[发明专利]冷却控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明的各个实施方案是关于控制冷却设备。具体的说，各 个实施方案是关于为了控制冷却设备而计算冷却设备的预计冷 却输出。

背景技术

由电子设备所产生出来的热量会对设备的性能、稳定性以及 使用寿命产生不利影响。多年来，随着电子设备向更快、更小以 及更高能耗方向的发展，这样的电子设备也随之产生更多的热 量，从而使得对热量的管理对于稳定的短期和长期的运行变得更 加的重要。

一种热量的管理成为至关重要的典型的环境，包括含有电子 设备机架的数据中心，比如服务器和CPU。随着对处理能力的需 求的增加，数据中心在尺寸上也开始增加，以至于一个典型的数 据中心往往会包含成百的这样的机架。此外，随着电子设备的尺 寸的减小，在每一个机架上的电子设备的数量以及设备的能耗也 开始增加。一个作为例子的工业上标准的机架大约是6到6个半 英尺高，大约24英寸宽，大约40英寸深。这样的一种机架通常 被称之为“19英寸”机架，其是由电子工业联盟的EIA-310-D 标准定义的。

为了解决电子设备(比如这种机架式安装的现代数据中心的 电子设备)所产生的热量的问题，已经开始使用空气冷却装置来 提供到电子设备的冷却空气的流动。在数据中心环境中，这种冷 却装置典型地被称之为机房空调(“CRAC”)单元。这些CRAC 单元从数据中心中吸收热气，并将相对冷的气体输出到数据中心 中。由这种CRAC单元所吸收和输出的气体的温度取决于冷却需 要以及数据中心的布置。通常，这种CRAC单元吸收大约72°F 的室温空气，并排出大约60°F的冷却气体。

在典型机架中的电子设备随着冷却的空气被吸入到机架中 并遍布设备而得到冷却。空气通过这个过程被加热并被排出到机 架外部。根据数据中心的目的的不同，数据中心可能会被安排成 各种不同的配置。一些配置包括房间导向配置，在这种配置中冷 却空气通常被排出到数据中心室中。其他的配置包括行导向配 置，在这种配置中CRAC单元和设备机架被安排成产生热的和冷 的空气通道。还有一些其他的配置，包括机架导向配置，在其中 每个机架都具有专用的CRAC单元。

发明内容

一个方面包括控制冷却装置的方法。在一些实施方案中，所 述的方法包括接收期待的冷却性能的指示，提供多个可能的运行 参数组，确定多个预计冷却输出组，每一组预计冷却输出与所述 的多个可能的运行参数组的分别一组相对应，以及从所述的多个 可能的运行参数组中选取一组运行参数。所述的一组运行参数和 多个预计冷却输出组中与期待的冷却性能相匹配的一组预计冷 却输出相对应。

在一些实施方案中，方法包括控制冷却装置以使用所选取的 一组运行参数运行。在一些实施方案中，控制冷却装置包括调整 冷却装置中制冷剂的蒸发温度。在一些实施方案中，调整蒸发温 度包括调整冷却装置中制冷剂的压力。在一些实施方案中，期待 的冷却性能的指示包括至少一个测量的条件的指示。

在一些实施方案中，多个可能的运行参数组中的每一组运行 参数包括各自不同的制冷剂蒸发温度。在一些实施方案中，确定 多个预计冷却输出组包括计算多个预计冷却输出组。在一些实施 方案中，计算多个预计冷却输出组包括为每组预计冷却输出执行 至少一个ε-NTU计算，为每组预计冷却输出执行至少一个压力计 算，并且为每组预计冷却输出执行至少一个热含量计算。

在一些实施方案中，计算多个预计冷却输出组进一步包括至 少部分地基于至少一个各自ε-NTU计算、至少一个各自的压力计 算以及至少一个各自的热含量计算来为多个可能的运行参数组 的每一个确定多个预计冷却输出组中的分别各组预计冷却输出。 在一些实施方案中，至少一个ε-NTU计算包括使用多个可能的运 行参数组中的各自运行参数组确定冷却装置的蒸发器的至少一 个效率。在一些实施方案中，至少一个压力计算包括使用多个可 能的运行参数组中的各自运行参数组确定冷却装置的蒸发器所 使用的制冷剂的至少一个压力。

在一些实施方案中，至少一个热含量计算包括使用多个可能 的运行参数组中的各自运行参数组确定冷却装置的蒸发器所使 用的制冷剂的至少一个热含量数值。在一些实施方案中，至少一 个热含量计算包括至少部分基于至少一个压力计算和至少一个 ε-NTU计算来确定至少一个热含量数值。在一些实施方案中，计 算多个预计冷却输出组进一步包括将源自至少一个热含量计算 的至少一个热含量数值的至少部分限定到边界范围内。