[发明专利]数据中心空调末端节能控制装置及控制方法

权利要求书

1.数据中心空调末端的节能控制装置，应用在由冷水盘管(101)、风机(102)、调节阀(103)、调速执行装置(119)、冷冻水进水管路、冷冻水出水管路、送风通道及回风通道等构成的数据中心空调末端结构上，其特征在于本发明节能控制装置包括：

送风温度传感器(109)，安装于风机(102)的出风口处，用于获取送风温度值(120)；

送风静压传感器(110)，安装于风机(102)的出风口与负荷设备(122)进风口之间，用于获取静压值(117)；

回风温度传感器(108)，安装于负荷设备(122)的出风口处，用于获取回风温度值(114)。

优化控制模块(111)，用于对回风温度值(114)与回风温度设定值的差进行积分，实时获得制冷需求量比，并根据送风温度设定值约束边界、静压设定值约束边界和制冷需求量比计算新的送风温度设定值(115)和静压设定值(116)；

送风温度控制模块(112)，根据来自优化控制模块(111)输出的送风温度设定值(115)和反馈的送风温度值(120)计算并输出控制量来调节冷冻水流量，以控制送风温度达到并维持送风温度设定值(115)；

静压控制模块(113)，根据来自优化控制模块(111)输出的静压设定值(116)和反馈的静压值(117)计算并输出控制量驱动调速执行装置(119)来调节风机(102)的转速，以控制静压达到并维持静压设定值(116)。

2.数据中心空调末端的节能控制方法，其特征在于采用以下流程方法：

(a)回风温度传感器(108)检测回风温度值(114)，回风温度值(114)传输至优化控制模块(111)；

(b)优化控制模块(111)对回风温度值(114)与回风温度设定值的差进行积分，实时获得制冷需求量比；

(c)优化控制模块(111)根据送风温度设定值约束边界、静压设定值约束边界和制冷需求量比计算新的送风温度设定值(115)和静压设定值(116)；

(d)送风温度控制模块(112)根据来自优化控制模块(111)输出的送风温度设定值(115)和反馈的送风温度值(120)计算并输出控制量来调节冷冻水流量，以控制送风温度达到并维持送风温度设定值(115)；

(e)静压控制模块(113)，根据来自优化控制模块(111)输出的静压设定值(116)和反馈的静压值(117)计算并输出控制量驱动调速执行装置(119)来调节风机(102)的转速，以控制静压达到并维持静压设定值(116)。

3.如权利要求2所述的数据中心空调末端的节能控制方法，其特征在于：所述的送风温度设定值约束边界指设定的允许最高和最低送风温度设定值。

4.如权利要求2所述的数据中心空调末端的节能控制方法，其特征在于：所述的送风静压设定值约束边界指设定的允许最高和最低静压设定值。

5.如权利要求2所述的数据中心空调末端的节能控制方法，其特征在于：所述制冷量需求，根据下述公式计算：

[γ]＝∫([RAT]-[RAT.set])；

所述送风温度设定值，优选地，根据下述公式计算：

[SAT.sp]＝[SAT.sp.max]，0≤[γ]＜[α1]；

[SAT.sp]＝[SAT.sp.max]-([SAT.sp.max]-[SAT.sp.min])*([γ]-[α1])/([α2]-[α1])，[α1]≤[γ]＜[α2]；

[SAT.sp]＝[SAT.sp.min]，0≤[γ]＜[α2]；

所述静压设定值，优选地，根据下述公式计算：

[P.sp]＝[P.sp.min]+([P.sp.opt]-[P.sp.min])*[γ]/[α1]，0≤[γ]＜[α1]；

[P.sp]＝[P.sp.opt]，[α1]≤[γ]＜[α2]；

[P.sp]＝[P.sp.opt]+(1-[P.sp.opt])*([γ]-[α2])/(1-[α2])，0≤[γ]＜[α2]；

上述公式中，

[SAT.sp]：送风温度设定值，℃；

[SAT.sp.max]：最高送风温度设定值，℃；

[SAT.sp.min]：最低送风温度设定值，℃；

[γ]：制冷量需求比，[0，1]；

[α1]：参数，[0，1]，[α1]＜[α2]；

[α2]：参数，[0，1]，[α1]＜[α2]；

[P.sp]：静压设定值信号；

[P.sp.min]：最小静压设定值信号；

[P.sp.opt]：优化静压设定值。