该处理单元402，还用于在该开启储能单元401，关闭降温单元403之后，获取低温储气室的当前存储状态；
判断该低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；
若是，则关闭储能单元401；
若否，则维持储能单元401和降温单元403的开关状态，直至该低温储气室的当前存储状态为充满状态。
进一步的，该处理单元402，还用于若确定该数据中心的散热单元达到降温能力上限，且在确定该低温储气室的当前存储状态为未充满状态时，则开启储能单元401，关闭降温单元403，直至该低温储气室的当前存储状态为充满状态。
图5为本申请实施例提供的基于数据中心的能源处理设备结构示意图二。如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例对能源处理设备的具体组成结构进行详细说明，该设备包括：
依次连接的储能单元、低温储气室509以及降温单元。
其中，储能单元用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；低温储气室509用于储存压缩后的冷却介质；降温单元用于将储存的冷却介质吸收数据中心506的热量后膨胀为气体介质；储能单元与低温储气室509连接，低温储气室509与降温单元连接，降温单元与数据中心506的散热单元505进行热交换连接。
该储能单元包括压缩机501和储能换热器502，气体介质经该压缩机501压缩后进入该储能换热器502内与余热冷却介质进行热交换，以得到待储存的冷却介质和余热冷却介质回收的余热。
该降温单元包括膨胀机503和制冷换热器504，该低温储气室509内的冷却介质进入该制冷换热器504内，与数据中心506的散热单元505进行热交换后进入该膨胀机503内，以得到膨胀还原的气体介质和膨胀机503回收的电力。
具体来说，制冷换热器504与散热单元505通过中间冷却介质进行热交换。其中，中间冷却介质是要与冷却介质和被冷却介质进行两次换热的介质，其温度介于两者之间，实现热量从被冷却介质向冷却介质传递，换热方式采用闭式换热系统，实现制冷换热器504与散热单元505的循环吸热和放热。
进一步的，该压缩机501为单级或多级，该储能换热器502与该压缩机501的设置个数相同，该压缩机501与该储能换热器502连接；该膨胀机503为单级或多级，该制冷换热器504与该膨胀机503的设置个数相同，该制冷换热器504与该膨胀机503连接。
进一步的，该设备还包括：
余热回收单元508，用于通过余热冷却介质回收压缩后冷却介质的热量，该余热回收单元508与该储能单元热交换连接。
具体来说，热量从被冷却介质传递给冷却介质，冷却介质升温后，再把部分热量通过余热回收单元释放给数据中心的用能单元，实现能量的梯级利用，提高能源利用效率，降低整个数据中心系统的能源消耗。
电力系统510，用于回收膨胀机503产生的电力，并为数据中心506供电。
新能源发电单元507，用于为压缩机501和/或数据中心506供电；该新能源发电单元507分别与该电力系统510和该压缩机501电连接，从而为压缩机501提供驱动力，同时通过电力系统510为数据中心506供电，从而降低数据中心506对外部电能的需求量，实现数据中心的低碳运行。
具体来说，气体介质以高温高压状态进入压缩机501内形成被冷却介质，然后被冷却介质再进入储能换热器502中得到冷却介质，冷却介质再进入二级压缩机内形成二次被冷却介质，然后二次被冷却介质再进入二级储能换热器中得到二次冷却介质，二次冷却介质经节流装置511进入低温储气室509中以低温低压的液化状态储存，储存的低温低压的液态气体介质通过泵512使压力升高，被泵送到制冷换热器504中，间接释放自身冷量给数据中心，转化为气体状态后，将气体状态再输送至膨胀机503内，然后再次将冷却介质送至二级制冷换热器中得到二次冷却介质，二次冷却介质再进入二级膨胀机内做功后以气体介质的形式排出。
其中，气体介质可以是空气、二氧化碳等可压缩气体。数据中心506和散热单元505之间使用的被冷却介质可以是风冷技术采用的自然风，也可以是液冷技术采用的冷却液等用于换热的气液单相或两相介质。冷却介质与被冷却介质之间存在热交换关系，热量从被冷却介质传递给冷却介质，被冷却介质降温，冷却介质升温。
气体介质在从膨胀机中排出时可以推动膨胀机做功，以将动能转化为电能，并被与膨胀机相连的电机513收集后输送至电力系统510内，从而被回收以为数据中心506提供电能，进一步降低数据中心506对外部电能的需求量，实现数据中心的低碳运行。
储能换热器502的另一端通过冷却介质与被冷却介质热交换连接，以进一步吸收被冷却介质的热量，同时，吸收热量后的冷却介质被输送至余热回收单元508内，利用余热回收单元508将回收的热量进行再利用，进而辅助实现数据中心的低碳运行。
综上，本实施例提供的设备，对数据中心原有的散热单元没有要求，既适用于风冷数据中心，也适用于液冷数据中心，既适用于已建PUE较高需改造的数据中心，也适用于新建高性能数据中心，适用性广泛；采用液态压缩气体冷能换热耦合数据中心散热系统，可以进一步提高原有数据中心的散热能力，提高数据中心电能利用效率，并且不必担心液冷装置的高额成本费用和复杂的配置、维护；另外，采用新能源发电配合液态压缩气体膨胀释能，可以进一步提高数据中心的清洁能力渗透率，不必时常清理换热管路，保障供电系统的稳定安全和清洁低碳。
本实施例提供的设备，采用上述实施例中的数据中心的能源处理方法，以实现降低数据中心成本和电能利用效率，进而实现数据中心的低碳运行。
本发明实施例可以根据上述方法示例对电子设备或主控设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，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。
在上述实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP）、专用集成电路（英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述针对电子设备以及主控设备所实现的功能，对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，电子设备或主控设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行该计算机执行指令时，实现如上基于数据中心的能源处理方法。
该方法广泛应用于：智慧家庭（Smart Home）、智能家居、智能家用设备生态、智慧住宅（Intelligence House）生态等全屋智能数字化控制应用场景。
上述网络可以包括但不限于以下至少之一：有线网络，无线网络。
上述有线网络可以包括但不限于以下至少之一：广域网，城域网，局域网，上述无线网络可以包括但不限于以下至少之一：WIFI（Wireless Fidelity，无线保真），蓝牙。
终端设备可以并不限定于为：PC、手机、平板电脑、智能空调、智能烟机、智能冰箱、智能烤箱、智能炉灶、智能洗衣机、智能热水器、智能洗涤设备、智能洗碗机、智能投影设备、智能电视、智能晾衣架、智能窗帘、智能影音、智能插座、智能音响、智能音箱、智能新风设备、智能厨卫设备、智能卫浴设备、智能扫地机器人、智能擦窗机器人、智能拖地机器人、智能空气净化设备、智能蒸箱、智能微波炉、智能厨宝、智能净化器、智能饮水机、智能门锁等。
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关法律法规和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种基于数据中心的能源处理方法，其特征在于，包括：
监测数据中心的电能利用效率；
根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；
若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定所述低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元；
若确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，则开启储能单元，关闭降温单元；获取低温储气室的当前存储状态；判断所述低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；若是，则关闭储能单元；若否，则维持储能单元和降温单元的开关状态，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态；
其中，所述储能单元用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；所述低温储气室用于储存压缩后的冷却介质；所述降温单元用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质；
所述储能单元与所述低温储气室连接，所述低温储气室与所述降温单元连接，所述降温单元与所述数据中心的散热单元热交换连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限，包括：
判断所述数据中心的电能利用效率是否大于所述预设电能利用效率最小值；
若是，则确定数据中心的散热单元达到降温能力上限；
若否，则确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，且在确定所述低温储气室的当前存储状态为未充满状态时，则开启储能单元，关闭降温单元，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态。
4.一种基于数据中心的能源处理设备，其特征在于，包括：
处理单元，用于监测数据中心的电能利用效率；
所述处理单元，还用于根据所述数据中心的电能利用效率与预设电能利用效率最小值，确定数据中心的散热单元是否达到降温能力上限；
所述处理单元，还用于若确定数据中心的散热单元达到降温能力上限，则获取低温储气室的当前存储状态，并在确定所述低温储气室的当前存储状态为充满状态时，同时开启储能单元和降温单元；
所述储能单元，用于将气体介质压缩为待储存的冷却介质；
所述降温单元，用于将储存的冷却介质吸收数据中心的热量后膨胀为气体介质；
其中，所述低温储气室用于储存压缩后的冷却介质；
所述处理单元，还用于若确定数据中心的散热单元未达到降温能力上限，则开启储能单元，关闭降温单元；获取低温储气室的当前存储状态；判断所述低温储气室的当前存储状态是否为充满状态；若是，则关闭储能单元；若否，则维持储能单元和降温单元的开关状态，直至所述低温储气室的当前存储状态为充满状态。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述储能单元包括压缩机和储能换热器，气体介质经所述压缩机压缩后进入所述储能换热器内与余热冷却介质进行热交换，以得到待储存的冷却介质和余热冷却介质回收的余热；
所述降温单元包括膨胀机和制冷换热器，所述低温储气室内的冷却介质进入所述制冷换热器内，与数据中心进行热交换后进入所述膨胀机内，以得到膨胀还原的气体介质和膨胀机回收的电力。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述压缩机为单级或多级，所述储能换热器与所述压缩机的设置个数相同，所述压缩机与所述储能换热器连接；所述膨胀机为单级或多级，所述制冷换热器与所述膨胀机的设置个数相同，所述制冷换热器与所述膨胀机连接。
7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括：
余热回收单元，用于通过余热冷却介质回收压缩后冷却介质的热量，所述余热回收单元与所述储能单元热交换连接。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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