KR101830859B1 - Method of diagnosing energy being consumed in internet data center by using virtual building model - Google Patents
Method of diagnosing energy being consumed in internet data center by using virtual building model Download PDFInfo
- Publication number
- KR101830859B1 KR101830859B1 KR1020160141144A KR20160141144A KR101830859B1 KR 101830859 B1 KR101830859 B1 KR 101830859B1 KR 1020160141144 A KR1020160141144 A KR 1020160141144A KR 20160141144 A KR20160141144 A KR 20160141144A KR 101830859 B1 KR101830859 B1 KR 101830859B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- virtual
- efficiency
- cooling
- diagnosis
- data center
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 120
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 111
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 33
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 6
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 230000009118 appropriate response Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 인터넷 데이터 센터(IDC)의 에너지 진단을 위한 것으로서, 보다 자세하게는, IDC 센터에서 소비되고 있는 에너지를 가상 모델로 단순화하여 가장 신속하면서도 효율적으로 제어할 수 있는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy diagnosis method of an Internet data center (IDC), and more particularly, to an energy diagnosis method of an Internet data center that can simplify the energy consumed in an IDC center to a virtual model, .
최근 전 세계적인 스마트 기기의 보급, 빅 데이터의 저장과 활용, 사물인터넷 확산에 따른 데이터의 사용량이 급증하면서, 이들 서비스를 활용하는 데 있어 필수 기반 시설인 인터넷 데이터 센터에 대한 활용도도 증가하고 있다.Recently, the usage of Internet data center, which is an essential infrastructure for utilizing these services, is increasing as the spread of smart devices, the storage and utilization of big data, and the usage of data due to the proliferation of the Internet have increased rapidly.
일반적으로 인터넷 데이터 센터는 기업의 전산시설을 위탁 관리하기 위한 용도로서의 건물로서, IDC 라고도 한다. 최근 인터넷 비즈니스의 성장과 함께 생겨난 건물 유형으로서, 기업 및 개인 고객에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나 고객의 설비를 유치하여 유지·보수 등의 서비스를 제공한다. Internet data centers are commonly referred to as IDCs, which are buildings that are used to manage corporate IT facilities. Recently, with the growth of the Internet business, it is a type of building that provides services such as renting computer equipment or network equipment to business and individual customers or attracting customers' equipment to maintenance and repair.
인터넷 데이터 센터는 개별 기업이 운영하기에는 부담이 큰 서버 장비 및 통신장비의 운영과 관리를 대행하며, 최첨단 시설과 보안, 완벽한 통신 네트워크를 갖추고 있으며, 인터넷 사업이 크게 증가함에 따라 그 수요가 많이 늘어나고 있다. The Internet data center is responsible for the operation and management of server equipment and communication equipment, which are heavy for individual companies to operate. It has state-of-the-art facilities, security, and perfect communication network. .
인터넷 데이터 센터에서는 주로 전산시설이 작동되기 때문에 전력의 소비가 엄청나며, 실제로 이들 에너지의 소비를 효율적으로 관리할 수 있다면 에너지 절감 효과는 상당하다. 하지만, 전산시설이 주로 공간을 차지하는 무인 공간이 대부분이고 모든 장소에 인력을 배치할 수도 없기 때문에, 일반 건물처럼 사람이 요구되는 환경 조건에 따라 온도 등을 조절하는 것이 어렵다는 단점도 있으며, 배치되는 인력이 없어 실시간으로 제어하기가 어렵다는 단점도 있다. 그리고, 배치되는 인력이 없다 보니 실제로 이상이 발생해야 문제점을 파악할 수 있다는 점에서도 상당한 손실을 감내해야 한다.In the Internet data center, the consumption of electricity is very high because the computing facilities are mainly operated, and if energy efficiency can be effectively managed, the energy saving effect is significant. However, since the computerized space mainly occupies a space and unmanned spaces can not be arranged at all places, there is a disadvantage that it is difficult to control the temperature and the like in accordance with the environmental conditions required by a person like a general building, There is a disadvantage that it is difficult to control in real time. And, since there is no manpower to be deployed, you must endure considerable losses in that you can actually identify the problem if something goes wrong.
이를 해결하기 위해서, 공개특허 제10-2013-0082958호는 "인터넷 데이터 센터의 전력 공급 시스템 및 이를 이용한 전력 관리 방법"을 개시하고 있다. 상기 방법에 따르면, 전력원에 대한 전력등급을 설정하며, 장비 및 설비의 중요도에 따라 장비 순위군을 분류하고, 각각의 장비 및 운영에 따라 차별적으로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다. In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 10-2013-0082958 discloses a power supply system of an Internet data center and a power management method using the same. According to the method, a power class for a power source is set, a group of equipment groups is classified according to the importance of equipment and facilities, and power is supplied differently according to each equipment and operation.
하지만, 위와 같은 방법은 모든 장비에 등급을 부여하도록 설명하고, 그에 따라 별도로 관리한다는 점에서 운영이 복잡할 뿐만 아니라 그 효율도 장담할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 인터넷 데이터 센터에서는 장비가 고정된 것이 아니라, 입주한 장비나 설비가 계속 변동되고, 장소에 따라서 설치 배치나 환경이 달라질 수 있고, 장비나 설비 역시 동일한 등급을 유지하는 것이 아니라 일시적으로 고장이 발생하거나 노화 등으로 효율이 떨어질 수 있다는 변수들을 고려할 수 없게 된다. However, the above-described method is explained to give a rating to all equipment, and since it manages it separately, it is complicated in operation and its efficiency can not be guaranteed. In addition, in the Internet data center, the equipment is not fixed, but the equipment and facilities that are occupied are constantly changing. Depending on the location, the installation and environment may be changed. It is not possible to consider the variables that may occur due to aging or the like.
본 발명은 인터넷 데이터 센터에서 수많은 종류 및 개수의 장비를 효율적으로 관리하면서, 에너지 소비량을 실시간으로 진단하여 전력사용효율지수를 현저하게 낮출 수 있는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법을 제공한다.The present invention provides an energy diagnosis method of an Internet data center capable of effectively managing a large number of types and numbers of equipment in an Internet data center, and diagnosing energy consumption in real time, thereby remarkably lowering the power use efficiency index.
본 발명은 인터넷 데이터 센터의 에너지를 진단함에 있어서, 가장 실측 값에 가까운 가상 모델링은 선정하고, 가상 모델링된 방법을 통해서 에너지 소비량 및 그에 따른 효율 판단을 최소의 변수로 가장 최적으로 진단할 수 있는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법을 제공한다.In the present invention, virtual modeling that is closest to actual measured values is selected in diagnosing the energy of an Internet data center, and a virtual modeling method is used to determine the energy consumption and efficiency determination Provides a data center energy diagnostic method.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법은 인터넷 데이터 센터를 위한 건물 내에서 에너지 진단을 위한 적어도 하나의 진단 영역을 정의하는 단계; 진단 영역에 대해 UPS 전원으로 인가되는 제1 전력을 소비하는 장비를 제1 가상 요소로 정의하고, 진단 영역에 대해 UPS 전원을 제외하고 인가되는 제2 전력을 소비하는 장비를 제2 가상 요소로 정의하는 단계; 소정의 단위시간 단위로 건물 전체의 가상 종합 효율을 산출하는 단계; 단위시간당 측정되는 제1 전력 및 제2 전력을 이용하여 상기 제1 가상요소에 대한 가상 주요 효율을 산출하는 단계; 및 제2 가상요소 중 냉방 장비의 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계를 포함한다. 본 실시예에 따른 에너지 진단 방법에 따르면, 가상 종합 효율, 가상 주요 효율 및 가상 냉방기 효율의 결과를 이용하여, 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비의 정상 또는 비정상을 진단하며, 그에 따른 원인파악 및 진단까지 가이드라인을 제시할 수가 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the objects of the present invention, an Internet data center energy diagnosis method includes defining at least one diagnosis area for energy diagnosis in a building for an Internet data center ; A device that consumes the first power applied to the UPS power source for the diagnosis area is defined as a first virtual element and a device that consumes the second power applied to the diagnosis area except the UPS power source is defined as a second virtual element ; Calculating a virtual total efficiency of the entire building by a predetermined unit time unit; Calculating a virtual main efficiency for the first virtual element using a first power and a second power measured per unit time; And computing the virtual cooler efficiency of the cooling equipment of the second virtual element. According to the energy diagnosis method according to the present embodiment, it is possible to diagnose normal or abnormal energy consumption of the Internet data center by using the results of the virtual total efficiency, virtual main efficiency and virtual cooling efficiency, You can present a line.
실시간으로 에너지 소비를 진단하기 위해서, 소정의 단위시간은 5분 이상 1시간 이하의 범위에서 결정될 수 있으며, 바람직하게는 15분 이상 내지 20분 이하의 범위에서 결정될 수가 있다.In order to diagnose the energy consumption in real time, the predetermined unit time may be determined within a range of 5 minutes to 1 hour, and preferably within a range of 15 minutes to 20 minutes.
가상 종합 효율이 소정의 범위를 벗어나면 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비를 비정상으로 판단할 수 있으며, 비정상으로 판단된 다음 가상 주요 효율 및 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계를 진행할 수가 있다.If the virtual total efficiency deviates from the predetermined range, the energy consumption of the Internet data center can be judged to be abnormal, and after the virtual total efficiency is determined to be abnormal, the virtual main efficiency and the virtual cooling efficiency can be calculated.
가상 종합 효율을 산출하는 단계에서, 제1 전력 및 제2 전력을 포함한 단위시간당 전체 전력을 산출하고, 제1 전력에 대한 전체 전력의 비를 이용하여 가상 종합 효율을 산출할 수가 있다. 일반적으로 인터넷 데이터 센터의 전력사용효율지수(Power Usage Effectiveness: PUE)를 이용하며, PUE는 ISO/IEC JTC1/SC39에서 국제표준으로 개발중인 데이터센터 에너지 효율 측정지표 중 하나이다. 이는 인터넷 데이터 센터에서 사용한 전체 에너지를 서버 등의 IT 장비가 사용한 에너지로 나눈 값으로, 효율이 높을수록 1에 가까운 값을 가지게 된다. In calculating the virtual total efficiency, the total power per unit time including the first power and the second power may be calculated, and the virtual total efficiency may be calculated using the ratio of the total power to the first power. PUE is one of the data center energy efficiency metrics that are being developed as an international standard by ISO / IEC JTC1 / SC39, generally using Internet Power Center's Power Usage Effectiveness (PUE). This is the total energy used by the Internet data center divided by the energy used by the IT equipment such as the server. The higher the efficiency, the closer to 1.
하지만, 실제 상황에서 서버 등의 IT 장비가 사용하는 에너지를 일일이 산출해서 더하는 것은 용이하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 진단영역을 정의하고, 진단영역에서 UPS 전원으로 인가되는 제1 전력과 UPS 전원을 통하지 않고 인가되는 제2 전력으로 단순화시키고, 이러한 기준에 따라 제1 가상요소와 제2 가상요소로 분리하는 가상화 또는 모델링 방법을 이용할 수 있다.However, it is not easy to calculate the energy used by IT equipment such as servers in actual situations. Accordingly, in the present invention, a diagnosis area is defined and the first power applied to the UPS power source and the second power applied without the UPS power source in the diagnosis area are simplified, and according to this criterion, Or a virtualization or modeling method that separates the data into a plurality of data.
참고로, 본 실시예에서 진단 영역은 인터넷 데이터 센터 내에서 임의로 정의할 수 있는 영역으로서, 거시적으로는 건물 전체가 될 수 있으며, 좀 더 세분화하여 하나의 층을 진단영역으로 하거나 하나 또는 2개 이상의 실내를 하나의 진단영역으로 정의할 수도 있다. For reference, in the present embodiment, the diagnosis area can be arbitrarily defined in the Internet data center, and can be macroscopically the entire building, and can be divided into a more detailed one layer as a diagnosis area or one or more The room can also be defined as one diagnostic area.
본 발명에서는 가상 종합 효율의 목표값을 1.0~1.9 사이에서 임의로 설정할 수 있으며, 실시간으로 산출되는 가상 종합 효율이 소정의 목표값을 초과하면 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비를 비정상으로 판단할 수 있다. 여기서, 해당 시각에서 실시간 가상 종합 효율(PUE(t))은 진단 영역 별로 다음 식을 이용하여 산출될 수 있다.In the present invention, the target value of the virtual total efficiency can be arbitrarily set between 1.0 and 1.9, and if the virtual total efficiency calculated in real time exceeds the predetermined target value, the energy consumption of the Internet data center can be judged to be abnormal. Here, the real-time virtual total efficiency (PUE (t)) at that time can be calculated for each diagnostic area using the following equation.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, i는 진단 영역의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, P1i(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 제1 전력(kWh), P2i(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 제2 전력(kWh), 그리고 Ei(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 에너지 소비량(kWh)이 될 수 있다.Here, i is a diagnostic area number, t is the time, P1 i (t) is a first electric power (kWh), P2 i (t ) for that time and the diagnostic area, the time and that is specified in unit intervals a second electric power (kWh), and E i (t) of the diagnostic region can be the energy consumption (kWh) in the visual and the diagnostic area.
상술한 바와 같이, 가상 주요 효율을 산출하는 단계는 가상 종합 효율을 참조한 후 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비가 비정상이라고 판단되는 경우에 한하여 수행될 수 있거나, 아니면 가상 종합 효율과 무관하게 수행될 수가 있다. As described above, the step of calculating the virtual main efficiency may be performed only when the energy consumption of the Internet data center is determined to be abnormal after referring to the virtual total efficiency, or may be performed independently of the virtual total efficiency.
가상 주요 효율을 산출하기 위해서 해당 진단 영역 내의 평균 환기 온도를 이용할 수 있다. 구체적으로, 해당 진단 영역 내의 다음 식에 따라 상기 가상 주요 효율을 산출할 수 있다.The average ventilation temperature within the diagnostic area can be used to calculate the virtual main efficiency. Specifically, the virtual main efficiency can be calculated according to the following equation in the diagnostic region.
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서 i는 진단 영역의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.M.E.i(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 가상 주요 효율, RATi(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 평균 환기 온도, TATi(t)는 해당 진단 영역의 관리 기준 온도, 및 Tref는 고정값(ex. 20) 또는 인터넷 데이터 센터의 Cool zone 설정온도가 될 수 있다.Where i is the number of the diagnostic area, t is the corresponding time specified by the unit time interval, VME i (t) is the virtual time efficiency of the corresponding diagnostic area, RAT i (t) The ventilation temperature, TAT i (t), may be the management reference temperature for the diagnostic region, and T ref may be the fixed value (ex. 20) or the cooling zone setpoint temperature of the Internet data center.
해당 시각 및 해당 진단 영역의 평균 환기 온도(RATi(t))를 산출하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 중 해당 진단 영역에 배치된 냉방 장비의 공기 환기구에 냉방기 환기 온도 센서를 장착하고, 냉방기의 환기 온도 센서를 이용하여 해당 진단 영역 내의 평균 환기 온도(RATi(t))를 다음 식에 따라 산출할 수 있다.There may be various methods of calculating the average time and the average ventilation temperature RAT i (t) of the diagnostic region. However, the air conditioner ventilation temperature sensor is installed in the air ventilation hole of the cooling device disposed in the diagnosis area , The average ventilation temperature (RAT i (t)) within the diagnostic region can be calculated using the following equation using the ventilation temperature sensor of the air conditioner.
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서 n은 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 냉방 장비의 개수, j는 냉방 장비의 번호, 및 RATij(t)는 환기 온도 센서로부터 획득 가능한 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 환기 온도일 수 있다.Where n is the number of cooling units at the time and the corresponding diagnostic area, j is the number of cooling equipment, and RAT ij (t) is the corresponding time available from the ventilation temperature sensor and the ventilation temperature .
이 경우 소정의 가상 주요 효율의 목표값을 설정하고, 실시간으로 산출된 가상 주요 효율을 목표값과 비교할 수 있다. 일 예로, 실시간으로 산출된 가상 주요 효율이 목표값보다 크거나 같으면 정상적으로 판단할 수 있지만, 해당 진단 영역에서 산출된 가상 주요 효율이 목표값보다 작으면 제2 가상 요소의 동작이 과냉과 같이 비정상으로 작동될 수 있음을 추측할 수 있으며, 그에 대한 적절한 대응을 경고하거나 지시할 수 있다. 일 예로, 제2 가상 요소에 대해 비정상으로 진단되는 경우, 진단 영역에 위치하는 냉방 장비의 설정온도 조정, 냉방 장비에 장착된 온도센서의 교정, 냉방 장비에 장착된 온도센서의 위치 조정, 진단 영역 중 과냉각된 영역이 있는지 여부의 조사 및 진단 영역 내의 냉장 장비의 가동 대수 조정 등을 수행하게 하거나 이들 중 적어도 하나 이상을 수행하게 할 수도 있다. In this case, it is possible to set a target value of a predetermined virtual main efficiency, and to compare the calculated virtual main efficiency with the target value in real time. For example, if the virtual main efficiency calculated in real time is equal to or greater than the target value, it can be determined normally. However, if the virtual main efficiency calculated in the diagnosis area is smaller than the target value, the operation of the second virtual element becomes abnormal You can guess that it can work, and you can warn or direct an appropriate response to it. For example, if the abnormality is diagnosed with respect to the second virtual element, it is possible to adjust the set temperature of the cooling equipment located in the diagnostic area, calibrate the temperature sensor mounted on the cooling equipment, adjust the position of the temperature sensor mounted on the cooling equipment, It is possible to perform an inspection of whether or not there is an undercooled region, to perform an operation of the refrigeration equipment in the diagnosis area, or to perform at least one of them.
참고로, 소정의 가상 주요 효율의 목표값은 80~100%의 범위에서 선택될 수 있으며, 관리자 또는 사용자는 인터넷 데이터 센터의 가상 종합 효율 추이, 건물 상황, 주변 환경 및 기후, 전산 장비의 운영 대수 및 종류 등 다양한 변수에 의해서 목표값을 조정할 수 있고, 목표값의 범위가 아니더라도 임시로 그 이외의 값이 선택할 수도 있다.For reference, a predetermined virtual main efficiency target value can be selected in the range of 80 to 100%, and the manager or user can select the virtual total efficiency trend of the Internet data center, the building situation, the surrounding environment and the climate, The target value can be adjusted by various variables such as the type of the target value, and the value other than the target value can be temporarily selected even if it is not within the range of the target value.
가상 냉방기 효율을 산출하는 단계는 진단 영역 중 냉방 장비의 실시간 효율을 측정하기 위한 것이다. 일 예로, 진단 영역 내의 냉방 장비 전체에 대해 다음 식에 따라 상기 가상 냉방기 효율을 산출할 수 있다.The step of calculating the virtual cooler efficiency is for measuring the real time efficiency of the cooling equipment during the diagnosis area. As an example, the virtual cooling efficiency can be calculated for the entire cooling system in the diagnostic area according to the following equation.
[수학식 4]&Quot; (4) "
여기서, i는 진단 영역의 번호, n은 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 냉방 장비의 개수, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.C.C.i(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 가상 냉방기 효율, Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량, P2ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비로 제공되는 제2 전력, 및 Hfactor는 발열요소계수(860 kcal/kWh)일 수 있다.Here, i is the number of the diagnosis area, n is the time and the number of cooling equipment in the diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, t is the corresponding time specified by the unit time interval, VCC i (t) And the virtual cooling efficiency C ij (t) in the corresponding diagnosis area are provided to the corresponding cooling device at the corresponding time and the corresponding diagnosis area, and P2 ij (t) The second power, and the H factor may be the heating factor (860 kcal / kWh).
위에서 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량(Cij(t))을 산출하기 위해, 각 냉방 장비의 공기 환기구에 냉방기 환기온도 센서를 장착하고, 각 냉방 장비의 공기 토출구에 냉방기 토출 온도 센서를 장착할 수 있다. 그리고, 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량(Cij(t))은 다음 식에 따라 산출될 수 있다.In order to calculate the cooling amount C ij (t) of the cooling device in the corresponding time and the corresponding diagnosis area from above, a cooler ventilation temperature sensor is mounted on the air ventilation hole of each cooling air conditioner, A cooler discharge temperature sensor can be mounted. Then, the cooling heat supply amount Cij (t) of the cooling equipment can be calculated according to the following equation.
[수학식 5]&Quot; (5) "
여기서, i는 진단 영역의 번호, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, Qij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 공급풍량, Cp는 공기비열, RATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 환기 온도, 및 SATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 토출 온도일 수 있다.Here, i is the number of the diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, t is the corresponding time specified by the unit time interval, Q ij (t) is the supply time of the cooling device in the corresponding time, The specific heat, RAT ij (t) may be the ventilation temperature of the cooling equipment in the corresponding time and the corresponding diagnosis area, and SAT ij (t) may be the corresponding time and the discharge temperature of the cooling equipment in the corresponding diagnosis area.
냉방 장비에 풍량을 측정하기 위한 센서를 설치할 수도 있지만, 대부분의 전산실 냉방기의 경우 정풍량 방식으로 작동되기 때문에, 각 장비에 설정된 값을 이용하여 각 냉방 장비에서 공급되는 풍량을 참조할 수가 있다. Since most computer room air conditioners operate in the constant air flow mode, the air flow rate supplied from each cooling air conditioner can be referred to using the set value of each equipment.
위와 같이, 가상 냉방기 효율은 진단 영역에 대해 산출될 수 있지만, 다르게는 진단 영역 내의 냉방 장비에 대해 기기별로 가상 냉방기 효율을 산출할 수 있다.As described above, the virtual cooler efficiency can be calculated for the diagnostic area, but otherwise the virtual cooler efficiency can be calculated for each cooling device in the diagnostic area by device.
[수학식 6]&Quot; (6) "
여기서, i는 진단 영역의 번호, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.C.C.ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 가상 냉방기 효율, Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량, P2ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비로 제공되는 제2 전력, 및 Hfactor는 발열요소계수(860 kcal/kWh)일 수 있다.V ij (t) is the virtual air-conditioning efficiency at the corresponding time and the corresponding diagnosis area, C ij (t) is the indoor air temperature at the corresponding diagnosis area, i is the number of the diagnosis area, j is the number of cooling equipment, P2 ij (t) is the second power supplied to the corresponding cooling device in the corresponding time zone and corresponding diagnosis zone, and H factor is the heating factor coefficient (860 kcal / kWh).
역시 소정의 가상 냉방기 효율의 목표값을 미리 설정할 수 있으며, 실시간으로 산출된 가상 냉방기 효율을 목표값과 비교할 수 있다. 일 예로, 실시간으로 산출된 가상 냉방기 효율이 목표값보다 크거나 같으면 정상적으로 판단할 수 있지만, 해당 진단 영역 또는 냉방 장비에서 산출된 가상 냉방기 효율이 목표값보다 작으면, 대상이 되는 진단 영역 또는 각 냉방 장비에 대해 비정상으로 작동한다고 진단할 수 있으며, 대상이 되는 진단 영역 또는 냉방 장비에 대해 비정상으로 진단되는 경우, 냉방 장비의 냉매 충진, 냉방 장비의 냉매 누수 점검, 냉방 장비의 압축기 상태 점검, 냉방 장비에 사용되는 냉각수의 유량 및 온도 상태 점검, 및 열교환기 청소 중 적어도 하나를 수행할 수가 있다.The target value of the predetermined virtual cooling efficiency can be set in advance and the virtual cooling efficiency calculated in real time can be compared with the target value. For example, if the virtual cooler efficiency calculated in real time is equal to or greater than the target value, it can be determined normally. However, if the virtual cooler efficiency calculated in the diagnosis area or the cooling equipment is smaller than the target value, If the abnormality is diagnosed in the target diagnosis area or the cooling equipment, it can be diagnosed to operate abnormally with respect to the equipment. It is also possible to check the refrigerant leakage of the cooling equipment, the refrigerant leakage of the cooling equipment, The flow rate and the temperature state of the cooling water used in the heat exchanger, and the heat exchanger cleaning.
참고로, 소정의 가상 냉방기 효율의 목표값은 2.0~6.0의 범위에서 선택될 수 있으며, 관리자 또는 사용자는 냉방 장비의 사용기간, 주변 냉방장비 상황, 인터넷 데이터 센터의 가상 종합 효율 추이, 건물 상황, 주변 환경 및 기후, 전산 장비의 운영 대수 및 종류 등 다양한 변수에 의해서 그 목표값을 조정할 수 있고, 목표값의 범위가 아니더라도 임시로 그 이외의 값이 선택할 수도 있다.For reference, the target value of the predetermined virtual cooling efficiency may be selected in the range of 2.0 to 6.0, and the manager or the user can select the desired cooling efficiency of the cooling system based on the usage period of the cooling equipment, The target value can be adjusted by various variables such as the surrounding environment and the climate, the number and type of operation of the computer equipment, and other values can be selected temporarily even if the target value is not within the range of the target value.
본 발명의 에너지 진단 방법에 따르면, 인터넷 데이터 센터에서 수많은 종류 및 개수의 장비를 효율적으로 관리하면서, 에너지 소비량을 실시간으로 진단하여 전력사용효율지수를 현저하게 낮출 수 있다.According to the energy diagnosis method of the present invention, it is possible to efficiently manage a large number of kinds and equipments in the Internet data center, and diagnose energy consumption in real time, thereby remarkably lowering the power use efficiency index.
본 발명의 에너지 진단 방법에 따르면, 인터넷 데이터 센터의 에너지를 진단함에 있어서, 가장 실측 값에 가까운 가상 모델링은 선정하고, 가상 모델링된 방법을 통해서 에너지 소비량 및 그에 따른 효율 판단을 최소의 변수로 가장 최적으로 진단할 수 있다.According to the energy diagnosis method of the present invention, in the energy diagnosis of the Internet data center, the virtual modeling that is closest to the actual measurement value is selected, and the energy consumption amount and the efficiency determination by the virtual modeling method are selected as the most optimal .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법에서 제2 가상요소 중 하나의 냉방 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법에 따른 온도 관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법에 따른 가상 냉방기 효율의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 에너지 진단 방법의 가상 종합 효율을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a block diagram for explaining an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating one of the second virtual elements in the energy diagnosis method according to the embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a temperature management method according to an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a change in virtual cooling efficiency according to an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the virtual total efficiency of the energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용은 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements, and the contents described in the other drawings under the above-mentioned rules can be explained by quoting, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법을 설명하기 위한 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 1 is a block diagram for explaining an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart for explaining an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 인터넷 데이터 센터(100)의 에너지를 간단하고 효율적으로 진단하기 위해서, 인터넷 데이터 센터(100)를 적어도 하나의 진단 영역(110)으로 구분할 수 있다. 본 발명에서 진단 영역(110)은 인터넷 데이터 센터(100) 내에서 임의로 정의할 수 있는 영역으로서, 건물 전체를 하나의 진단 영역으로 정의할 수도 있고, 좀 더 세분화하여 하나의 층을 진단 영역으로 하거나, 하나의 층 내에서도 벽으로 구획된 하나 또는 2개 이상의 실내를 하나의 진단 영역으로 정의할 수도 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
인터넷 데이터 센터(100)의 진단 영역(110)에서 에너지를 소비하는 요소들은 서버와 같은 전산 장비, 냉난방이나 항온항습을 위한 냉방 장비, 조명, 엘리베이터 등이 있다. 인터넷 데이터 센터(100)의 특성 상, 전산 장비의 소비가 주를 이루어야 하지만, 전산 장비가 정상적으로 작동하기 위해서 온도 조건 등을 맞추어야 하는 냉방 장비의 에너지 소비도 무시할 수 없다. 본 실시예에 따른 에너지 진단 방법에서는 하나의 진단 영역(110)에서 에너지를 소비하는 요소를 UPS 전원(142)을 통해서 제1 전력(P1)을 공급 받는 제1 가상 요소(120) 및 UPS 전원을 통하지 않고 제2 전력(P2)을 공급 받는 제2 가상 요소(130, 132)로 단순화 시킬 수가 있다.Elements consuming energy in the
UPS 전원이란 무정전 전원 공급 장치로서 본 발명에서는 이에 대응하는 다른 장비도 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 이러한 기준에 따르면 제1 가상 요소(120)는 서버와 같은 전산 장비가 주를 이룰 수 있으며, 제2 가상 요소(130, 132)는 전산 장비 등을 제외한 냉방 장비, 조명, 기타 유틸리티에 공급되는 요소가 될 수 있다. The UPS power source is an uninterruptible power supply, and the present invention can be understood as a concept including other equipment corresponding thereto. According to this criterion, the first
본 실시예에 따른 에너지 진단 방법은 인터넷 데이터 센터(100)를 위한 건물 내에서 에너지 진단을 위한 적어도 하나의 진단 영역(110)을 정의하는 단계; 진단 영역(110)에 대해 UPS 전원으로 인가되는 제1 전력(P1)을 소비하는 장비를 제1 가상 요소(120)로 정의하고, 진단 영역에 대해 UPS 전원을 제외하고 인가되는 제2 전력(P2)을 소비하는 장비를 제2 가상 요소(130, 132)로 정의하는 단계; 소정의 단위시간 단위로 건물 전체의 가상 종합 효율을 산출하는 단계; 단위시간당 측정되는 제1 전력(P1) 및 제2 전력(P2)을 이용하여 제1 가상 요소(120)에 대한 가상 주요 효율(VME)을 산출하는 단계; 및 제2 가상 요소(130, 132) 중 냉방 장비의 가상 냉방기 효율(VCC)을 산출하는 단계를 포함한다. The energy diagnosis method according to the present embodiment includes defining at least one
상기 에너지 진단 방법에 따르면, 가상 종합 효율, 가상 주요 효율(VME) 및 가상 냉방기 효율(VCC)의 결과를 이용할 수 있으며, PUE에 대응하는 가상 종합 효율을 이용하여 인터넷 데이터 센터(100)의 에너지 소비량을 실시간으로 진단할 수 있다. According to the energy diagnosis method, the results of the virtual total efficiency, the virtual main efficiency (VME) and the virtual cooling efficiency (VCC) can be used and the energy consumption of the
본 실시예에 따르면, 실시간으로 에너지 소비를 진단하기 위해서, 소정의 단위시간은 5분 이상 1시간 이하의 범위에서 결정될 수 있으며, 바람직하게는 15분 이상 내지 20분 이하의 범위에서 결정될 수가 있다. 본 실시예에서는 단위시간을 15분으로 설정하고, 15분마다 가상 종합 효율을 산출하고, 가상 종합 효율이 소정의 목표값으로부터 벗어나면 가상 주요 효율(VME) 및 가상 냉방기 효율(VCC)을 산출하여, 문제가 발생하는 요소가 어디인지 판단하는 것으로 한다.According to the present embodiment, in order to diagnose energy consumption in real time, the predetermined unit time can be determined in a range of 5 minutes or more and 1 hour or less, and preferably in a range of 15 minutes or more to 20 minutes or less. In this embodiment, the unit time is set to 15 minutes and the virtual total efficiency is calculated every 15 minutes. When the virtual total efficiency deviates from the predetermined target value, the virtual main efficiency (VME) and the virtual cooling efficiency (VCC) are calculated , It is judged where the problem occurs.
특히, 본 실시예에서는 서버와 같은 제1 가상 요소(120)를 진단하기 보다는, 제2 가상 요소(130, 132)의 설정이 적절한지 또는 과냉이 이루어지고 있지는 않는지를 진단하며, 제2 가상 요소(130, 132) 중 냉방 장비(130)의 동작이 정상적인지 고장이 나서 작동을 하고 있지 않는 것은 없는지를 판단할 수 있다.Particularly, in the present embodiment, it is diagnosed whether the setting of the second
전술한 바와 같이, 가상 종합 효율(PUE)이 소정의 목표값을 초과하면, 인터넷 데이터 센터(100)의 에너지 소비를 비정상으로 판단할 수 있으며, 비정상으로 판단된 다음 가상 주요 효율 및 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계를 진행할 수가 있다.As described above, when the virtual total efficiency (PUE) exceeds the predetermined target value, the energy consumption of the
가상 종합 효율(PUE)을 산출하는 단계에서, 제1 전력(P1) 및 제2 전력(P2)을 포함한 단위시간당 전체 전력을 산출하고, 제1 전력(P1)에 대한 전체 전력의 비를 이용하여 가상 종합 효율을 산출할 수가 있다. The total power per unit time including the first power P1 and the second power P2 is calculated and the ratio of the total power to the first power P1 is used to calculate the total integrated power PUE The virtual total efficiency can be calculated.
[수학식 1][Equation 1]
가상 종합 효율(PUE)은 일반적으로 인터넷 데이터 센터(100)의 전력사용효율지수(Power Usage Effectiveness: PUE)를 이용할 수 있으며, 인터넷 데이터 센터에서 사용한 전체 에너지를 서버 등의 IT 장비가 사용한 에너지로 나눈 값으로, 효율이 높을수록 1에 가까운 값을 가질 수 있다.The virtual total efficiency (PUE) can generally use the Power Usage Effectiveness (PUE) of the
다만, 실제 상황에서 서버 등의 IT 장비가 사용하는 에너지를 일일이 산출해서 더하는 것은 용이하지 않다. 따라서, 본 실시예에서는 진단 영역(110)을 정의하고, 진단 영역(110)에서 UPS 전원을 통해서 인가되는 제1 전력(P1)과 UPS 전원을 통하지 않고 인가되는 제2 전력(P2)만 측정하여 전력사용효율지수에 대응하는 가상 종합 효율(PUE)을 산출할 수가 있다.However, it is not easy to calculate and add the energy used by IT equipment such as servers in actual situations. Accordingly, in the present embodiment, the
즉, 본 실시예에서는 이러한 기준에 따라 제1 가상 요소(120)와 제2 가상 요소(130, 132)로 분리하고, 전력의 종류에 따라 PUE에 대응하는 위 식에 따라 가상 종합 효율을 산출할 수 있다. That is, in this embodiment, the first
해당 시각에서 실시간 가상 종합 효율(PUE(t))은 진단 영역 별로 상기 식을 이용하여 산출될 수 있다. 위 식에서 i는 진단 영역의 번호를 의미하며, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각을 의미할 수 있으며, 일 예로 0:00, 0:15, 0:30 등과 같이 15분 단위로 정의될 수가 있다. P1i(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 제1 전력(kWh)으로 진단 영역(110)에 장착된 제1 전력 측정계(140)에 의해서 측정될 수 있으며, P2i(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 제2 전력(kWh)으로 진단 영역(110)에 장착된 제2 전력 측정계(150)에 의해서 측정될 수 있다. 그리고 Ei(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 에너지 소비량(kWh)으로서 제1 전력(P1) 및 제2 전력(P2)의 합계로 산출될 수 있다. The real-time virtual total efficiency (PUE (t)) at that time can be calculated using the above equation for each diagnostic area. In the above equation, i denotes the number of the diagnosis area, t denotes the corresponding time specified by the unit time interval, and may be defined in units of 15 minutes such as 0:00, 0:15, 0:30, have. P1 i (t) can be measured by the
본 실시예에서 가상 종합 효율이 목표값인 1.7을 초과하면 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비를 비정상으로 판단할 수 있으며, 여기서 가상 종합 효율의 목표값은 대략 1.0~1.9 중에서 선택될 수 있지만, 인터넷 데이터 센터의 건물 상황, 주변 환경 및 기후, 전산 장비의 운영 대수 및 종류 등 다양한 변수에 의해서 그 이외의 값이 선택될 수도 있다.In this embodiment, if the virtual total efficiency exceeds 1.7, which is the target value, the energy consumption of the Internet data center can be judged to be abnormal, and the target value of the virtual total efficiency can be selected from approximately 1.0 to 1.9, Other values may be selected by various variables such as the building situation, surrounding environment and climate, the number and type of operation of the computer equipment.
가상 종합 효율이 목표값으로부터 벗어나면, 즉 1.0~1.9 범위 중 선택된값을 초과하면, 진단 영역(110)에 대해 가상 주요 효율(VME), 가상 냉방기 효율(VCC) 또는 2개 효율을 산출하여 문제점을 진단할 수 있다. 가상 종합 효율의 목표값은 인터넷 데이터 센터에 따라 달리 선택될 수 있지만, 같은 인터넷 데이터 센터에서도 에너지 개선 정도, 기후, 환경 변화 등에 따라 관리자가 달리 설정할 수도 있다. If the virtual total efficiency deviates from the target value, that is, exceeds the selected value in the range of 1.0 to 1.9, the virtual main efficiency (VME), virtual cooler efficiency (VCC) Can be diagnosed. Target values for virtual aggregate efficiency may be selected differently depending on the Internet data center, but may also be set differently by the administrator depending on the degree of energy improvement, climate, and environmental changes even in the same Internet data center.
물론, 가상 주요 효율(VME) 또는 가상 냉방기 효율(VCC)을 산출하는 단계는, 가상 종합 효율을 참조한 후 인터넷 데이터 센터(100)의 에너지 소비가 비정상이라고 판단되는 경우에 한하여 수행될 수 있지만, 이에 한정되지 아니하며 가상 종합 효율의 산출 결과와 무관하게 일정 시간 단위로 가상 주요 효율(VME) 또는 가상 냉방기 효율(VCC)을 주기적으로 산출할 수가 있다. Of course, the step of calculating the virtual main efficiency (VME) or the virtual cooling efficiency (VCC) may be performed only when it is determined that the energy consumption of the
가상 주요 효율(VME)을 산출하기 위해서 해당 진단 영역(110) 내의 평균 환기 온도(RATi(t))를 이용할 수 있다. 구체적으로, 해당 진단 영역(110) 내의 다음 식에 따라 가상 주요 효율(VMEi(t))을 산출할 수 있다.The average ventilation temperature RAT i (t) in the
[수학식 2]&Quot; (2) "
위 식에서 i는 진단 영역의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.M.Ei(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 가상 주요 효율, RATi(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 평균 환기 온도, TATi(t)는 해당 진단 영역의 관리 기준 온도, 및 Tref는 고정값(ex. 20) 또는 인터넷 데이터 센터의 Cool zone 설정온도가 될 수 있다.In this equation, i is the number of the diagnosis area, t is the corresponding time specified by the unit time interval, VME i (t) is the virtual time efficiency of the corresponding time and the diagnostic area, RAT i (t) The average ventilation temperature, TAT i (t), may be the management reference temperature for the diagnostic region, and T ref may be the fixed value (ex. 20) or the cooling zone setpoint temperature of the Internet data center.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법에서 제2 가상요소 중 하나의 냉방 장치를 설명하기 위한 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating one of the second virtual elements in the energy diagnosis method according to the embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 평균 환기 온도(RATi(t))는 매 단위시간(15분)마다 측정될 수 있으며, 진단 영역(110)은 하나 또는 복수개의 냉방 장비(130)에 의해서 영향을 받아 달라질 수가 있다. Referring to FIG. 3, the average ventilation temperature RAT i (t) may be measured every unit time (15 minutes) and the
본 실시예에서는 해당 진단 영역(110)에 배치된 냉방 장비(130)의 공기 환기구(136)에 냉방기 환기 온도 센서(137)를 장착하고, 냉방기의 환기 온도 센서를 이용하여 해당 진단 영역 내의 평균 환기 온도(RATi(t))를 다음 식에 따라 산출할 수 있다.In this embodiment, a cooler
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서 n은 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 냉방 장비의 개수, j는 냉방 장비의 번호, 및 RATij(t)는 환기 온도 센서로부터 획득 가능한 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 환기 온도일 수 있다.Where n is the number of cooling units at the time and the corresponding diagnostic area, j is the number of cooling equipment, and RAT ij (t) is the corresponding time available from the ventilation temperature sensor and the ventilation temperature .
예를 들어, 소정의 가상 주요 효율의 목표값을 90%설정할 수 있으며, 실시간으로 산출된 가상 주요 효율(V.M.Ei(t))을 목표값과 비교할 수 있다. 실시간으로 산출된 가상 주요 효율(V.M.Ei(t))이 목표값 90%보다 크거나 같으면 정상적으로 판단할 수 있지만, 해당 진단 영역에서 산출된 가상 주요 효율(V.M.Ei(t))이 목표값보다 작으면, 냉방 장비(130)를 포함한 제2 가상 요소(130, 132)의 동작이 비정상으로 작동되고 있는 것으로 가정하고, 그에 대한 적절한 대응을 경고하거나 지시할 수 있다. For example, a target value of a predetermined virtual main efficiency can be set to 90%, and a virtual main efficiency (VME i (t)) calculated in real time can be compared with a target value. If the virtual main efficiency (VME i (t)) calculated in real time is equal to or greater than the target value 90%, the virtual main efficiency (VME i (t)) calculated in the diagnosis area is smaller than the target value It is assumed that the operation of the second
참고로, 소정의 가상 주요 효율의 목표값은 80~100%의 범위에서 선택될 수 있으며, 관리자 또는 사용자는 인터넷 데이터 센터의 가상 종합 효율 추이, 건물 상황, 주변 환경 및 기후, 전산 장비의 운영 대수 및 종류 등 다양한 변수에 의해서 목표값을 조정할 수 있고, 목표값의 범위가 아니더라도 임시로 그 이외의 값이 선택할 수도 있다.For reference, a predetermined virtual main efficiency target value can be selected in the range of 80 to 100%, and the manager or user can select the virtual total efficiency trend of the Internet data center, the building situation, the surrounding environment and the climate, The target value can be adjusted by various variables such as the type of the target value, and the value other than the target value can be temporarily selected even if it is not within the range of the target value.
제2 가상 요소(130, 132)에 대해 비정상으로 진단되는 경우, 진단 영역(110)에 위치하는 냉방 장비의 설정온도 조정, 냉방 장비에 장착된 온도센서의 교정, 냉방 장비에 장착된 온도센서의 위치 조정, 진단 영역 중 과냉각된 영역이 있는지 여부의 조사 및 진단 영역 내의 냉장 장비의 가동 대수 조정 등을 수행하게 하거나 이들 중 적어도 하나 이상을 수행하게 할 수도 있다.If the abnormality is diagnosed with respect to the second
가상 주요 효율(VME)을 산출하는 것과 동시에, 또는 별개로 가상 냉방기 효율(VCC)을 산출할 수도 있다. 가상 냉방기 효율(VCC)을 산출하는 단계는 진단 영역(110) 내의 냉방 장비 전체에 대해 산출할 수도 있고, 냉방 장비 개별적으로 산출할 수도 있다. It is also possible to calculate the virtual cooling efficiency (VCC) at the same time as or separately from the calculation of the virtual main efficiency (VME). The step of calculating the virtual cooler efficiency (VCC) may be calculated for the entire cooling equipment in the
진단 영역(110) 내의 냉방 장비(130)에 대해 기기별로 가상 냉방기 효율(VCC)을 산출하기 위해서 다음 식을 참조할 수 있다. The following equation can be referred to in order to calculate the virtual cooler efficiency (VCC) for each
[수학식 6] &Quot; (6) "
여기서, i는 진단 영역의 번호, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.C.Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 가상 냉방기 효율, Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량, P2ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비로 제공되는 제2 전력, 및 Hfactor는 발열요소계수(860 kcal/kWh)일 수 있다.V ij (t) is the virtual air-conditioning efficiency at the corresponding time and the corresponding diagnosis area, C ij (t) is the indoor air temperature at the corresponding diagnosis area, i is the number of the diagnosis area, j is the number of cooling equipment, P2 ij (t) is the second power supplied to the corresponding cooling device in the corresponding time zone and corresponding diagnosis zone, and H factor is the heating factor coefficient (860 kcal / kWh).
위에서 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량(Cij(t))을 산출하기 위해, 각 냉방 장비의 공기 환기구(136)에 냉방기 환기온도 센서(137)를 장착하고, 각 냉방 장비의 공기 토출구(134)에 냉방기 토출 온도 센서(135)를 장착할 수 있다. 그리고, 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량(Cij(t))은 다음 식에 따라 산출될 수 있다.A cooler
[수학식 5]&Quot; (5) "
여기서, i는 진단 영역의 번호, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, Qij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 공급풍량, Cp는 공기비열, RATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 환기 온도, 및 SATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 토출 온도일 수 있다.Here, i is the number of the diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, t is the corresponding time specified by the unit time interval, Q ij (t) is the supply time of the cooling device in the corresponding time, The specific heat, RAT ij (t) may be the ventilation temperature of the cooling equipment in the corresponding time and the corresponding diagnosis area, and SAT ij (t) may be the corresponding time and the discharge temperature of the cooling equipment in the corresponding diagnosis area.
냉방 장비에 풍량을 측정하기 위한 센서를 설치할 수도 있지만, 대부분의 전산실 냉방기의 경우 정풍량 방식으로 작동되기 때문에, 각 장비에 설정된 값을 이용하여 각 냉방 장비에서 공급되는 풍량을 참조할 수가 있다. Since most computer room air conditioners operate in the constant air flow mode, the air flow rate supplied from each cooling air conditioner can be referred to using the set value of each equipment.
가상 냉방기 효율은 진단 영역(110)에 대해서 산출될 수 있으며, 이 경우 다음의 수학식을 이용할 수 있다.The virtual cooler efficiency can be calculated for the
[수학식 4]&Quot; (4) "
여기서, i는 진단 영역의 번호, n은 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 냉방 장비의 개수, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.C.Ci(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 가상 냉방기 효율, Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량, P2ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비로 제공되는 제2 전력, 및 Hfactor는 발열요소계수(860 kcal/kWh)일 수 있다.Here, i is the number of the diagnosis area, n is the time and the number of cooling equipment in the diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, t is the corresponding time specified by the unit time interval, VCC i (t) And the virtual cooling efficiency C ij (t) in the corresponding diagnosis area are provided to the corresponding cooling device at the corresponding time and the corresponding diagnosis area, and P2 ij (t) The second power, and the H factor may be the heating factor (860 kcal / kWh).
본 실시예에 따르면, 역시 소정의 가상 냉방기 효율의 목표값을 미리 설정할 수 있으며, 실시간으로 산출된 가상 냉방기 효율(V.C.C.ij(t) 또는 V.C.C.i(t))을 목표값과 비교할 수 있다. 일 예로, 실시간으로 산출된 가상 냉방기 효율(V.C.C.ij(t) 또는 V.C.C.i(t))이 목표값보다 크거나 같으면 정상적으로 판단할 수 있지만, 해당 진단 영역 또는 냉방 장비에서 산출된 가상 냉방기 효율이 목표값보다 작으면, 대상이 되는 진단 영역(110) 또는 각 냉방 장비(130)에 대해 비정상으로 작동한다고 진단할 수 있으며, 대상이 되는 진단 영역 또는 냉방 장비에 대해 비정상으로 진단되는 경우, 냉방 장비의 냉매 충진, 냉방 장비의 냉매 누수 점검, 냉방 장비의 압축기 상태 점검, 냉방 장비에 사용되는 냉각수의 유량 및 온도 상태 점검, 및 열교환기 청소 중 적어도 하나를 수행할 수가 있다.According to the present embodiment, the target value of the predetermined virtual cooling efficiency can be set in advance, and the virtual cooling efficiency (VCC ij (t) or VCC i (t)) calculated in real time can be compared with the target value. For example, if the virtual cooler efficiency (VCC ij (t) or VCC i (t)) calculated in real time is equal to or greater than the target value, the virtual cooler efficiency calculated in the diagnostic region or cooling device It is possible to diagnose that the operation is abnormal with respect to the target
참고로, 소정의 가상 냉방기 효율의 목표값은 2.0~6.0의 범위에서 선택될 수 있으며, 관리자 또는 사용자는 냉방 장비의 사용기간, 주변 냉방장비 상황, 인터넷 데이터 센터의 가상 종합 효율 추이, 건물 상황, 주변 환경 및 기후, 전산 장비의 운영 대수 및 종류 등 다양한 변수에 의해서 그 목표값을 조정할 수 있고, 목표값의 범위가 아니더라도 임시로 그 이외의 값이 선택할 수도 있다.For reference, the target value of the predetermined virtual cooling efficiency may be selected in the range of 2.0 to 6.0, and the manager or the user can select the desired cooling efficiency of the cooling system based on the usage period of the cooling equipment, The target value can be adjusted by various variables such as the surrounding environment and the climate, the number and type of operation of the computer equipment, and other values can be selected temporarily even if the target value is not within the range of the target value.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법에 따른 온도 관리 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 진단 방법에 따른 가상 냉방기 효율의 변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 에너지 진단 방법의 가상 종합 효율을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 4 is a view for explaining a temperature management method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining a change in virtual cooling efficiency according to an energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention And FIG. 6 is a view for explaining the virtual total efficiency of the energy diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 진단 방법을 적용하기 이전에 약 150여대의 냉방 장비에서 환기구에 설치된 환기 온도(RATij(t))를 24시간 동안 측정한 결과가 도시되어 있으며, 그 다음으로 에너지 진단 방법에 따라 동일한 대수의 냉방 장비에서 환기구에 설치된 환기 온도(RATij(t))를 24시간 동안 측정한 결과가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, the results of measuring the ventilation temperature (RAT ij (t)) installed in the ventilator in about 150 cooling apparatuses for 24 hours before applying the energy diagnosis method according to the present embodiment are shown, Next, the result of measuring the ventilation temperature (RAT ij (t)) installed in the ventilator in the same number of air-conditioning equipment for 24 hours according to the energy diagnosis method is shown.
측정 결과에 따르면, 기준 온도(TATi(t))를 25로 설정한 후 관리한 결과에 따라, 냉방 장비(130)의 온도 범위가 적용 전에 비해 현저하게 좁아진 것을 확인할 수 있으며, 냉방 장비(130)가 편차 없이 고르게 작동하고 있음을 확인할 수 있다. According to the result of the measurement, it can be confirmed that the temperature range of the
또한, 어느 정도 안정화가 진행된 다음, 기준 온도(TATi(t))를 26로 1 상향 증가시켜 설정한 후 관리한 결과에 따라도 전반적으로 안정적으로 냉방 장비(130)가 편차 없이 고르게 작동하고 있음을 확인할 수 있다. In addition, after the stabilization progresses to some extent, the
도 5를 참조하면, 발명 내용의 적용 전후를 비교하기 위해 가상 냉방기 효율을 산출하였다. (a) 발명 적용 전 가상 냉방기 효율(VCC)을 보면, 가상 냉방기 효율이 최대 5.20에서 최소 1.44까지 큰 편차로 냉방기기 각기 작동했던 것을 확인할 수 있다. 하지만, (b) 발명 적용 후 가상 냉방기 효율을 보면, 가상 냉방기 효율이 최대 4.20에서 최소 2.80까지 현저히 적은 편차로 작동하고 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, the virtual cooler efficiency is calculated to compare before and after application of the invention. (a) From the virtual cooler efficiency (VCC) before application of the invention, it can be seen that each cooling device operated with a large deviation from the maximum of 5.20 to a minimum of 1.44. However, (b) the efficiency of the virtual cooling system after the invention is applied, it can be seen that the virtual cooling efficiency is operating with a significantly small deviation from the maximum of 4.20 to the minimum of 2.80.
결과적으로, 도 6을 보면, 발명 적용 전 가상 종합 효율(PUE)가 약 1.75인 반면, 발명 적용 후 가상 종합 효율(PUE)가 약 1.71로 감소됨에 따라, 에너지 소비에 상당히 큰 영향을 미쳤다는 것도 확인할 수 있다. As a result, FIG. 6 shows that the virtual total efficiency (PUE) before application of the invention was about 1.75, while the virtual total efficiency (PUE) after application of the invention was reduced to about 1.71, Can be confirmed.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that
100 : 인터넷 데이터 센터 110 : 진단 영역
120 : 제1 가상 요소 130, 132 : 제2 가상 요소
130 : 냉방 장비 140 : 제1 전력 측정계
150 : 제2 전력 측정계100: Internet data center 110: Diagnostic area
120: first
130: cooling equipment 140: first power meter
150: Second power meter
Claims (17)
상기 인터넷 데이터 센터를 위한 건물 내에서 에너지 진단을 위한 적어도 하나의 진단 영역을 정의하는 단계;
상기 진단 영역에 대해 UPS 전원으로 인가되는 제1 전력을 소비하는 장비를 제1 가상 요소로 정의하고, 상기 진단 영역에 대해 상기 UPS 전원을 제외하고 인가되는 제2 전력을 소비하는 장비를 제2 가상 요소로 정의하는 단계;
상기 에너지 진단 시스템은 소정의 단위시간 단위로 상기 제1 전력에 대한 상기 인터넷 데이터 센터가 사용하는 전체 전력의 비를 이용하여 상기 건물 전체의 가상 종합 효율을 산출하는 단계;
상기 에너지 진단 시스템은 상기 단위시간당 측정되는 상기 제1, 2 전력을 이용하여 상기 제1 가상요소에 대한 가상 주요 효율을 산출하는 단계; 및
상기 에너지 진단 시스템은 상기 제2 가상요소 중 냉방 장비로 공급되는 전력에 대한 냉방 공급 열량의 비를 이용하여 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 가상 종합 효율, 상기 가상 주요 효율 및 상기 가상 냉방기 효율의 결과를 이용하여, 상기 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비의 정상 또는 비정상을 진단하며,
상기 가상 주요 효율을 산출하는 단계에서,
상기 진단 영역 내의 다음 식에 따라 상기 가상 주요 효율을 산출하고,
여기서 i는 진단 영역의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.M.Ei(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 가상 주요 효율, RATi(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역의 평균 환기 온도, TATi(t)는 해당 진단 영역의 관리 기준 온도, 및 Tref는 고정값 또는 인터넷 데이터 센터의 Cool zone 설정온도인 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.A method for diagnosing energy in an Internet data center in an energy monitoring system of an Internet data center,
Defining at least one diagnostic area for energy diagnosis in the building for the Internet data center;
Wherein the equipment that consumes the first power applied to the UPS power source for the diagnosis area is defined as the first virtual factor and the equipment that consumes the second power applied to the diagnosis area except for the UPS power supply is defined as the second virtual Element;
Calculating a virtual total efficiency of the entire building using the ratio of the total power used by the Internet data center to the first power in a predetermined unit time unit;
Wherein the energy diagnostic system comprises: calculating a virtual main efficiency for the first virtual element using the first and second powers measured for the unit time; And
Wherein the energy diagnosis system calculates a virtual cooling efficiency using a ratio of the amount of heat supplied to the cooling equipment among the second virtual elements,
Diagnose a normal or abnormal state of energy consumption of the Internet data center by using the virtual total efficiency, the virtual main efficiency, and the result of the virtual cooling efficiency,
In calculating the virtual main efficiency,
The virtual main efficiency is calculated according to the following equation in the diagnosis area,
Where i is the number of the diagnostic area, t is the corresponding time specified by the unit time interval, VME i (t) is the virtual time efficiency of the corresponding diagnostic area, RAT i (t) Wherein the ventilation temperature, TAT i (t) is a management reference temperature of the diagnostic region, and T ref is a fixed value or a cool zone set temperature of the Internet data center.
상기 소정의 단위시간은 5분 이상 1시간 이하의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 1,
Wherein the predetermined unit time is determined in a range of 5 minutes to 1 hour.
상기 소정의 단위시간은 15분 이상 내지 20분 이하의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the predetermined unit time is determined in a range of 15 minutes to 20 minutes.
상기 가상 종합 효율이 소정의 목표값을 초과하면 상기 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비를 비정상으로 판단하고, 상기 가상 주요 효율 및 상기 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 1,
And when the virtual total efficiency exceeds a predetermined target value, it is determined that the energy consumption of the Internet data center is abnormal, and the virtual main efficiency and the virtual cooler efficiency are calculated. Diagnostic method.
상기 가상 종합 효율을 산출하는 단계에서,
상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 포함한 단위시간당 전체 전력을 산출하고, 상기 제1 전력에 대한 상기 전체 전력의 비를 이용하여 상기 가상 종합 효율을 산출하는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 1,
In the step of calculating the virtual total efficiency,
Wherein the virtual total efficiency is calculated using the ratio of the total power to the first power and the total power per unit time including the first power and the second power, Way.
상기 가상 종합 효율이 소정의 목표값을 초과하면 상기 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비를 비정상으로 판단하고, 상기 목표값은 1.0~1.9 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the energy consumption of the Internet data center is determined to be abnormal when the virtual total efficiency exceeds a predetermined target value, and the target value is selected in a range of 1.0 to 1.9.
해당 시각 및 해당 진단 영역의 상기 평균 환기 온도(RATi(t))를 산출하기 위해, 해당 진단 영역에 배치된 냉방 장비의 공기 환기구에 장착되는 냉방기 환기 온도 센서를 설치하며,
상기 평균 환기 온도(RATi(t))는 다음 식에 따라 산출하고,
여기서 n은 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 냉방 장비의 개수, j는 냉방 장비의 번호, 및 RATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 환기 온도인 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 1,
A cooler ventilation temperature sensor mounted on an air vent of a cooling apparatus disposed in the diagnosis area to calculate the average ventilation temperature RAT i (t) at the time and the diagnosis area,
The average ventilation temperature RAT i (t) is calculated according to the following equation,
Wherein n is the number of cooling units at the time and the corresponding diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, and RAT ij (t) is the ventilation temperature of the cooling equipment in the corresponding time and corresponding diagnosis area. Center energy diagnostic method.
상기 가상 주요 효율이 소정의 가상 주요 효율의 목표값보다 작으면, 상기 제2 가상 요소에 대해 비정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 1,
And if the virtual main efficiency is less than the target value of the predetermined virtual main efficiency, diagnoses abnormally with respect to the second virtual element.
상기 제2 가상 요소에 대해 비정상으로 진단되는 경우, 상기 진단 영역에 위치하는 상기 냉방 장비의 설정온도 조정, 상기 냉방 장비에 장착된 온도센서의 교정, 상기 냉방 장비에 장착된 온도센서의 위치 조정, 상기 진단 영역 중 과냉각 영역의 조사 및 상기 진단 영역 내의 상기 냉방 장비의 가동 대수 조정 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.10. The method of claim 9,
Adjusting the set temperature of the cooling equipment located in the diagnostic area, calibrating the temperature sensor mounted on the cooling equipment, adjusting the position of the temperature sensor mounted on the cooling equipment, if it is diagnosed abnormally with respect to the second virtual element, Wherein at least one of the inspection of the supercooled region of the diagnosis region and the adjustment of the number of movable units of the cooling equipment in the diagnosis region is performed.
상기 가상 주요 효율의 목표값은 80 ~ 100% 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the target value of the virtual main efficiency is selected in the range of 80 to 100%.
상기 인터넷 데이터 센터를 위한 건물 내에서 에너지 진단을 위한 적어도 하나의 진단 영역을 정의하는 단계;
상기 진단 영역에 대해 UPS 전원으로 인가되는 제1 전력을 소비하는 장비를 제1 가상 요소로 정의하고, 상기 진단 영역에 대해 상기 UPS 전원을 제외하고 인가되는 제2 전력을 소비하는 장비를 제2 가상 요소로 정의하는 단계;
상기 에너지 진단 시스템은 소정의 단위시간 단위로 상기 제1 전력에 대한 상기 인터넷 데이터 센터가 사용하는 전체 전력의 비를 이용하여 상기 건물 전체의 가상 종합 효율을 산출하는 단계;
상기 에너지 진단 시스템은 상기 진단 영역의 관리 기준 온도에 대한 상기 진단 영역 내의 환기 온도의 비를 이용하여 상기 제1 가상요소에 대한 가상 주요 효율을 산출하는 단계; 및
상기 에너지 진단 시스템은 상기 제2 가상요소 중 냉방 장비의 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 가상 종합 효율, 상기 가상 주요 효율 및 상기 가상 냉방기 효율의 결과를 이용하여, 상기 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비의 정상 또는 비정상을 진단하며,
상기 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계에서,
상기 진단 영역 내의 냉방 장비 전체에 대해 다음 식에 따라 상기 가상 냉방기 효율을 산출하고,
여기서, i는 진단 영역의 번호, n은 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 냉방 장비의 개수, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.C.Ci(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 가상 냉방기 효율, Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량, P2ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비로 제공되는 제2 전력, 및 Hfactor는 발열요소계수(860 kcal/kWh)인 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.A method for diagnosing energy in an Internet data center in an energy monitoring system of an Internet data center,
Defining at least one diagnostic area for energy diagnosis in the building for the Internet data center;
Wherein the equipment that consumes the first power applied to the UPS power source for the diagnosis area is defined as the first virtual factor and the equipment that consumes the second power applied to the diagnosis area except for the UPS power supply is defined as the second virtual Element;
Calculating a virtual total efficiency of the entire building using the ratio of the total power used by the Internet data center to the first power in a predetermined unit time unit;
The energy diagnostic system comprising: calculating a virtual main efficiency for the first virtual element using a ratio of a ventilation temperature in the diagnostic area to a management reference temperature of the diagnostic area; And
Wherein the energy diagnosis system calculates a virtual cooler efficiency of the cooling equipment in the second virtual element,
Diagnose a normal or abnormal state of energy consumption of the Internet data center by using the virtual total efficiency, the virtual main efficiency, and the result of the virtual cooling efficiency,
In the step of calculating the virtual cooler efficiency,
Calculating the virtual cooling efficiency according to the following equation for the entire cooling system in the diagnosis area,
Here, i is the number of the diagnosis area, n is the time and the number of cooling equipment in the diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, t is the corresponding time specified by the unit time interval, VCC i (t) And the virtual cooling efficiency C ij (t) in the corresponding diagnosis area are provided to the corresponding cooling device at the corresponding time and the corresponding diagnosis area, and P2 ij (t) The second power, and the H factor are the heating factor (860 kcal / kWh).
상기 인터넷 데이터 센터를 위한 건물 내에서 에너지 진단을 위한 적어도 하나의 진단 영역을 정의하는 단계;
상기 진단 영역에 대해 UPS 전원으로 인가되는 제1 전력을 소비하는 장비를 제1 가상 요소로 정의하고, 상기 진단 영역에 대해 상기 UPS 전원을 제외하고 인가되는 제2 전력을 소비하는 장비를 제2 가상 요소로 정의하는 단계;
상기 에너지 진단 시스템은 소정의 단위시간 단위로 상기 제1 전력에 대한 상기 인터넷 데이터 센터가 사용하는 전체 전력의 비를 이용하여 상기 건물 전체의 가상 종합 효율을 산출하는 단계;
상기 에너지 진단 시스템은 상기 진단 영역의 관리 기준 온도에 대한 상기 진단 영역 내의 환기 온도의 비를 이용하여 상기 제1 가상요소에 대한 가상 주요 효율을 산출하는 단계; 및
상기 에너지 진단 시스템은 상기 제2 가상요소 중 냉방 장비의 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 가상 종합 효율, 상기 가상 주요 효율 및 상기 가상 냉방기 효율의 결과를 이용하여, 상기 인터넷 데이터 센터의 에너지 소비의 정상 또는 비정상을 진단하며,
상기 가상 냉방기 효율을 산출하는 단계에서,
상기 진단 영역 내의 냉방 장비에 대해 다음 식에 따라 기기별로 상기 가상 냉방기 효율을 산출하고,
여기서, i는 진단 영역의 번호, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, V.C.C.ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 가상 냉방기 효율, Cij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 냉방 공급 열량, P2ij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비로 제공되는 제2 전력, 및 Hfactor는 발열요소계수(860 kcal/kWh)인 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.A method for diagnosing energy in an Internet data center in an energy monitoring system of an Internet data center,
Defining at least one diagnostic area for energy diagnosis in the building for the Internet data center;
Wherein the equipment that consumes the first power applied to the UPS power source for the diagnosis area is defined as the first virtual factor and the equipment that consumes the second power applied to the diagnosis area except for the UPS power supply is defined as the second virtual Element;
Calculating a virtual total efficiency of the entire building using the ratio of the total power used by the Internet data center to the first power in a predetermined unit time unit;
The energy diagnostic system comprising: calculating a virtual main efficiency for the first virtual element using a ratio of a ventilation temperature in the diagnostic area to a management reference temperature of the diagnostic area; And
Wherein the energy diagnosis system calculates a virtual cooler efficiency of the cooling equipment in the second virtual element,
Diagnose a normal or abnormal state of energy consumption of the Internet data center by using the virtual total efficiency, the virtual main efficiency, and the result of the virtual cooling efficiency,
In the step of calculating the virtual cooler efficiency,
The virtual cooling efficiency is calculated for each cooling apparatus in the diagnosis area according to the following equation,
V ij (t) is the virtual air-conditioning efficiency at the corresponding time and the corresponding diagnosis area, C ij (t) is the indoor air temperature at the corresponding diagnosis area, i is the number of the diagnosis area, j is the number of cooling equipment, P2 ij (t) is the second power supplied to the corresponding cooling device in the corresponding time zone and corresponding diagnosis zone, and H factor is the heating factor coefficient (860 kcal / kWh). < / RTI >
해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 해당 냉방 장비의 상기 냉방 공급 열량(Cij(t))을 산출하기 위해, 상기 냉방 장비의 공기 환기구에 장착되는 냉방기 환기 온도 센서, 상기 냉방 장비의 공기 토출구에 장착되는 냉방기 토출 온도 센서를 설치하며,
해당 시각 및 해당 진단 영역에서의 해당 냉방 장비의 상기 냉방 공급 열량(Cij(t))은 다음 식에 따라 산출되며,
여기서, i는 진단 영역의 번호, j는 냉방 장비의 번호, t는 단위시간 간격으로 특정되는 해당 시각, Qij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 공급풍량, Cp는 공기비열, RATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 환기 온도, 및 SATij(t)는 해당 시각 및 해당 진단 영역에서 해당 냉방 장비의 토출 온도인 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 12 or 13,
A cooler ventilation temperature sensor mounted on an air vent of the cooling equipment to calculate the cooling supply heat quantity (C ij (t)) of the cooling device at the time and the corresponding diagnosis area, A cooling air discharge temperature sensor is provided,
(C ij (t)) of the corresponding cooling apparatus in the corresponding time and the corresponding diagnosis area is calculated according to the following equation,
Here, i is the number of the diagnosis area, j is the number of the cooling equipment, t is the corresponding time specified by the unit time interval, Q ij (t) is the supply time of the cooling device in the corresponding time, (T) is a specific temperature, RAT ij (t) is a ventilation temperature of the cooling equipment in the corresponding time and the corresponding diagnosis area, and SAT ij (t) is a discharge temperature of the cooling equipment in the corresponding time and corresponding diagnosis area. Of energy.
상기 가상 냉방기 효율이 소정의 가상 냉방기 효율의 목표값보다 작으면, 상기 냉방 장비에 대해 비정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.The method according to claim 12 or 13,
And if the virtual cooler efficiency is less than a target value of a predetermined virtual cooler efficiency, the cooling device is diagnosed abnormally.
상기 가상 냉방기 효율의 목표값은 2.0~6.0 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the target value of the virtual cooler efficiency is selected in the range of 2.0 to 6.0.
대상이 되는 상기 냉방 장비에 대해 비정상으로 진단되는 경우, 상기 냉방 장비의 냉매 충진, 상기 냉방 장비의 냉매 누수 점검, 상기 냉방 장비의 압축기 상태 점검, 상기 냉방 장비에 사용되는 냉각수의 유량 및 온도 상태 점검, 및 열교환기 청소 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 인터넷 데이터 센터의 에너지 진단 방법.16. The method of claim 15,
A controller for checking the refrigerant leakage of the cooling system, a compressor status check of the cooling system, a flow rate and a temperature status of the cooling water used in the cooling system, , And a heat exchanger cleaning. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160141144A KR101830859B1 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Method of diagnosing energy being consumed in internet data center by using virtual building model |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160141144A KR101830859B1 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Method of diagnosing energy being consumed in internet data center by using virtual building model |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101830859B1 true KR101830859B1 (en) | 2018-02-21 |
Family
ID=61524402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160141144A KR101830859B1 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Method of diagnosing energy being consumed in internet data center by using virtual building model |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101830859B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109190814A (en) * | 2018-08-22 | 2019-01-11 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | A kind of business model calculation method of energy internet operators |
| KR102287972B1 (en) | 2020-05-27 | 2021-08-10 | 인프라닉스 주식회사 | operation method of cloud-based virtualized computer room service |
| BE1028672B1 (en) * | 2020-10-06 | 2022-05-09 | Atlas Copco Airpower Nv | Method for managing a compressor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011039889A (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-24 | Kddi Corp | Network operation management method and network operation management device |
| JP2016157443A (en) | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | Dynamic server power limitation |
-
2016
- 2016-10-27 KR KR1020160141144A patent/KR101830859B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011039889A (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-24 | Kddi Corp | Network operation management method and network operation management device |
| JP2016157443A (en) | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | Dynamic server power limitation |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109190814A (en) * | 2018-08-22 | 2019-01-11 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | A kind of business model calculation method of energy internet operators |
| CN109190814B (en) * | 2018-08-22 | 2021-05-11 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | Business mode calculation method for energy Internet operator |
| KR102287972B1 (en) | 2020-05-27 | 2021-08-10 | 인프라닉스 주식회사 | operation method of cloud-based virtualized computer room service |
| BE1028672B1 (en) * | 2020-10-06 | 2022-05-09 | Atlas Copco Airpower Nv | Method for managing a compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109308012B (en) | Building management system with multi-dimensional analysis of building energy and equipment performance | |
| CN110454874B (en) | Building device with cost target optimization | |
| US10317261B2 (en) | Systems and methods for controlling flow rate using differential pressure measurements | |
| US10510030B2 (en) | Techniques for evaluating optimum data center operation | |
| EP1792530B1 (en) | Crac unit control based on re-circulation index | |
| KR101973652B1 (en) | Variable air volume modeling for HVAC systems | |
| US9883009B2 (en) | Automatic computer room air conditioning control method | |
| US7051946B2 (en) | Air re-circulation index | |
| CA2882794C (en) | Systems and methods for computer equipment management | |
| US9638435B2 (en) | Systems and methods for optimizing the efficiency of HVAC systems | |
| US8924026B2 (en) | Energy-optimal control decisions for systems | |
| US9195243B2 (en) | System and method of safe and effective energy usage and conservation for data centers with rack power distribution units | |
| US10663187B2 (en) | Air conditioning system and control method thereof | |
| US8634962B2 (en) | Method and apparatus for efficiently coordinating data center cooling units | |
| US20170276571A1 (en) | Systems and methods for fault detection and handling by assessing building equipment performance | |
| US20080234869A1 (en) | Remote Performance Monitor and Remote Performance Monitoring Method | |
| JP2011036084A (en) | Consumer energy management system | |
| KR101830859B1 (en) | Method of diagnosing energy being consumed in internet data center by using virtual building model | |
| US11243523B2 (en) | Building system with adaptive fault detection | |
| JP5969939B2 (en) | Data center air conditioning controller | |
| KR102090281B1 (en) | Cooling energy performance evaluation system in data center building and method of the same | |
| JP6125836B2 (en) | Cold water circulation system | |
| US11719451B2 (en) | Building system with early fault detection | |
| JP7478792B2 (en) | Model predictive maintenance system for building equipment, method for performing same, and non-transitory computer readable medium - Patents.com | |
| KR102164363B1 (en) | Intelligent system for building automatic control integrating bas and fms, and method for facility management using the system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |