用于對(duì)it環(huán)境的空氣調(diào)節(jié)的期望值進(jìn)行調(diào)整的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于IT環(huán)境的空氣調(diào)節(jié)的方法，該IT環(huán)境例如包括作為硬件的IT設(shè)備、計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、電信設(shè)備和外圍設(shè)備。在該IT環(huán)境的制冷供應(yīng)系統(tǒng)中，設(shè)置有制冷機(jī)和可能是自然型的冷卻器，而且還設(shè)置有空氣循環(huán)系統(tǒng)，該空氣循環(huán)系統(tǒng)借助于風(fēng)扇而被操作并且包含用來抽出由計(jì)算系統(tǒng)中的硬件和其他部件產(chǎn)生的熱量的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明也適合用于工業(yè)應(yīng)用，并且例如能夠被轉(zhuǎn)用至諸如房間空氣調(diào)節(jié)等其他應(yīng)用情況。
[0003]IT環(huán)境被理解為是指任意大小的至少部分地包含了上述硬件的系統(tǒng)。IT環(huán)境例如能夠被落實(shí)為開關(guān)柜(switch cabinet)、開關(guān)柜的陣列、或直到計(jì)算中心那么大的更大單元。
[0004]通常，空氣調(diào)節(jié)方法和空調(diào)器被用來使循環(huán)空氣的溫度或另一種冷卻介質(zhì)的溫度保持在各自的指定期望值。這在如下情況下是必要的，該情況是:如果沒有空氣調(diào)節(jié)活動(dòng)，那么就會(huì)超過或者達(dá)不到所準(zhǔn)許的極限溫度值。
[0005]至此，IT環(huán)境中所消耗的大部分電流是由于冷卻的原因而引起的，所以在這里，被最佳地調(diào)整的系統(tǒng)能夠有助于降低成本。事實(shí)上，25%到60%的能量消耗被用于其中只能夠利用自然冷卻來實(shí)現(xiàn)較低值的空氣調(diào)節(jié)。這里，最大的能量消耗者是空調(diào)器中的壓縮機(jī)，因此只有在外部溫度高于IT環(huán)境中的溫度的時(shí)候才應(yīng)當(dāng)使用壓縮機(jī)。
[0006]美國采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)(ASHRAE:American Society ofHeating, Refrigerating and Air-Condit1ning Engineers)在其每年出片反一次新片反本的手冊(cè)中關(guān)于把自然冷卻放在首位的IT環(huán)境的氣候效益性構(gòu)思(climate-efficientdesign)而收集了各種發(fā)展和趨勢(shì)并且給出了建議。這里，針對(duì)服務(wù)器的供給空氣溫度也提出了指導(dǎo)方針，這些指導(dǎo)方針被人們認(rèn)為是非關(guān)鍵性的且甚至能夠在短期內(nèi)就被超越。與此有關(guān)的概述可參看 www.datacenter journal, com/ facilities/ashrae-guidelines-enable-years-round-free-cooling/0
[0007]傳統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)方法使用服務(wù)器的供給空氣溫度作為反饋控制的參數(shù)，其中供給空氣溫度的恒定期望值被用作基礎(chǔ)。作為例子而被指出的是“LCP Inline(鏈路控制協(xié)議內(nèi)聯(lián))”系統(tǒng)，且在 “Handbuch[Manual] 33，Edit1n 2011/2012，pages 462, 463, of RittalGmbH & C0.KG (Rittal GmbH & C0.KG 公司的手冊(cè)[指南]33，2011/2012 版，第 462 和 463頁)”中披露了這種系統(tǒng)。這里，借助于以服務(wù)器處的供給空氣與返回空氣之間的溫差為基礎(chǔ)的空氣體積流量的持續(xù)調(diào)整，確保了恒定的服務(wù)器供給空氣溫度。于是，由各種各樣的過程引起的溫度變化被用于空氣調(diào)節(jié)的反饋控制。因?yàn)榧訜徇^程都是相對(duì)緩慢地發(fā)生，所以這一構(gòu)思的空氣調(diào)節(jié)反饋控制也能夠僅僅緩慢地發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的問題是提供一種用于IT環(huán)境、工業(yè)環(huán)境或房間的空氣調(diào)節(jié)的方法，該方法能夠?qū)ψ鳂I(yè)狀況中的變化作出迅速反應(yīng)，而且其中，如果存在著自然冷卻，那么在遵守ASHRAE的關(guān)于硬件或另一種熱發(fā)生器的供給空氣溫度的建議的同時(shí)，將自然冷卻的比例保持得盡可能高。
[0009]特別是在當(dāng)自然冷卻的極限溫度能夠被設(shè)定為盡可能高的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的。
[0010]上述問題能夠利用根據(jù)權(quán)利要求1的方法來解決。更有利的構(gòu)思是從屬權(quán)利要求中的主題。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的方法包括下列步驟:
[0012]-基于現(xiàn)有的硬件配置來確定供給空氣溫度的基本期望值；
[0013]-測(cè)定代表著對(duì)所述供給空氣溫度具有直接或間接影響的干擾變量的至少一個(gè)參數(shù)，且存儲(chǔ)該測(cè)定值；
[0014]-根據(jù)所測(cè)定的參數(shù)值來判定所述供給空氣溫度的期望值；
[0015]-將所述供給空氣溫度的所述期望值升高，直到測(cè)定出關(guān)鍵參數(shù)值，然后
[0016]-將所述供給空氣溫度的所述期望值降低，直到再次達(dá)到了所存儲(chǔ)的所述測(cè)定值；以及
[0017]在上述過程中，
[0018]-如果在預(yù)先規(guī)定的時(shí)期內(nèi)沒有達(dá)到所述硬件的所存儲(chǔ)的所述測(cè)定值，那么能夠執(zhí)行的是，將所述供給空氣溫度的所述期望值重置到所述基本期望值。
[0019]本發(fā)明現(xiàn)在運(yùn)用了溫度變化的起因以用于控制空氣調(diào)節(jié)。這里，溫度變化的起因(亦即干擾變量)是例如電能損耗(electrical power dissipat1n)、硬件的電能消耗(electrical power consumpt1n)、來自外部的熱福射、熱生成裝置的全產(chǎn)能利用率(fullcapacity utilizat1n)、利用溫差而進(jìn)行的被動(dòng)熱傳遞、冷卻介質(zhì)的體積流量、或熱傳輸物質(zhì)的體積流量等形式的能量的補(bǔ)給或抽出。
[0020]根據(jù)第一方面，本發(fā)明還利用了如下的發(fā)現(xiàn)，即:所述硬件的電能消耗基本上決定了所述供給空氣的期望溫度的升高，且因此，所述熱交換器的供流(feed flow)的期望溫度也升高了，這導(dǎo)致了自然冷卻的更高極限溫度。通常，如果外部溫度低于22°C，那么直接自然冷卻就是可行的；而間接自然冷卻要求溫度為13°C以下。如果像本發(fā)明所提供的那樣把所述硬件的所述電能消耗用作反饋控制的指令變量，那么極限溫度能夠被升高。這里，關(guān)鍵參數(shù)值由所述硬件的所述電能消耗的增長(其可能有公差)來定義。
[0021]在本發(fā)明中，為了滿足ASHRAE的建議，確定所述供給空氣溫度的當(dāng)前最大可能的期望值，但是如果測(cè)量到所述硬件的所述電能消耗的增長，那么這里再使所述供給空氣溫度的所述期望值降低直到再次達(dá)到所述硬件的所述電能消耗的所存儲(chǔ)的值。
[0022]有利地，還執(zhí)行下列步驟:
[0023]-測(cè)定去往所述硬件的所述供給空氣溫度；
[0024]-測(cè)定來自所述硬件的返回空氣溫度；
[0025]-以所述供給空氣溫度和所述返回空氣溫度作為參數(shù)，確定所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度的期望值；
[0026]-測(cè)定所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所述風(fēng)扇的所述旋轉(zhuǎn)速度的真實(shí)值；
[0027]-將所述旋轉(zhuǎn)速度增大或減小以使所述期望值與所述真實(shí)值彼此匹配，由此獲得更新后的真實(shí)值。
[0028]通過這一措施，能夠確保的是:憑借應(yīng)當(dāng)以節(jié)能的方式而被操作的所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所述風(fēng)扇，對(duì)所述供給空氣溫度的所述期望值的維持是優(yōu)先地發(fā)生的。
[0029]此外，有利的是，利用一個(gè)信號(hào)并行地控制所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所有的所述風(fēng)扇。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的所述方法的一個(gè)變形例，根據(jù)所述供給空氣溫度的真實(shí)值來確定所述熱交換器的所述供流溫度的期望值。
[0031]特別地，可以假定把所述熱交換器的所述供流溫度用作所述自然冷卻器的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定變量。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，以規(guī)則間隔或不規(guī)則間隔來執(zhí)行驗(yàn)證，以判斷是否有與當(dāng)前起作用的干擾變量相關(guān)聯(lián)的所測(cè)定的所述參數(shù)值可用。
[0033]此外，本發(fā)明要解決的上述問題能夠利用根據(jù)權(quán)利要求9的方法來解決，該權(quán)利要求9限定了一種用于包含熱發(fā)生器的環(huán)境的空氣調(diào)節(jié)的方法，其中所述方法包括下列步驟:
[0034]-確定要被調(diào)控的變量的基本期望值；
[0035]-測(cè)定代表著對(duì)所述要被調(diào)控的變量具有直接或間接影響的干擾變量的至少一個(gè)參數(shù)；
[0036]-基于所述至少一個(gè)參數(shù)的測(cè)定值，生成設(shè)定變量；以及
[0037]-使用所述設(shè)定變量，以使所述要被調(diào)控的變量變?yōu)樗龌酒谕怠?br>[0038]作為參數(shù)，一個(gè)方案可以考慮使用所述熱發(fā)生器的電能消耗、電能損耗、熱生成部的產(chǎn)能利用率、來自外部的熱輻射、來自外部的被動(dòng)熱