温度调节系统、方法、设备及计算机可读介质与流程

文档序号:15551695发布日期:2018-09-29 00:11阅读:134来源:国知局

本发明涉及散热冷却领域,尤其涉及一种温度调节系统、方法、设备及计算机可读介质。



背景技术:

随着能源成本的不断攀升以及人们对绿色环保的重视,数据中心节能需求越来越强烈。在保证数据中心机房it设备安全、高性能运行的前提下,综合利用各种节能手段,提高数据中心的能源利用效率,降低pue(powerusageeffectiveness,数据中心消耗的所有能源与负载使用的能源之比)。节能减排已成为数据中心基础设施追求的目标之一。

传统数据中心中,制冷机组提供冷冻水至空调末端对it设备进行持续降温,制冷机组能耗占数据中心能耗的比例在40%左右,能源耗费严重。直接风侧自然温度调节系统,将室外空气直接引至数据中心it设备端,利用室外空气温度与it设备温度的温差进行热传递、对流传热、辐射传热。因不需制冷机组提供冷源,而大大降低数据中心空调系统能耗,节能效果显著。间接风侧自然温度调节系统,与直接风侧自然温度调节系统类似,也是通过室外空气对室内空气进行换热降温,但区别在于室内外空气通过换热器进行换热而不直接接触,因此室内环境不受室外环境影响,不用担心室外湿度对室内环境的影响,在除湿和加湿方面进一步节能。然而目前两种技术及产品相对独立,直接风侧设备和间接风侧设备按需求应用在不同场景,未能充分利用两种技术的优势。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种温度调节系统、方法、设备及计算机可读介质,以解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种温度调节系统,包括:

换热装置,包括室外风通道和室内风通道,所述室内风通道和室外风通道隔离;

新风机,与所述换热装置的室外风通道连接;

送风机,与所述换热装置的室内风通道和新风机分别连接;

诱导送风装置,与送风机连接;

控制装置,分别与新风机和送风机连接,用于在自然冷却模式下,控制新风机、送风机和诱导送风装置连通形成第一风道,所述第一风道用于引导室外风经过新风机、送风机和诱导送风装置进入室内;在间接冷却模式下,控制新风机与所述换热装置的室外风通道连通形成第二风道,控制送风机与换热装置的室内风通道连通形成第三风道,所述第二风道用于引导室外风在换热装置的室外风通道内部循环,所述第三风道用于引导室内风经过换热装置的室内风通道、送风机和诱导送风装置进入室内。

结合第一方面,本发明实施例在第一方面的第一种实现方式中,还包括:

第一风阀,设置于新风机与送风机的连接处;

第二风阀,设置于新风机与换热装置的室外风通道的连接处;

第三风阀,设置于送风机与换热装置的室内风通道的连接处。

结合第一方面的第一种实现方式,本发明实施例在第一方面的第二种实现方式中,还包括:

所述控制装置与所述第一风阀、第二风阀和第三风阀分别连接,用于在自然冷却模式下,控制第一风阀打开,第二风阀和第三风阀关闭,以形成第一风道;在间接冷却模式下,控制第一风阀关闭,第二风阀和第三风阀打开,以形成第二风道和第三风道。

结合第一方面,本发明实施在第一方面的第三种实现方式中,还包括:

过滤机构,与室外风入口连通;

冷却机构,与过滤机构连通;

所述新风机设置于所述冷却机构的后端,且与所述冷却结构连通;

其中,室外风能够经过所述过滤机构过滤并经过所述冷却机构冷却后进入所述新风机。

结合第一方面的第三种实现方式,本发明实施例在第一方面的第四种实现方式中,所述过滤机构包括:第四风阀、第一初效过滤段、中效过滤段和化学过滤段;

其中,所述第四风阀设置于室外风进口处,在所述第四风阀打开状态下,室外风经过第一初效过滤段、中效过滤段和化学过滤段过滤后进入冷却机构。

结合第一方面的第四种实现方式,本发明实施例在第一方面的第五种实现方式中,所述过滤机构还包括:第五风阀和第二初效过滤段;

其中,所述第五风阀设置于室外风进口处,在所述第五风阀打开状态下,室外风经过第二初效过滤段过滤后进入冷却机构。

结合第一方面的第五种实现方式,本发明实施例在第一方面的第六种实现方式中,所述控制装置还用于在自然冷却模式下,控制第四风阀打开,第五风阀关闭;在间接冷却模式下,控制第四风阀关闭,第五风阀打开。

结合第一方面的第三种实现方式至第六种实现方式中的任意一种,本发明实施例在第一方面的第七种实现方式中,所述冷却机构包括:第一表冷盘管。

结合第一方面的第三种实现方式至第六种实现方式中的任意一种,本发明实施例在第一方面的第八种实现方式中,还包括:加热模块,设置于过滤机构和新风机之间。

结合第一方面的第三种实现方式至第六种实现方式中的任意一种,本发明实施例在第一方面的第九种实现方式中,还包括:加湿模块,设置于过滤机构和新风机之间。

结合第一方面或其任意一种实现方式,本发明实施例在第一方面的第十种实现方式中,还包括:

回风机,设置于室内风的进口处,且与所述换热装置的室内风通道连接。

结合第一方面的第十种实现方式,本发明实施例在第一方面的第十一种实现方式中,还包括:

第三初效过滤段,设置于回风机和换热装置的室内风通道之间。

结合第一方面或其任意一种实现方式,本发明实施例在第一方面的第十二种实现方式中,所述诱导送风装置包括:

静压箱,设置于所述送风机的后端,与所述送风机连通;

混风腔,与所述静压箱连通;

第二表冷盘管,设置于混风腔内部;

回风面板,设置于第二表冷盘管的靠近室内回风进口处的端部;

其中,室内回风能够经过回风面板传输至第二表冷盘管冷却后进入所述混风腔,通过所述混风腔的诱导通道导向设定方向。

第二方面,本发明实施例提供了一种温度调节方法,应用于第一方面或其任意一种实现方式的温度调节系统中,所述方法包括:

在自然冷却模式下,控制新风机、送风机和诱导送风装置连通形成第一风道,所述第一风道用于引导室外风经过新风机、送风机和诱导送风装置进入室内;

在间接冷却模式下,控制新风机与所述换热装置的室外风通道连通形成第二风道,控制送风机与换热装置的室内风通道连通形成第三风道,所述第二风道用于引导室外风在换热装置的室外风通道内部循环,所述第三风道用于引导室内风经过换热装置的室内风通道、送风机和诱导送风装置进入室内。

所述装置的功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中,温度调节系统的控制装置的结构中包括处理器和存储器,所述存储器用于存储支持冷却装置执行上述第二方面中温度调节方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述冷却装置还可以包括通信接口,用于冷却装置与其他设备或通信网络通信。

第三方面,本发明实施例提供了一种计算机可读介质,用于存储冷却装置所用的计算机软件指令,其包括用于执行上述第二方面的温度调节方法所涉及的程序。

本发明实施例具备以下有益效果:兼顾直接风侧和间接风侧的优势,支持用户根据实际需求和室外环境条件自主或自动选择运行模式,可以降低温度调节系统的运行成本;利用诱导送风装置能够向室内指定的方向送风,例如对室内机房的设备进行定向降温,能够提高冷却效率,减少能耗。

上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为本发明一实施例的温度调节系统的结构示意图;

图2为本发明一实施例的温度调节系统中换热装置的结构示意图;

图3为本发明一实施例的温度调节系统中第一风道的示意图;

图4为本发明一实施例的温度调节系统中第二风道和第三风道的示意图;

图5为本发明一实施例的温度调节系统诱导送风装置的结构示意图;

图6为本发明另一实施例的温度调节系统的结构示意图;

图7为本发明另一实施例的温度调节系统的结构示意图;

图8为本发明另一实施例的温度调节方法的流程图;

图9为本发明另一实施例的温度调节设备框图。

具体实施方式

在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1为本发明实施例的温度调节系统的结构示意图。如图1所示,所述温度调节系统包括:换热装置100、新风机200、送风机300、诱导送风装置400和控制装置(图中未示出)。

所述换热装置100,包括室外风通道110和室内风通道120,所述室内风通道110和室外风通道120隔离。

在本实施例的一种实施方式中,所述换热装置可以采用交叉流换热器。如图2所示,其为本实施例的换热装置的结构示意图。所述换热器中设置两个相互交叉并且隔离的风道,即室外风通道和室内风通道。经过室外风通道的室外风和经过室内风通道的室内风能够进行热交换。

所述新风机200,与所述换热装置100的室外风通道110连接。所述新风机200用于抽取室外的空气形成室外风。

所述送风机300,与所述换热装置100的室内风通道120和新风机200分别连接。所述送风机300用于将来自新风机的室外风送入室内机房,或者将来自换热装置的室内风通道的室内风送入室内机房。

所述诱导送风装置400,与送风机300连接。所述诱导送风装置400用于对来自送风机300的风进行定向引导。

所述控制装置,分别与新风机200和送风机300连接,用于在自然冷却模式下,控制新风机200、送风机300和诱导送风装置400连通形成第一风道,所述第一风道用于引导室外风经过新风机200、送风机300和诱导送风装置400进入室内。如图3所示,虚线所示为第一风道的大致路径。室外风从室外进入第一风道中,经过新风机200到达送风机300,再经过送风机300到达诱导送风装置400,吹向室内的能够利用室外风为室内直接降温。

所述控制装置还用于在间接冷却模式下,控制新风机200与所述换热装置100的室外风通道110连通形成第二风道,控制送风机300与换热装置100的室内风通道120连通形成第三风道,所述第二风道用于引导室外风在换热装置100的室外风通道110内部循环,所述第三风道用于引导室内风经过换热装置100的室内风通道120、送风机300和诱导送风装置400进入室内。如图4所示,虚线所示为第二风道的大致路径,点划线所示为第三风道的大致路径。

如图5所示,在本实施例的一种实施方式中,所述诱导送风装置包括:静压箱410、混风腔420、第二表冷盘管430和回风面板440。

所述静压箱410,设置于所述送风机300的后端,与所述送风机300连通。

所述混风腔420,与所述静压箱410连通。其中,所述静压箱410上设有喷嘴411,通过喷嘴411将气体导入混风腔420中。

所述第二表冷盘管430,设置于混风腔内部。

所述回风面板440,设置于第二表冷盘管430的靠近室内回风进口处的端部。

其中,室内回风能够经过回风面板440传输至第二表冷盘管430冷却后进入所述混风腔420,通过所述混风腔420的诱导通道421导向设定方向。

当混风腔420的空气向室内传输时,混风腔420中形成负压,此时室内风不断地通过回风面板440传输至第二表冷盘管430冷却后进入所述混风腔420,再往室内传输空气。

如图6所示,在本发明的另一个实施例中,本发明的温度调节系统还包括:第一风阀610、第二风阀620、第三风阀630。

第一风阀610,设置于新风机200与送风机300的连接处。

第二风阀620,设置于新风机200与换热装置100的室外风通道110的连接处。

第三风阀630,设置于送风机300与换热装置100的室内风通道120的连接处。

所述控制装置与所述第一风阀610、第二风阀620和第三风阀630分别连接,用于在自然冷却模式下,控制第一风阀610打开,第二风阀620和第三风阀630关闭,以形成第一风道。所述控制装置还用于在间接冷却模式下,控制第一风阀610关闭,第二风阀620和第三风阀630打开,以形成第二风道和第三风道。

在本发明的另一种实施例中,所述温度调节系统还包括:过滤机构700和冷却机构800。

所述过滤机构700,与室外风入口连通。

所述冷却机构800,与过滤机构连通。

所述新风机200设置于所述冷却机构800的后端,且与所述冷却结构800连通。

其中,室外风能够经过所述过滤机构700过滤并经过所述冷却机构800冷却后进入所述新风机。

在本实施例的一种实施方式中,如图7所示,所述过滤机构包括:第四风阀640、第一初效过滤段710、中效过滤段720和化学过滤段730。

其中,所述第四风阀640设置于室外风进口处,在所述第四风阀640打开状态下,室外风经过第一初效过滤段710、中效过滤段720和化学过滤段730过滤后进入冷却机构。比如,所述第一初效过滤段710可以过滤在5微米以上的颗粒物,而所述中效过滤段720用于过滤2.5微米到5微米之间的颗粒物。而化学过滤段730用于过滤空气的腐蚀性气体,比如二氧化硫等。

所述冷却机构800包括第一表冷盘管810,用于对气体进行冷却。

在本实施例的另一种实施方式中,所述过滤机构700还包括:第五风阀650和第二初效过滤段740。

其中,所述第五风阀650设置于室外风进口处,在所述第五风阀650打开状态下,室外风经过第二初效过滤段740过滤后进入冷却机构。

所述控制装置还用于在自然冷却模式下,控制第四风阀640打开,第五风阀650关闭;在间接冷却模式下,控制第四风阀640关闭,第五风阀650打开。

在自然冷却模式下,需要引入室外风进入室内,对室外风进行多层过滤(初效过滤、中效过滤、化学过滤等),可以防止室外的污染物进入室内。在间接冷却模式下,通过室外风与室内风进行热交换,室外风不会进入室内,因此对室外风进行初效过滤即可,防止灰尘等大颗粒物堆积。当然,在间接冷却模式下,也可以对室外风进行多层过滤。这样,可以不设置第五风阀650和第二初效过滤段740,而是仍然从第四风阀640进入。

在本发明的另一种实施例中,所述冷却机构还包括:加热模块820,设置于过滤机构和新风机之间。通过加热模块820可以对室外风进行加热处理。比如,冬季时,室外气体温度较低,为了防止直接引入室外风造成设备的损坏,可以稍微加热后再引入。

在本发明的另一种实施例中,所述冷却机构还包括:加湿模块830,设置于过滤机构700和新风机200之间。例如,通过加湿模块830对室外风进行加湿,通过蒸发方式对气体进行降温。再如,同时利用第一表冷盘管和加湿模块对室外风进行降温,经过第一表冷盘管冷却后的室外风经过加湿模块可以进一步降温。

在本发明的另一种实施例中,所述温度调节系统还包括:回风机840、第三初效过滤段750。

所述回风机840,设置于室内风的进口处,且与所述换热装置的室内风通道连接。

所述第三初效过滤段750,设置于回风机和换热装置的室内风通道之间。

在一种示例中,参见图7,在自然冷却模式下,控制装置控制第一风阀610和第四风阀640打开,第二风阀620、第三风阀630和第五风阀650关闭,形成第一风道。这时,第一风道经过第一初效过滤段710、中效过滤段720、化学过滤段730、第一表冷盘管810(如果需要加热则可以不经过第一表冷盘管810而经过加热模块820,如果需要加湿则经过加湿模块830)、新风机200、送风机300和诱导送风装置400。

在间接冷却模式下,控制装置控制第二风阀620、第三风阀630和第五风阀650打开,第一风阀610和第四风阀640关闭,形成第二风道和第三风道。其中,第二风道经过第二初效过滤段740、第一表冷盘管810、新风机200和换热装置100的室外风通道。第三风道经过回风机840、第三初效过滤段750、换热装置100的室内风通道、送风机300和诱导送风装置400。室外风和室内风换热装置100的室外风通道和室内风通道中进行热交换。如果是冷却过程,则冷却后的室外风能够带走室内风的热量。如果是加热过程,加热后的室外风能够像室内风送入热量。

本发明实施结合直接风侧系统和间接风侧系统的优势,将两套系统有机集成于一套完整的设备,兼顾直接风侧和间接风侧的优势。用户可根据实际需求和室外环境条件自主或自动选择运行模式,可以降低温度调节系统的运行成本。

例如,当室外温度低时,可以利用直接风侧系统对it机房进行降温,充分利用室外自然冷源。

再如,当室外污染物浓度较高、湿度过大、雨、雪、风沙较大情况下,利用间接风侧系统运行对it机房进行降温。

利用诱导送风装置能够向室内指定的方向送风,例如对室内机房的设备进行定向降温,能够提高冷却效率,减少能耗。

如图8所示,在本发明的另一个实施例中,本发明还提供了一种应用于上述温度调节方法,包括:

s100:在自然冷却模式下,控制新风机、送风机和诱导送风装置连通形成第一风道,所述第一风道用于引导室外风经过新风机、送风机和诱导送风装置进入室内;

s200:在间接冷却模式下,控制新风机与所述换热装置的室外风通道连通形成第二风道,控制送风机与换热装置的室内风通道连通形成第三风道,所述第二风道用于引导室外风在换热装置的室外风通道内部循环,所述第三风道用于引导室内风经过换热装置的室外风通道、送风机和诱导送风装置进入室内。

综上所述,本发明实施例具备以下有益效果:

1、集成直接风侧和间接风侧两种模式,可以根据室内外环境选择更节能的运行模式运行,有效降低数据中心能耗。

2、适用于包括高污染和低污染等各类地区,设备大规模应用空间广阔,有效降低设备生产成本。

3、集成了加湿冷却方式和表冷盘管冷却方式,提高设备可用性。

4、可以根据应用场景更换局部部件,支持室内和室外部署,灵活方便。

本发明实施例提供一种温度调节设备,如图9所示,该设备包括:存储器910和处理器920,存储器910内存储有可在处理器920上运行的计算机程序。所述处理器920执行所述计算机程序时实现上述实施例中的温度调节方法。所述存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。

该设备还包括:

通信接口930,用于与外界设备进行通信,进行数据交互传输。

存储器910可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器910、处理器920和通信接口930独立实现,则存储器910、处理器920和通信接口930可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(isa,industrystandardarchitecture)总线、外部设备互连(pci,peripheralcomponent)总线或扩展工业标准体系结构(eisa,extendedindustrystandardcomponent)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的,在具体实现上,如果存储器910、处理器920及通信接口930集成在一块芯片上,则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

本发明实施例所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质的更具体的示例至少(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

在本发明实施例中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于指令执行系统、输入法或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、射频(radiofrequency,rf)等等,或者上述的任意合适的组合。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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