数据中心冷却水系统的一种节能优化控制策略

随着互联网和计算机技术的发展,基于互联网提供的各种服务变得越来越多,作为互联网服务载体的数据中心,其建设需求也在不断的变化增加,巨大的用电容量给数据中心的建设带来了巨大压力,据统计,数据中心冷却水的能耗占数据中心总能耗的10-15%。如何提高数据中心的冷却水系统的能源效率,对数据中心节能要求意义重大。
在传统的空调冷站中,设计时考虑最大负荷要求,冷塔和冷机基本是一一对应,系统运行时,冷机开启,对应的冷塔也开启,每一台冷塔通过调节风扇的转速确保冷塔出口温度,满足冷机冷却水要求。但是实际运行过程中,数据中心大部分时间是运行在部分负荷下,这样的运行方式存在如下问题,
第一,数据中心随着IT负荷的变化冷量需求也随之在变化,冷机冷却水没有调节功能,造成冷机冷却水进出口温差小,大流量的的情况发生,从而造成能源的浪费;
第二,由于数据中心在部分负荷下工况,没有解决根据实际冷却水的需求量与启动冷机数量相匹配,例如有时负荷小,2台冷塔可以满足3台冷机运行要求,而传统的运行势必造成冷却塔资源的浪费;
第三,有的数据中心冷塔加减机通过总管路的温度传感器,当总管的温度大于一台冷塔的最大负荷时,自动增加一台冷机,但是由于冷塔和冷机由于实际安装位置决定冷塔的出书温度往往滞后于冷机冷却水的温度,这样系统也会处于不断的调节过程中,容易造成系统振荡运行,对整个系统不利。
基于以上数据中心冷却水系统运行的不足之处,提出一种针对数据中心冷却水系统的 一种优化控制策略,在冷机冷却水入口增设三通阀以满足冷机最优运行时冷却水温度需要,通过安装在总回水流量计的流量控制冷塔的加减机,已解决传统冷却水采用温度控制,造成系统控制振荡。通过冷却塔出水温度传感器的温度,自动调节冷塔的风扇,确保出水温度,这样确保冷却水系统时刻运行在冷机最大效率工况,实现节约能源。

图1

工作原理:冷机在部分负荷下,通过调整冷机冷却水入口三通阀的开度,确保进入冷机冷凝器的冷却水温度,由于采用合流三通阀,进入冷机的水流量不变,确保冷机在最优工况运行。 
通过冷却水总管的流量大小自动加减冷塔数量,流量变化延时性大大小于温度的变化,克服了系统采用温度加减冷塔造成系统不断调整的弊端,大大增加系统稳定性和时效性,为使冷塔加减平稳,可以在实践工程中设计阈值。开启相应的冷塔后,冷塔控制器CT01,CT02…CT n根据出水温度自动控制冷塔阀门开度,实现冷却水温度控制。
本控制策略也解耦了冷塔与冷机绑定的约束,可以根据负荷自动调节冷却水的供给,始终让冷机运行的最优的冷却水工况,节约了能源。
(0)

相关推荐

  • 中央空调制冷系统通过楼控系统实现优化与节能千家楼宇自控网

    [导读] 随着我国经济建设的发展,商用建筑.工业建筑大量兴建,其内部普遍采用中央空调同一制冷供热,但由于缺乏合理有效的统一管理与控制,普遍存在着高能耗的问题,一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50% ...

  • 冷冻水空调系统【学习】 温度设定原则

    冷冻水空调系统[学习] 温度设定原则 水冷冷冻水空调系统通过末端空调.冷冻机组.水泵.管道.冷却塔等设备对空调调节区域的热量转移到室外的系统. 在热量的转移过程中,通过空气.水.制冷剂等介质间的温差来 ...

  • 数据中心暖通设计图集二

    数据中心暖通图集2 1.冷源:某数据中心设计4个机楼,每个机楼最大热负荷10000KW,均选用4台1200冷吨(4219KW)低压机组和4台5000KW换热量板换,3主1备,冬季和过渡季节,可以实现自 ...

  • 空冷系统简介

    我们电厂人 49篇原创内容 公众号 空冷系统主要分为两种,间接空冷和直接空冷. 一.间接空气冷却系统 1. 汽轮机做完功的乏汽与冷却水混合换热的间接空气冷却系统 汽轮机做完功的乏汽排入混合式凝汽器中, ...

  • 冷冻水空调系统【学习】 冷却水侧控制逻辑

    冷冻水空调系统[学习] 冷却水侧控制逻辑 (水冷冷冻水系统示意图) 冷却水侧的控制核心-- 设定冷却塔出水温度值. 冷却塔出水温度设定合理, 系统效率将更高,能耗更低. 冷却塔(水冷): 冷却塔散热主 ...

  • 冷冻水空调系统【学习】 随室外温度调整的运行策略

    冷冻水空调系统[学习] 随室外温度调整的运行策略 压缩机制冷设计参数: 机房:送风温度23℃,回风温度38℃: 室外最高湿球温度:30℃, 冷塔设计逼近度:3℃: 冷冻水供回水温度:15/21℃: 冷 ...

  • 数据中心暖通空调水冷系统节能控制优化及应用

    0 引言 目前,国家及地方对大型数据中心电能利用效率(PUE)要求在不断提高,例如2019年上海要求新建数据中心的PUE在1.3以下,改建数据中心PUE在1.4以下.面对国家政策的不断缩紧,优化数据中 ...

  • 提高数据中心能效的九种方式

    提高数据中心能效的九种方式

  • 数据中心空调系统一种变风量节能控制策略

    随着互联网和计算机技术的发展,基于互联网提供的各种服务变得越来越多,作为互联网服务载体的数据中心,其建设需求也在不断的变化增加,巨大的用电容量给数据中心的建设带来了巨大压力,据统计,数据中心空调风系统 ...

  • 北京加强数据中心节能审查,2030年100%利用可再生能源

    从4月26日开始,北京市发改委对<关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定>征求意见.根据征求意见稿,北京市数据中心项目将进一步加强节能审查,要求项目逐年提高可再生能源利用比例,在20 ...

  • 有一种灾难,叫数据中心被大火烧了

    近日,媒体报道,主机托管公司WebNX位于美国犹他州的奥格登数据中心着火.大火起源于数据中心大楼的一台发电机,后蔓延至多台服务器.由于数据中心火灾,奥格登市的一些IT服务在周日和周一都瘫痪. WebN ...

  • “东数西算” 优化全国数据中心布局 加快数字化转型升级进度

    日前,在2021中国国际大数据产业博览会上,国家发改委宣布"全国一体化算力网络国家枢纽节点建设"正式启动,将在京津冀.长三角.粤港澳大湾区.成渝,以及贵州.内蒙古.甘肃.宁夏8个区 ...

  • 『数据中心』降低PUE值4种方法

    随着数据中心的越建越多,规模越来越大,能耗也随之大幅增加.根据第三方数据显示,2017年全球数据中心能耗达到4162亿千瓦时,相当于全球总用电量的2%.在中国,数据中心能耗高速增长,2016年中国数据 ...

  • PUE已不适应数据中心绿色节能的评价标准

    数据中心PUE的产生,更多是为了体现数据中心基础设施能耗的情况,随着数据中心的发展,特别是在"双碳"目标下,PUE实际上已无法全面真实的评价数据中心绿色节能情况,因其存在以下几点局 ...

  • 数据中心变得更加灵活和可靠的五种方式

    By Vijay Kumar Mahalingam, VP, Technical Services, Rahi Systems 目前的大流行已经完全改变了组织对业务连续性流程的思考方式.企业正在重新思 ...