本實(shí)用新型屬于熱回收與溫水冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于余熱回收的數(shù)據(jù)中心綜合冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著信息化社會(huì)的高速發(fā)展，各種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心等各種大型服務(wù)器集群建設(shè)也得到了快速發(fā)展，隨之而來(lái)的數(shù)據(jù)中心的能耗也增長(zhǎng)迅速。數(shù)據(jù)中心的能耗涉及多個(gè)方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占總能耗的三分之一。但是目前傳統(tǒng)的空調(diào)制冷方式都是采用水冷或者空氣冷卻把IT設(shè)備散熱排到空氣中，從而造成了能耗的增加和環(huán)境的污染。

數(shù)據(jù)中心的液體冷卻技術(shù)是用管道將冷凍液(通常是水和乙二醇)輸送到高架地板之上或者輸送到機(jī)柜內(nèi)部，然后通過(guò)風(fēng)和冷凍液之間的熱交換達(dá)到降溫目的。由于液體比空氣的比熱大，散熱速度也大于空氣，其制冷效率遠(yuǎn)高于風(fēng)冷散熱，因此液體冷卻系統(tǒng)是未來(lái)高性能計(jì)算數(shù)據(jù)中心冷卻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。從系統(tǒng)模式上來(lái)說(shuō)，液體冷卻系統(tǒng)可分為間接冷卻式(冷板式)和直接冷卻式(浸沒式)兩種節(jié)能方式。

溫水冷卻技術(shù)指的是利用溫度較高的水來(lái)冷卻對(duì)象。溫水冷卻技術(shù)使得所需水的溫度較傳統(tǒng)冷卻方式有所提高，能進(jìn)一步提高制冷系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能并高效冷卻的目的。通常來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心的電子元件工作溫度較高(特別是CPU，工作溫度通常為60℃ˉ80℃)，保持與 冷卻液體15℃-20℃溫差即可保證電子元件正常的散熱，因此數(shù)據(jù)中心使用溫水進(jìn)行冷卻是可行的。

吸附式制冷技術(shù)作為一種綠色的制冷技術(shù)，吻合了當(dāng)前能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的總趨勢(shì)。固體吸附式制冷可采用余熱驅(qū)動(dòng)，不僅對(duì)電力的緊張供應(yīng)起到減緩作用，而且能效利用大量的低品位熱能。另外，吸附式制冷不采用氯氟烴類制冷劑，也無(wú)溫室效應(yīng)作用，是一種環(huán)境友好型制冷方式。但是，吸附式制冷的過(guò)程不像壓縮式制冷那樣連續(xù)進(jìn)行，為了保證吸附劑順利吸附、解吸，需要對(duì)吸附床間歇加熱和冷卻，因此其制冷系數(shù)低，且系統(tǒng)體積較大。

當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度時(shí)，可考慮采用一定的技術(shù)手段直接采用室外低溫空氣對(duì)室內(nèi)直接換冷，這種技術(shù)稱為自然冷卻節(jié)能技術(shù)。自然冷卻技術(shù)分為空氣側(cè)自然冷卻和水側(cè)自然冷卻。自然冷卻技術(shù)的應(yīng)用可以不開啟壓縮機(jī)，符合國(guó)家節(jié)能減排的要求。

傳統(tǒng)的單一供冷方式既無(wú)法充分利用數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的散熱，又不能保證數(shù)據(jù)中心高效節(jié)能的運(yùn)行，所以有必要考慮一種利用數(shù)據(jù)中心余熱的綜合冷卻系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于余熱回收的數(shù)據(jù)中心綜合冷卻系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心的散熱模式是溫水系統(tǒng)帶走大部分熱量，其余部分由機(jī)柜風(fēng)扇吹到室內(nèi)環(huán)境，由吸附機(jī)組輸出冷量或者熱管系統(tǒng)輸出冷量帶走。其系統(tǒng)能夠充分利用數(shù)據(jù)中心余熱和自然冷源完成其制冷過(guò)程。

同時(shí)結(jié)合智能自控系統(tǒng)，在保證數(shù)據(jù)中心安全運(yùn)行條件下，同時(shí)為避免頻繁調(diào)節(jié)，采用逐步調(diào)整優(yōu)化控制策略，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各部分需要，并且達(dá)到一種近似全局最優(yōu)的狀態(tài)，從而進(jìn)一步節(jié)能。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案：

一種基于余熱回收的數(shù)據(jù)中心綜合冷卻系統(tǒng)，包括余熱回收系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、自然冷源利用系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)和吸附式制冷系統(tǒng)；所述余熱回收系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)由數(shù)據(jù)中心機(jī)柜、第一三通閥、第二三通閥、熱水箱、板式換熱器、溫水泵通過(guò)管路連接而成；

自然冷源利用系統(tǒng)由分離式微通道熱管系統(tǒng)和冷卻塔系統(tǒng)組成，其中所述熱管系統(tǒng)包括室內(nèi)機(jī)、氣管、液管、微通道換熱器、室內(nèi)外風(fēng)機(jī)；所述冷卻塔系統(tǒng)由冷卻塔、冷卻水泵、第三三通閥、板式換熱器、第四三通閥通過(guò)管路連接而成；所述供暖系統(tǒng)與所述冷卻塔系統(tǒng)并聯(lián)，通過(guò)第三三通閥和第四三通閥調(diào)節(jié)兩部分流量；所述吸附式制冷系統(tǒng)包括第一吸附床、第二吸附床、第一閥門、第三吸附床、第四吸附床、第二閥門，驅(qū)動(dòng)熱源交替經(jīng)過(guò)第一三通閥和第二三通閥，冷凍水交替經(jīng)過(guò)第一截止閥、第四吸附床和第二截止閥、第三吸附床冷卻后經(jīng)冷凍水泵、第六三通閥送到空氣處理機(jī)組和其他區(qū)域供冷；

吸附式制冷系統(tǒng)的吸附熱和冷凝熱依次經(jīng)過(guò)冷卻水泵、第三截止閥、第五截止閥、第一吸附床、第六截止閥、第七截止閥、第三吸附床、第八截止閥、第四截止閥或者第三截止閥、第九截止閥、第四吸附床、第十截止閥、第十一截止閥、第二吸附床、第十二截止閥、第四截止閥進(jìn)入到冷卻塔中。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備余熱回收的綜合冷卻系統(tǒng)分為風(fēng)冷和水冷；風(fēng)冷利用吸附式制冷系統(tǒng)冷卻室內(nèi)回風(fēng)；水冷采用55-60℃的溫水冷卻機(jī)柜CPU。

進(jìn)一步地，所述吸附式制冷系統(tǒng)是采用數(shù)據(jù)中心的60-65℃的回水作為驅(qū)動(dòng)熱源，交替加熱第一吸附床和第二吸附床完成連續(xù)制冷。

進(jìn)一步地，所述吸附式制冷系統(tǒng)分為上側(cè)腔體和下側(cè)腔體，第二吸附床和第三吸附床在上側(cè)腔體；第一吸附床和第四吸附床在下側(cè)腔體；系統(tǒng)所用工質(zhì)對(duì)為硅膠-水。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備余熱回收的綜合冷卻系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)中心的回水加熱生活熱水。

進(jìn)一步地，所述吸附式制冷系統(tǒng)與熱水箱和板式換熱器并聯(lián)，通過(guò)第一三通閥和第二三通閥調(diào)節(jié)兩部分流量。

進(jìn)一步地，所述吸附式制冷系統(tǒng)過(guò)渡季節(jié)開啟時(shí)，冷量一部分用于控制數(shù)據(jù)中心的室內(nèi)溫度，一部分用于其他區(qū)域供冷。

進(jìn)一步地，所述熱管系統(tǒng)是微通道分離式熱管，在冬季和過(guò)渡季節(jié)開啟，用于控制數(shù)據(jù)中心室內(nèi)溫度。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

對(duì)數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜采用溫水冷卻技術(shù)，制冷效率高，對(duì)其散發(fā)的熱量進(jìn)行了充分的利用。夏季可以利用數(shù)據(jù)中心回水來(lái)驅(qū)動(dòng)吸附式制冷，室內(nèi)負(fù)荷由吸附式制冷，生活熱水以及冷卻塔承擔(dān)，根據(jù)負(fù)荷的大小通過(guò)三通閥調(diào)節(jié)進(jìn)入吸附式制冷與熱水箱和板式換熱器的流量，使得數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的散熱可以充分利用。吸附式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的空氣 處理機(jī)組用來(lái)控制室內(nèi)溫度。過(guò)渡季節(jié)運(yùn)行模式與夏季不同之處在于開啟熱管系統(tǒng)，與空氣處理機(jī)組共同控制室內(nèi)溫度，同時(shí)吸附式機(jī)組產(chǎn)生的冷量可以分離出一部分用于其他區(qū)域供冷。冬季室內(nèi)IT設(shè)備的散熱用于加熱生活熱水和輻射供暖系統(tǒng)的熱水，多余的負(fù)荷由冷卻塔和熱管承擔(dān)，熱管系統(tǒng)用于控制室內(nèi)溫度。本實(shí)用新型可以充分利用IT設(shè)備余熱和自然冷源，在滿足數(shù)據(jù)中心自身負(fù)荷前提下，可以為其他區(qū)域輸送冷量，保證了數(shù)據(jù)中心高效節(jié)能的運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種基于余熱回收的數(shù)據(jù)中心綜合冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明吸附式制冷機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明微通道分離式熱管系統(tǒng)I向剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明配套智能控制系統(tǒng)控制框圖。

附圖標(biāo)記：1-數(shù)據(jù)中心；2-機(jī)柜；3-空氣處理機(jī)組；4-微通道熱管室內(nèi)機(jī)；5-冷凍水泵；6-第二截止閥；7-第一截止閥；8-吸附機(jī)組上側(cè)腔體；9-吸附機(jī)組下側(cè)腔體；10-第二三通閥；11-第一三通閥；12-溫水泵；13-熱水箱；14-板式換熱器；15-第四三通閥；16-第三三通閥；17-冷卻塔；18-冷卻水泵；19-第三截止閥；20-第四截止閥；21-第一吸附床；22-第二吸附床；23-第三吸附床；24-第四吸附床；25-第九截止閥；26-第五截止閥；27-第二閥門；28-第十截止閥；29-第六截止閥，30-第七截止閥；31-第十一截止閥；32-第一閥門；33-第八截止閥；34-第十二截止閥；35-42-溫度傳感器；43-相對(duì)濕度傳 感器；44-第五三通閥；45-第六三通閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖3所示，一種基于余熱回收的數(shù)據(jù)中心綜合冷卻系統(tǒng)，包括余熱回收系統(tǒng)、吸附式制冷系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、自然冷源利用系統(tǒng)；所述余熱回收系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)由數(shù)據(jù)中心機(jī)柜2、第一三通閥11、第二三通閥10、熱水箱13、板式換熱器14、溫水泵12通過(guò)管路連接而成。自然冷源利用包括冷卻塔系統(tǒng)和熱管系統(tǒng)；冷卻塔系統(tǒng)由冷卻塔17、冷卻水泵18、第三三通閥16、板式換熱器14、第四三通閥15通過(guò)管路連接而成；所述吸附式制冷系統(tǒng)中機(jī)組包括第一吸附床21、第二吸附床22、第一閥門32、第三吸附床23、第四吸附床24、第二閥門27，驅(qū)動(dòng)熱源交替經(jīng)過(guò)第一三通閥11和第二三通閥10，冷凍水交替經(jīng)過(guò)第一截止閥7、第四吸附床24和第二截止閥6、第三吸附床23冷卻后經(jīng)冷凍水泵5、第六三通閥45送到空氣處理機(jī)組3和其他區(qū)域供冷。吸附式制冷系統(tǒng)的吸附熱和冷凝熱依次經(jīng)過(guò)冷卻水泵18、第三截止閥19、第五截止閥26、第一吸附床21、第六截止閥29、第七截止閥30、第三吸附床23、第八截止閥33、第四截止閥20或者第三截止閥19、第九截止閥25、第四吸附床24、第十截止閥28、第十一截止閥31、第二吸附床22、第十二截止閥34、第四截止閥20進(jìn)入到冷卻塔17中。熱管系 統(tǒng)由室內(nèi)機(jī)4，氣管，液管，微通道換熱器，室內(nèi)外風(fēng)機(jī)組成，通過(guò)室內(nèi)機(jī)4與數(shù)據(jù)中心室內(nèi)空氣進(jìn)行換熱，制冷劑吸熱相變氣化吸熱冷卻室內(nèi)空氣，由室內(nèi)風(fēng)機(jī)吹入機(jī)柜之間，同時(shí)制冷劑進(jìn)入氣管，并上升進(jìn)入微通道換熱器進(jìn)行排熱并冷凝成液體，熱量由室外風(fēng)機(jī)帶走，然后制冷劑液體依靠重力作用通過(guò)液管回流到室內(nèi)機(jī)4，完成一個(gè)循環(huán)。

數(shù)據(jù)中心的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度一般在23℃-28℃，夏季室外溫度很高，可利用的自然冷源很少，但是數(shù)據(jù)中心輸出大量的熱可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)吸附式制冷機(jī)組，吸附式機(jī)組和生活熱水以及少量自然冷源承擔(dān)數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷；過(guò)渡季節(jié)室外有一定的自然冷源，同樣利用吸附式機(jī)組、生活熱水和自然冷源來(lái)消除室內(nèi)的熱量，同時(shí)開啟熱管系統(tǒng)，與空氣處理機(jī)組共同控制室內(nèi)溫度，同時(shí)吸附式機(jī)組產(chǎn)生的冷量可以分離出一部分用于其他區(qū)域供冷；冬季室外有足夠的自然冷源，不再需要開啟吸附機(jī)組，考慮到數(shù)據(jù)中心還存在一定的常駐維護(hù)人員，冬季需要供暖，因此使用數(shù)據(jù)中心的熱量來(lái)供應(yīng)地板輻射供暖，當(dāng)熱量過(guò)剩或者說(shuō)輻射供暖系統(tǒng)無(wú)法承擔(dān)其負(fù)荷時(shí)，則開啟冷卻塔22，同時(shí)用熱管控制室內(nèi)溫度。

1.夏季模式

作為優(yōu)選方案，夏季考慮到數(shù)據(jù)中心環(huán)境的控制壓力大，熱管系統(tǒng)表現(xiàn)不佳，開啟吸附式機(jī)組控制室內(nèi)環(huán)境，必要時(shí)開啟冷卻塔系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心回水經(jīng)過(guò)第一三通閥11進(jìn)入到吸附式機(jī)組的第一吸附床21，加熱其解吸產(chǎn)生水蒸氣，此時(shí)第一閥門32和第二閥門27關(guān)閉， 第一吸附床21內(nèi)的壓力不斷升高，直到達(dá)到冷凝溫度下的飽和壓力，打開第二閥門27，在恒壓條件下，水蒸氣不斷脫附出來(lái)，并在第四吸附床24中冷凝，冷凝下來(lái)的液體進(jìn)入第三吸附床23。關(guān)閉第二閥門27，冷卻塔17處理后的冷卻水經(jīng)過(guò)冷卻水泵18、第三截止閥19、第九截止閥25、第十截止閥28、第十一截止閥31、第十二截止閥34、第四截止閥20對(duì)第四吸附床24和第二吸附床22進(jìn)行冷卻，第二吸附床22內(nèi)的壓力降至蒸發(fā)溫度下的飽和壓力。打開第一閥門32，第三吸附床23內(nèi)的液體因壓強(qiáng)驟減而沸騰起來(lái)，從而蒸發(fā)制冷，來(lái)自空氣處理機(jī)組3的回水經(jīng)第二截止閥6進(jìn)入第三吸附床23冷卻后，經(jīng)冷凍水泵5回到空氣處理機(jī)組3。第三吸附床23蒸發(fā)出來(lái)的氣體進(jìn)入到第二吸附床22被吸附，第一閥門32關(guān)閉。為完成連續(xù)制冷，數(shù)據(jù)中心的回水此時(shí)需經(jīng)過(guò)第二三通閥10對(duì)第二吸附床22加熱解吸，打開第一閥門32，產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入第三吸附床23冷凝，冷凝液體進(jìn)入到第四吸附床24。關(guān)閉第一閥門32，冷卻水經(jīng)過(guò)第三截止閥19、第五截止閥26、第六截止閥29、第七截止閥30、第八截止閥33、第四截止閥20對(duì)第一吸附床21和第三吸附床23進(jìn)行冷卻。打開第二閥門27，第四吸附床24內(nèi)的液體因壓強(qiáng)驟減而沸騰起來(lái)，從而蒸發(fā)制冷，來(lái)自空氣處理機(jī)組3的回水經(jīng)第一截止閥7進(jìn)入第四吸附床24冷卻后，經(jīng)冷凍水泵5回到空氣處理機(jī)組3。第四吸附床24蒸發(fā)出來(lái)的氣體進(jìn)入到第一吸附床21被吸附，第二閥門27關(guān)閉。如果數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷可以完全由吸附式制冷承擔(dān)，則第一三通閥11和第二三通閥10向AC向全開，回水經(jīng)過(guò)吸附式機(jī)組后由溫水泵12重 新送到機(jī)柜制冷；如果數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷需要吸附式制冷和生活熱水共同承擔(dān)，則第一三通閥11和第二三通閥10向ABC向處于三通狀態(tài)，一部分回水經(jīng)過(guò)吸附式機(jī)組，一部分經(jīng)過(guò)生活熱水箱13和板式換熱器14換熱。板式換熱器14另一側(cè)第三三通閥16和第四三通閥15向AB向全開，通過(guò)冷卻塔17將熱量排到空氣中。

2.過(guò)渡季節(jié)模式

作為優(yōu)選方案，過(guò)渡季節(jié)也是采用吸附式制冷機(jī)組和自然冷源共同承擔(dān)數(shù)據(jù)中心室內(nèi)負(fù)荷，并且利用余熱對(duì)生活熱水箱13進(jìn)行加熱，其運(yùn)行方式與夏季相同。不同之處在于開啟熱管系統(tǒng)，利用室外自然冷源與空氣處理機(jī)組3共同控制室內(nèi)溫度。同時(shí)吸附式機(jī)組產(chǎn)生的冷量可以通過(guò)第六三通閥45分離出一部分用于其他數(shù)據(jù)中心區(qū)域的供冷。

3.冬季模式

作為優(yōu)選方案，冬季完全采用熱管系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)中心室內(nèi)溫度的進(jìn)行控制，冷卻塔來(lái)降低溫水回路進(jìn)水，充分利用外界大量自然冷源，關(guān)閉吸附機(jī)組。第一三通閥11和第二三通閥10向AB向全開，即關(guān)閉吸附式制冷機(jī)組，第三截止閥19和第四截止閥20關(guān)閉，數(shù)據(jù)中心回水經(jīng)過(guò)生活熱水箱13、板式換熱器14換熱后由溫水泵12直接送入機(jī)柜。板式換熱器14的另一側(cè)，如果輻射采暖系統(tǒng)可以承擔(dān)數(shù)據(jù)中心負(fù)荷，則第三三通閥16和第四三通閥15向BC向全開；如果需要輻射供暖系統(tǒng)和自然冷源共同承擔(dān)，則第三三通閥16和第四三通閥15向ABC向處于三通狀態(tài)，根據(jù)負(fù)荷大小，調(diào)節(jié)進(jìn)入兩部分的流 量。

實(shí)施例2：

參見圖4，是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，控制方法如下：

檢測(cè)模塊：利用溫度傳感器35、36、37、38、39、40、41、42分別檢測(cè)室外干球溫度T₁，室內(nèi)回風(fēng)溫度T₂，①回路進(jìn)回水溫度T₃、T₄，②回路進(jìn)回水溫度T₅、T₆，③回路進(jìn)回水溫度T₇、T₈；利用相對(duì)濕度傳感器43檢測(cè)室外相對(duì)濕度φ₁。

智能控制模塊：系統(tǒng)控制系統(tǒng)由三部分組成：1、模式判斷模塊；2、吸附機(jī)組控制模塊；3、運(yùn)行控制模塊。具體控制如下：

步驟A：

第一部分為模式判斷模塊，這一模塊的作用是判斷室外是否有足夠的自然冷源供數(shù)據(jù)中心使用，從而控制相關(guān)閥門，選擇不同的運(yùn)行模式。具體的控制方法：通過(guò)檢測(cè)模塊獲得室外干球溫度T₁，室外相對(duì)濕度φ₁，利用線性化的計(jì)算式計(jì)算室外濕球溫度T_s1，具體計(jì)算式：

所述是在相對(duì)濕度φ₁下的相關(guān)擬合系數(shù)，基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)最小二乘法擬合的數(shù)據(jù)。

a1、T_s1＞T₂-5，選擇夏季模式，即具體實(shí)施1中的模式1，并傳遞給下一控制模塊模式信號(hào)S1＝1，第四三通閥15、第三三通閥16向AB向?qū)?，C向不導(dǎo)通，開啟溫水泵12，冷卻水泵18、冷凍水泵5，第三截止閥門19、第四截止閥20開啟；

a2、10＜T_s1＜T₂-5，選擇過(guò)渡季模式，即具體實(shí)施1中的模式2， 并傳遞給下一控制模塊模式信號(hào)S₂＝1，第四三通閥15、第三三通閥16向AB向?qū)?，C向不導(dǎo)通，開啟溫水泵12，冷卻水泵18、冷凍水泵5，第三截止閥門19、第四截止閥20開啟；

a3、T_s1＜10，選擇冬季模式，即具體實(shí)施1中的模式,3，并傳遞下一控制模塊模式信號(hào)S₃＝1，第四三通閥15、第三三通閥16向ABC向?qū)?，打開溫水泵12、冷卻水泵18，關(guān)閉冷凍水泵5，第三截止閥門19、第四截止閥20開啟。

步驟B：

第二部分為吸附機(jī)組控制模塊，吸附機(jī)組控制模塊主要是考慮到吸附制冷的特性，需要切換吸附床到達(dá)連續(xù)輸出冷量的目的。具體控制方法：通過(guò)測(cè)量模塊獲得②回路的供回水溫度T₅、T₆，通過(guò)上一步驟獲得模式信號(hào)S，若S₃＝1，則跳過(guò)下列動(dòng)作，進(jìn)入步驟C，否則執(zhí)行下列步驟：計(jì)算ΔT₁＝|T₅-T₆|，當(dāng)檢測(cè)到ΔT₁<1℃時(shí)，切換到另一個(gè)吸附床，具體控制動(dòng)作：

b1、第三吸附床23輸出冷量：第一三通閥11向AC向?qū)á倩芈匪M(jìn)入第一吸附床21，第二三通閥10關(guān)閉，參見圖2內(nèi)部第九截止閥25、第十截止閥28、第十一截止閥31、第十二截止閥34開啟，第五截止閥26、第六截止閥29、第七截止閥30、第八截止閥33關(guān)閉；

b2、第四吸附床24輸出冷量：第二三通閥10向AC向?qū)á倩芈匪M(jìn)入第二吸附床22，第一三通閥11關(guān)閉，參見圖2內(nèi)部第五截止閥26、第六截止閥29、第七截止閥30、第八截止閥33開啟，第 九截止閥25、第十截止閥28、第十一截止閥31、第十二截止閥34關(guān)閉。

第二閥門27、第一閥門32為壓力開關(guān)，反饋信號(hào)分別是第一、第四吸附床21、24與第二、第三吸附床22、23的壓力信號(hào)，由實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)好，本控制系統(tǒng)不對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。

步驟C：

第三部分為運(yùn)行控制模塊，此部分是以前面控制為基礎(chǔ)，考慮到系統(tǒng)的復(fù)雜性，為避免系統(tǒng)頻繁切換，采用一種智能逐步優(yōu)化控制。具體控制方法：

c1、夏季模式：夏季室外溫度比室內(nèi)溫度高，或者溫差過(guò)小，熱管系統(tǒng)表現(xiàn)不佳，自然冷源利用系統(tǒng)主要是開啟冷卻塔。所以開啟吸附式制冷機(jī)組，關(guān)閉熱管系統(tǒng)。首先第二三通閥10或者第一三通閥11(由第二部分控制系統(tǒng)切換)AC導(dǎo)通，B不導(dǎo)通；然后通過(guò)檢測(cè)模塊反饋①回路供回水溫度T₃和T₄，計(jì)算ΔT₂＝|T₃-T₄|，若T₂平穩(wěn),ΔT₂≥6℃，第四三通閥15、第三三通閥16關(guān)閉，調(diào)整冷卻水泵18到設(shè)計(jì)流量V_s，跳過(guò)下列步驟，保持當(dāng)前采用逐步調(diào)整的控制策略：

(1)通過(guò)檢測(cè)模塊反饋②回路供回水溫度T₅、T₆，③回路冷卻水進(jìn)水溫度T₇，并計(jì)算吸附機(jī)組所需熱水量V：

$\mathrm{\&theta;}=\frac{T_7-T_6}{T_4-T_7}$

COP＝a+bθ

$V=\frac{V_2(T_6-T_5)}{5COP}$

所述θ是指吸附機(jī)組溫度系數(shù)，a，b是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的最小二 乘擬合系數(shù)，COP指的是吸附機(jī)組制冷系數(shù)，得到的冷量與所需熱量之比，V₂是②回路的設(shè)計(jì)流量。

第二三通閥10或者第一三通閥11向AB向?qū)?，并調(diào)整三通閥開度，保證AC方向流量為V。

(2)持續(xù)反饋①回路供回水溫度T₃和T₄，計(jì)算ΔT₂＝|T₃-T₄|，保證ΔT₂＝|T₃-T₄|＝5～7℃，利用PID控制器通過(guò)冷卻水泵18的頻率調(diào)節(jié)其流量；

c2、過(guò)渡季節(jié)模式：過(guò)渡季節(jié)外界存在一定可直接利用自然冷源，通過(guò)熱管、冷卻塔來(lái)利用外界的自然冷源，開啟吸附式制冷機(jī)組，開啟熱管系統(tǒng)。其中，吸附式制冷機(jī)組輸出的冷凍水回路②，通過(guò)第六三通閥45、第五三通閥44向ABC導(dǎo)通一部分給數(shù)據(jù)中心其他區(qū)域供冷，其他運(yùn)行控制如下，采用逐步調(diào)整控制策略：

(1)計(jì)算吸附機(jī)組所需熱水量V控制同c1的夏季模式控制，第二三通閥10或者第一三通閥11向AB向?qū)ǎ⒄{(diào)整三通閥開度，保證AC方向流量為V。

(2)持續(xù)反饋①回路供回水溫度T₃和T₄，計(jì)算ΔT₂＝|T₃-T₄|，保證ΔT₂＝|T₃-T₄|＝5-7℃，利用PID控制器控制冷卻塔17的流量，即控制冷卻水泵18流量；持續(xù)反饋室內(nèi)回風(fēng)溫度T₂，利用PID控制器控制風(fēng)冷熱管的室外風(fēng)機(jī)流量。

c3、冬季模式：冬季開啟熱管系統(tǒng)來(lái)控制機(jī)房?jī)?nèi)溫度，關(guān)閉吸附機(jī)組，熱管冷卻塔部分的控制同c2。冬季模式是還需要將數(shù)據(jù)機(jī)房的熱應(yīng)用到地板輻射采暖，多余部分則是利用冷卻塔17自然冷源帶 走?？紤]到維護(hù)人員人的舒適性，獲取需要供暖的區(qū)域的地面溫度T_s，為避免冷卻水泵18調(diào)節(jié)帶來(lái)開度頻繁調(diào)節(jié)，預(yù)留一定的溫度空間，使用PID控制器進(jìn)行控制，控制策略如下：

(1)24℃≤T_s≤26℃，保持第四三通閥15、第三三通閥16的開度；

(2)T_s＜24℃，加大第四三通閥15、第三三通閥16B方向的流量，即調(diào)節(jié)第四三通閥15、第三三通閥16的開度；

(3)T_s＞26℃，減小第四三通閥15、第三三通閥16B方向的流量，即調(diào)節(jié)第四三通閥15、第三三通閥16的開度。

在處于冬季模式時(shí)，本系統(tǒng)若處于寒冷地區(qū)，冬季水會(huì)結(jié)冰的地區(qū)，還應(yīng)時(shí)監(jiān)測(cè)③回路的回水溫度T₈，如T₈<2℃且T₈下降速率快，則需要開啟冷卻塔的防凍措施。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。