[發明專利]一種機房空調節能控制系統及方法

有效

• 申請號: 201810144826.3
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108386972B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳振翔;張定樑;袁祎;沈鵬亮;劉曉露
• 申請（專利權）人: 南京佳力圖機房環境技術股份有限公司
• 主分類號: F24F11/64
• 分類號: F24F11/64;F24F11/58;F24F11/32;F24F11/70;F24F110/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發明公開了一種機房空調節能控制系統及方法，該系統包括主控制器、人機界面、多個溫度采集控制器、多個溫度傳感器和多個終端控制繼電器；所述終端控制繼電器安裝在機房空調中，所述終端控制繼電器的常閉觸點與機房空調的遙控開關機接口相連，所述終端控制繼電器的控制線圈與所述主控制器相連；所述主控制器通過總線與各機房空調控制器相連，所述主控制器通過網線與人機界面相連；各溫度采集控制器通過總線與主控制器相連，溫度采集控制器通過總線與其所負責區域的各溫度傳感器相連。本發明能夠實現機房溫度場的真實情況感知，探測機房內部局部熱點的所在位置，提高了整個節能系統控制策略的目的性，可靠性和及時性。

技術領域

本發明涉及一種控制系統及控制方法，尤其涉及一種機房空調的節能控制系統及控制方法，屬于節能、制冷技術領域。

背景技術

據數據中心機房的能耗調研分析可知，制冷和空調所產生的功耗約占數據中心機房所需的總功耗的37％左右。而機房特別是不具備協同控制能力的老舊機房空調群整體運行效率低下而導致得耗電大幅增加，主要表現為：各空調各自獨立運行，而實際區布局負荷不均，導致機房區域冷熱不均?？傮w室內環境溫度波動大。局部風短路導致空調開機后回風溫度迅速波動，設備啟停頻繁。缺乏整體調度，負荷變化時不能及時調整值班機數量，導致過多的值班機空耗電能。各空調各自獨立運行，個體參數差異可能導致空調間內耗(有的加熱/濕，有的制冷/除濕)，白白消耗大量電能。因此，如何能夠提高機房內部空調設備的自動化運行效率、降低設備故障率、節約能源和人力成為提升數據中心機房空調整體運行水平的關鍵所在。

現在國內仍有許多數據中心的空調沒有實現組網控制，且大部分數據中心在之前設計之初為了保證在最大負荷情況下還留有較大的冗余負載量。實際運行時，空調系統均并未達滿負載狀態，系統存有甚大的冗余。缺乏統一的輪值調度會造成無效的能耗。

其次，機房區域配置兩臺或多臺空調設備并且各自獨立運行時，由于多臺空調系統之間存在個體差異(溫濕度傳感器一致性差異，溫濕度場分布差異等)會帶來巨大的內部無效損耗，現象是“部分空調處于加熱狀態，而部分空調則處于降溫狀態”；或者是濕度處理處于相反狀態。

另外，現有的數據中心空調組網系統控制系統大多沒有采用溫度場概念，通常只是使用機組內部的溫度傳感器作為控制依據。此溫度傳感器通常只能反映機組附近的溫度情況，并不能真正反映實際的區域負荷情況，尤其是當區域出現熱點時不能有效的進行監測。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術的不足，本發明目的在于提供一種機房空調節能控制系統及控制方法，根據采集的數據對整個機房的空調設備參數，溫度場分布進行綜合運算分析，整體調度機房內所有空調的運行，均衡控制機房溫度場，提高整體運行效率，達到節能目的。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一種機房空調節能控制系統，包括主控制器、人機界面、多個溫度采集控制器、多個溫度傳感器和多個終端控制繼電器；

所述終端控制繼電器安裝在機房空調中，所述終端控制繼電器的常閉觸點與機房空調的遙控開關機接口相連，所述終端控制繼電器的控制線圈與所述主控制器相連；所述主控制器通過總線與各機房空調控制器相連，所述主控制器通過網線與人機界面相連；各溫度采集控制器通過總線與主控制器相連，每個溫度采集控制器通過總線與其所負責區域的各溫度傳感器相連；所述溫度傳感器位于各空調制冷區域的上方；

所述主控制器用于根據系統冗余度設定值班空調和待機空調；根據機房溫度平均值與設定的溫度通過PID控制算法計算得到功率投入百分比，并結合所有值班空調的總制冷量得到需要的制冷量，在設定時間內按照空調開啟順序逐個打開排序靠前的空調直到制冷量滿足需求，以及用于監測各機房空調負責的各區域溫度，在某區域溫度高于溫度設定值加回差時開啟該區域的空調，在判斷出存在熱區時重新根據各區域溫度確定空調開啟順序；所述設定時間根據功率投入百分比與設定的每1％功率投入增量需要的時間相乘得到。