專利名稱：節(jié)能crac設(shè)備運行的制作方法
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)中心可被定義為一個位置，例如一個房間，其中放置有計算機(jī)系統(tǒng)，它們排列成許多機(jī)柜。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，例如電子儀器柜，被定義為電子工業(yè)協(xié)會(EIA)機(jī)殼，78英寸(2米)高，24英寸(0.61米)寬和30英寸(0.76米)深。這些機(jī)柜配置成放置許多計算機(jī)系統(tǒng)，大約四十(40)個系統(tǒng)，機(jī)柜的未來配置設(shè)計成容納200或更多系統(tǒng)。計算機(jī)系統(tǒng)通常包括許多印刷電路板(PCB)、大容量存儲裝置、電源、處理器、微控制器以及半導(dǎo)體器件，它們在運行期間都會耗散相對大量的熱。例如，包括多個微處理器的典型計算機(jī)系統(tǒng)耗散大約250瓦的功率。因此，含有四十(40)個這類計算機(jī)系統(tǒng)的機(jī)柜耗散大約10KW的功率。
將機(jī)柜中組件耗散的熱傳遞到數(shù)據(jù)中心所含有的冷空氣中所需的功率一般等于運行這些組件所需的功率的大約百分之10。但是，去除數(shù)據(jù)中心中多個機(jī)柜耗散的熱所需的功率一般等于運行機(jī)柜中這些組件所需的功率的大約百分之50。在機(jī)柜和數(shù)據(jù)中心之間耗散各種熱負(fù)荷所需的功率量的差異源于例如在數(shù)據(jù)中心中為冷卻空氣所需的附加熱力學(xué)功。在一方面，機(jī)柜通常用風(fēng)扇冷卻，風(fēng)扇的運行使冷卻空氣在熱耗散組件上移動；而數(shù)據(jù)中心常實現(xiàn)反向的功率循環(huán)來冷卻被加熱的回流空氣。實現(xiàn)溫度降低所需的附加功，還有與使冷卻流體在數(shù)據(jù)中心和冷凝器中移動相關(guān)聯(lián)的功，?？傆嫗榘俜种?0的功率要求。因此，數(shù)據(jù)中心的冷卻提出了除機(jī)柜冷卻所面臨的問題之外的問題。
常規(guī)的數(shù)據(jù)中心通常由一個或多個計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備的運行冷卻。例如，CRAC設(shè)備的壓縮機(jī)通常消耗最小大約為所需運行能量的百分之三十(30)，才足以冷卻數(shù)據(jù)中心。其他組件，例如壓縮機(jī)和空氣移動器(風(fēng)扇)，通常消耗所需總運行能量的另外百分之二十(20)。舉例來說，具有100個機(jī)柜的高密度數(shù)據(jù)中心，每個機(jī)柜的最大功率耗散為10KW，通常要求有1MW的冷卻能力。具有1MW熱去除能力的CRAC設(shè)備一般要求最小300KW的輸入壓縮機(jī)功率，還要加上驅(qū)動空氣移動裝置例如風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)所需的功率。常規(guī)數(shù)據(jù)中心CRAC設(shè)備并不根據(jù)數(shù)據(jù)中心的分布需求來改變它們的冷卻流體輸出。而是，這些CRAC設(shè)備一般運行在最大或接近最大壓縮機(jī)功率級，甚至當(dāng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)熱負(fù)荷降低時也是如此。
CRAC設(shè)備基本上連續(xù)的運行一般設(shè)計成按照最壞情況運行。例如，CRAC設(shè)備通常圍繞最大能力設(shè)計，并使用冗余以使數(shù)據(jù)中心可在基本上連續(xù)不斷的基礎(chǔ)上保持在線。但是，數(shù)據(jù)中心中的計算機(jī)系統(tǒng)可能僅利用最大冷卻能力的大約30-50％。在這方面，常規(guī)的冷卻系統(tǒng)常試圖冷卻那些可能不運行在可使它們的溫度超過預(yù)定溫度范圍的等級的組件。因此，許多常規(guī)的冷卻系統(tǒng)常會帶來比足以冷卻數(shù)據(jù)中心機(jī)柜中所含有的發(fā)熱組件所需的更大量的運行費用。
其它類型的常規(guī)CRAC設(shè)備配置成改變冷卻流體的溫度，以及提供到數(shù)據(jù)中心的冷卻流體的體積流速。這些類型的CRAC設(shè)備常包括冷卻系統(tǒng)，其配置成在將所接收的冷卻流體輸送到數(shù)據(jù)中心之前改變其溫度。這些冷卻系統(tǒng)包括可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)和致冷水系統(tǒng)。此外，這些CRAC設(shè)備還包括具有可變頻率驅(qū)動器的鼓風(fēng)機(jī)，其配置成改變輸送到數(shù)據(jù)中心的冷卻流體的體積流速。
冷卻系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)中心接收的冷卻流體冷卻到的溫度?；诨亓鞯紺RAC設(shè)備的冷卻流體的檢測溫度。此外，鼓風(fēng)機(jī)的速度常與冷卻系統(tǒng)的運行相關(guān)。在這方面，在冷卻系統(tǒng)運行以降低冷卻流體的溫度時，鼓風(fēng)機(jī)也運行以增加已冷卻的冷卻流體的體積流速。以這種方式運行冷卻系統(tǒng)是低效的，因為要使數(shù)據(jù)中心的組件維持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)，通常并不需要既降低冷卻流體的溫度，又增加冷卻流體的體積流速。

發(fā)明內(nèi)容
公開了一種用于控制一個或多個配置成接收回流空氣的計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能運行的方法。在該方法中，檢測回流到一個或多個CRAC設(shè)備的空氣溫度(Trat)。確定Trat是否在預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)，并對在預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)的Trat作出響應(yīng)，減少一個或多個CRAC設(shè)備的至少一個運行，從而增加一個或多個CRAC設(shè)備的效率。


對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的特點從以下說明并參閱附圖就可顯而易見，附圖包括圖1A示出按照本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心的簡化平面圖；圖1B示出按照實施例沿圖1A的線IIA-IIA的截面?zhèn)纫晥D；圖1C示出按照另一實施例沿圖1A的線IIB-IIB的截面?zhèn)纫晥D；圖1D示出按照又一實施例沿圖1A的線IIB-IIB的截面?zhèn)纫晥D；圖2A-2C為按照各種實施例可操作以控制CRAC設(shè)備的CRAC控制系統(tǒng)的相應(yīng)方框圖；圖3示出按照一個實施例的各種冷卻系統(tǒng)的運行等級以及與其運行相關(guān)聯(lián)的成本圖；圖4A和4B示出按照各種實施例根據(jù)設(shè)定點溫度和設(shè)定點熱量傳遞確定用于CRAC設(shè)備控制的方法的運行模式流程圖；以及圖5示出按照一個實施例的計算機(jī)系統(tǒng)，它可用作本公開中所述的各種運行的平臺。
具體實施例方式
為簡單和說明性目的，主要參閱一個示范實施例對本發(fā)明加以說明。在以下說明中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。但對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明的實踐可不必受這些具體細(xì)節(jié)的限制。在其他情況，對眾所周知的方法和結(jié)構(gòu)未作詳述，以免不必要地使本發(fā)明模糊不清。
在本公開內(nèi)容中，提到“冷卻流體”和“加熱的冷卻流體”。為簡化起見，“冷卻流體”一般可定義為已由冷卻裝置例如空調(diào)設(shè)備冷卻的空氣。此外，“加熱的冷卻流體”一般可定義為已被加熱的冷卻流體。但很顯然，術(shù)語“冷卻流體”并不旨在表示僅含已冷卻流體的空氣，且“加熱的冷卻流體”僅含已被加熱的冷卻流體。而是，本發(fā)明的實施例可以用含有加熱的冷卻流體和冷卻流體的混合物的空氣運行。此外，冷卻流體和加熱的冷卻流體可表示除空氣外的氣體，例如制冷劑，以及所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可用于冷卻電子組件的其他類型氣體。
按照一個實例，計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備包括對數(shù)據(jù)中心能進(jìn)行節(jié)能冷卻和提供冷卻流體的系統(tǒng)。此外，CRAC設(shè)備的這些系統(tǒng)以通常能最優(yōu)化與冷卻數(shù)據(jù)中心所含組件相關(guān)聯(lián)的成本的方式運行。因此CRAC設(shè)備可包含可變可控系統(tǒng)，其設(shè)計和運行成在基本上最優(yōu)化的成本結(jié)構(gòu)下冷卻組件。
在一個實例中，可變可控系統(tǒng)包括致冷流體系統(tǒng)，它具有雙通或三通閥，用于可變地控制通過冷卻盤管的致冷流體例如水、制冷劑或其他冷卻劑等的流動。在另一實例中，該可變可控系統(tǒng)包括可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)，其設(shè)計成可變地控制制冷劑的冷卻，制冷劑配置成吸收從數(shù)據(jù)中心接收的冷卻流體發(fā)出的熱。在上述任一實例中，可變可控系統(tǒng)包括具有可變頻率驅(qū)動器的鼓風(fēng)機(jī)，其配置成控制通過與冷卻盤管中所含的流體熱傳遞而冷卻的冷卻流體的輸出。
可變可控系統(tǒng)可以用通常優(yōu)化其能量利用同時維持?jǐn)?shù)據(jù)中心中組件的熱管理要求的方式運行。在一方面，可變可控系統(tǒng)可以用基本上獨立的方式運行，以能實質(zhì)上優(yōu)化能量利用。例如，可變可控系統(tǒng)可以這樣運行對已冷卻的冷卻流體的溫度降低作出響應(yīng)，而減少已冷卻的冷卻流體的輸出。此外，可變可控系統(tǒng)可以這樣運行對已冷卻的冷卻流體的溫度升高作出響應(yīng)，而增加已冷卻的冷卻流體的輸出。由于通過這些操作可最小化可變可控系統(tǒng)的能量要求，因此與將組件維持在熱管理關(guān)系界限之內(nèi)相關(guān)聯(lián)的成本也可基本上最小化。
參閱圖1A，圖中示出按照本發(fā)明一個實施例的數(shù)據(jù)中心100的簡化平面圖。術(shù)語“數(shù)據(jù)中心”一般是指一個房間或其它空間，而不應(yīng)將本發(fā)明限制在交換或處理數(shù)據(jù)的任何具體類型的房間，也不應(yīng)認(rèn)為使用術(shù)語“數(shù)據(jù)中心”是在除上述定義外的任何方面限制本發(fā)明。
如圖1A所示，數(shù)據(jù)中心100包括多個機(jī)柜102，例如電子儀器柜，通常放置為基本上平行的行。每個機(jī)柜102中置有一個或多個組件(未示出)。這些組件可包括例如計算機(jī)、服務(wù)器、監(jiān)控器、硬盤驅(qū)動器、盤驅(qū)動器等等，它們設(shè)計成執(zhí)行各種操作。組件的一些操作可包括例如計算、轉(zhuǎn)換、路由、顯示等等。這些組件可包含子系統(tǒng)(未示出)，例如處理器、微控制器、高速視頻卡、存儲器、半導(dǎo)體器件等等，以執(zhí)行這些功能。在執(zhí)行這些電子功能時，這些組件以及其子系統(tǒng)一般會耗散相對大量的熱。由于已知機(jī)柜102包括多達(dá)四十(40)個或更多的子系統(tǒng)，因此它們可耗散相當(dāng)大量的熱。所以提供冷卻流體，使其通常圍繞和通過這些組件流動，以通過對流吸收所耗散的熱，將子系統(tǒng)和組件通常維持在預(yù)定運行溫度范圍之內(nèi)。
冷卻流體顯示為通過數(shù)據(jù)中心100的地板106中的通風(fēng)瓦104提供。如在圖1B-1D中可見，地板106是其下面有空間的架空地板。該空間通常能使電源線、通信線以及其它導(dǎo)線(未示出)位于地板106的下面，以使導(dǎo)線和通信線基本上不位于地板106的上表面。該空間還可起到強(qiáng)制通風(fēng)的作用，將冷卻流體從計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備108和110輸送到機(jī)柜102。通風(fēng)瓦104顯示為位于機(jī)柜102的各對鄰近行之間。
空氣或其它冷卻流體被CRAC設(shè)備108和110接收，通過在CRAC設(shè)備108和110內(nèi)的熱傳遞被冷卻，并被提供到地板106下的空間。已冷卻的冷卻流體從地板106下的空間提供，通過通風(fēng)瓦104并通過機(jī)柜102，以冷卻放置在機(jī)柜102中的組件。CRAC設(shè)備108和110可以控制提供到機(jī)柜102的冷卻流體的各種特征。例如，CRAC設(shè)備108和110可含有配置成改變提供到機(jī)柜102的冷卻流體溫度的可變可控系統(tǒng)(未示出)。此外，CRAC設(shè)備108和110可含有配置成改變提供到機(jī)柜102的冷卻流體的體積流速的系統(tǒng)。在各種配置中安排的各種類型的系統(tǒng)都可用來控制冷卻流體的溫度和體積流速。適用的組件和配置實例示于圖1B-1D，這在以下詳述。
有通風(fēng)瓦104位于其間的機(jī)柜102之間的過道116可認(rèn)為是冷過道116。這些過道116被認(rèn)為是“冷過道”是因為它們配置成接收來自通風(fēng)瓦104的冷卻流體。此外，機(jī)柜102被定位為接收來自冷過道116的冷卻流體。沒有通風(fēng)瓦104的機(jī)柜102之間的過道118可認(rèn)為是熱過道118。這些過道被認(rèn)為是“熱過道”是因為將它們定位為接收已被機(jī)柜102中的組件加熱的冷卻流體。
圖1A中還示出計算裝置112。計算裝置112可包含計算機(jī)系統(tǒng)、控制器、微處理器等，它們配置成控制CRAC設(shè)備108和110的運行。更具體地說，計算裝置112可配置成接收來自傳感器(未示出)的輸入，并改變CRAC設(shè)備108和110中所含的各種可變可控系統(tǒng)的運行。計算裝置112還可配置成接收來自用戶的輸入，例如數(shù)據(jù)中心人員、行政人員、管理員等。從用戶接收的輸入可包含各種設(shè)定點，通過這些設(shè)定點計算裝置112就可確定如何以及何時來操控可變可控系統(tǒng)的運行。在一種情況下，計算裝置112對傳感器檢測的條件，例如溫度、濕度、壓力等，與這些條件的預(yù)定設(shè)定點進(jìn)行比較，并對設(shè)定點和所檢測條件之間的差異作出響應(yīng)，來控制可變可控系統(tǒng)。
計算裝置112示為經(jīng)由連線的通信線114與CRAC設(shè)備108和110通信。但應(yīng)理解，CRAC設(shè)備108和110與計算裝置112之間的通信可以通過無線協(xié)議例如IEEE 802.11b、802.11g、無線串行連接、藍(lán)牙等或它們的組合來實現(xiàn)，這些都不背離本發(fā)明的范圍。此外，雖然示出的是單個計算裝置112來控制兩個CRAC設(shè)備108和110，但每個CRAC設(shè)備108和110都可包括它們自己的計算裝置112。而且，計算裝置112可包含控制器，這些控制器整體形成或另外形成每個CRAC設(shè)備108和110的一部分。因此，雖然數(shù)據(jù)中心100示為含有某種配置，但應(yīng)很容易理解，在不背離本發(fā)明范圍的前提下，對于數(shù)據(jù)中心100也可以有各種其他配置。
圖1A所示的數(shù)據(jù)中心100代表概括性圖示，在不背離本發(fā)明范圍的前提下，可以添加其他組件，或可以去除或改動已有的組件。例如，數(shù)據(jù)中心100可包括任何數(shù)量的機(jī)柜和已知放置在數(shù)據(jù)中心的各種其他裝置。因此，雖然數(shù)據(jù)中心100示為含有四行機(jī)柜102，但應(yīng)理解在不背離本發(fā)明范圍的前提下，數(shù)據(jù)中心100可包括任何數(shù)量的機(jī)柜，例如100個機(jī)柜。因此示出四行機(jī)柜102僅是為了說明和簡化的目的，不是在任何方面限制本發(fā)明。此外，數(shù)據(jù)中心100可包括任何數(shù)量的CRAC設(shè)備108和110，每個都具有許多不同類型的冷卻系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)中心100還可包括降低的天花板(未示出)，配置有用于接收來自數(shù)據(jù)中心100內(nèi)已加熱的冷卻流體的回路。降低的天花板還可包括或形成強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，用于將已加熱的冷卻流體引導(dǎo)到CRAC設(shè)備108和110。具有降低天花板的數(shù)據(jù)中心100的實例可在2002年4月17日提交的同時待審和共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No.10/262,879中找到，其公開內(nèi)容通過引用全部結(jié)合在本文中。
在圖1B-1D中，示出了具有三個實例CRAC設(shè)備108、110和110’的數(shù)據(jù)中心100的簡化部分截面。圖1B-1D代表概括性圖示，在不背離本發(fā)明范圍的前提下，可以添加其他組件，或可以去除或改動已有的組件。此外，例如，雖然CRAC設(shè)備108和110示為具有相互不同的配置，但在不背離本發(fā)明范圍的前提下，在圖1A中所示的數(shù)據(jù)中心100中所采用的CRAC設(shè)備108和110可以具有相同類型的配置。
首先具體參閱圖1B，圖中示出沿圖1A的線IIA-IIA所作的截面?zhèn)纫晥D。如圖所示，CRAC設(shè)備108包含蒸汽壓縮型空調(diào)設(shè)備。更具體地說，CRAC設(shè)備108包括鼓風(fēng)機(jī)120或風(fēng)扇，用于將空氣或其它冷卻流體輸送到空間122中。空間122可以創(chuàng)建在架空地板106的下方，并可包括強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，或以其它方式起強(qiáng)制通風(fēng)作用。鼓風(fēng)機(jī)120的運行通常還可通過迫使氣流通過CRAC設(shè)備108而從數(shù)據(jù)中心100抽取已加熱的冷卻流體。在這方面，CRAC設(shè)備108可包括一個或多個開口，以接收來自數(shù)據(jù)中心100的已加熱的冷卻流體。可變頻率驅(qū)動器(VFD)124示為放置在鄰近鼓風(fēng)機(jī)120處。VFD 124通常運行以控制鼓風(fēng)機(jī)120改變流入和流出CRAC設(shè)備108的冷卻流體流的體積流速。
VFD 124可包含任何數(shù)量制造商市售的任何合理適用的VFD。VFD 124通常運行來可變地控制交流(AC)感應(yīng)電機(jī)的速度。更具體地說，VFD 124的運行可將功率從固定電壓/固定頻率轉(zhuǎn)換成可變電壓/可變頻率。通過控制鼓風(fēng)機(jī)120的電壓/頻率級，由CRAC設(shè)備108提供的冷卻流體的體積流速也可改變。
雖然VFD 124示為放置在鄰近鼓風(fēng)機(jī)120處，但在不背離本發(fā)明范圍的前提下，VFD 124可以放置在相對鼓風(fēng)機(jī)120的任何合理適合的位置處。例如，VFD 120可放置在CRAC設(shè)備108之外，或相對CRAC設(shè)備108的各種其它位置。
運行時，已加熱的冷卻流體(示為箭頭126)進(jìn)入CRAC設(shè)備108，并被冷卻盤管128a、壓縮機(jī)130、冷凝器132以及膨脹閥134的運行所冷卻，它們可在蒸汽壓縮循環(huán)下運行。舉例來說，在制冷劑管路136中可含有制冷劑如R-134a等，制冷劑管路136通常在含有CRAC設(shè)備108的冷卻系統(tǒng)的各種組件之間形成環(huán)路。更具體地說，制冷劑被提供到冷卻盤管128a中，在此它通過對流，吸收從數(shù)據(jù)中心100接收的冷卻流體所發(fā)出的熱。被冷卻的冷卻流體然后流出CRAC設(shè)備108，并進(jìn)入空間122，如箭頭142所示。
已加熱的制冷劑流入壓縮機(jī)130，它壓縮或加壓制冷劑。壓縮機(jī)130可包含可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)，或它可包含具有熱氣旁路(未示出)的恒定容量壓縮機(jī)。在任一方面，已加壓的制冷劑然后流入冷凝器132，在此制冷劑中的一些熱量耗散到數(shù)據(jù)中心100周圍的空氣中。雖未示出，但冷凝器130可包括風(fēng)扇，以通常增強(qiáng)制冷劑的熱耗散。然后制冷劑流過膨脹閥134，并通過冷卻盤管128a流回。根據(jù)對抽到CRAC設(shè)備108中的冷卻流體的冷卻的需要，這個過程基本上可持續(xù)不斷反復(fù)進(jìn)行。至于冷卻系統(tǒng)的效率，通常希望提供到CRAC設(shè)備108中的已加熱的冷卻流體由房間100中相對最溫暖部分的空氣組成。
已用相對簡化的方式對圖1B所示的冷卻系統(tǒng)作了說明。所以，應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的前提下，結(jié)合有CRAC設(shè)備108的冷卻系統(tǒng)可包括附加的組件。例如，可包括三通閥門，以允許一些制冷劑旁路壓縮機(jī)130，并回流到冷卻盤管128a中。三通閥門可用來例如使存在于冷卻盤管128a中的一些制冷劑轉(zhuǎn)回到制冷劑管路136中，用于重新進(jìn)入冷卻盤管128，以通常確保制冷劑在進(jìn)入壓縮機(jī)130之前，幾乎全部為氣體形式。
如上所述，計算裝置112可配置成控制CRAC設(shè)備108的各種運行。例如，計算裝置112可配置成控制壓縮機(jī)130的運行，從而控制流過冷卻盤管128a的制冷劑的溫度和流動。計算裝置112還可配置成控制VFD 124。更具體地說，計算裝置112可控制鼓風(fēng)機(jī)122的電機(jī)速度，從而控制由CRAC設(shè)備108提供的已冷卻的冷卻流體的體積流速。通過控制制冷劑的溫度以及通過CRAC設(shè)備108的空氣流速，計算裝置112一般能夠控制在已加熱的冷卻流體和制冷劑之間的熱傳遞等級，從而控制提供到數(shù)據(jù)中心100中的冷卻流體的溫度。
按照一個實例，計算裝置112配置成基本上獨立控制壓縮機(jī)130和VFD 124。計算裝置112可配置成例如根據(jù)傳感器138和140獲得的環(huán)境條件測量，來確定控制壓縮機(jī)130和VFD 124的方式。如圖1B所示，傳感器138放置在CRAC設(shè)備108的入口處，并因此配置成測量回流到CRAC設(shè)備108的冷卻流體的一個或多個條件。
此外，傳感器140放置在CRAC設(shè)備108的出口處，并因此配置成測量由CRAC設(shè)備108提供的冷卻流體的一個或多個條件。備選的是，傳感器140可放置在機(jī)柜102的入口處，或靠近通風(fēng)瓦104，如果機(jī)柜102或通風(fēng)瓦104位于相對靠近CRAC設(shè)備108的排氣口處的話。更具體地說，傳感器140可放置在基本上在CRAC設(shè)備108下游的位置處，此處由CRAC設(shè)備108提供的冷卻流體的溫度，從冷卻流體流出CRAC設(shè)備108的時間算起，不會有超過某一等級的改變。在一方面，計算裝置112可配置成控制壓縮機(jī)130和VFD 124，以基本上最小化CRAC設(shè)備110的能量使用，這在以下詳述。
現(xiàn)參閱圖1C，圖中示出沿圖1A的線IIB-IIB所作的截面?zhèn)纫晥D。如圖所示，CRAC設(shè)備110包含致冷器型空調(diào)設(shè)備。更具體地說，CRAC設(shè)備110包括鼓風(fēng)機(jī)120或風(fēng)扇，用于將空氣或其它冷卻流體輸送到空間122。如以上結(jié)合圖1B所述，空間122可以創(chuàng)建在架空地板106的下方，并可包括強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，或以其它方式起強(qiáng)制通風(fēng)作用。鼓風(fēng)機(jī)120也可運行來通常通過迫使氣流流過CRAC設(shè)備110而從數(shù)據(jù)中心100抽取已加熱的冷卻流體。在這方面，CRAC設(shè)備110可包括一個或多個開口，以接收來自數(shù)據(jù)中心100的已加熱的冷卻流體?？勺冾l率驅(qū)動器(VFD)124示為放置在鄰近鼓風(fēng)機(jī)120處。VFD 124通常的運行是控制鼓風(fēng)機(jī)120以改變流入和流出CRAC設(shè)備110的冷卻流體流的體積流速，如上所述。
箭頭126表示由CRAC設(shè)備110接收的已加熱的冷卻流體。已加熱的冷卻流體流過冷卻盤管128b，并與冷卻盤管128b中所含的冷卻劑交換熱量。冷卻劑可包括水或能被反復(fù)加熱和冷卻的其它流體。已加熱的冷卻流體流過冷卻盤管128b的速度，以及冷卻盤管128b中所含的冷卻劑的溫度，通常會影響冷卻流體的溫度。因此，例如，在鼓風(fēng)機(jī)120以恒定水平運行時，隨著冷卻劑的溫度下降，冷卻流體的溫度也下降。已冷卻的冷卻流體然后流出CRAC設(shè)備110，并進(jìn)入空間122，如箭頭142所示。
冷卻盤管128b中含有的冷卻劑的溫度可以通過包含CRAC設(shè)備110的冷卻系統(tǒng)的運行來控制。在運行時，冷卻劑接收來自CRAC設(shè)備110中所接收的冷卻流體的熱量。從冷卻流體到冷卻盤管128b中冷卻劑的熱傳遞可以通過對流實現(xiàn)。加熱的冷卻劑然后流出冷卻盤管128b，并進(jìn)入第一冷卻劑管路144a。已加熱的冷卻劑流過第一冷卻劑管路144a并進(jìn)入熱交換器146，熱交換器146也可包括盤管148。已加熱的冷卻劑通過與制冷線路150的熱傳遞被冷卻，制冷線路150包括蒸發(fā)器152、壓縮機(jī)154、冷凝器156和膨脹閥158。制冷線路150可在所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的蒸汽-壓縮循環(huán)下運行。
已冷卻的冷卻劑通過第二冷卻劑管路144b向冷卻盤管128b回流。通常沿第二冷卻劑管路144b從冷卻盤管128b的上游提供三通閥160。三通閥160通常的運行是控制提供到冷卻盤管128b中的已冷卻的冷卻劑量。三通閥160可通過如下方式控制輸送到冷卻盤管128b中的冷卻的冷卻劑將一些或全部冷卻的冷卻劑通過第三冷卻劑管路144c轉(zhuǎn)回到第一冷卻劑管路144a，從而旁路冷卻盤管128b。因此三通閥160通過控制輸送到冷卻盤管128b中的已冷卻的冷卻劑量，可基本上控制輸送到冷卻盤管128b中的冷卻劑的溫度。所以，在一方面，三通閥160也能控制提供到空間122中的冷卻流體的溫度。
圖中示出泵162沿第一冷卻劑管路144a定位。但在不背離本發(fā)明范圍的前提下，泵162也可沿第二冷卻劑管路144b放置。泵162通常的運行是加壓冷卻劑管路144a-144c中所含的冷卻劑，以使冷卻劑可沿冷卻劑管路144a-144c所創(chuàng)建的線路流動。除三通閥160外，或代替三通閥160，可對泵162進(jìn)行控制，以便能減少能量使用。在一方面，由于泵162的運行可改變冷卻劑在冷卻劑管路144a-144c中的流速，因此例如可以減少泵162的運行，相當(dāng)于增加冷卻流體的溫度。此外，可以放置一個閥在泵162的上游，此閥配置成能使在冷卻劑管路144a和144b中有基本上恒定和可預(yù)測的冷卻劑流動。此閥可包括彈簧加載閥，其配置成對某些壓力范圍輸送恒定流。適用的閥可從GRISWOLD CONTROLS of Irvine，CA.獲得。
在運行時，冷卻劑管路144a-144c中所含冷卻劑的溫度通常支配著運行CRAC設(shè)備110所消耗的能量總量。更具體地說，當(dāng)進(jìn)入熱交換器146的冷卻劑溫度較低時，制冷線路150通常要求較少的能量。相反，當(dāng)進(jìn)入熱交換器146的冷卻劑溫度較高時，制冷線路150通常消耗較大量的能量。此外，從熱交換器146提供的冷卻劑的所需溫度通常也支配著制冷線路150所消耗的能量總量。就是說，制冷線路150在降低冷卻劑溫度方面需要的功越多，能量消耗就越大。
在一個實例中，制冷線路150的運行是將冷卻劑冷卻到基本上最高的溫度，此時三通閥160可以保持在通常全開的位置，由此使基本上所有冷卻劑都流入到冷卻盤管128b中。在這方面，制冷線路150所消耗的能量可基本上最小化，因為相對來說沒有冷卻劑從冷卻盤管128b轉(zhuǎn)出去。而且，制冷線路150的能耗也可較低，因為制冷線路150中所含的制冷劑的溫度會較高，而且因為在較高溫度的冷卻劑通常從其周圍環(huán)境中獲取較少的能量。當(dāng)采用多個CRAC設(shè)備110來冷卻數(shù)據(jù)中心100中的組件時，至少一個CRAC設(shè)備110可運行在這種方式，從而減少該至少一個CRAC設(shè)備110的能量使用。
計算裝置112配置成基本上獨立控制三通閥160和VFD 124，從而控制冷卻流體的溫度以及所提供的冷卻流體的體積流速。計算裝置112可配置成例如根據(jù)傳感器138和140獲得的環(huán)境條件測量，來確定控制三通閥160和VFD 124的方式。在一個方面，計算裝置112可配置成控制三通閥160和VFD 124，以使CRAC設(shè)備110的能量使用基本上最小化，這在以下詳述。
雖然參閱圖1B和1C說明了使用鼓風(fēng)機(jī)120從數(shù)據(jù)中心100抽取已加熱的冷卻流體，但應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的前提下，也可實現(xiàn)從數(shù)據(jù)中心100中去除冷卻流體的任何其它合理適用的方式。舉例來說，可以采用單獨的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)(未示出)從數(shù)據(jù)中心100抽取已加熱的冷卻流體。此外，CRAC設(shè)備108和110可包括加濕器和/或去濕器，這是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。
此外，可將一個或多個隔離閥(未示出)沿冷卻劑管路144a-144c放置在各種位置，從而能夠進(jìn)行例如預(yù)防性維護(hù)。
圖1D示出按照另一實例沿圖1A的線IIB-11B所作的截面?zhèn)纫晥D。在圖1D中示出了CRAC設(shè)備110’。CRAC設(shè)備110’包括圖1C所示的所有組件，因此對這些組件的具體引用就不再重復(fù)。而是，以下僅討論圖1D中所示的與圖1C所示組件不同的那些組件。
CRAC設(shè)備110’和CRAC設(shè)備110之間的主要區(qū)別在于，CRAC設(shè)備110’包括一個雙通閥164來代替三通閥160。此外，CRAC設(shè)備110’不包括圖1C中所示的第三冷卻劑管路144c。CRAC設(shè)備110’還包括沿第一冷卻劑管路144a放置的質(zhì)量流傳感器166。質(zhì)量流傳感器166配置成檢測流過第一冷卻劑管路144a的流體的質(zhì)量流速。在CRAC設(shè)備110’中需要有質(zhì)量流傳感器166，是因為雙通閥164不能像CRAC設(shè)備110的三通閥160的情況那樣有恒定的冷卻劑流通過冷卻劑管路144a和144b。此外，使用雙通閥164時，雙通閥164中的閥孔開口需要校準(zhǔn)。
除雙通閥164外，或代替雙通閥164，可對泵162進(jìn)行控制，以便能減少能量使用。在一方面，由于泵162的運行可以改變冷卻劑管路144a-144c中冷卻劑的流速，例如，可以減少泵162的運行，相當(dāng)于增加冷卻流體的溫度。
此外，從熱交換器146提供的冷卻劑的溫度通常也支配著制冷線路150所消耗的能量總量。就是說，制冷線路150在降低冷卻劑溫度方面需要的功越多，能量消耗就越大。在一個實例中，制冷線路150的運行是將冷卻劑冷卻到基本上最高的溫度，此時雙通閥164可以保持在通常全開的位置，由此使基本上所有的冷卻劑都流入冷卻盤管128b中。制冷線路150消耗的能量可以較低，因為制冷線路150中所含的制冷劑的溫度會較高，而且因為在較高溫度的冷卻劑通常從其周圍環(huán)境中獲取較少的能量。當(dāng)采用多個CRAC設(shè)備110’來冷卻數(shù)據(jù)中心100中的組件時，至少一個CRAC設(shè)備110’可運行在這種方式，從而減少該至少一個CRAC設(shè)備110’的能量使用。
圖2A-2C是CRAC控制系統(tǒng)202、252和252’的相應(yīng)方框圖200、250和250’，它們可操作以控制CRAC設(shè)備108、110和110’。對方框圖200、250、250’的以下說明是可配置這種CRAC控制系統(tǒng)202、252、252’的多種不同方式中的一些方式。此外，應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的前提下，方框圖200、250、250’可包括附加組件，且一些本文所述的組件可以被去除和/或被更改。
首先參閱圖2A，CRAC控制系統(tǒng)202包括控制器204，用于控制CRAC控制系統(tǒng)202的運行?？刂破?04可包含計算裝置112，因此還可包含微處理器、微控制器、專用集成線路(ASIC)等等?？刂破?04通常配置成接收來自入口溫度傳感器138、出口溫度傳感器140以及可選功率計206的溫度測量。
如上所述，入口溫度傳感器138通常運行來檢測CRAC設(shè)備108所接收的已加熱冷卻流體的溫度。此外，出口溫度傳感器140配置成檢測由CRAC設(shè)備108提供的已冷卻的冷卻流體的溫度。一般來說，控制器204可基本上根據(jù)溫度傳感器138和140所檢測的溫度來確定控制CRAC設(shè)備108的方式。
傳感器138和140與控制器204之間的通信可以例如通過以太網(wǎng)型連接，或通過有線協(xié)議如IEEE 802.3等，或無線協(xié)議如IEEE802.11b、802.11g、無線串行連接、藍(lán)牙等，或它們的組合實現(xiàn)。
從溫度傳感器138和140接收的溫度信息可存儲在存儲器208中。此外，用于運行CRAC設(shè)備108的各種控制方案也存儲在存儲器208中。在這方面，存儲器208可包含傳統(tǒng)的存儲裝置，例如易失性或非易失性存儲器，諸如DRAM、EEPROM、閃存、它們的組合等等。因此控制器204可以存取存儲在存儲器208中的信息，以確定可運行CRAC設(shè)備108的方式。
可選功率計206可檢測CRAC設(shè)備108的功耗，因此可以放置成或配置成測量CRAC設(shè)備108的功耗。功率計206可包含能夠測量CRAC設(shè)備108功耗的任何合理適用的市售功率計。控制器204可接收所檢測的功耗，并將該信息也存儲在存儲器208中。功率計206被認(rèn)為是可選的，因為控制器204可配置成根據(jù)各種組件例如壓縮機(jī)130、鼓風(fēng)機(jī)120等的運行來計算CRAC設(shè)備108的功耗。舉例來說，控制器204可配置成根據(jù)壓縮機(jī)130的當(dāng)前運行負(fù)荷來確定壓縮機(jī)130的功耗。可以采用壓縮機(jī)130的功耗等級和運行負(fù)荷之間的相關(guān)關(guān)系來作此確定。
現(xiàn)參閱圖2B，CRAC控制系統(tǒng)252包括類似于以上結(jié)合CRAC控制系統(tǒng)202所述的組件。所以，僅對不同于以上結(jié)合CRAC控制系統(tǒng)202所述的那些組件加以說明。更具體地說，CRAC控制系統(tǒng)252包括CRAC設(shè)備110，而不是CRAC設(shè)備108。在這方面，CRAC控制系統(tǒng)252配置成控制三通閥160，以改變提供到數(shù)據(jù)中心100的冷卻流體的溫度。
舉例來說，控制器204的運行可用以下方式控制三通閥160和鼓風(fēng)機(jī)120基本上最小化CRAC設(shè)備110的功耗，同時將CRAC設(shè)備110所提供的冷卻流體的溫度維持在閾值設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)。因此控制器204可確定三通閥160和鼓風(fēng)機(jī)12的各種運行條件，以基本上最小化與它們的運行相關(guān)聯(lián)的功耗。雖然在整個本公開中都引述控制鼓風(fēng)機(jī)120，但控制器204可控制VFD 124，從而控制鼓風(fēng)機(jī)120的速度。
如圖2C所示，CRAC控制系統(tǒng)252’包括類似于以上結(jié)合CRAC控制系統(tǒng)202和252所述的組件。所以，僅對不同于以上結(jié)合CRAC控制系統(tǒng)202和252所述的那些組件加以說明。如圖所示，CRAC控制系統(tǒng)252’包括CRAC設(shè)備110’，而不是CRAC設(shè)備108和110。在這方面，CRAC控制系統(tǒng)252’配置成控制雙通閥164以改變冷卻劑的溫度，從而改變由CRAC設(shè)備110’提供的冷卻流體的溫度。
此外，控制器204可控制鼓風(fēng)機(jī)120，以控制由CRAC設(shè)備110’提供的冷卻流體的體積流速。在這方面，控制器204可用以下方式控制由CRAC設(shè)備110’提供的冷卻流體的溫度和體積流速基本上最小化CRAC設(shè)備110’的功耗，同時將CRAC設(shè)備110’所提供的冷卻流體的溫度維持在閾值設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)。因此控制器204可確定雙通閥164和鼓風(fēng)機(jī)120的各種運行條件，以基本上最小化與它們的運行相關(guān)聯(lián)的功耗。
在每個CRAC控制系統(tǒng)202、252、252’中，控制器204可配置成接收來自用戶例如技術(shù)人員、管理員等的輸入。如以下詳述，控制器204可包括一個或多個輸入裝置如鍵盤、鼠標(biāo)、盤驅(qū)動器等，用于接收來自用戶的輸入。輸入可以是例如CRAC設(shè)備108、110、110’的預(yù)定運行設(shè)定點的形式。舉例來說，用戶可將設(shè)定點溫度(Tset)范圍輸入到控制器204中。設(shè)定點溫度(Tset)范圍可以基于數(shù)據(jù)中心100中所需的熱去除特征。在一方面，設(shè)定點溫度(Tset)范圍可包含對于數(shù)據(jù)中心100中所放置的組件能確保其安全運行條件的溫度。對于組件的安全運行條件可以基于組件制造商所提供的規(guī)范。備選的是，安全運行條件可以通過測試組件或通過歷史數(shù)據(jù)來確定。例如，組件可在各種溫度下運行，以確定在哪些溫度下組件的性能特征會下降，或何時組件開始失效。
設(shè)定點溫度(Tset)范圍的最大設(shè)定點溫度(Tset，max)可構(gòu)成組件的安全運行條件的上限。換句話說，如果回流到CRAC設(shè)備108、110、110’的已加熱的冷卻流體高于最大設(shè)定點溫度(Tset，max)，就可確定組件的溫度可能超過安全運行條件。作為另一實例，設(shè)定點溫度(Tset)范圍的最小設(shè)定點溫度(Tmin，set)可構(gòu)成下限，表示CRAC設(shè)備108、110、110’的運行可能會停止的溫度。此外，控制器204可將輸入的閾值設(shè)定點溫度(Tset)范圍存儲在存儲器208中。
此外，控制器204可利用從傳感器138、140之一或二者、功率計206和用戶接收的輸入所接收的信息，來確定運行CRAC設(shè)備108的壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120的方式。在一個實例中，控制器204可運行壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120，以基本上最小化相應(yīng)CRAC設(shè)備108、110、110’的功耗，同時將回流到CRAC設(shè)備108、110、110’的已加熱的冷卻流體的溫度維持在設(shè)定點溫度(Tset)范圍之內(nèi)。因此，例如，只要回流到CRAC設(shè)備108、110、110’的已加熱的冷卻流體的溫度保持在設(shè)定點溫度(Tset)范圍之內(nèi)，控制器204就可操控壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120運行到各種等級。
作為另一實例，控制器204可根據(jù)CRAC設(shè)備108的加載來確定運行壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120的方式。在此情況下，控制器204可配置成計算從已加熱的冷卻流體到CRAC設(shè)備108、110、110’的制冷劑的熱量傳遞。熱量傳遞(Q)可以由以下公式計算公式(1)Q＝mCp(Tout-Tin)，式中m是冷卻流體的質(zhì)量流速，Cp是冷卻流體的熱容量，Tout是所提供的已冷卻的冷卻流體的溫度，Tin是CRAC設(shè)備108、110、110’所接收的已加熱的冷卻流體的溫度。
按照此實例，設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍可以用來代替設(shè)定點溫度(Tset)范圍。因此，例如，控制器204可以配置成通過改變壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120的運行而基本上最小化CRAC設(shè)備108、110、110’的功耗，只要熱量傳遞(Q)是在設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍之內(nèi)即可。在一方面，熱量傳遞(Qset)范圍可包含對于數(shù)據(jù)中心100中所放置的組件能確保其安全運行條件的熱傳遞速率。對于組件的安全運行條件可以基于組件制造商所提供的規(guī)范。備選的是，安全運行條件可以通過測試組件或通過歷史數(shù)據(jù)來確定。例如，組件可在各種溫度下運行，以確定在哪些溫度下組件的性能特征會下降，或何時組件開始失效。
以類似于上述方式的形式，如果計算的熱量傳遞(Q)高于最大設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，max)，則數(shù)據(jù)中心100中的組件冷卻不足。此外，如果計算的熱量傳遞(Q)低于最小設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，min)，則CRAC設(shè)備108、110、110’的運行可以停止，因為CRAC設(shè)備108可能正不必要地抽取功率。
運行時，當(dāng)回流到CRAC設(shè)備108、110、110’的已加熱冷卻流體的溫度在設(shè)定點溫度(Tset)范圍之內(nèi)時，CRAC控制系統(tǒng)202、252、252’的控制器204就可確定壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120的運行以基本上最小化CRAC設(shè)備108、110、110’的功耗。此外，當(dāng)熱量傳遞在設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍之內(nèi)時，這些系統(tǒng)的運行可以改變。更具體地說，當(dāng)從組件接收的冷卻流體的溫度在可接受的范圍之內(nèi)時，控制器204可確定壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120運行的哪些組合能基本上最小化CRAC設(shè)備108、110、110’的功耗等級。
因此，例如，如果從組件提供的冷卻流體的溫度可以接受，則控制器204可以選擇壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120的運行等級，以能基本上最小化與其運行相關(guān)聯(lián)的成本。這些運行等級和成本可以依據(jù)圖3所示的圖表300來考慮。在圖表300中，示出兩個x軸302和304以及一個y軸306。第一x軸302表示鼓風(fēng)機(jī)120的速度，第二x軸304表示由相應(yīng)的CRAC設(shè)備108、110、110’所提供的冷卻流體的溫度(Tcf，out)。y軸306表示能耗以及因此與各種冷卻流體溫度(即壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164的運行)和鼓風(fēng)機(jī)120的速度相關(guān)聯(lián)的成本。
功耗等級或與在各種等級運行壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120相關(guān)聯(lián)的成本可以基于制造商提供的規(guī)范。此外，或備選的是，功耗等級或成本可以通過測試確定。至于測試，例如可使用功率計206來測量在不同的運行等級下壓縮機(jī)130、制冷線路150(在各種三通閥160和雙通閥164的設(shè)置下)以及鼓風(fēng)機(jī)120的功率抽取。功耗等級或成本和壓縮機(jī)130、制冷線路150以及鼓風(fēng)機(jī)120的運行等級之間的相關(guān)關(guān)系可以存儲在存儲器208中。該信息可以存儲為例如查閱表的形式，或通過其它可搜索的方式存儲。
如圖表300所示，在恒定的CRAC設(shè)備加載時，當(dāng)CRAC設(shè)備108所提供的冷卻流體溫度(Tcf，out)下降時，壓縮機(jī)130(或在CRAC設(shè)備110、110’的情況下，則是制冷線路150)的能耗等級下降。此外，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)120的速度增加時，鼓風(fēng)機(jī)120的能耗等級增加。因此，CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可以配置成改變壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164以及鼓風(fēng)機(jī)120的運行，以使它們消耗最少量的功率，同時維持回流到CRAC設(shè)備108、110、110’的冷卻流體的溫度在設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)。
圖4A和4B分別示出根據(jù)設(shè)定點溫度和設(shè)定點熱量傳遞確定進(jìn)行CRAC設(shè)備控制的方法的運行模式400和450的流程圖。應(yīng)理解，對運行模式400和450的以下說明是可以實現(xiàn)CRAC設(shè)備控制的多種不同方式中的兩種方式。對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然運行模式400和450代表概括性圖示，且在不背離本發(fā)明范圍的前提下，可以添加其他步驟，或可以去除、改動或重新安排現(xiàn)有步驟。
參閱圖2A-2C所示的方框圖200、250、250’分別對運行模式400和450加以說明，因此要參閱其中所引述的元件。但應(yīng)理解，運行模式400和450不限于在方框圖200、250、250’中所給出的元件。而是，應(yīng)理解，運行模式400和450可以用具有和方框圖200、250、250’所給出的不同配置的CRAC設(shè)備控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。
運行模式400和450可分別在步驟402和452啟動或開始例如，激活一個或多個CRAC設(shè)備108、110、110’，激活數(shù)據(jù)中心100中的一個或多個組件等等。此外，或備選的是，運行模式400可在預(yù)定時段后手動啟動，等等。應(yīng)理解，運行模式400和450中任一個或二者可根據(jù)CRAC設(shè)備108、110、110’的配置而執(zhí)行。例如，配置成根據(jù)設(shè)定點溫度運行的那些CRAC設(shè)備108、110、110’可以執(zhí)行運行模式400，而配置成根據(jù)設(shè)定點熱量運行的那些CRAC設(shè)備108、110、110’可以執(zhí)行運行模式450。此外，任一運行模式400和450的性能都可以是用戶規(guī)定的。
首先參閱圖4A的運行模式400，一個或多個CRAC控制系統(tǒng)200、250、250’的控制器204可接收設(shè)定點溫度(Tset)范圍，如步驟404所示。設(shè)定點溫度(Tset)范圍可由CRAC制造商提供，或可由用戶規(guī)定，并通過任何已知的輸入方法輸入到計算裝置112中。但對于例如控制器204以前已接收了設(shè)定點溫度(Tset)范圍的情況，步驟404可以省略。
在步驟406，一個或多個傳感器138可檢測回流空氣的溫度(Trat)。在步驟408，對檢測的回流空氣溫度(Trat)和設(shè)定點溫度(Tset)范圍進(jìn)行比較。更具體地說，在步驟408，可以確定回流到CRAC設(shè)備108、110、110’的已加熱的冷卻流體的溫度是否在設(shè)定點溫度(Tset)范圍之內(nèi)。對于已檢測到回流空氣溫度(Trat)在設(shè)定點溫度(Tset)范圍之外的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，在步驟410，那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可以確定所檢測的回流空氣溫度(Trat)是否低于最小設(shè)定點溫度等級(Tset，min)。CRAC設(shè)備108、110、110’的最小設(shè)定點溫度等級(Tset，min)對于每個CRAC設(shè)備108、110、110’可以是相同的，或它們可以對于每個CRAC設(shè)備108、110、110’是不相同的。在這方面，例如每個CRAC設(shè)備108、110、110’可以用基本上獨立的方式運行。
在步驟410，對于已檢測到回流空氣溫度(Trat)不低于最小設(shè)定點溫度等級(Tset，min)的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，所檢測的回流空氣溫度(Trat)被認(rèn)為是高于最大設(shè)定點溫度等級(Tset，max)，因為它們在設(shè)定點溫度(Tset)范圍之外。所以，那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204就可因此降低溫度和/或增加提供到數(shù)據(jù)中心100的冷卻流體的體積流速，如步驟412所示?？梢砸笥薪档偷臏囟群?或增加的冷卻流體的體積流速，以使所檢測的回流空氣溫度(Trat)在最大設(shè)定點溫度等級(Tset，max)之內(nèi)。
此外，在步驟412，那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可根據(jù)與每個動作相關(guān)聯(lián)的成本，來降低制冷劑/冷卻劑的溫度和/或增加所提供的冷卻流體的體積流速。例如，如果與降低制冷劑/冷卻劑的溫度相關(guān)聯(lián)的成本相對少于與增加體積流速相關(guān)聯(lián)的成本，則控制器204可使制冷劑/冷卻劑的溫度降低，而維持體積流速等級。作為另一實例，如果控制器204確定一種動作組合與最低成本相關(guān)聯(lián)，則控制器204可找出基本上最佳的動作組合，以在最低成本獲得所需結(jié)果。
作為另一實例，在步驟412，那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可根據(jù)每個動作的已知有效性，來降低制冷劑/冷卻劑的溫度和/或增加所提供的冷卻流體的體積流速。因此，例如，控制器204可以存取表示CRAC設(shè)備108、110、110’所采取的各種動作的效果的歷史數(shù)據(jù)。舉例來說，如果確定將制冷劑/冷卻劑溫度降到某個等級需要X量的能量，將體積流速增到另一某個等級需要相同量的能量，且增加體積流速更為有效，則控制器204可以決定增加體積流速，因為該動作更有效。
在步驟410，對于已檢測到回流空氣溫度(Trat)低于最小設(shè)定點溫度等級(Tset，min)的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，那些CRAC設(shè)備108、110、110’可進(jìn)入睡眠模式，如步驟414所示。睡眠模式可包括斷電(powered down)模式，與CRAC設(shè)備108、110、110’全部運行的情況相比，在此模式中CRAC設(shè)備108、110、110’抽取減少量的功率。減少量的功率可包括在全部運行模式和完全關(guān)閉模式之間的某種功率狀態(tài)。此外，睡眠模式可構(gòu)成節(jié)電(power saving)模式，在此模式中CRAC設(shè)備108、110、110’可以被重新激活，或者在相對短的時間段內(nèi)使其回到全部運行狀態(tài)。CRAC設(shè)備108、110、110’的降低功率狀態(tài)對于不同類型的CRAC設(shè)備可各不相同。
在任何方面，睡眠模式可包括以下模式對放置為檢測CRAC設(shè)備108、110、110’入口周圍冷卻流體溫度的溫度傳感器138的電源始終保持有效。此外，睡眠模式還可包括提供小量功率以使鼓風(fēng)機(jī)能夠基本上持續(xù)不斷地使相對小量的冷卻流體流過CRAC設(shè)備108、110、110’。在這方面，當(dāng)CRAC設(shè)備108、110、110’處于睡眠模式時，提供到CRAC設(shè)備108、110、110’中的冷卻流體的溫度可基本上連續(xù)不斷地被監(jiān)控。
CRAC設(shè)備108、110、110’可退出睡眠模式，例如當(dāng)所檢測的回流空氣溫度(Trat)超過最大設(shè)定點溫度(Tset，max)時，如步驟412所示。備選的是，CRAC設(shè)備108、110、110’可配置成當(dāng)回流空氣溫度(Trat)超過另一預(yù)定義溫度時退出睡眠模式，該另一預(yù)定義溫度可以例如按照CRAC設(shè)備108、110、110’向其輸送冷卻流體的組件的運行要求來定義。作為另一備選方案，CRAC設(shè)備108、110、110’可以對接收到設(shè)定點溫度范圍等作出響應(yīng)，而在預(yù)定時段后退出睡眠模式，手動恢復(fù)。
在另一實例中，多個CRAC設(shè)備108、110、110’可以連網(wǎng)，或者配置成互相通信。例如，同一控制器204可控制多個CRAC設(shè)備108、110、110’。在任何方面，CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可配置成將它們的狀態(tài)通知其它CRAC設(shè)備108、110、110’。CRAC設(shè)備108、110、110’的這些狀態(tài)可由控制器204用來確定CRAC設(shè)備108、110、110’的供應(yīng)等級。舉例來說，如果CRAC設(shè)備108、110、110’之一處于睡眠模式，且鄰近CRAC設(shè)備108、110、110’的供應(yīng)等級過高，例如進(jìn)入鄰近CRAC設(shè)備108、110、110’的回流空氣溫度(Trat)高于預(yù)定義等級，就可使CRAC設(shè)備108、110、110’退出睡眠模式。在此情況下，回流空氣溫度(Trat)在睡眠模式期間不需測量，從而能使CRAC設(shè)備108、110、110’在睡眠模式時抽取較少的功率。
回來參閱步驟408，對于回流空氣溫度(Trat)在設(shè)定點溫度(Tset)范圍內(nèi)的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，在步驟416，那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可確定相應(yīng)冷卻系統(tǒng)的功耗。冷卻系統(tǒng)例如可包含圖1B中的壓縮機(jī)130，或圖1C和1D中的制冷線路150。在步驟418，控制器204還可確定鼓風(fēng)機(jī)120的功耗。
功率計206可以用來確定冷卻系統(tǒng)組件的功耗。備選的是，可以根據(jù)各種組件如壓縮機(jī)130、鼓風(fēng)機(jī)120等的運行來計算功耗。舉例來說，控制器204可以配置成根據(jù)壓縮機(jī)130的當(dāng)前運行負(fù)荷來確定其功耗?？梢圆捎脡嚎s機(jī)130的功耗等級和運行負(fù)荷之間的相關(guān)關(guān)系來作此確定。
在步驟420，可將冷卻系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)120的功耗與成本函數(shù)相關(guān)。例如，可以確定與冷卻系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)120所消耗的功率相關(guān)聯(lián)的成本。此外，冷卻系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)120所消耗的功率可以用來確定冷卻系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)120的運行。冷卻系統(tǒng)的功耗可以包括確定在冷凝器132或制冷線路150外部的條件。就是說，例如，冷卻系統(tǒng)所帶來的成本可能根據(jù)外部條件而有所不同。例如，如果周圍環(huán)境條件相對較熱和/或潮濕，則冷卻系統(tǒng)就會用去較大量的能量，以使制冷劑和/或冷卻劑之間能有足夠的熱傳遞，從而將制冷劑和/或冷卻劑維持在所需溫度。
在步驟422，控制器204可確定成本是否可以降低。例如，控制器204要查明通過確定CRAC設(shè)備108、110、110’的輸出要求，以將輸送到數(shù)據(jù)中心中組件的冷卻流體的溫度維持在設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)，是否可以降低成本。
如果成本不能降低，就是說，控制器204確定CRAC設(shè)備108、110、110’正運行在或接近于最佳能量級，控制器204可以不改變冷卻系統(tǒng)的運行，且例如在步驟406，運行模式400可繼續(xù)進(jìn)行。但是，如果控制器204確定成本可以降低，則在步驟424，控制器204可確定一個方案，以使與運行冷卻系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的成本能被降低?？刂破?04可確定根據(jù)與增加制冷劑/冷卻劑的溫度和/或減少所提供的冷卻流體的體積流速相關(guān)聯(lián)的成本，可以如何降低成本。例如，如果與增加制冷劑/冷卻劑的溫度相關(guān)聯(lián)的成本節(jié)約相對高于與減少體積流速相關(guān)聯(lián)的成本節(jié)約，則控制器204可使制冷劑/冷卻劑的溫度升高，而維持體積流速等級。在備選方案中，如果與減少體積流速相關(guān)聯(lián)的成本節(jié)約相對高于與增加制冷劑/冷卻劑的溫度相關(guān)聯(lián)的成本節(jié)約，則控制器204可使體積流速降低而維持制冷劑/冷卻劑的溫度等級。作為另一實例，如果控制器204確定動作組合產(chǎn)生最大的成本節(jié)約，則控制器204可找出基本上最佳的動作組合，以在最大成本節(jié)約時獲得所需結(jié)果。
在步驟426，控制器204可實現(xiàn)在步驟424確定的降低成本方案。降低成本方案可按照迭代過程實現(xiàn)，或可按照歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)。如果實現(xiàn)迭代過程，則控制器204可使冷卻流體溫度遞增或使體積流速遞減，或使二者同時進(jìn)行，直到CRAC設(shè)備108、110、110’運行在或接近于最佳等級。如果依賴歷史數(shù)據(jù)，則控制器204可知道如何根據(jù)以前執(zhí)行的操作來操控CRAC設(shè)備108、110、110’以達(dá)到基本上最佳的性能等級。
此外，運行模式400可以持續(xù)進(jìn)行，從而能對CRAC設(shè)備108、110、110’進(jìn)行基本上持續(xù)不斷的監(jiān)控和控制。在一方面，CRAC設(shè)備108、110、110’的運行可以基本上持續(xù)不斷的改變，以便能做到能量和成本節(jié)約。
現(xiàn)參閱圖4B的運行模式450，在步驟454，一個或多個CRAC控制系統(tǒng)200、250、250’的控制器204可接收設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍。CRAC設(shè)備108、110、110’的熱量傳遞(Q)可以用來確定CRAC設(shè)備108、110、110’上的工作負(fù)荷，并可通過上述公式(1)確定。在這方面，如以下詳述，如果CRAC設(shè)備108、110、110’的熱量傳遞(Q)在預(yù)定義范圍之內(nèi)，則壓縮機(jī)130、三通閥160或雙通閥164的運行可改變，以基本上最小化它們的能耗。應(yīng)理解，對于例如控制器204以前已接收了設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍的情況，步驟454可省略。
在步驟456，一個或多個傳感器138可檢測回流空氣的溫度(Trat)，且在步驟458，一個或多個傳感器140可檢測提供空氣的溫度(Tsat)。在步驟460，控制器204可計算熱量傳遞速率(Q)。此外，在步驟462，控制器204可確定所計算的熱量傳遞速率(Q)是否在設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍之內(nèi)。
對于所計算的熱量傳遞速率(Q)在Qset范圍之內(nèi)的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，在步驟464，可執(zhí)行圖4A的框A中給出的步驟416-426。但對于所計算的熱量傳遞速率(Q)在Qset范圍之外的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，在步驟466，那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可確定所計算的熱量傳遞速率(Q)是否低于最小設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，min)。CRAC設(shè)備108、110、110’的Qset，min對于每個CRAC設(shè)備108、110、110’可以是相同的，或它們對于每個CRAC設(shè)備108、110、110’可各不相同。在這方面，例如，每個CRAC設(shè)備108、110、110’可以用基本上獨立的方式運行。
在步驟466，對于所計算的熱量傳遞速率(Q)不低于最小設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，min)的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，所計算的熱量傳遞速率(Q)被認(rèn)為是高于最大設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，max)，因為它們在設(shè)定點熱量傳遞(Qset)范圍之外。那些CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可確定由那些CRAC設(shè)備108、110、110’所提供的冷卻流體的流速(FR)是否低于流速設(shè)定點(FRset)。由CRAC設(shè)備108、110、110’所提供的冷卻流體的流速(FR)例如可以通過使用風(fēng)速計來確定。此外，或備選的是，流速(FR)可以根據(jù)VFD的速度確定。在任一方面，流速設(shè)定點(FRset)可以基于例如表明由CRAC設(shè)備108、110、110’所提供的冷卻流體的流速對于給定CRAC設(shè)備108、110、110’為最佳的歷史數(shù)據(jù)。最佳流速可以例如基于CRAC設(shè)備108、110、110’配置成輸送冷卻流體的區(qū)域的配置和空氣流譜。在這方面，流速設(shè)定點對于每個CRAC設(shè)備108、110、110’可各不相同，并也可隨空氣流譜變化而改變。
如果在步驟468確定流速(FR)超過流速設(shè)定點(FRset)，則可不改變流速。但如果確定流速(FR)未超過流速設(shè)定點(FRset)，則CRAC設(shè)備108、110、110’的體積流速可以增加，如步驟470所示。體積流速增加的等級可以基于各種因素。例如，增加的等級可以基于設(shè)定的增加百分比，并可基于在每個循環(huán)期間執(zhí)行增加等級的迭代過程，直到流速(FR)等于或超過流速設(shè)定點(FRset)。作為另一實例，增加等級可以基于表示受CRAC設(shè)備108、110、110’影響的區(qū)域中對各種VFD速度作出響應(yīng)的溫度變化等級的歷史數(shù)據(jù)。
而且，在步驟466，對于熱量傳遞速率(Q)低于最小設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，min)的那些CRAC設(shè)備108、110、110’，那些CRAC設(shè)備108、110、110’可進(jìn)入睡眠模式，如步驟414所示。睡眠模式可包括斷電模式，與CRAC設(shè)備108、110、110’全部運行的情況相比，在此模式中CRAC設(shè)備108、110、110’抽取減少量的功率。減少量的功率可包括在全部運行模式和完全關(guān)閉模式之間的某種功率狀態(tài)。此外，睡眠模式可構(gòu)成節(jié)電模式，在此模式中CRAC設(shè)備108、110、110’可以被重新激活，或者在相對短的時段內(nèi)使其回到全部運行狀態(tài)。CRAC設(shè)備108、110、110’的降低功率狀態(tài)對于不同類型的CRAC設(shè)備可各不相同。
在任何方面，睡眠模式可包括以下模式對放置來檢測CRAC設(shè)備108、110、110’入口周圍的冷卻流體溫度的溫度傳感器138的電源始終保持有效。此外，睡眠模式還可包括提供小量功率以使鼓風(fēng)機(jī)能基本上持續(xù)不斷地使相對小量的冷卻流體流過CRAC設(shè)備108、110、110’。在這方面，當(dāng)CRAC設(shè)備108、110、110’處于睡眠模式時，提供到CRAC設(shè)備108、110、110’中的冷卻流體的溫度可基本上連續(xù)不斷地被監(jiān)控。
CRAC設(shè)備108、110、110’可退出睡眠模式，例如，當(dāng)所計算的熱量傳遞速率(Q)超過最大設(shè)定點熱量傳遞等級(Qset，max)時，如步驟412所示。備選的是，CRAC設(shè)備108、110、110’可配置成當(dāng)回流空氣溫度(Trat)超過另一預(yù)定義溫度時退出睡眠模式，該另一預(yù)定義溫度可以例如按照CRAC設(shè)備108、110、110’向其輸送冷卻流體的組件的運行要求來定義。作為另一備選方案，CRAC設(shè)備108、110、110’可以對接收到設(shè)定點溫度范圍等作出響應(yīng)，而在預(yù)定時段后退出睡眠模式，手動恢復(fù)。
在另一實例中，多個CRAC設(shè)備108、110、110’可以連網(wǎng)，或者配置成互相通信。例如，同一控制器204可控制多個CRAC設(shè)備108、110、110’。在任何方面，CRAC設(shè)備108、110、110’的控制器204可以配置成將它們的狀態(tài)通知其它的CRAC設(shè)備108、110、110’。CRAC設(shè)備108、110、110’的這些狀態(tài)可由控制器204用來確定CRAC設(shè)備108、110、110’的供應(yīng)等級。舉例來說，如果CRAC設(shè)備108、110、110’之一處于睡眠模式，且例如鄰近CRAC設(shè)備108、110、110’的供應(yīng)等級過高，進(jìn)入鄰近CRAC設(shè)備108、110、110’的回流空氣溫度(Trat)高于預(yù)定義等級，就可使CRAC設(shè)備108、110、110’退出睡眠模式。在此情況下，回流空氣溫度(Trat)在睡眠模式期間可不必測量，從而能使CRAC設(shè)備108、110、110’在睡眠模式時抽取較少功率。
通過運行模式400就450的運行，CRAC設(shè)備108、110、110’的能耗等級以及由此與它們的運行相關(guān)聯(lián)的成本就可基本上最小化。在一方面，CRAC設(shè)備108、110、110’就可以通常能使它們節(jié)能運行的方式基本上互相獨立運行。
在運行模式400和450中所給出的運行可作為實用程序、程序或子程序含在任何所需的計算機(jī)可存取介質(zhì)中。此外，運行模式400和450可以由計算機(jī)程序?qū)嵤?，這些程序可以多種形式存在，活動的和非活動的。例如其可作為軟件程序存在，包含源代碼、目標(biāo)代碼、可執(zhí)行代碼或其它格式的程序指令。上述任一種都可實施在計算機(jī)可讀介質(zhì)上，計算機(jī)可讀介質(zhì)包括存儲裝置和信號，有壓縮形式或未壓縮形式。
示范計算機(jī)可讀存儲裝置包括常規(guī)計算機(jī)系統(tǒng)RAM、ROM、EPROM、EEPROM以及磁盤或光盤或磁帶。示范計算機(jī)可讀信號，不論是否使用載波來調(diào)制，是宿主或運行計算機(jī)程序的計算機(jī)系統(tǒng)可配置為存取的信號，包括通過因特網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)下載的信號。上述的具體實例包括在CD ROM上或經(jīng)由因特網(wǎng)下載的程序分發(fā)。在某種意義上，作為一個抽象實體，因特網(wǎng)本身就是一種計算機(jī)可讀介質(zhì)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總體上也是如此。所以應(yīng)理解，能夠執(zhí)行上述功能的任何電子裝置都可執(zhí)行以上枚舉的那些功能。
圖5示出按照本發(fā)明實施例的示范計算機(jī)系統(tǒng)500。計算機(jī)系統(tǒng)500可包括例如控制器204和/或計算裝置112。在這方面，計算機(jī)系統(tǒng)500可以用作執(zhí)行CRAC控制系統(tǒng)202、252、252’各種組件的上述一個或多個功能的平臺。
計算機(jī)系統(tǒng)500包括一個或多個控制器，例如處理器502。處理器502可用來執(zhí)行在運行模式400和450中所述的一些或全部步驟。來自處理器502的命令和數(shù)據(jù)在通信總線504上通信。計算機(jī)系統(tǒng)500還包括主存儲器506，例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)，其中在運行時間期間可以執(zhí)行例如控制器204和/或計算裝置112的控制器的程序代碼，還包括輔助存儲器508。輔助存儲器508例如包括一個或多個硬盤驅(qū)動器510和/或可移動存儲驅(qū)動器512，代表軟盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等，其中可存儲供應(yīng)系統(tǒng)的程序代碼拷貝。
可移動存儲驅(qū)動器512以眾所周知的方式對可移動存儲單元514讀出和/或?qū)懭搿Ｓ脩糨斎牒洼敵鲅b置可包括鍵盤510、鼠標(biāo)518和顯示器520。顯示適配器522可與通信總線504和顯示器520對接，并可接收來自處理器502的顯示數(shù)據(jù)，并將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示器520的顯示命令。此外，處理器502可通過網(wǎng)絡(luò)適配器524在網(wǎng)絡(luò)上，例如因特網(wǎng)、局域網(wǎng)上通信。
對所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然在計算機(jī)系統(tǒng)500中可以添加其它已知的電子組件或用它們來替代。此外，計算機(jī)系統(tǒng)500可包括用在數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜中的系統(tǒng)板或托板、常規(guī)的“白盒”服務(wù)器或計算裝置等。而且，圖5中的一個或多個組件是可選的(例如用戶輸入裝置、輔助存儲器等)。
本文中所述和所示是本發(fā)明的優(yōu)選實施例以及其一些改變。本文所用的術(shù)語、說明和圖僅以說明的方式提出，不是作為限制。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到，在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)可以作許多改變，本發(fā)明的精神和范圍由以下權(quán)利要求以及它們的等效物來定義，其中所有的術(shù)語均應(yīng)具有它們最廣泛的合理意義，除非另有說明。
權(quán)利要求
1.一種用于控制一個或多個計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備(108、110、110’)進(jìn)行節(jié)能運行的方法(400)，所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)配置成接收回流空氣，所述方法包括檢測(406)回流到所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的空氣的溫度(Trat)；確定(408)所述Trat是否在預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)；以及對在所述預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)的Trat作出響應(yīng)，減少(426)所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行，從而增加所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的效率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)包括冷卻系統(tǒng)(128a、150)和鼓風(fēng)機(jī)(120)，所述方法還包括檢測(416)所述一個或多個冷卻系統(tǒng)(128a、150)的功耗；檢測(418)所述一個或多個鼓風(fēng)機(jī)(120)的功耗；以及其中減少所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行的所述步驟包括降低所述冷卻系統(tǒng)(128a、150)和所述鼓風(fēng)機(jī)(120)中至少一個的功耗。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括計算(420)與所述冷卻系統(tǒng)(128a、150)功耗和所述鼓風(fēng)機(jī)(120)功耗相關(guān)聯(lián)的成本；以及其中減少所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行的所述步驟包括降低與運行所述冷卻系統(tǒng)(128a、150)和所述鼓風(fēng)機(jī)(120)中至少一個相關(guān)聯(lián)的成本。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，還包括對在所述預(yù)定設(shè)定點溫度范圍外的Trat作出響應(yīng)，確定(410)所述Trat是否低于最小設(shè)定點溫度等級；以及對高于最小設(shè)定點溫度等級的Trat作出響應(yīng)，運行(412)所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)以實現(xiàn)以下至少一項降低制冷劑和冷卻劑中至少一個的溫度以及增加所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的鼓風(fēng)機(jī)(120)輸送的冷卻流體的體積流速；計算(412)與降低所述制冷劑和所述冷卻劑中至少一個的溫度相關(guān)聯(lián)的成本和與增加所述鼓風(fēng)機(jī)(120)輸送的空氣的體積流速相關(guān)聯(lián)的成本；以及比較(412)與降低所述制冷劑和所述冷卻劑中至少一個的溫度相關(guān)聯(lián)的成本和與增加所述鼓風(fēng)機(jī)(120)輸送的空氣的體積流速相關(guān)聯(lián)的成本。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括對低于所述最小設(shè)定點溫度等級的Trat作出響應(yīng)，使(414)所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)進(jìn)入降低功率模式；在所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)處于所述降低功率模式時，檢測(406)所述Trat；以及對超過預(yù)定義溫度等級的Trat作出響應(yīng)，使所述一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)退出所述降低功率模式。
6.一種計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備(108、110、110’)，包括回流空氣溫度傳感器(138，140)；以及控制器(204)，配置成對所述回流空氣的溫度(Trat)和預(yù)定設(shè)定點溫度范圍進(jìn)行比較，其中所述控制器(204)還配置成對在所述預(yù)定設(shè)定點溫度范圍內(nèi)的Trat作出響應(yīng)，減少所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行。
7.如權(quán)利要求6所述的CRAC設(shè)備(108、110、110’)，還包括冷卻系統(tǒng)(128a、130、150)；鼓風(fēng)機(jī)(120)；以及功率計(206)，配置成檢測所述冷卻系統(tǒng)(128a、130、150)和所述鼓風(fēng)機(jī)(120)的功耗，其中所述控制器(206)配置成計算與所述冷卻系統(tǒng)(128a、130、150)和所述鼓風(fēng)機(jī)(120)的功耗相關(guān)聯(lián)的成本，并將減少所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行基于與運行所述冷卻系統(tǒng)(128a、130、150)和所述鼓風(fēng)機(jī)(120)相關(guān)聯(lián)的成本。
8.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上嵌入有一個或多個計算機(jī)程序，所述一個或多個計算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)用于控制計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備(108、110、110’)進(jìn)行節(jié)能運行的方法，所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)配置成接收回流空氣，所述一個或多個計算機(jī)程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令集檢測(406)回流到所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)中的空氣的溫度(Trat)；確定(408)所述Trat是否在預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)；以及對在所述預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)的Trat作出響應(yīng)，減少(426)所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行，從而增加所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)的效率。
9.如權(quán)利要求8所述的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述一個或多個計算機(jī)程序還包括用于執(zhí)行以下操作的指令集對在所述預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之外的Trat作出響應(yīng)，確定(410)所述Trat是否低于最小設(shè)定點溫度等級；以及對高于所述最小設(shè)定點溫度等級的Trat作出響應(yīng)，運行(412)所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)以實現(xiàn)以下至少一項降低所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)輸送的冷卻流體的溫度以及增加所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)輸送的冷卻流體的體積流速。
10.如權(quán)利要求9所述的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述一個或多個計算機(jī)程序還包括用于執(zhí)行以下操作的指令集對低于所述最小設(shè)定點溫度等級的Trat作出響應(yīng)，使(414)所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)進(jìn)入降低功率模式；在所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)處于所述降低功率模式時，檢測(406)所述Trat；以及對超過預(yù)定義溫度等級的Trat作出響應(yīng)，使所述CRAC設(shè)備(108、110、110’)退出所述降低功率模式。
全文摘要
一種用于控制一個或多個配置成接收回流空氣的計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)設(shè)備(108、110、110’)進(jìn)行節(jié)能運行的方法(400)。在該方法中，檢測回流到一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的空氣溫度(Trat)。確定該Trat是否在預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)，且對在預(yù)定設(shè)定點溫度范圍之內(nèi)的Trat作出響應(yīng)，減少(426)一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的至少一個運行，從而增加一個或多個CRAC設(shè)備(108、110、110’)的效率。
文檔編號F24F11/00GK101023718SQ200580024570
公開日2007年8月22日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
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