技术摘要：
本发明提供一种数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节方法、系统，能够针对数据中心机房运行过程中机架服务器负载发生变化的情况，基于各冷通道的实时总功率控制其对应的分静压箱风阀开度，进而控制其送风量，实现设备发热量与冷负荷供应相匹配，大幅减少精密空调  全部
背景技术：
近年来，随着新一代信息技术的快速发展，数据中心作为重要基础设施，是大数 据、人工智能、AR/VR、工业物联网、智慧城市、智慧能源、智慧金融、5G等各种应用的载体，其 规模出现了爆发式增长。由于IT设备散热量大导致数据中心空调系统能耗是常规公共建筑 的数十倍，因此，对数据中心空调系统的节能设计显得尤为重要。 现在大多数的数据中心空调通风系统都是采用先将冷气通入空置的地下层，再由 各个地上通风口均匀排出的粗犷式设计，未曾考虑机房的设备密度、设备负荷实时变化以 及不同区域间冷负荷的不同，因此，数据中心常常出现温度场不均匀，空调系统高负荷运行 的状况，导致不必要的能源浪费。 因此，设计一种新型的数据中心精密空调风道，实现对数据中心不同区域风量的 精细化调控，具有重要的现实意义。
技术实现要素：
为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种数据中心机房精密空调风道 规划及变风量调节方法、系统，可根据同一冷通道内机架服务器实时功率调控各冷通道的 风量与冷量，并且根据不同冷通道负荷需求调节精密空调风量和制冷量，从而减少精密空 调系统能源消耗。 为了实现上述目的，本发明第一方面提出了一种数据中心机房精密空调风道规划 及变风量调节方法，多个精密空调将冷空气共同排向主静压箱，所述主静压箱通过分静压 箱风阀分流至多个分静压箱，由多个分静压箱向数据中心机房内的各个冷通道释放冷空 气，并进行风量调节，所述风量调节方法包括： 步骤1：通过各机房的列头柜采集各个机架服务器的实时功率Q； 步骤2：计算同一冷通道内所有机架服务器实时功率总和Wi，根据实时功率总和Wi 调节其对应分静压箱风阀开度Di至设定值； 步骤3：采集各冷通道压力传感器的数据Pi与热通道压力传感器的数据P0，计算两 者的压差ΔP1； 步骤4：若压差ΔP1大于设定压差ΔP1(set)则进入步骤6，否则进入步骤5； 步骤5：加大分静压箱风阀开度Di，直到压差ΔP1等于设定压差ΔP1(set)； 步骤6：采集静压箱压力传感器的数据P0’，根据所述数据P0’和所述数据Pi计算冷 通道与静压箱的压差ΔP2； 步骤7：若压差ΔP2大于设定压差ΔP2L(set)小于设定压差ΔP2H(set)则进入步骤9， 否则进入步骤8； 5 CN 111615309 A 说　明　书 2/8 页 步骤8：调节精密空调的风量，直到压差ΔP2大于设定压差ΔP2L (set)小于Δ P2H(set)； 步骤9：采集各冷通道温度传感器的数据Ti； 步骤10：若冷通道的温度Ti等于设定温度T0，则结束此次调控，否则进入步骤11； 步骤11：调节冷源系统供冷量，直到冷通道的温度Ti等于设定温度T0，结束此次调 控。 作为优选的技术方案，上述步骤2具体包括： 根据所有机架服务器的实时功率总和Wi与额定功率总和之间比例计算得到对应 的分静压箱风阀开度的百分比n％； 可编程控制器根据百分比n％确定对应分静压箱风阀开度。 作为优选的技术方案，上述步骤8具体包括： 步骤8-1：判断压差△P2<△P2L(set)或压差△P2>△P2H(set)是否成立，若压差△ P2<△P2L(set)则提高精密空调的风机频率，若压差△P2>△P2H(set)则减小精密空调的风 机频率； 步骤8-2：判断压差△P2是否在区间△P2L(set<△P2<△P2H(set)内，若在区间内 则结束精密空调的风量控制，若不在区间△P2L(set<△P2<△P2H(set)内则返回步骤8-1继 续进行风量调节。 作为优选的技术方案，上述步骤11具体包括： 步骤11-1-1：判断冷通道温度Ti是否大于设定值T0，若大于进入步骤11-1-2； 步骤11-1-2：对冷源系统开大水阀开度Ai，判断冷通道温度Ti是否大于设定值T0， 若小于设定值则结束调节过程，若大于则进入步骤11-1-3； 步骤11-1-3：判断水阀开度Ai是否最大，若未开到最大则返回步骤11-1-2，若开到 最大则进入步骤11-1-4； 步骤11-1-4：提高冷源系统的水泵频率Wi’，判断冷通道温度Ti是否大于设定值 T0，若小于则结束调节过程，若大于则进入步骤11-1-5； 步骤11-1-5：判断水泵频率Wi’是否达到上限值W0，若未达到上限值W0时则返回步 骤11-1-4，若到达上限值W0则进入步骤11-1-6； 步骤11-1-6：降低冷源系统的出水温度t，判断冷通道温度Ti是否大于设定值T0， 若小于设定值T0则结束调节过程，若大于设定值T0则进入步骤11-1-7； 步骤11-1-7：判断冷源系统的出水温度t是否小于下限值t0，若小于下限值t0则结 束调控，若大于下限值t0则返回步骤11-1-6； 作为优选的技术方案，上述步骤11具体还包括： 步骤11-1-1：判断冷通道温度Ti是否大于设定值T0，若小于进入步骤11-2-1； 步骤11-2-1：降低水阀开度Ai，判断冷通道温度Ti是否小于设定值T1，若大于则结 束调节过程，若小于则进入步骤11-2-2； 步骤11-2-2：判断阀门开度是否达到下阈值，未达到则返回步骤11-2-1，达到下阈 值则进入步骤11-2-3； 步骤11-2-3：降低水泵频率Wi’，判断冷通道温度Ti是否小于设定值T1，大于设定 值则结束调节过程，若小于则进入步骤11-2-4； 6 CN 111615309 A 说　明　书 3/8 页 步骤11-2-4：判断水泵频率Wi’是否达到下限值W1，未达到时则返回步骤11-2-3， 到达上限则进入步骤11-2-5； 步骤11-2-5：提高水系统出水温度t，判断冷通道温度Ti是否小于设定值T1，大于 设定值则结束调节过程，若小于则进入步骤11-2-6； 步骤11-2-6：判断出水温度t是否到达上限值t1，到达则结束调控，小于则返回步 骤11-2-5。 作为优选的技术方案，设定温度T0为22℃，设定压差ΔP1(set)为1KPa，设定压差Δ P2L(set)为1KPa，设定压差ΔP2H(set)为2KPa。 作为优选的技术方案，上限值W0为50Hz，下限值t0为7℃；下限值W1为20Hz，上限值 t1为10℃。 本发明第二方面还提出一种数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节系统， 用于实现上述的数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节方法，包括：主静压箱、多个 精密空调和多个分静压箱，所述主静压箱与多个分静压箱相连，且连接处设置有分静压箱 风阀，多个精密空调将冷空气共同排向所述主静压箱，所述主静压箱通过分静压箱风阀分 流至多个分静压箱，由多个分静压箱向数据中心机房内的各个冷通道释放冷空气；还包括： 控制模块、调节模块和传感器模块；所述控制模块分别电性连接于所述传感器模块与所述 调节模块； 所述传感器模块，包括压力传感器、温度传感器、机架服务器功率采集装置、风机 频率采集装置，分别用于采集数据中心机房精密空调的各关键参数； 所述控制模块，用于处理计算所述传感器模块采集到的各关键参数的数据，根据 被控变量的实时值与目标值之间的差距产生控制指令，并将所述控制指令发送到所述调节 模块； 所述调节模块，根据所述控制模块提供的控制指令，精确调节冷通道风量、风机频 率和冷冻水流量，包括冷冻水水阀、变频器和分静压箱风阀，所述冷冻水水阀用于控制冷冻 水流量，所述变频器包括风机变频器和冷冻水泵变频器，分别用于控制风机频率和冷冻水 泵频率，以调节送风量和冷冻水流量，所述分静压箱风阀用于控制风量。 作为优选的技术方案，相邻两个分静压箱之间由通道隔板相互隔离，以避免相邻 两个分静压箱之间空气流通。 作为优选的技术方案，本发明的数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节系 统还包括本地服务器； 所述本地服务器，电性连接于所述控制模块与所述的传感器模块，用于收集并存 储控制模块与传感器模块上传的各参数数据、计算处理结果及控制指令，并将数据进行可 视化展示。 本发明提出的数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节方法、系统，针对数 据中心机房运行过程中机架负载发生变化的情况，基于各冷通道的实时总功率控制其对应 的分静压箱风阀开度，进而控制其送风量，实现设备发热量与冷负荷供应相匹配，避免局部 过热点的出现，能够大幅减少精密空调的运行能耗，从而达到对数据中心进行节能减排的 效果。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变 7 CN 111615309 A 说　明　书 4/8 页 得明显，或通过本发明的实践了解到。 附图说明 图1示出了本发明一种数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节方法的流程 图； 图2示出了本发明精密空调静压箱风道布置示意图； 图3示出了本发明数据中心机房设备布置的俯视示意图； 图4示出了本发明数据中心机房设备布置的剖视示意图； 图5示出了本发明数据中心机房精密空调系统示意图； 图6示出了本发明数据中心各机房内机架服务器功率采集示意图； 图7示出了本发明PLC接线示意图； 图8示出了本发明的精密空调风量调节方法的流程图； 图9示出了本发明的冷源系统供冷量调节方法的流程图； 图10示出了本发明一种数据中心机房精密空调风道规划及变风量调节系统的框 图。 附图标记： 1-主静压箱，2-分静压箱风阀，3-机架服务器，4-通道隔板，5-分静压箱，6-水阀， 7-换热器，8-风机，9-地上出风口，10-冷通道压力传感器，11-冷通道温度传感器，12-数据 中心机房，13-精密空调，14-静压箱压力传感器，15-热通道压力传感器。