CN108006922A - 空调系统的控制方法及空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调系统的控制方法及空调系统。该空调系统的控制方法包括：根据所述多个热源的温度控制所述室内机的出风方向；和/或，根据所述室内机的回风温度控制所述室内机的换热效率。本发明提供的空调系统的控制方法根据热源的温度来控制室内机的出风方向，并根据室内机的回风温度控制室内机的换热效率，从而能够对热源进行全方位检测，有效避免产生局部过热点，将其应用于数据中心时能够保证数据中心服务器的可靠安全运行。

Description

空调系统的控制方法及空调系统
技术领域
本发明涉及空气调节领域，具体涉及一种空调系统的控制方法及空调系统。
背景技术
随着电子集成度越来越高，通信机房或数据处理机房内的通信机柜的热流密度也越来越高，通信机房的发热设备的冷却成为难点。为提高对服务器机柜的冷却效果，列间空调替代传统的精密空调更多地应用在高热流密度数据中心中，由于列间空调并排安装在服务器机柜之间，冷风直接吹向服务器机柜，从而更加贴近热源设备，达到节能效果。但是，由于各个服务器机柜的气流组织或风阻不同，且服务器发热量也不一样，使得数据中心机房难以避免的出现局部热点服务器，局部热点服务器的产生可能引起局部热点服务器因温度过高而发生宕机事件，给数据中心带来巨大损失。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种能够有效避免局部过热点现象的空调系统的控制方法及空调系统。
为达上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：
一种空调系统的控制方法，所述空调系统用于对多个热源进行温度调节，所述空调系统包括至少一个室内机，所述控制方法包括：
根据所述多个热源的温度控制所述室内机的出风方向；和/或，
根据所述室内机的回风温度控制所述室内机的换热效率。
优选地，一个所述室内机用于同时对多个所述热源进行温度调节，所述控制方法包括：
在由同一室内机进行温度调节的多个所述热源中，当其中一个热源的温度高于该室内机的回风温度且温度差大于第一预定值时，控制所述室内机吹向该高温热源。
优选地，所述控制方法进一步包括：根据由同一室内机进行温度调节的多个热源的温度求取热源温度平均值，并将所述热源温度平均值作为所述室内机的回风温度。
优选地，所述空调系统包括多个室内机，所述控制方法包括：
当其中一室内机的回风温度高于其他室内机的回风温度时，控制提高该回风温度较高的室内机的换热效率。
优选地，所述空调系统包括多个室内机，所述控制方法包括：
根据所述多个室内机的回风温度求取回风温度平均值，并将各个室内机的回风温度分别与所述回风温度平均值比较，当室内机的回风温度高于所述回风温度平均值且温度差大于第二预定值时，控制提高该回风温度较高的室内机的换热效率。
优选地，所述室内机包括风机，控制提高室内机的换热效率的方法包括：提高该室内机的风机转速；和/或，
所述室内机包括冷水管和用于调节所述冷水管内的水流量的控制阀，控制提高室内机的换热效率的方法包括：增大与该室内机对应的所述控制阀的开度。
优选地，所述热源为服务器，所述室内机为列间空调。
另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种空调系统，用于对多个热源进行温度调节，所述空调系统包括：
至少一个室内机，用于对所述多个热源进行温度调节，所述室内机上设置有用于改变所述室内机的出风方向的导风结构；
多个感温元件，分别用于对所述多个热源进行温度检测；
控制装置，用于根据所述多个感温元件检测的温度控制所述室内机的出风方向和/或换热效率。
优选地，所述热源为服务器，所述室内机为列间空调，所述服务器包括机柜，所述机柜上设置有出风口，所述感温元件用于检测所述出风口处的出风温度。
优选地，所述导风结构包括至少一组导风板，所述控制装置用于控制所述导风板的转动角度。
优选地，所述导风板设置有多组，多组所述导风板自上而下设置于所述室内机的出风面板上。
本发明提供的空调系统的控制方法根据热源的温度来控制室内机的出风方向，并根据室内机的回风温度控制室内机的换热效率，从而能够对热源进行全方位检测，有效避免产生局部过热点，将其应用于数据中心时能够保证数据中心服务器的可靠安全运行。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明具体实施方式提供的空调系统设置在数据中心机房的示意图；
图2示出本发明具体实施方式提供的列间空调的结构示意图；
图3示出本发明具体实施方式提供的空调系统的控制方法流程图之一；
图4示出本发明具体实施方式提供的空调系统的控制方法流程图之二。
图中，1、服务器；2、列间空调；21、机柜；211、出风口；22、导风结构；221、导风板；23、显示板；3、感温元件；4、冷通道。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提供了一种空调系统及其控制方法，该空调系统应用于对多个热源进行温度调节的场所，下面以空调系统应用于数据中心机房为例介绍其结构和控制方法的实施例。
如图1所示，数据中心机房内布置有多个服务器1，空调系统包括多个室内机(下面称为列间空调2)，每个列间空调2对应多个服务器1，即每个列间空调2对多个服务器1进行温度调节(即对多个服务器1进行降温)，列间空调2的布置方式优选为，列间空调2设置在相邻的两个服务器1之间，每个列间空调2至少服务于与之相邻的两个服务器1，即每台列间空调2的左右两侧各至少设置一个服务器1，也可以设置两个以上数量的服务器1。在图1所示的实施例中，包括相对的两排服务器1，每排包括多个例如7个服务器1，每排服务器1中设置三台列间空调2，列间空调2在两排服务器1中的排布方式不同，尽量使得两排服务器1中的列间空调2错开设置，例如，如图1所述，对两排服务器1以及列间空调2进行编号，列间空调一位于服务器一和服务器二之间，列间空调二位于服务器三和服务器四之间，列间空调三位于服务器五和服务器六之间，列间空调四位于服务器九和服务器十之间，列间空调五位于服务器十一和服务器十二之间，列间空调六位于服务器十三和服务器十四之间，如此，能够最大程度的提高列间空调2的冷量利用率。在相邻排服务器1之间形成冷通道4，用于冷风的交汇和分流。
进一步地，由于一个列间空调2服务于多个服务器1，因此，可通过检测服务器1的温度来获得由同一列间空调2服务的多个服务器1中的过热点(即多个服务器1中温度过热的服务器1)，并通过对列间空调2的相应控制来消除该过热点，具体地，如图1所示，空调系统包括控制装置(图中未示出)和与其相连的多个感温元件3，多个感温元件3分别用于对各个服务器1进行温度检测，以反映服务器1的温度高低，控制装置根据多个感温元件3检测的温度判断是否存在过热点以及哪一个服务器1为过热点，进而对列间空调2的出风方向进行控制，使得列间空调2的出风更多地吹向过热点，以保证服务器1的运行可靠性性。感温元件3例如可以是感温包，其可以设置在任意能够反映服务器1温度的位置，例如，如图2所示，服务器2包括机柜21，机柜21上设置有出风口211，感温元件3设置出风口211处，以检测服务器2的出风温度。
出风方向的调节方法例如可以是，如图2所示，在列间空调2的出风面板上设置导风结构22，通过导风结构22的动作来改变列间空调2的出风方向，导风结构22例如可以为图2所示的导风板221，列间空调2还包括用于驱动导风板221运动的驱动装置(图中未示出)，驱动装置例如可以是电机，优选地，驱动装置驱动导风板221转动，控制装置通过控制驱动装置的启停来控制导风板221的转动角度，从而达到调节列间空调2出风方向的目的。导风板221可以为一组，也可以为多组，例如可以为图2所示的四组，多组导风板221自上而下排布。多组导风板221可以由一个驱动装置驱动，也可以分别由不同的驱动装置驱动，由不同的驱动装置驱动时，可以通过改变不同组的导风板221的转动角度来使得列间空调2同时具有多个不同的出风方向，例如，当由同一列间空调2服务的多个服务器1中存在两个以上过热点时，可以通过控制装置对不同的驱动装置进行控制，使得列间空调2能够分别吹向两个以上的过热点。另外，如图2所示，列间空调2的面板上还可设置显示板23，用于显示列间空调2的工作状态等信息。
得到过热点的方法例如可以是，控制装置获取由同一列间空调2服务的多个服务器1上的感温元件3检测的温度，当其中的一个服务器1的出风温度高于其他服务器1的出风温度时，控制装置控制列间空调2吹向出风温度较高的服务器1，为了避免导风结构22频繁动作，优选地，当其中的一个服务器1的出风温度高出其他服务器1的出风温度预定值时再控制导风结构22动作。再例如，将各个感温元件3检测的温度与列间空调2的回风温度进行比较，当其中一感温元件3检测的温度大于回风温度第一预定值N1时，判断该感温元件3对应的服务器1为过热点，控制装置控制服务于该服务器1的列间空调2吹向该判定为过热点的服务器1。第一预定值N1可以根据控制精度等需求进行设置，优选为3至5℃。
其中，列间空调2回风温度的获得方式例如可以是在列间空调2的回风口设置感温元件，为简化结构，优选地，根据由同一列间空调2服务的多个服务器1上的感温元件3检测的温度求取温度平均值，并将该温度平均值作为服务于多个服务器1的列间空调2的回风温度。
具体地，在图3所示的实施例中，以列间空调一和其服务的对象服务器一和服务器二为例的控制方法包括如下步骤：
S001、开启消除过热点功能；
S002、获取服务器一和服务器二的出风温度Tb1和Tb2，并求平均值得到Ta1；
S003、判断是否存在Tbi(i＝1,2)大于Ta1+N1，若是，则进行S004，否则返回S002；
S004、判定出风温度大于Ta1+N1的服务器为过热点，控制列间空调一吹向判定为过热点的服务器，然后返回S002。
进一步地，当判定为过热点的服务器的温度恢复正常后，控制装置控制导风结构复位。
进一步地，还可根据不同的列间空调2的回风温度来判断哪一个列间空调2所服务的区域为过热区域，基于此来对各个列间空调2的换热效率进行调节，以消除过热区域。例如，在所有的列间空调2中，当其中一列间空调2的回风温度高于其他列间空调2的回风温度时，提高该回风温度较高的列间空调2的换热效率，为了避免空调系统频繁动作，优选地，当其中一列间空调2的回风温度高于其他列间空调2的回风温度预定值时再进行动作。再例如，根据多个列间空调2的回风温度求取回风温度平均值，并将各个列间空调2的回风温度分别与回风温度平均值比较，当其中一列间空调2的回风温度高于回风温度平均值且温度差大于第二预定值N2时，控制提高该回风温度较高的列间空调2的换热效率。第二预定值N2可以根据控制精度等需求进行设置，优选为1至6℃。其中，列间空调2的回风温度可以是通过感温元件检测得到，也可以是由前述方法(根据感温元件3检测的温度得到)获得。
在图4所示的实施例中，控制方法包括如下步骤：
S101、开启消除过热区域功能；
S102、获取各个列间空调2所服务的各个服务器1的出风温度，求取平均值作为各个列间空调2的回风温度Taj(j＝1至6)，根据各个列间空调2的回风温度Taj求取回风温度平均值Tc；
S103、判断是否存在Taj(j＝1至6)大于Tc+N2，若是，则进行S104，否则返回S102；
S104、判定回风温度大于Tc+N2的列间空调2所在区域为过热区域，则控制提高该过热区域对应的列间空调2的换热效率，然后返回S102。
进一步地，当判定为过热区域的服务器1的温度恢复正常后，控制装置控制列间空调2恢复常规的控制过程。
可通过提高列间空调2的换热速度和/或换热量来提高列间空调2的换热效率。例如，列间空调2包括换热器(图中未示出)和风机(图中未示出)，优选地，换热器包括冷水管，冷水管内的冷水与进入列间空调2的热空气进行热量交换，达到对热空气的冷却效果，通过风机促进热空气与冷水管内冷水的热量交换，冷水管内的水流量由控制阀进行控制。控制提高列间空调2的换热效率的方法包括提高列间空调2内风机的转速，以及增大控制阀的开度。
当然，可以理解的是，也可以根据列间空调2的回风温度的高低直接判断该列间空调2所在区域是否为过热区域，即当回风温度高于预定值时即判断该列间空调2所在区域为过热区域并进行相应的提高列间空调2的换热效率的控制。
本发明提供的空调系统的控制方法根据热源的温度来控制室内机的出风方向，并根据室内机的回风温度控制室内机的换热效率，从而能够对热源进行全方位检测，有效避免产生局部过热点，将其应用于数据中心时能够保证数据中心服务器的可靠安全运行。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种空调系统的控制方法，所述空调系统用于对多个热源进行温度调节，所述空调系统包括至少一个室内机，其特征在于，所述控制方法包括：
根据所述多个热源的温度控制所述室内机的出风方向；和/或，
根据所述室内机的回风温度控制所述室内机的换热效率。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，一个所述室内机用于同时对多个所述热源进行温度调节，所述控制方法包括：
在由同一室内机进行温度调节的多个所述热源中，当其中的一个热源的温度高于该室内机的回风温度且温度差大于第一预定值时，控制所述室内机吹向该高温热源。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括：根据由同一室内机进行温度调节的多个热源的温度求取热源温度平均值，并将所述热源温度平均值作为所述室内机的回风温度。
4.根据权利要求1至3之一所述的控制方法，其特征在于，所述空调系统包括多个室内机，所述控制方法包括：
当其中一室内机的回风温度高于其他室内机的回风温度时，控制提高该回风温度较高的室内机的换热效率。
5.根据权利要求1至3之一所述的控制方法，其特征在于，所述空调系统包括多个室内机，所述控制方法包括：
根据所述多个室内机的回风温度求取回风温度平均值，并将各个室内机的回风温度分别与所述回风温度平均值比较，当室内机的回风温度高于所述回风温度平均值且温度差大于第二预定值时，控制提高该回风温度较高的室内机的换热效率。
6.根据权利要求4或5所述的控制方法，其特征在于，所述室内机包括风机，控制提高室内机的换热效率的方法包括：提高该室内机的风机转速；和/或，
所述室内机包括冷水管和用于调节所述冷水管内的水流量的控制阀，控制提高室内机的换热效率的方法包括：增大与该室内机对应的所述控制阀的开度。
7.根据权利要求1至6之一所述的控制方法，其特征在于，所述热源为服务器，所述室内机为列间空调。
8.一种空调系统，用于对多个热源进行温度调节，其特征在于，所述空调系统包括：
至少一个室内机，用于对所述多个热源进行温度调节，所述室内机上设置有用于改变所述室内机的出风方向的导风结构；
多个感温元件，分别用于对所述多个热源进行温度检测；
控制装置，用于根据所述多个感温元件检测的温度控制所述室内机的出风方向和/或换热效率。
9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述热源为服务器，所述室内机为列间空调，所述服务器包括机柜，所述机柜上设置有出风口，所述感温元件用于检测所述出风口处的出风温度。
10.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述导风结构包括至少一组导风板，所述控制装置用于控制所述导风板的转动角度。
11.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述导风板设置有多组，多组所述导风板自上而下设置于所述室内机的出风面板上。
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