[发明专利]一种基于场协同原理的数据中心末端精准供冷系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于场协同原理的数据中心末端精准供冷系统和方法，包括：气流调节装置和控制装置；所述气流调节装置安装于数据中心机柜下方，作为数据中心机柜冷通道的入口，并与控制装置连接，用于基于控制装置的控制信号调节送向数据中心机柜的供冷气流；所述控制装置与气流调节装置连接，用于获取和根据数据中心机柜的负载量，利用场协同原理计算供冷量，并基于所述供冷量向所述气流调节装置发送控制信号；本发明中气流调节装置和控制装置安装便捷，均能在不改变数据中心本身供冷系统结构的前提下安装；通过控制装置利用场协同理论进行流场和温度场的耦合分析，根据最佳协同角计算风向和风量，按需供冷，解决局部热点问题，提高冷量利用率。

技术领域

本发明属于暖通空调领域，具体涉及一种基于场协同原理的数据中心末端精准供冷系统和方法。

背景技术

随着5G技术、云计算、物联网的快速发展，数据中心的建设发展也越来越快。高热流密度服务器的增加给机房的散热带来较大压力。如何优化风冷数据中心的气流组织，提高能源利用效率是广受关注的问题。采取地板下送风的封闭冷通道是当前应用最为广泛的机房送风形式。但是该方式存在送风不均匀的情况，容易导致机房部分区域出现热点，影响机房制冷系统的高效运行。针对数据中心送风不均匀和协同性较差的问题，不少研究聚焦于数据中心气流组织的优化，研究的方向主要在地板的开孔率、地板下方的静压箱结构，所采用的方法是采用变开孔率地板送风以及使用梯形静压箱等。

然而，上述方法只能够解决风冷数据中心地板静压箱的出口风量不均匀的问题，不能够实现按需调节，也不能够改善地板上方冷通道内垂直方向上服务器入口的风量差异，仍存在温度场和速度场的协同性差，局部热点无法处理等方面的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种基于场协同原理的数据中心末端精准供冷系统，包括：气流调节装置和控制装置；

所述气流调节装置安装于数据中心机柜下方，作为数据中心机柜冷通道的入口，并与控制装置连接，用于基于控制装置的控制信号调节送向数据中心机柜的供冷气流；

所述控制装置与气流调节装置连接，用于获取和根据数据中心机柜的负载量，利用场协同原理计算供冷量，并基于所述供冷量向所述气流调节装置发送控制信号。

优选的，所述气流调节装置包括：垂直方向气流组织调节装置1和水平方向气流组织调节装置2；

所述水平方向气流组织调节装置2和垂直方向气流组织调节装置1等长等宽，所述水平方向气流组织调节装置2位于垂直方向气流组织调节装置1下方与所述垂直方向气流组织调节装置1连接；

所述垂直方向气流组织调节装置1水平安装于数据中心机柜下方作为数据中心机柜冷通道的入口，并与控制装置连接；所述垂直方向气流组织调节装置1用于基于控制装置发送的控制信号，进行垂直方向的气流调节；

所述水平方向气流组织调节装置2水平安装于数据中心机柜的供冷送风口上方，并与控制装置连接；所述水平方向气流组织调节装置2用于基于控制装置发送的控制信号，进行水平方向的气流调节。

优选的，所述垂直方向气流组织调节装置1，包括：导流板叶片3、导流板执行机构4和外部框架6；

各导流板叶片3的两端通过各导流板执行机构4平行且均匀安装于外部框架6内；

所述导流板执行机构4与控制装置连接，用于基于控制装置发送的控制信号，改变连接的导流板叶片3角度，调节垂直方向的气流；

其中，控制装置向导流板执行机构4发送的控制信号，为导流板叶片3的角度。

优选的，所述垂直方向气流组织调节装置1，通过支撑结构5对导流板叶片3和其连接的导流板执行机构4进行均匀分组；

所述导流板执行机构4分组与控制装置连接，用于分组接收控制装置发送的控制信号。