本技術涉及數據中心冷卻,尤其涉及一種數據中心供能系統及控制方法。
背景技術:
1、近年來,隨著第五代移動通信(5th?generation?mobile?communicationtechnology,5g)、物聯網、云計算、人工智能等技術的快速發展,數據中心建設數量和規模正迎來新一輪的爆發性增長。高速的運算處理速度帶來數據中心機房的高熱量密度,對數據中心冷卻提出了較高要求。
2、相關技術中,數據中心利用自然冷源供冷,由于氣象條件制約,存在制冷調節能力上限,數據中心全年自然冷源利用時長過短,用于機房冷卻的能耗占比過大;此外,數據中心機房設備消耗的電能幾乎會全部轉化為熱能,這些熱量具有易于轉化,熱源充足等特點,將隨著空調系統不斷排放至室外環境,造成能源浪費。
3、因此,如何充分利用自然冷源以及回收數據中心釋放的熱能,提高數據中心的綜合能源利用率成為業界亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本技術提供一種數據中心供能系統及控制方法,用于解決如何充分利用自然冷源以及回收數據中心釋放的熱能,提高數據中心的綜合能源利用率的技術問題。
2、本技術提供一種數據中心供能系統,包括數據中心冷卻裝置、自然冷卻空氣側裝置、自然冷卻水源側裝置、建筑側裝置、換熱器和水源熱泵機組;所述水源熱泵機組包括冷凝器和蒸發器;
3、所述數據中心冷卻裝置的第一接口與所述自然冷卻空氣側裝置的第二接口、所述冷凝器的第一接口、所述蒸發器的第一接口、所述換熱器的第一接口連接,第二接口與所述自然冷卻空氣側裝置的第一接口、所述冷凝器的第二接口、所述蒸發器的第二接口、所述換熱器的第二接口連接;
4、所述建筑側裝置的第一接口與所述冷凝器的第三接口、所述蒸發器的第三接口、所述換熱器的第三接口和所述自然冷卻水源側裝置的第一接口連接,第二接口與所述冷凝器的第四接口、所述蒸發器的第四接口、所述換熱器的第四接口和所述自然冷卻水源側裝置的第二接口連接。
5、在一些實施例中,還包括負荷側循環泵和水源側循環泵;
6、所述負荷側循環泵的第一接口與所述數據中心冷卻裝置的第二接口連接,第二接口與所述自然冷卻空氣側裝置的第一接口、所述冷凝器的第二接口、所述蒸發器的第二接口、所述換熱器的第二接口連接;
7、所述水源側循環泵的第一接口與所述冷凝器的第三接口、所述蒸發器的第三接口、所述換熱器的第三接口和所述自然冷卻水源側裝置的第一接口連接,第二接口與所述建筑側裝置的第一接口連接。
8、在一些實施例中,還包括第一溫度傳感器組和第二溫度傳感器組;
9、所述第一溫度傳感器組用于對所述自然冷卻空氣側裝置所在區域的空氣溫度進行測量;
10、所述第二溫度傳感器組用于對所述自然冷卻水源側裝置的取水溫度進行測量。
11、本技術提供一種數據中心供能系統控制方法,應用于所述的數據中心供能系統,包括:
12、獲取第一溫度、第二溫度、第三溫度和采暖信息;
13、基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制;
14、其中,所述第一溫度為自然冷卻空氣側裝置所在區域的空氣溫度,所述第二溫度為自然冷卻水源側裝置的取水溫度,所述第三溫度為數據中心冷卻裝置的空調柜設定供冷溫度。
15、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
16、在第一溫度小于第二溫度、第一溫度小于第三溫度且當前季節不屬于供暖季的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第一工況;
17、在所述第一工況下,控制自然冷卻空氣側裝置為數據中心冷卻裝置供冷。
18、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
19、在第一溫度小于第二溫度、第一溫度小于第三溫度且當前季節屬于供暖季的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第二工況;
20、在所述第二工況下,控制自然冷卻空氣側裝置為數據中心冷卻裝置供冷;將水源熱泵機組切換至制熱模式;所述水源熱泵機組用于從自然冷卻水源側裝置獲取熱量,并將熱量傳輸至建筑側裝置。
21、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
22、在第二溫度小于第一溫度、第二溫度小于第三溫度且當前季節不屬于供暖季的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第三工況;
23、在所述第三工況下,控制自然冷卻水源側裝置為數據中心冷卻裝置供冷。
24、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
25、在第二溫度小于第一溫度、第二溫度小于第三溫度且當前季節屬于供暖季的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第四工況;
26、在所述第四工況下,控制自然冷卻水源側裝置為數據中心冷卻裝置供冷;將水源熱泵機組切換至制熱模式;所述水源熱泵機組用于從自然冷卻水源側裝置獲取熱量,并將熱量傳輸至建筑側裝置。
27、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
28、在第三溫度小于第一溫度、第三溫度小于第二溫度且當前季節不屬于供暖季的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第五工況;
29、在所述第五工況下,將水源熱泵機組切換至制冷模式;所述水源熱泵機組用于從數據中心冷卻裝置獲取熱量,并將熱量傳輸至自然冷卻水源側裝置。
30、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
31、在第三溫度小于第一溫度、第三溫度小于第二溫度且當前季節屬于供暖季的情況下,獲取數據中心冷卻裝置的散熱量和建筑側裝置的吸熱量;
32、在所述數據中心冷卻裝置的散熱量小于或者等于所述建筑側裝置的吸熱量的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第六工況;
33、在所述第六工況下,將水源熱泵機組切換至制冷模式;所述水源熱泵機組用于從數據中心冷卻裝置獲取熱量,并將熱量傳輸至建筑側裝置。
34、在一些實施例中,所述基于所述第一溫度、第二溫度和第三溫度之間的比較結果以及當前季節的供暖季判斷結果,確定所述數據中心供能系統的工況,并在所述工況下對所述數據中心供能系統的各個裝置進行控制,包括:
35、在第三溫度小于第一溫度、第三溫度小于第二溫度且當前季節屬于供暖季的情況下,獲取數據中心冷卻裝置的散熱量和建筑側裝置的吸熱量;
36、在所述數據中心冷卻裝置的散熱量大于所述建筑側裝置的吸熱量的情況下,確定所述數據中心供能系統的工況為第七工況;
37、在所述第七工況下,將水源熱泵機組切換至制冷模式;所述水源熱泵機組用于從數據中心冷卻裝置獲取熱量,并將熱量傳輸至建筑側裝置和自然冷卻水源側裝置。
38、本技術提供一種電子設備,包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時實現所述的數據中心供能系統控制方法。
39、本技術提供一種非暫態計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現所述的數據中心供能系統控制方法。
40、本技術提供一種計算機程序產品,包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現所述的數據中心供能系統控制方法。
41、本技術提供的數據中心供能系統及控制方法,包括數據中心冷卻裝置、自然冷卻空氣側裝置、自然冷卻水源側裝置、建筑側裝置、換熱器和水源熱泵機組;水源熱泵機組包括冷凝器和蒸發器;數據中心冷卻裝置的第一接口與自然冷卻空氣側裝置的第二接口、冷凝器的第一接口、蒸發器的第一接口、換熱器的第一接口連接,第二接口與自然冷卻空氣側裝置的第一接口、冷凝器的第二接口、蒸發器的第二接口、換熱器的第二接口連接;建筑側裝置的第一接口與冷凝器的第三接口、蒸發器的第三接口、換熱器的第三接口和自然冷卻水源側裝置的第一接口連接,第二接口與冷凝器的第四接口、蒸發器的第四接口、換熱器的第四接口和自然冷卻水源側裝置的第二接口連接;可以利用自然冷卻空氣和自然冷卻水源為數據中心提供冷源,提高了全年自然冷源利用時長,減少了用于機房冷卻的電能消耗;數據中心機房設備產生的熱量可以回收用于為建筑物加熱或者儲存至外界水環境中,實現了對熱量資源的合理利用,提高了數據中心的綜合能源利用率。