[发明专利]一种适用于小型数据中心的温度控制方法

说明书

本发明提供一种适用于小型数据中心的温度控制方法，涉及热力学及控制学技术领域。首先对于形状、大小已知，有n个出风口的数据中心设定调控目标温度，用二维坐标表示数据中心任意点及各出风口坐标；计算各出风口在t秒后对数据中心任意点的影响及各出风口在t秒后对数据中心任意点的影响大小占所有出风口对数据中心中任意点的影响大小的比例；再得到当前数据中心温度分布，根据差分法预测数据中心任意点的温度，计算得到各出风口在t秒时间内需要调控的温差；最后将各出风口需要调控的温差作为各出风口温控的输入，使用现有温控技术对各出风口进行调控。本发明方法能够计算出各出风口合理的需调控温差，达到数据中心中各出风口协调温控的效果。

技术领域

本发明涉及热力学及控制学技术领域，尤其涉及一种适用于小型数据中心的温度控制方法。

背景技术

国内外对数据中心空调节能措施的研究，大致从以下三个角度出发。

一是从结合数据中心独有节能优势角度出发，根据某一数据中心有利于节能的优势，为其设计特有的温控方法，达到绿色节能目的。节能优势包括气候条件、建筑材料、数据中心的规律性等。如使用洁净的自然风进行降温，使用导热系数小的建筑材料减少冷负荷损耗等。对于访问高低峰有一定规律的数据中心，可使用负载均衡器进行动态虚拟机配置，在访问低峰期关闭部分服务器。但该角度研究成果的普适性不强，且花费较高，对经费预算有限的小微型数据中心不适用。

二是从尝试改进现有空调制造工艺角度出发，提高能量利用率。如将回风与新风混合经过表冷器，降低新风能耗。为空调冷热源添加冷热储能系统，使用离子电池、冷冻水、液体空气等作为载体，存储多余冷负荷、热量乃至动能，有效降低空调能耗。先进的空调制造工艺是高效调节、节能环保的进步方向，但空调制造技术经过多年的实践与发展，已达到一个比较完善的地步，对空调制造工艺的改进难以在短时间内得到想要的效果。

三是从优化空调控制技术角度出发，改变现有中央空调控制系统以室内最高温度作为控制对象，富裕冷/热负荷的超负荷现状。如将传统模糊pid温控技术与粒子群算法相结合，提出智能pid控制；或使用pid协调技术改进二自由度PID(2DOF-PID)算法，独立调整抗干扰性能与设定值跟随性能两种参数，设计PID温度控制器。但不同位置的出风口都以室内最高温温度作为控制温度，使得大量的冷负荷浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于小型数据中心的温度控制方法，对小型数据中心的温度进行控制。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种适用于小型数据中心的温度控制方法，包括以下步骤：

步骤1、对于形状、大小已知，有n个出风口的数据中心，以水平面为xoy面，高度为z轴，将数据中心中任意点用(x，y，z)坐标表示，各出风口坐标表示为(a1，b1，c1)、(a2，b2，c2)、…、(an，bn，cn)，设定调控的目标温度为T_aim；

步骤2、忽略数据中心的z轴，即高度，将数据中心中任意点坐标表示为(x，y)，各出风口坐标表示为(a1，b1)、(a2，b2)、…、(an，bn)；

步骤3、计算出位于(a，b)坐标的出风口在t秒后对数据中心中任意点(x，y)的影响大小W_(a，b)(x，y，t)，如下公式所示：

其中，(a，b)∈{(a1，b1)、(a2，b2)、…、(an，bn)}；

步骤4、计算出位于(a，b)坐标的出风口在t秒后对数据中心中任意点(x，y)的影响大小占所有出风口对(x，y)点的影响大小的比例Ratio_(a，b)(x，y，t)，如下公式所示：