一种基于水冷空调内机自动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水冷空调内机自动控制方法，包括步骤有：（1）控制系统初始化；（2）自动装载系统设定初始值，包括温度初始值、室内机风机转速初始值和电磁阀开度初始值；（3）实时采集出风口温度并检测室内机风机转速和电磁阀开度；（4）判断所述出风口温度是否等于温度初始值，是则进入步骤（5），否则根据差值调节室内机风机转速与室内机冷冻水口电磁阀开度，并确定调节的范围，直至所述出风口温度等于温度初始值；（5）根据步骤（4）调节，绘制成曲线图并通过显示器显示。本发明专利技术降低了水冷空调机组在相同热负荷变化下调节设备环境的能耗，减小空调设备能耗在机房总能耗中所占的比例，减小机房PUE值，提高节能效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机控制领域，具体涉及。
技术介绍
当今整个社会信息化程度的不断提高，对于数据中心的需求越来越大；同时伴随着刀片服务器、虚拟化、云计算以及智能控制技术的普及应用，在有限的空间内IT设备的密度和业务都不断增大，随之而来的是用电负荷的逐渐加大，热流密度的不断提高。作为数 据中心(机房)空调的集中冷源，冷冻水系统与各自独立的直接膨胀式空调系统相比，制冷效率更高，设备更集中更少，运行更稳定，故障率和维护成本更低，众多大型数据中心普遍使用冷冻水空调系统。目前以水冷机组为集中冷源为机房空调提供制冷量，其已经取得非常好的节能效果。但是根据业界研究数据，机房制冷系统约占到机房总能耗的40%左右。因此，加强基于水冷机组的创新研究与应用，可以进一步解决新一代数据中心高热密度问题、提升机房可靠性和降低机房总能耗。现有技术中的水冷空调制冷控制系统，在制冷的控制时，多应用当前比较成熟的流量/热量控制法，通过计量中央空调冷冻水进/出口温差与标准温差的比较来判断末端空气调节系统能量需求量的(即余量判断法)，同时其追求供需平衡时调节制冷主机产生能量的多少时，考虑系统运行的最佳能效比。流量/热量控制法，是通过计量水冷空调室内机冷冻水进/出口温差与标准温差的比较来判断末端空气调节系统能量需求量的。末端空气为设备热负荷传导的第一介质，通过蒸发器换热，将热量传导至空调系统的冷媒——冷冻水，冷冻水为第二传导介质，所以根据热传导第二介质的温度差检测来调节第一介质在时效性上面存在滞后性，导致这种方法无法达到最佳的节能降耗效果。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供，最短时间内以最佳节能的方式达到温度差值缩小目的，维持设备运行环境稳定。本专利技术提供的，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤( I)控制系统初始化；(2)自动装载系统设定初始值，包括温度初始值、室内机风机转速初始值和电磁阀开度初始值；(3)实时采集出风口温度并检测室内机风机转速和电磁阀开度；(4)判断所述出风口温度是否等于温度初始值，是则进入步骤(5)，否则根据差值调节室内机风机转速与室内机冷冻水口电磁阀开度，并确定调节的范围，直至所述出风口温度等于温度初始值；(5)根据步骤(4)调节，绘制成曲线图并通过显示器显示。其中，步骤(3)出风口温度通过设置在室内机空调出风口位置的感温包实时采集，并通过风机和电磁阀提供的检测信号计算室内机风机转速和电磁阀开度。其中，步骤(4)室内机风机转速共有16个等级。其中，当室内机出风口温度与温度初始值之间的差值大于设定值I时，风机转速与温差成正比；当室内机出风口温度与温度初始值的差值小于所述设定值I时，风机转速与温差绝对值成反比。其中，当风机转速与温差成正比，所述控制系统输出风机转速信号增大风机转速；当风机转速与温差绝对值成反比，所述控制系统输出风机转速信号减小风机转速。其中，步骤(4)所述室内机冷冻水入口电磁阀开度的调节是判断温度初始值与出风口温度的差的绝对值是否大于设定值II，是则进行模糊调节，否则进行PID调节；显示器实时显示室内机冷冻水入口电磁阀开度值。其中，所述设定值I为0°C。其中，所述设定值II为2°C。与现有技术比，本专利技术的有益效果为本专利技术降低了设备环境热负荷变化的水冷空调响应速度，达到进一步节能的效果，减小温度变化范围，使IT设备运行环境更稳定。本专利技术降低了水冷空调机组在相同热负荷变化下调节设备环境的能耗，减小空调设备能耗在机房总能耗中所占的比例，减小机房PUE值，提高节能效果。本专利技术以水冷空调室内机送风口的温度与系统设定温度之间的差值作为水冷空调系统实时所需能耗，并作为水冷空调系统能量供应的调节依据，水冷空调机组按照最佳的能效比运行，最短时间内以最佳节能的方式达到温度差值缩小目的，维持设备运行环境稳定。附图说明图1为本专利技术提供的控制方法流程图。图2为本专利技术提供的控制系统调节电磁阀开度(调节冷媒流量)流程图。图3为本专利技术提供的水冷空调室内机制冷循环示意图。图4为本专利技术提供的空调制冷循环俯视5为本专利技术提供的控制系统通过调节冷冻水流量控制制冷量示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本实施例主要介绍一种基于水冷空调内机自动控制系统，以水冷空调室内机送风口的温度与系统设定温度之间的差值作为水冷空调系统实时所需能耗，并作为水冷空调系统能量供应的调节依据，水冷空调机组按照最佳的能效比运行，最短时间内以最佳节能的方式达到温度差值缩小目的，维持设备运行环境稳定。具体的，本实施例提供的，其流程图如图I所示，具体包括如下步骤(I)控制系统初始化；所述控制系统主要包括监控主设备、感温包、风机、电磁阀、显示屏。感温包、风机、电磁阀和显示屏分别与监控主设备上对应的接口相连接。(2)自动装载系统设定水冷空调初始值，包括温度初始值、室内机风机转速初始值和电磁阀开度初始值；(3)实时采集水冷空调出风口温度并检测室内机风机转速和电磁阀开度；(4)判断所述出风口温度是否等于温度初始值，是则进入步骤(5)，否则根据差值调节室内机风机转速与室内机冷冻水口电磁阀开度，并确定调节的范围，直至所述出风口温度等于温度初始值；(5)根据步骤(4)调节，绘制成曲线图并通过显示器显示。其水冷空调室内机制冷循环示意图如图3和图4所示。该排级机柜为密闭型机柜，·水冷空调室内机前门为送风口，后门为回风口，送风口的风扇将已经制冷的空气吹出，空气遇到前门阻力，向左右水平方向流动，服务器等IT设备将该空气吸入，带走散发出来的热量，在后门处汇合，回到空调室内机后门回风口，再通过空调室内机的换热器将热量带走，将空气制冷，送风口的风扇再将制冷后的空气吹出，这样就形成一次制冷循环。步骤(4)室内机风机转速共有16个等级，O级至15级，控制系统启动时，风机工作在初始化默认的等级(比如8级)。当控制系统检测室内机出风口温度与系统设定温度之间的差值大于0°C时，风机转速等级提高，增加出风口风速；当室内机出风口温度与温度初始值的差值小于0°C时，风机转速等级降低，减小出风口风速；风速等级具体变化会根据系统控制程序根据室内机出风口温度与系统设定温度之间的差值计算得出，同时显示器实时显示风机转速(即风量)。所述室内机冷冻水口电磁阀开度的调节步骤如图2所示，控制系统通过调节冷冻水流量控制制冷量示意图如图5所示。调节时判断温度初始值与出风口温度的差的绝对值是否大于2°C，大于2°C属于模糊调节范围，小于2°C属于PID调节范围。模糊调节通过对比具体的温差，通过实验所得到的经验值，对电磁阀开度进行调节；PID调节则对比近两次温差的变化，通过P调节(比例调节)、I调节(积分调节)、D调节(微分调节)，外加步骤2中对电磁阀开度的检测进行开度反馈调节，这一系列的步骤使室内机出风口温度快速、稳定的逼近系统设定温度，使出现热负荷变化的设备环境重新趋于稳定。在液晶显示屏上刷新温度曲线并逐项显示室内机当前风机转速(即风量)和电磁阀开度值，方便了操作人员的了解监控系统运行状态。 本实施例的水冷空调为机房空调的一种，其冷媒为冷冻水。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于水冷空调内机自动控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）控制系统初始化；（2）自动装载系统设定初始值，包括温度初始值、室内机风机转速初始值和电磁阀开度初始值；（3）实时采集出风口温度并检测室内机风机转速和电磁阀开度；（4）判断所述出风口温度是否等于温度初始值，是则进入步骤（5），否则根据差值调节室内机风机转速与室内机冷冻水口电磁阀开度，并确定调节的范围，直至所述出风口温度等于温度初始值；（5）根据步骤（4）调节，绘制成曲线图并通过显示器显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振，沈卫东，邵宗有，刘金星，李宝雨，李可，
申请(专利权)人：曙光信息产业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：