數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)及其 控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的主要任務(wù)是為數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供合適的工作環(huán)境（溫度、濕 度、含塵度等），保證數(shù)據(jù)通信設(shè)備運(yùn)行的可靠性和有效性。
[0003] 現(xiàn)有的一種數(shù)據(jù)中心的全封閉冷熱隔離的空調(diào)系統(tǒng)，如圖1所示，其包括相鄰設(shè) 置的第一室內(nèi)空間1和第二室內(nèi)空間2,機(jī)柜本體安置于第一室內(nèi)空間1，制冷器3安置于 第二室內(nèi)空間2。這樣，制冷器3在另外一房間放置，使得對(duì)制冷器3進(jìn)行維修和保養(yǎng)時(shí)，盡 量不影響機(jī)柜本體內(nèi)部的設(shè)備。第一室內(nèi)空間1和第二室內(nèi)空間2均具有建筑地板，在建 筑地板上方設(shè)有架空地板4,建筑地板和架空地板4之間形成架空空間，架空空間主要用于 容納線纜或者管道，冷風(fēng)通過(guò)架空空間從制冷器送至機(jī)柜本體內(nèi)，在此，架空空間可以理解 為送風(fēng)風(fēng)道。機(jī)柜本體放置于架空地板上，機(jī)柜本體為整體封閉的，機(jī)柜本體的側(cè)面為不透 氣的金屬板，前面和后面為不透氣的金屬板或者玻璃板，機(jī)柜本體的頂面和底面及兩側(cè)留 有可靈活選擇的冷風(fēng)入口、熱風(fēng)出口和線纜口等，這些都要求進(jìn)行閉封。
[0004] 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，其有三個(gè)機(jī)柜本體，分別命名為第一機(jī)柜本體7、第二機(jī)柜本體8 和第三機(jī)柜本體9。第一機(jī)柜本體7為單獨(dú)放置，第二機(jī)柜本體8和第三機(jī)柜本體9為相鄰 組合放置。第一機(jī)柜本體7、第二機(jī)柜本體8和第三機(jī)柜本體9都為封閉空間，各自均具有 送風(fēng)區(qū)域A、熱交換區(qū)域B和回風(fēng)區(qū)域C，熱交換區(qū)域B位于送風(fēng)區(qū)域A和回風(fēng)區(qū)域C之間。 架空地板4上設(shè)有多個(gè)通孔，針對(duì)第一機(jī)柜本體7,送風(fēng)風(fēng)道5經(jīng)由通孔連通至機(jī)柜本體的 送風(fēng)冷區(qū)域。
[0005] 上述全封閉冷熱隔離的空調(diào)系統(tǒng)能夠在一定程度上提高熱交換效率，降低空調(diào)的 負(fù)荷。然而其仍然存在一定的不足：
[0006] 而現(xiàn)有的送風(fēng)均是垂直不可變風(fēng)量送入到共通風(fēng)道中，然后，共通風(fēng)道的氣流再 由送風(fēng)區(qū)域的側(cè)面設(shè)置的導(dǎo)流孔進(jìn)入所述送風(fēng)區(qū)域。熱交換區(qū)域B內(nèi)放置的若干設(shè)備（如 服務(wù)器），其熱負(fù)荷、工作時(shí)所需溫度不盡相同；因此，對(duì)于每一設(shè)備而言，滿足其工作需要 的送風(fēng)量也有所不同：假設(shè)設(shè)備Al所需要風(fēng)量M1，設(shè)備A2所需要風(fēng)量M2,設(shè)備A3所需要 風(fēng)量M3 ;且M1>M2>M3,則如果要滿足每一設(shè)備的工作需要，則需要送風(fēng)量為M1，而此時(shí)，對(duì) 于設(shè)備A2和A3而言，其送風(fēng)量超過(guò)其工作需要，因此，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的送冷利用效率不高， 存在一定的浪費(fèi)。
[0007] 有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)及 其控制方法。從而解決數(shù)據(jù)中心的全封閉冷熱隔離的空調(diào)系統(tǒng)存在的送風(fēng)利用率不高、空 調(diào)負(fù)荷較大等問(wèn)題。
[0009] 本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)據(jù)中心的送風(fēng)進(jìn)行 調(diào)節(jié)，其中，所述數(shù)據(jù)中心為全封閉、冷熱隔離的系統(tǒng)，包括整體封閉的機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)部 分為送風(fēng)區(qū)域、熱交換區(qū)域和回風(fēng)區(qū)域，熱交換區(qū)域安放有若干設(shè)備；其中，所述數(shù)據(jù)中心 的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)包括：
[0010] 分區(qū)模塊，用于根據(jù)熱交換區(qū)域的設(shè)備數(shù)量及熱負(fù)荷在垂直方向上將送風(fēng)區(qū)域分 為至少二子送風(fēng)單元，并在回風(fēng)區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)置子回風(fēng)單元；
[0011] 采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集子送風(fēng)單元和子回風(fēng)單元的溫度、熱交換區(qū)域的設(shè)備熱 負(fù)荷，并將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到下述的處理模塊；
[0012] 處理模塊，用于根據(jù)采集數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)每一子送風(fēng)單元的水 平方向的送風(fēng)量和送風(fēng)區(qū)域的垂直方向的送風(fēng)量。
[0013] 所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)，其中，所述處理模塊還用于根據(jù)采集 數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)每一子回風(fēng)單元的回風(fēng)量。
[0014] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)，其中，每個(gè)子送風(fēng)單元設(shè)置一 個(gè)水平送風(fēng)裝置，水平送風(fēng)裝置與風(fēng)庫(kù)相連通。
[0015] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)，其中，所述處理模塊中具體包 括：
[0016] 第一子處理單元，用于按照預(yù)先設(shè)定的熱負(fù)荷與送風(fēng)量的關(guān)系來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)送風(fēng) 量，其中，所述送風(fēng)量與熱負(fù)荷的關(guān)系如下式所示：
[0017] V = -2. 80Q2+209. 17Q-79. 4
[0018] 其中，V為系統(tǒng)送風(fēng)量，單位為m3/h ;Q為熱負(fù)荷，單位為kW。
[0019] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)，其中，所述處理模塊中具體包 括：
[0020] 第二子處理單元，用于根據(jù)送風(fēng)區(qū)域的垂直方向的送風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)子送風(fēng)單元的水 平方向的送風(fēng)量；
[0021] 具體來(lái)說(shuō)，垂直方向的送風(fēng)量通過(guò)送風(fēng)壓力送入機(jī)柜內(nèi)，當(dāng)靜壓對(duì)應(yīng)的垂直方向 的送風(fēng)量大于數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜內(nèi)熱負(fù)荷所需送風(fēng)量時(shí)，則關(guān)閉子送風(fēng)單元的水平方向的送 風(fēng)量；所述數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心的送風(fēng)壓力和機(jī)柜內(nèi)熱負(fù)荷的關(guān)系如下：
[0022] 艮P ΔΡ = 14. 37+0. 81Q ;
[0023] 其中，Δ P為數(shù)據(jù)中心送風(fēng)壓力，單位為Pa ;Q為熱負(fù)荷，單位為kW。
[0024] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)中，還包括：
[0025] 靜電消除模塊，用于使氣流中的離子中性化，從而消除靜電對(duì)設(shè)備的影響；
[0026] 自動(dòng)滅火模塊，用于出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)啟動(dòng)滅火裝置；
[0027] 報(bào)警模塊，用于根據(jù)處理模塊的指令啟動(dòng)相應(yīng)的聲光報(bào)警裝置。
[0028] -種上述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的控制方法，其中，所述方法包 括：
[0029] A、根據(jù)熱交換區(qū)域的設(shè)備數(shù)量及熱負(fù)荷在垂直方向上將送風(fēng)區(qū)域分為至少二子 送風(fēng)單元，并在回風(fēng)區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)置子回風(fēng)單元；
[0030] B、實(shí)時(shí)采集子送風(fēng)單元和子回風(fēng)單元的溫度、熱交換區(qū)域的設(shè)備熱負(fù)荷；
[0031] C、根據(jù)采集數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)每一子送風(fēng)單元的水平方向的送風(fēng) 量、送風(fēng)區(qū)域的垂直方向的送風(fēng)量和/或每一子回風(fēng)單元的回風(fēng)量。
[0032] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的控制方法中，所述步驟A中 在垂直方向上將送風(fēng)區(qū)域分為三子送風(fēng)單元。
[0033] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的控制方法中，所述步驟C中 具體包括：按照預(yù)先設(shè)定的熱負(fù)荷與送風(fēng)量的關(guān)系來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，其中，所述送風(fēng)量與 熱負(fù)荷的關(guān)系如下式所示：
[0034] V = 2. 80Q2+209. 17Q-79. 4
[0035] 其中，V為系統(tǒng)送風(fēng)量，單位為m3/h ;Q為熱負(fù)荷，單位為kW。
[0036] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的控制方法中，所述步驟C中 具體包括：根據(jù)送風(fēng)區(qū)域的垂直方向的送風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)子送風(fēng)單元的水平方向的送風(fēng)量；
[0037] 所述數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心的送風(fēng)壓力和機(jī)柜內(nèi)熱負(fù)荷的關(guān)系如下：
[0038] 艮P ΔΡ = 14. 37+0. 81Q ;
[0039] 其中，Δ P為數(shù)據(jù)中心送風(fēng)壓力，單位為Pa ;Q為熱負(fù)荷，單位為kW。
[0040] 優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的控制方法中，還包括：D、根據(jù) 處理模塊的指令啟動(dòng)相應(yīng)的聲光報(bào)警裝置
[0041] 本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心的二維動(dòng)態(tài)送風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法，根據(jù)熱交換區(qū)域的設(shè) 備數(shù)量及熱