[发明专利]高密度计算机房室自动控制制冷系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于空调制冷领域，尤其涉及一种利用室外冷源和空调制冷的设计方案和方法、相应的气流通道及全系统的自动控制系统。

背景技术

在不间断运行的高密度计算机或通信机房中，设备功耗大，一般在几十至几百千瓦甚至上千千瓦，而且热源集中，热密度很高。目前设备冷却方式均为空调装置室内风循环。此方式空调设备所耗功率接近甚至有的超过设备功耗的50％，其耗能相当可观。同时，由于机房内高密度机柜内安装的设备节点数不同，容易产生机房内局部区域温差过大的现象。另外，当空调系统出现故障停止制冷时，来自设备的热源没有排出通道，导致机房温度急剧上升，对机房设备产生致命损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高密度计算机房室自动控制制冷系统及其方法，能够节约大量电能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：高密度服务器机柜房室自动控制制冷系统，包括机房，机房由地板、墙体和天花板构成，其特征在于：机房内设有夹层隔板和热腔隔离板，热腔隔离板连接天花板和服务器机柜顶端使得服务器机柜后的空间形成热腔，夹层隔板与天花板之间形成新风与回风通道，热腔通过排风机与外界相通，新风与回风通道通过含过滤器电动风阀与外界相通；热腔和新风与回风通道之间设有内外循环隔离电动风阀和抗过冷风机；服务器机柜与空调之间形成冷却气流通道，空调顶端前部与夹层隔板之间设有新风口电动风阀，空调顶端后部与夹层隔板之间设有过滤网；

所述的热腔、冷却气流通道和外界分别设有热腔温度传感器、机房温湿度传感器和室外温湿度传感器；热腔温度传感器、机房温湿度传感器和室外温湿度传感器分别与主控制器的I/O口连接；所述的空调、排风机、含过滤器电动风阀、新风口电动风阀、内外循环隔离电动风阀和抗过冷风机均分别由主控制器控制。

按上述方案，所述的主控制器通过网络与远程控制器连接。

按上述方案，所述的主控制器还与消防报警装置连接。

按上述方案，所述的主控制器为PLC控制器或DDC控制器或单片机。

按上述方案，所述的排风机与其他房间相通，并在相通的房间内设有与主控制器连接的供暖温度传感器。

高密度服务器机柜房室自动控制制冷方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1)主控制器设定空调输出风温度值T_冷、外界内循环温度T_外内循＝T_冷+(1～2)℃、外界外循环温度T_外外循＝T_冷-(1～2)℃；

2)通过热腔温度传感器、机房温湿度传感器和室外温湿度传感器实时监测热腔、冷却气流通道和外界的温度；若外界温度值≥T_外内循，则启动内循环通路；若外界温度值＜T_外内循，则启动外循环通路；T_外外循≤若外界温度值＜T_外内循，则启动过渡循环通路；

所述的内循环通路包括：关闭排风机、新风口电动风阀和含过滤器电动风阀，打开内外循环隔离电动风阀、抗过冷风机，空调工作；服务器机柜产生的热量从热腔-新风与回风通道-空调，再由空调制冷经过冷却气流通道送给服务器机柜；

所述的外循环通路包括：关闭内外循环隔离电动风阀，打开排风机、抗过冷风机、新风口电动风阀和含过滤器电动风阀，空调停止工作；服务器机柜产生的热量从热腔到外界，外界新风从含过滤器电动风阀-新风与回风通道-新风口电动风阀-冷却气流通道直接送给服务器机柜；

所述的过渡循环通路包括：关闭内外循环隔离电动风阀和新风口电动风阀，打开排风机、抗过冷风机和含过滤器电动风阀，空调工作；热腔中的热气流经抗过冷风机到新风与回风通道与从含过滤器电动风阀进入的外界新风混合后给空调的压缩机以保证压缩机温度正常，空调输出冷风给服务器机柜。

按上述方案，所述的外循环通路还包括：若外界温度＜T_冷-(7～8)℃，则通过调节抗过冷风机与排风机的配合流量，使得过热腔中的热气流通过抗过冷风机进入新风与回风通道与低温度的新风混合达到合适的冷却气流，通过新风口电动风阀进入冷却气流通道。

按上述方案，增加30％≤室外相对湿度值≤80％作为所述的过渡循环通路和外循环通路开启条件。

按上述方案，还包括步骤3)排风机与其他房间相通，预设其他房间的室温阈值T_暖，当其他房间的室温＞T_暖，则断开排风机与其他房间的连接。