【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、本公开总体上涉及直接蒸发冷却，例如数据中心的直接蒸发冷却。数据中心可以是建筑物、设施等，包括计算硬件(例如，服务器、计算机处理单元、硬盘驱动器等)。计算硬件通常在操作期间产生热量，例如由于这种计算硬件内的电阻。此外，计算硬件可能需要保持在适当的温度范围内以便正常发挥功能。因此，需要从数据中心去除热量(即，以冷却数据中心)。
2、冷却数据中心的一种方法可以是直接蒸发冷却。直接蒸发冷却使用水的蒸发来产生冷却效果，可使用这种蒸发效果来影响数据中心的温度。然而，直接蒸发冷却消耗水和能量两者，这两者或其中的一者在某些地理区域可能是稀缺和/或宝贵的资源。因此，可减少数据中心的直接蒸发冷却单元的资源消耗和/或检测数据中心的直接蒸发冷却单元中的故障的技术将是有价值的。
技术实现思路
1、本公开的一种实施方式是一种控制直接蒸发冷却单元的方法。该方法包括基于该直接蒸发冷却单元的可能的供应空气温度(或其他控制变量)来预测该直接蒸发冷却单元的水消耗和能量消耗，基于目标函数的优化来选择目标供应空气温度(或针对其他控制变量的目标)：该目标函数包括水消耗和能量消耗，并且根据目标供应空气温度(或针对其他控制变量的目标)来控制该直接蒸发冷却单元。
2、在一些实施例中，水消耗包括在直接蒸发冷却单元的操作期间蒸发的水或从直接蒸发冷却单元的水箱排出的水中的至少一种。在一些实施例中，预测水消耗是基于直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越蒸发介质的气流的湿度的期望变化。在一些实施
3、在一些实施例中，直接蒸发冷却单元的供应空气温度与依据外部空气温度变化的旁路挡板位置相关联。预测能量消耗可以基于旁路挡板位置。根据目标供应空气温度来控制直接蒸发冷却单元可包括将旁通挡板控制到基于目标供应空气温度和室外空气温度确定的位置。
4、在一些实施例中，基于直接蒸发冷却单元的可能的供应空气温度来预测直接蒸发冷却单元的水消耗和能量消耗包括利用表示多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线。
5、本公开的另一个实施方式是一种控制服务于数据中心的一组直接蒸发冷却单元的方法。该方法包括基于该组直接蒸发冷却单元的预测的水和能量消耗通过进行目标的第一优化来选择针对该组直接蒸发冷却单元的目标供应空气温度，通过进行由目标供应空气温度约束的第二优化在该组直接蒸发冷却单元之间分配预测的水和能量消耗，根据分配的结果来控制该组直接蒸发冷却单元。
6、本公开的另一种实施方式是一种用于对数据中心的直接蒸发冷却进行故障检测的方法。直接蒸发冷却影响数据中心的湿度和温度。该方法包括使用模型生成数据中心的针对湿度的期望值和数据中心的针对温度的期望值，并且响应于针对湿度的实际值偏离针对湿度的期望值同时针对温度的实际值跟随针对温度的期望值而确定故障状况，或者响应于针对温度的实际值偏离针对温度的期望值同时针对湿度的实际值跟随针对湿度的期望值而确定故障状况。
7、在一些实施例中，该方法包括改变对数据中心的直接蒸发冷却的控制以解决故障状况。该模型可以使用包括旁路曲线和室外空气温度值的输入。在一些实施例中，该模型进一步基于直接蒸发冷却单元的设计效率。在一些实施例中，该方法包括基于期望值与实际值的比较来确定设计效率的裂化。
8、本公开的另一种实施方式是一种用于对一组直接蒸发冷却单元进行故障检测的方法。该方法包括通过对直接蒸发冷却单元的性能进行对等分析来将直接蒸发冷却单元中的一个或多个检测为异常值，通过检查异常值来检测故障，使用分析方法来确定故障源，并且启动解决故障源的推荐动作。
9、在一些实施例中，直接蒸发冷却单元的性能被量化为直接蒸发冷却单元的效率。在一些实施例中，通过执行对等分析将直接蒸发冷却单元中的一个或多个检测为异常值包括使用广义极端学生化偏差。在一些实施例中，使用分析方法来确定故障源还包括执行基于模型的计算。在一些实施例中，推荐动作包括机械维护、清洁、更换传感器、更换蒸发介质或更换空气过滤器中的一种或多种。
10、本公开的另一个实施方式是一种控制服务于数据中心的一组直接蒸发冷却单元的方法。该方法包括基于该组直接蒸发冷却单元的预测的水和能量消耗通过进行目标的第一优化来选择针对该组直接蒸发冷却单元的目标供应空气温度，通过进行由目标供应空气温度约束的第二优化，在该组直接蒸发冷却单元之间分配预测的水和能量消耗，并且根据分配的结果来控制该组直接蒸发冷却单元。
11、该方法可以包括通过进行第一优化来选择目标供应空气温度包括预测多个可能的供应空气温度的经预测的水和能量消耗。水消耗可以包括在该组直接蒸发冷却单元的操作期间蒸发的水量。在一些实施例中，预测经预测的水消耗是基于该组直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越蒸发介质的气流的湿度的期望变化。在一些实施例中，该方法包括通过基于与目标供应空气温度相关联的压力差和体积流速获得风扇速度来预测经预测的能量消耗。
12、在一些实施例中，该方法包括根据分配的结果来控制该组直接蒸发冷却单元包括致使该组直接蒸发冷却单元的旁路挡板移动。在一些实施例中，该方法包括通过利用表示多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线，基于可能的供应空气温度来预测水和能量消耗。
13、本公开的另一种实施方式是一种包括控制器的直接蒸发冷却系统。控制器被编程为基于所选择的供应空气温度来预测直接蒸发冷却系统的水消耗和能量消耗，通过调整所选择的供应空气温度来获得目标供应空气温度，使得目标函数的值改善，该目标函数包括直接蒸发冷却系统的预测的水消耗和能量消耗，并且根据目标供应空气温度来控制直接蒸发冷却系统。
14、在一些实施例中，水消耗包括在直接蒸发冷却系统的操作期间蒸发的水量。在一些实施例中，控制器被编程为基于直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越蒸发介质的气流的湿度的期望变化来预测水消耗。
15、在一些实施例中，控制器被编程为利用表示多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线来预测水消耗和能量消耗。
16、在一些实施例中，直接蒸发冷却单元包括旁路挡板。控制器可被配置为通过引起旁路挡板的位置变化根据目标供应空气温度来控制直接蒸发冷却系统。控制器还可以被编程为通过基于与所选择的供应空气温度相关联的压力差和体积流速获得风扇速度来预测能量消耗。
17、本公开的一种实施方式是一种用于对数据中心的直接蒸发冷却进行故障检测的方法。直接蒸发冷却影响数据中心的湿度和温度。该方法包括使用模型生成数据中心的针对湿度的期望值和数据中心的针对温度的期望值，并且响应于针对湿度的实际值偏离针对湿度的期望值同时针对温度的实际值跟随针对温度的期望值而确定故障状况，或者响应于针对温度的实际值偏离针对温度的期望值同时针对湿度的实际值跟随针对湿度的期望值而确定故障状况。
18、在一些实施例中，该方法包括改变对数据中心的直接蒸发冷却的控制以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控制直接蒸发冷却单元的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水消耗包括在所述直接蒸发冷却单元的操作期间蒸发的水或从所述直接蒸发冷却单元的水箱排出的水中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中预测所述水消耗是基于所述直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越所述蒸发介质的所述气流的湿度的期望变化，并且其中所述控制变量是供应空气温度、供应空气湿度或旁路挡板位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量消耗包括所述直接蒸发冷却单元的风扇的能量消耗。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述直接蒸发冷却单元的所述控制变量与依据外部空气温度而变化的旁路挡板位置相关联，并且其中预测所述能量消耗是基于所述旁路挡板位置
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制变量是供应空气温度并且所述目标是目标供应空气温度，并且其中控制所述直接蒸发冷却单元包括将旁路挡板控制到基于所述目标供应空气温度和室外空气温度所确定的位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述直接蒸发冷却单元的所述控制变量来预
8.一种控制服务于数据中心的一组直接蒸发冷却单元的方法，其包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过进行所述第一优化来选择所述目标供应空气温度包括针对多个可能的供应空气温度来预测所述经预测的水和能量消耗。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述水消耗包括在所述一组直接蒸发冷却单元的操作期间蒸发的水的量。
11.根据权利要求8所述的方法，其包括基于所述一组直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越所述蒸发介质的所述气流的湿度的期望变化来预测经预测的水消耗。
12.根据权利要求8所述的方法，其包括通过基于与所述目标供应空气温度相关联的压力差和体积流速获得风扇速度来预测经预测的能量消耗。
13.根据权利要求8所述的方法，其中在所述一组直接蒸发冷却单元之间分配所述经预测的水和能量消耗包括确定针对所述一组直接蒸发冷却单元的不同单元的不同控制动作，根据所述分配的结果来控制所述一组直接蒸发冷却单元包括使所述不同单元根据不同控制决策来操作。
14.根据权利要求8所述的方法，其包括通过利用表示针对多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线，基于可能的供应空气温度来预测所述一组直接蒸发冷却单元的水和能量消耗。
15.一种直接蒸发冷却系统，其包括控制器，所述控制器被编程为：
16.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中所述水消耗包括在所述直接蒸发冷却系统的操作期间蒸发的水的量。
17.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中控制器被编程为基于所述直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越所述蒸发介质的所述气流的湿度的期望变化来预测所述水消耗。
18.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中所述控制器被编程为利用表示针对多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线来预测所述水消耗和所述能量消耗。
19.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中：
20.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中所述控制器被编程为通过基于与所述经选择的供应空气温度相关联的压力差和体积流速获得风扇速度来预测所述能量消耗。
21.一种用于对数据中心的直接蒸发冷却进行故障检测的方法，其中直接蒸发冷却影响所述数据中心的湿度和温度，所述方法包括：
22.根据权利要求21所述的方法，其包括响应于触发所述传感器故障而执行解决所述传感器故障的动作。
23.根据权利要求22所述的方法，其中执行解决所述传感器故障的所述动作包括移动传感器、清洁所述传感器或更换所述传感器。
24.根据权利要求21所述的方法，其包括改变对所述数据中心的所述直接蒸发冷却的控制以适应故障状况。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述模型使用包括旁路曲线和室外空气温度或室外空气湿度值中的至少一者的输入。
26.根据权利要求21所述的方法，其中所述模型进一步基于直接蒸发冷却单元的设计效率。
27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括基于所述期望值与实际值的比较来确定所述设计效率的劣化。
28.一种用于对测量第一状况的第一传感器和测量第二状况的第二传感器进行传感器故障检测的方法，其中设备能够操作以影响所述第一状况和所述第二状况...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种控制直接蒸发冷却单元的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水消耗包括在所述直接蒸发冷却单元的操作期间蒸发的水或从所述直接蒸发冷却单元的水箱排出的水中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中预测所述水消耗是基于所述直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越所述蒸发介质的所述气流的湿度的期望变化，并且其中所述控制变量是供应空气温度、供应空气湿度或旁路挡板位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量消耗包括所述直接蒸发冷却单元的风扇的能量消耗。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述直接蒸发冷却单元的所述控制变量与依据外部空气温度而变化的旁路挡板位置相关联，并且其中预测所述能量消耗是基于所述旁路挡板位置
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制变量是供应空气温度并且所述目标是目标供应空气温度，并且其中控制所述直接蒸发冷却单元包括将旁路挡板控制到基于所述目标供应空气温度和室外空气温度所确定的位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述直接蒸发冷却单元的所述控制变量来预测所述直接蒸发冷却单元的所述水消耗和所述能量消耗包括利用表示针对多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线。
8.一种控制服务于数据中心的一组直接蒸发冷却单元的方法，其包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过进行所述第一优化来选择所述目标供应空气温度包括针对多个可能的供应空气温度来预测所述经预测的水和能量消耗。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述水消耗包括在所述一组直接蒸发冷却单元的操作期间蒸发的水的量。
11.根据权利要求8所述的方法，其包括基于所述一组直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越所述蒸发介质的所述气流的湿度的期望变化来预测经预测的水消耗。
12.根据权利要求8所述的方法，其包括通过基于与所述目标供应空气温度相关联的压力差和体积流速获得风扇速度来预测经预测的能量消耗。
13.根据权利要求8所述的方法，其中在所述一组直接蒸发冷却单元之间分配所述经预测的水和能量消耗包括确定针对所述一组直接蒸发冷却单元的不同单元的不同控制动作，根据所述分配的结果来控制所述一组直接蒸发冷却单元包括使所述不同单元根据不同控制决策来操作。
14.根据权利要求8所述的方法，其包括通过利用表示针对多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线，基于可能的供应空气温度来预测所述一组直接蒸发冷却单元的水和能量消耗。
15.一种直接蒸发冷却系统，其包括控制器，所述控制器被编程为：
16.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中所述水消耗包括在所述直接蒸发冷却系统的操作期间蒸发的水的量。
17.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中控制器被编程为基于所述直接蒸发冷却单元的蒸发介质上的气流的量和跨越所述蒸发介质的所述气流的湿度的期望变化来预测所述水消耗。
18.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，其中所述控制器被编程为利用表示针对多个旁路挡板位置的压力差与流速之间的关系的多条曲线来预测所述水消耗和所述能量消耗。
19.根据权利要求15所述的直接蒸发冷却系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿纳斯·W·I·阿兰卡尔，迈克尔·J·温泽尔，迈克尔·J·斯威尼，
申请(专利权)人：泰科消防及安全有限公司，
类型：发明
国别省市：
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