專利名稱：空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在配置有存放了服務(wù)器的多個(gè)服務(wù)器機(jī)架和對服務(wù)器機(jī)架進(jìn)行冷卻的多個(gè)空調(diào)機(jī)的機(jī)房或數(shù)據(jù)中心中，對溫度設(shè)定進(jìn)行抑制控制以便使空調(diào)空間不被過剩地冷卻的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置以及方法。
背景技術(shù)：
CRAC (Computer Room Air Conditioner :機(jī)房空調(diào)器)是在設(shè)置有多個(gè)服務(wù)器機(jī)架的機(jī)房或者數(shù)據(jù)中心設(shè)置的高顯熱型成套空調(diào)機(jī)。機(jī)房內(nèi)需要通過CRAC進(jìn)行空氣分散， 從而消除存在空氣過度流動(dòng)的區(qū)域或熱點(diǎn)(熱積存)區(qū)域。而且，在機(jī)房中以從機(jī)器放出的一定的熱負(fù)荷為基準(zhǔn)，以最佳的布局設(shè)置CRAC。來自服務(wù)器機(jī)架的熱氣從機(jī)房的天花板內(nèi)的排氣空腔(天花板內(nèi)的空間)排出。CRAC從上部吸入該熱氣(回氣)，并對吸入的空氣進(jìn)行冷卻。由CRAC冷卻后的冷氣(供氣)被機(jī)房的地板下面的供氣空腔(地板下面的空間)排出，從供氣空腔向機(jī)房吹出。CRAC進(jìn)行控制，以使得供氣溫度成為恒定，或者回氣溫度成為恒定(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I日本特開2009-140421號公報(bào)在以往的控制中，由于溫度設(shè)定值固定，所以在沒有成為與空調(diào)負(fù)荷對應(yīng)的適當(dāng)?shù)脑O(shè)定值時(shí)，成為考慮到安全的過度制冷的狀態(tài)，存在CRAC的能量消耗效率(COP)變差這樣的問題點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而作成的，其目的在于提供一種能夠使空調(diào)機(jī)的能量消耗效率提高并能夠減少能量消耗量的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置以及方法。本發(fā)明是配置有存放服務(wù)器的多個(gè)服務(wù)器機(jī)架和對該服務(wù)器機(jī)架進(jìn)行冷卻的多個(gè)空調(diào)機(jī)的機(jī)房中的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置，該空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置的特征在于，具有空調(diào)負(fù)荷計(jì)算單元，其根據(jù)各服務(wù)器機(jī)架的電流值，對各空調(diào)機(jī)所承擔(dān)的區(qū)域的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；控制單元，其根據(jù)上述空調(diào)負(fù)荷、和各空調(diào)機(jī)的回氣溫度與供氣溫度的最大溫度差， 按每個(gè)空調(diào)機(jī)計(jì)算回氣溫度設(shè)定值以使得各空調(diào)機(jī)的供氣溫度成為一定值以上，并向各空調(diào)機(jī)輸出上述回氣溫度設(shè)定值，由此來控制各空調(diào)機(jī)。另外，本發(fā)明的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置的I個(gè)構(gòu)成例的特征在于，還具備取得外部空氣溫度的信息的外部空氣溫度取得單元，上述控制單元在計(jì)算各空調(diào)機(jī)的回氣溫度設(shè)定值時(shí)，根據(jù)上述外部空氣溫度來決定上述最大溫度差。另外，本發(fā)明的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的特征在于，包括空調(diào)負(fù)荷計(jì)算步驟，根據(jù)各服務(wù)器機(jī)架的電流值對各空調(diào)機(jī)所承擔(dān)的區(qū)域的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；以及控制步驟，根據(jù)上述空調(diào)負(fù)荷、和各空調(diào)機(jī)的回氣溫度與供氣溫度的最大溫度差，按每個(gè)空調(diào)機(jī)計(jì)算回氣溫度設(shè)定值以使得各空調(diào)機(jī)的供氣溫度成為一定值以上，并向各空調(diào)機(jī)輸出上述回氣溫度設(shè)定值，由此來控制各空調(diào)機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，按每個(gè)區(qū)域計(jì)算空調(diào)負(fù)荷，基于該空調(diào)負(fù)荷計(jì)算各空調(diào)機(jī)的回氣溫度設(shè)定值來控制各空調(diào)機(jī)，因此能夠抑制過度制冷的狀態(tài)，能夠提高各空調(diào)機(jī)的能量消耗效率。其結(jié)果，在本發(fā)明中，能夠減少能量消耗量另外，在本發(fā)明中，對各空調(diào)機(jī)的回氣溫度設(shè)定值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，根據(jù)外部空氣溫度決定最大溫度差，由此能夠?qū)Ω骺照{(diào)機(jī)更可靠地進(jìn)行控制。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的機(jī)房的構(gòu)成的俯視圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置的構(gòu)成的框圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置的動(dòng)作的流程圖。附圖標(biāo)記的說明I...機(jī)房，2...服務(wù)器機(jī)架，3. ..CRAC，4...空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置，5. . 網(wǎng)絡(luò)，
40...供氣溫度取得部，41...回氣溫度取得部，42...空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部，43...風(fēng)量取得部，
44...控制部，45...外部空氣溫度取得部。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的機(jī)房的構(gòu)成的俯視圖。在機(jī)房I內(nèi)設(shè)置有多個(gè)服務(wù)器機(jī)架2和多個(gè)CRAC3。如上所述，來自各服務(wù)器機(jī)架2的熱氣被機(jī)房I的天花板內(nèi)的排氣空腔(plenum)(未圖示)排出。由CRAC3冷卻過的供氣被機(jī)房I的地板下面的供氣空腔排出，從供氣空腔噴出到機(jī)房I。在本實(shí)施方式中，明確地定義了各CRAC3承擔(dān)的、作為機(jī)房I的分割區(qū)域的區(qū)域 Z1、Z2。換句話說，明確地定義了各CRAC3承擔(dān)哪個(gè)服務(wù)器機(jī)架2的冷卻。這樣的定義由設(shè)計(jì)者根據(jù)服務(wù)器機(jī)架2和CRAC3的配置狀況預(yù)先定義即可。接下來，對控制多個(gè)CRAC3的本實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4進(jìn)行說明。圖 2是表示空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4的構(gòu)成的框圖?？照{(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4由如下裝置構(gòu)成， 即供氣溫度取得部40，其取得各CRAC3排出的供氣的溫度；回氣溫度取得部41，其取得各 CRAC3吸入的回氣的溫度；空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部42，其對各CRAC3所承擔(dān)的區(qū)域Z1、Z2的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；風(fēng)量取得部43，其取得各CRAC3的風(fēng)量信息；控制部44，其控制各CRAC3 ;及外部空氣溫度取得部45，其取得外部空氣溫度。各CRAC3和空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4之間，通過網(wǎng)絡(luò)5連接。圖3是表示空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4的動(dòng)作的流程圖。供氣溫度取得部40從各 CRAC3經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)5取得供氣溫度的信息(圖3步驟SI)。各CRAC3向機(jī)房I的地板下面的供氣空腔排出冷卻過的供氣。在各CRAC3的下部設(shè)置有未圖示的供氣溫度傳感器。供氣溫度取得部40取得該供氣溫度傳感器計(jì)測到的供氣溫度的值。回氣溫度取得部41從各CRAC3經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)5取得回氣溫度的信息(圖3步驟S2)。 各CRAC3從機(jī)房I的天花板內(nèi)的排氣空腔吸入回氣。在各CRAC3的上部設(shè)置有回氣溫度傳感器。回氣溫度取得部41取得該回氣溫度傳感器計(jì)測到的回氣溫度的值。空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部42將各CRAC3所承擔(dān)的區(qū)域Zl、Z2的空調(diào)負(fù)荷按每個(gè)區(qū)域進(jìn)行計(jì)算(圖3步驟S3)?？照{(diào)負(fù)荷計(jì)算部42從未圖示的配電盤或者設(shè)置于各服務(wù)器機(jī)架2的電流計(jì)取得各服務(wù)器機(jī)架2的電流的值。如上所述，由于各服務(wù)器機(jī)架2屬于哪一個(gè)區(qū)域被預(yù)先定義，所以空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部42能夠?qū)㈦娏髦狄詤^(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行匯總。并且，空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部42根據(jù)區(qū)域單位的電流值按每個(gè)區(qū)域計(jì)算消耗功率。在搭載有多個(gè)服務(wù)器的服務(wù)器機(jī)架2的情況下，服務(wù)器機(jī)架2的各服務(wù)器消耗的功率大多變?yōu)闊崃俊Ｓ纱?，如果能夠?jì)算區(qū)域單位的消耗功率，就能夠?qū)С龈鲄^(qū)域的空調(diào)負(fù)荷。風(fēng)量取得部43從各CRAC3經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)5取得風(fēng)量信息(圖3步驟S4)。接下來，控制部44基于供氣溫度取得部40所取得的供氣溫度、回氣溫度取得部41 所取得的回氣溫度、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部42計(jì)算出的空調(diào)負(fù)荷和風(fēng)量取得部43所取得的風(fēng)量， 控制各CRAC3 (圖3步驟S5)。在以下的說明中，將各CRAC3設(shè)為固定風(fēng)量的空調(diào)機(jī)，將各CRAC3的制冷能力RT 設(shè)為50kW，將各CRAC3的回氣溫度和供氣溫度的最大溫度差(輸入輸出最大溫度差)AT設(shè)為 IO0C0控制部44在作為基準(zhǔn)，供氣溫度設(shè)定值SAT為20°C、區(qū)域Zl的空調(diào)負(fù)荷L為50kW 的情況下，將承擔(dān)區(qū)域Zl的CRAC3的回氣溫度設(shè)定值RAT如以下那樣計(jì)算。RAT = L/RTX A T+SAT = 50kff/50kffX 10 °C +20 °C = 30 °C... (I)另外，控制部44在區(qū)域Z2的空調(diào)負(fù)荷L為25kW的情況下，將承擔(dān)區(qū)域Z2的CRAC3 的回氣溫度設(shè)定值RAT如以下那樣計(jì)算。RAT = L/RTX A T+SAT = 25kff/50kffX 10°C +20°C = 25°C... (2) 這樣一來，控制部44能夠按每個(gè)CRAC (即按每個(gè)區(qū)域)計(jì)算回氣溫度設(shè)定值RAT， 以使各CRAC3的供氣溫度為一定值以上。并且，控制部44將供氣溫度設(shè)定值SAT和按每個(gè) CRAC計(jì)算出的回氣溫度設(shè)定值RAT向?qū)?yīng)的CRAC3輸出。各CRAC3對回氣進(jìn)行冷卻，以便使由回氣溫度傳感器計(jì)測的回氣溫度與從空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4輸出的回氣溫度設(shè)定值RAT —致，并且由供氣溫度傳感器計(jì)測的供氣溫度與從空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4輸出的供氣溫度設(shè)定值SAT —致?？照{(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4每隔一定時(shí)間進(jìn)行以上那樣的步驟SI S5的處理，直到機(jī)房I的空調(diào)控制結(jié)束為止(在圖3的步驟S6中為“是”)。以上，如說明的那樣，在本實(shí)施方式中，按每個(gè)區(qū)域計(jì)算空調(diào)負(fù)荷，基于該空調(diào)負(fù)荷，計(jì)算各CRAC的回氣溫度設(shè)定值來控制CRAC，因此能夠抑制過冷的狀態(tài)，能夠提高各 CRAC的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。以往在地板下面的供氣空腔中，來自多個(gè)CRAC的供氣風(fēng)量發(fā)生混合，各CRAC所承擔(dān)的區(qū)域成為不明確的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，明確地定義了各CRAC所承擔(dān)的區(qū)域，使 CRAC和服務(wù)器機(jī)架的對應(yīng)關(guān)系變得明確，把握了各CRAC應(yīng)維持的空調(diào)負(fù)荷(IT負(fù)荷)，由此能夠?qū)囟仍O(shè)定進(jìn)行抑制控制，以便使空調(diào)空間不被過剩地冷卻。此外，在本實(shí)施方式中，將CRAC的回氣溫度和供氣 溫度的最大溫度差A(yù) T設(shè)為固定值，但也可以根據(jù)外部空氣溫度使之變化。其理由是由于CRAC的制冷能力根據(jù)外部空氣溫度而發(fā)生變化。外部空氣溫度取得部45從未圖示的外部空氣溫度傳感器取得外部空氣溫度的信息，或者從氣象預(yù)報(bào)機(jī)構(gòu)取得外部空氣溫度的信息。在圖3的步驟S5中計(jì)算各CRAC3的回氣溫度設(shè)定值RAT時(shí)，控制部44根據(jù)外部空氣溫度決定最大溫度差A(yù)T。外部空氣溫度和最大溫度差A(yù)T的關(guān)系預(yù)先在控制部44中被登記。控制部44基于該已知的關(guān)系，根據(jù)外部空氣溫度決定最大溫度差A(yù)T。這樣一來，根據(jù)外部空氣溫度使最大溫度差A(yù)T變化，由此能夠更適當(dāng)?shù)乜刂?CRAC0本實(shí)施方式所說明的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置4能夠由具備CPU、存儲裝置以及接口的計(jì)算機(jī)，和控制這些硬件資源的程序?qū)崿F(xiàn)。CPU根據(jù)存儲裝置所儲存的程序執(zhí)行本實(shí)施方式所說明的處理。
本發(fā)明能夠應(yīng)用于在機(jī)房和數(shù)據(jù)中心中，對溫度設(shè)定進(jìn)行抑制控制以使得空調(diào)空間不被過剩地冷卻的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置，應(yīng)用于配置有存放服務(wù)器的多個(gè)服務(wù)器機(jī)架和對該服務(wù)器機(jī)架進(jìn)行冷卻的多個(gè)空調(diào)機(jī)的服務(wù)器機(jī)房，其特征在于，具有空調(diào)負(fù)荷計(jì)算單元，其根據(jù)各服務(wù)器機(jī)架的電流值，對各空調(diào)機(jī)承擔(dān)的區(qū)域的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；和控制單元，其根據(jù)上述空調(diào)負(fù)荷、和各空調(diào)機(jī)的回氣溫度與供氣溫度之間的最大溫度差，按每個(gè)空調(diào)機(jī)計(jì)算回氣溫度設(shè)定值，使得各空調(diào)機(jī)的供氣溫度成為一定值以上，并向各空調(diào)機(jī)輸出上述回氣溫度設(shè)定值，由此來控制各空調(diào)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，還具備取得外部空氣溫度信息的外部空氣溫度取得單元，上述控制單元在計(jì)算各空調(diào)機(jī)的回氣溫度設(shè)定值時(shí)，根據(jù)上述外部空氣溫度來決定上述最大溫度差。
3.—種空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，應(yīng)用于配置有存放服務(wù)器的多個(gè)服務(wù)器機(jī)架和對該服務(wù)器機(jī)架進(jìn)行冷卻的多個(gè)空調(diào)機(jī)的服務(wù)器機(jī)房，其特征在于，包括空調(diào)負(fù)荷計(jì)算步驟，根據(jù)各服務(wù)器機(jī)架的電流值，對各空調(diào)機(jī)承擔(dān)的區(qū)域的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；和控制步驟，根據(jù)上述空調(diào)負(fù)荷、和各空調(diào)機(jī)的回氣溫度與供氣溫度之間的最大溫度差， 按每個(gè)空調(diào)機(jī)計(jì)算回氣溫度設(shè)定值，使得各空調(diào)機(jī)的供氣溫度成為一定值以上，并向各空調(diào)機(jī)輸出上述回氣溫度設(shè)定值，由此來控制各空調(diào)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，在上述控制步驟之前，還包括取得外部空氣溫度信息的外部空氣溫度取得步驟，上述控制步驟在計(jì)算各空調(diào)機(jī)的回氣溫度設(shè)定值時(shí)，根據(jù)上述外部空氣溫度來決定上述最大溫度差。
全文摘要
本發(fā)明涉及空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置以及方法，能夠提高空調(diào)機(jī)的能耗效率，減少能量消耗量。在配置有存放服務(wù)器的多個(gè)服務(wù)器機(jī)架和對該服務(wù)器機(jī)架進(jìn)行冷卻的多個(gè)空調(diào)機(jī)的機(jī)房中，空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置(4)對各空調(diào)機(jī)進(jìn)行控制。空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置(4)具有空調(diào)負(fù)荷計(jì)算部(42)，其根據(jù)各服務(wù)器機(jī)架的電流值對各空調(diào)機(jī)所承擔(dān)的區(qū)域的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；控制部(44)，其根據(jù)空調(diào)負(fù)荷、和各空調(diào)機(jī)的回氣溫度與供氣溫度的最大溫度差，對每個(gè)空調(diào)機(jī)計(jì)算回氣溫度設(shè)定值，以使得各空調(diào)機(jī)的供氣溫度成為一定值以上，并通過對各空調(diào)機(jī)輸出回氣溫度設(shè)定值來控制各空調(diào)機(jī)。
文檔編號F24F11/00GK102620379SQ20121001996
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者吉田公彥, 野口寬 申請人:阿自倍爾株式會社