FI104131B - Control of indoor air temperature and relative humidity in the unit - Google Patents
Control of indoor air temperature and relative humidity in the unit Download PDFInfo
- Publication number
- FI104131B FI104131B FI963492A FI963492A FI104131B FI 104131 B FI104131 B FI 104131B FI 963492 A FI963492 A FI 963492A FI 963492 A FI963492 A FI 963492A FI 104131 B FI104131 B FI 104131B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- temperature
- indoor air
- humidity
- relative humidity
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
- H05K7/206—Air circulating in closed loop within cabinets wherein heat is removed through air-to-air heat-exchanger
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
- H05K7/207—Thermal management, e.g. cabinet temperature control
Description
104131104131
Laitetilan sisäilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden säätö Keksinnön alaField of the Invention
Keksintö liittyy yleisesti laitetilojen sisäilman ominaisuuksien hallin-5 taan, erityisesti lämpötilan ja suhteellisen kosteuden hallintaan sähkö- tai telelaitetiloissa, jotka sijaitsevat kosteassa ympäristössä ja tarvitsevat jäähdy-tyslaitteistoa luotettavan toiminnan takaamiseksi.The invention relates generally to the control of indoor air properties of equipment rooms, in particular to the control of temperature and relative humidity in electrical or telecommunications equipment rooms which are located in a humid environment and require cooling equipment to ensure reliable operation.
Keksinnön tausta 10 Sähkö- ja telelaitetilojen (joihin viitataan jatkossa yleisemmällä termillä laiteilla), kuten esim. ulkoasennuskaappien sisäilman suhteellisen kosteuden pysyminen sallituissa rajoissa on tärkeää laitteiden normaalin toiminnan takaamiseksi. Sisäilman liian korkea/matala suhteellinen kosteus lyhentää laitteiden elinikää ja saattaa myös aiheuttaa virhetoimintoja.BACKGROUND OF THE INVENTION Maintaining the relative humidity of indoor air in electrical and telecommunication facilities (hereinafter referred to as the more general term equipment), such as outdoor enclosures, is important to ensure normal operation of the equipment. Too high / low relative humidity in the indoor air shortens the life of the equipment and can also cause malfunctions.
15 Sähkölaitteet tuottavat toimiessaan lämpöä. Suuria lämpömääriä ei kuitenkaan pystytä poistamaan suljetuista tiloista ilman mekaanista työtä tekeviä laitteita, kuten ilma-ilma lämmönsiirtimiä, ilma-neste lämmönsiirtimiä tai ns. heat-pipe lämmönsiirtimiä (joita kaikkia kutsutaan jatkossa lämmönsiirti-miksi). Ympäristön lämpötilan ja/tai kosteusarvojen vaihdellessa voimakkaasti, 20 kuten tapahtuu esim. trooppisissa olosuhteissa, laitetilassa ja siihen liittyvässä ’ . lämmönsiirtimessä tapahtuu sisäilman kosteuden tiivistymistä/lauhtumista vedeksi. Tiivistymistä tapahtuu tyypillisesti ympäristön lämpötilan laskiessa • · • ; (ilta- tai yöaikaan). Tämä saattaa vaarantaa sähkölaitteiden toiminnan.15 Electrical equipment produces heat when it is operating. However, large quantities of heat cannot be removed from enclosed spaces without the use of mechanical work equipment such as air-to-air heat exchangers, air-to-liquid heat exchangers or so-called heat exchangers. heat-pipe heat exchangers (hereinafter all referred to as heat exchangers). With extreme variations in ambient temperature and / or humidity, such as those occurring in tropical conditions, equipment conditions, and the like. condensation / condensation of indoor air into water occurs in the heat exchanger. Condensation typically occurs when the ambient temperature drops • · •; (evening or night). This may endanger the operation of electrical equipment.
*·/··/ Aikaisemmin on sähkö- tai telelaitetilojen kosteuden tiivistymisongel- • · ’·" 25 ma pyritty ratkaisemaan mm. tiivistämällä laitetila ympäristöstään siten, että vesihöyry ei pääse tunkeutumaan laitetilaan. Tämä on kallis ratkaisu ja lisäksi sen luotettavuus on ajan mittaan kyseenalainen.* · / ·· / In the past, moisture or condensation problems in electrical or telecommunications facilities have been addressed by, for example, compacting the enclosure to prevent water vapor from entering the enclosure. This is an expensive solution and its reliability over time is questionable. .
Toinen kosteusongelman poistoon käytetty tunnettu ratkaisu on * «*· asentaa laitetilaan erilaisia kemiallisia kosteuden poistajia. Näiden kemiallisten • · · : .*· 30 kosteuden poistajien toiminta-aika on kuitenkin varsin rajallinen, ja ne vaativat .·*.· regenerointia/virkistystä olosuhteista riippuen hyvinkin usein.Another known solution used to eliminate the moisture problem is to install various chemical dehumidifiers in the device compartment. However, these chemical • • ·:. * · 30 dehumidifiers have a very limited lifetime and require · ·. · · Regeneration / refreshment very often depending on the conditions.
.···. Kosteusolosuhteiden hallintaan on käytetty myös erilaisia mekaanisia «* * laitteita, kuten esim. kylmälaitteita, joilla luodaan tiettyyn kohtaan laitetilaa ns.. ···. Various mechanical «* * devices have also been used to control humidity conditions, such as refrigeration devices, which create a device space at a particular point.
'; ; ·' kylmäpiste, jossa vesihöyry tiivistyy vedeksi, joka ohjataan hallitusti pois.'; ; · 'The cold point where water vapor condenses into water which is diverted in a controlled manner.
' ···' 35 Edellä kuvattujen tunnettujen ratkaisujen yhteisenä epäkohtana on se, 104131 2 että ne ovat laitetilan jäähdytyslaitteiston kannalta lisälaitteita, jotka tekevät laitteistosta entistä monimutkaisemman, edellyttävät lisäinvestointeja, kasvattavat kokonaisenergiankulutusta ja/tai lisäävät laitteiston huoltotarvetta.A common disadvantage of the known solutions described above is that they are additional hardware cooling devices, which make the equipment more complex, require additional investment, increase the total energy consumption and / or increase the maintenance of the equipment.
5 Keksinnön yhteenveto5 Summary of the Invention
Keksinnön tarkoituksena on päästä eroon edellä kuvatuista epäkohdista ja saada kosteusongelmaan ratkaisu, jonka avulla voidaan mahdollisimman hyvin käyttää hyödyksi laitetilassa olemassa oleva teknologia.The object of the invention is to overcome the drawbacks described above and to provide a solution to the humidity problem which makes it possible to make the best use of the technology existing in the device space.
Tämä päämäärä saavutetaan ratkaisulla, joka on määritelty itsenäi-10 sissä patenttivaatimuksissa.This object is achieved by the solution defined in the independent claims.
Keksinnön ajatuksena on hallita laitetilan sisäilman suhteellista kosteutta saman jäähdytyslaitteiston avulla, jolla hoidetaan lämpötilan säätö. Tämä tapahtuu tyypillisesti siten, että suhteellista kosteutta vähennetään nostamalla laitetilan sisäilman lämpötilaa vasteena suhteellisen kosteuden kasvulle. Tämä 15 tapahtuu yksinkertaisesti vähentämällä jäähdytyslaitteiston avulla laitetilaan kohdistettavaa jäähdytystehoa. Ratkaisu perustuu ensinnäkin siihen, että j laitetilan absoluuttisen kosteuden annetaan seurata ulkoilman absoluuttisen kosteuden arvoa ja toisaalta siihen tosiseikkaan, että sama vesihöyrymäärä aiheuttaa alemmassa lämpötilassa suuremman suhteellisen kosteuden kuin 20 ylemmässä lämpötilassa (eli absoluuttisen kosteuden pysyessä ainakin likimain vakiona lämpötilan nosto pienentää suhteellista kosteutta). Laitetilan sisäilman kosteusolosuhteet hallitaan siis suorittamalla vasteena sisäilman suhteelliselle kosteudelle (tai sitä indikoivalle suureelle) sisäilman lämpötilan säätöä sellaisella lämpötila-alueella, joka on laitetilassa olevien laitteiden • · 25 kannalta sallittu lämpötila-alue.The idea of the invention is to control the relative humidity of the indoor air of the device space by means of the same cooling equipment used to handle the temperature control. This is typically done by reducing the relative humidity by increasing the indoor air temperature of the device space in response to the increase in relative humidity. This is done simply by reducing the cooling power applied to the device space by the cooling apparatus. The solution is based firstly on allowing the absolute humidity of the unit to monitor the value of the absolute humidity of the outdoor air and secondly on the fact that the same amount of water vapor causes higher relative humidity at lower temperatures than 20 (i.e. absolute humidity at least approx. Thus, the indoor humidity conditions of the device space are controlled by adjusting the indoor temperature in response to the relative humidity of the indoor air (or a quantity that indicates it) within a temperature range that is permissible for • · 25 devices in the device space.
Keksinnön mukaisen ratkaisun etuja ovat sen edullisuus (taloudellisessa mielessä) ja varmatoimisuus. Edullisuus perustuu olemassa olevan laitteiston tehokkaampaan hyödyntämiseen ja tarvittavien lisäkompo-nenttien minimaaliseen määrään. Huollon kannalta keksinnön mukainen 30 ratkaisu tulee myös hyvin edulliseksi. Tämä johtuu siitä, että säädön vaatima .··’ logiikkapiiri on tyypillisesti varsin varmatoiminen ja huoltovapaa.Advantages of the solution according to the invention are its affordability (in economic terms) and its reliability. Affordability is based on the more efficient utilization of the existing equipment and the minimal amount of additional components required. From a service point of view, the solution 30 of the invention also becomes very advantageous. This is because the adjustment required ·· 'logic is typically quite reliable and maintenance free.
··· Keksinnön mukaisen ratkaisun ansiosta laitetilaa ei enää tarvitse ψ • · "'· eristää ympäristöstään höyrytiiviisti, mikä omasta puolestaan mahdollistaa ;. i merkittävät taloudelliset säästöt.··· Due to the solution of the invention, the device space is no longer required to be vapor-tight, which in turn allows for significant economic savings.
• · · 35 Keksinnön mukaisen ratkaisun eräs tärkeä lisäetu on se, että laiteti- 3 104131 laan sijoitettujen laitteiden tai niiden komponenttien elinikä pitenee ja niiden luotettavuus paranee hyvin suurella todennäköisyydellä. Tämä johtuu siitä, että suhteellisen kosteuden johdosta suoritettava lämpötilan säätö pienentää sitä lämpötilan vaihtelua, joka laitetilassa esiintyy ajan funktiona (esim. vuorokau-5 den aikana esiintyvän suurimman ja pienimmän lämpötilan välinen ero pienenee).An important additional advantage of the solution according to the invention is that the devices or components thereof placed in the device have a long life expectancy and a very high probability of improving their reliability. This is because temperature control due to relative humidity reduces the temperature variation that occurs in the device space as a function of time (e.g., the difference between the maximum and minimum temperatures occurring during the day is reduced).
KuvioluetteloList of figures
Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja kuvataan tar-10 kemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 havainnollistaa keksinnön mukaisella säätömekanismilla varustettua laitetilaa, ja kuvio 2 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaista säätöä, kun käytetään sekä lämpötilan että suhteellisen kosteuden mittausta, ja 15 kuvio 3 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaista sää töä, kun käytetään pelkästään lämpötilan mittausta.In the following, the invention and preferred embodiments thereof will be described in more detail with reference to the examples in the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates a device space with an adjusting mechanism according to the invention, and Figure 2 is a flow diagram illustrating Fig. 3 is a flow chart illustrating the control of the invention when using temperature measurement alone.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus , . Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin viitaten esimerkkiin, I I * ‘: 20 jossa esim. tele- tai elektroniikkalaitteiden laitetila on varustettu jollakin sinänsäDetailed Description of the Invention. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to an example, I * ': wherein, for example, the device space of a telecommunications or electronic device is provided with
I II I
tunnetulla lämmönsiirtimellä, jolla hoidetaan ko. laitteiden edellyttämä jäähdy-;; tys.a known heat exchanger for treating said patient. equipment refrigeration ;; of Association.
: Tavallisesti laitetilan ilman suhteellinen kosteus nousee lauhtumisra- v.. jalle (100% RH) silloin, kun ulkolämpötila laskee riittävän alas. Tällöin laitetilan • » 25 lämmönsiirtimen teho on olosuhteisiin nähden liian suuri ja laitetilan ilma jäähtyy liikaa. Keksinnön mukaisesti laitetilan sisäilman suhteellisen kosteuden hallinta perustuu siihen, että lämmönsiirtimen lämmönsiirtokykyä heikennetään vasteena suhteellisen kosteuden kasvulle. Lämmönsiirtokyvyn heiketessä ‘ : sisäilman lämpötila nousee ja sen suhteellinen kosteus pienenee (koska sama :T 30 vesihöyrymäärä aiheuttaa alemmassa lämpötilassa suuremman suhteellisen ···' kosteuden kuin ylemmässä lämpötilassa). Lämmönsiirtimen lämmönsiirtoky- · kyä säätämällä toteutetaan siis sekä riittävä elektroniikkalaitteiden jäähdytys että hyväksyttävä sisäilman suhteellinen kosteus.: Normally, the relative humidity of the unit air rises to the condensation level (100% RH) when the outdoor temperature drops sufficiently. In this case, the unit's heat exchanger • »25 is too high for the conditions and the air in the unit space is too cool. According to the invention, the control of the relative humidity of the indoor air of the device space is based on reducing the heat transfer capacity of the heat exchanger in response to the increase in relative humidity. As the heat transfer capacity decreases, ': the temperature of the indoor air rises and its relative humidity decreases (because the same: the amount of T 30 water vapor causes a higher relative ···' humidity at lower temperatures than at higher temperatures). By adjusting the heat transfer capacity of the heat exchanger, it is therefore possible to achieve both sufficient cooling of the electronic equipment and acceptable relative humidity of the indoor air.
:.i. Kuviossa 1 on havainnollistettu keksinnön mukaista periaatetta esit- 35 tämällä kaaviomaisesti keksinnön mukaista laitekaappia 10, joka on varustettu 104131 4 tavanomaisella lämmönsiirtimellä 13. Lämmönsiirtimen sisäkiertoa hoitaa puhallin (tai pumppu, jos kysymyksessä on nestekierto) 14a ja ulkokiertoa puhallin (tai pumppu) 14b. Sisä- ja ulkokiertojen välissä on varsinainen siir-rinosa 15 (kennosto, levypakka tms.), joka varaa lämpöä ja siirtää sitä sisäkier-5 rasta ulkokiertoon.: .I. Figure 1 illustrates the principle of the invention by schematically illustrating a device cabinet 10 according to the invention equipped with a conventional heat exchanger 104131 4. The internal circulation of the heat exchanger is performed by a fan (or pump for fluid circulation) 14a and an external circulation by fan (or pump). Between the inner and outer circuits there is an actual transfer member 15 (honeycomb, plate pack, etc.), which stores heat and transfers it from the inner rotor 5 to the outer circulation.
Laitetilaan on sijoitettu laitetilan sisäilman lämpötilaa mittaava anturi 11 sekä mahdollisesti myös laitetilan sisäilman suhteellista kosteutta mittaava anturi 12. Edellinen on edullista sovittaa sellaiseen paikkaan tilassa, jossa lämpötila on korkein (laitetilan yläosaan tai kuumimpien laitteiden läheisyy-! 10 teen). Jälkimmäinen on puolestaan edullista sijoittaa paikkaan, jossa suhteelli nen kosteus on suurin.Inside the device compartment is located a sensor 11 for measuring the indoor temperature of the device and possibly also a sensor 12 for measuring the relative humidity of the interior air of the device. The former is preferably arranged in the highest temperature location (near the top of the device or near the hottest devices). The latter, in turn, is advantageous to be located where the relative humidity is highest.
Suhteellista kosteutta mittaava anturi 12 ei kuitenkaan ole välttämätön, minkä vuoksi se on esitetty katkoviivalla. Tämä johtuu siitä, että suhteellinen kosteus voidaan hallita pelkästään lämpötila-anturin antaman ohjausvies- 15 tin avulla, kun tiedetään laitetilan maantieteellinen sijaintipaikka. Sijaintipaikan perusteella voidaan nimittäin selvittää se absoluuttinen kosteus, jota ei missään olosuhteissa ylitetä (poislukien sateen aiheuttamat piikit; laite on suojattu roiskevedeltä). Esim. trooppisissa olosuhteissa absoluuttisen kosteuden tyypillinen maksimiarvo on 0,025 (kg H20/kg k.i. eli kiloa vesihöyryä kuivailmakiloa I 4 1 20 kohti). Tätä absoluuttista kosteutta ja suurinta sallittua suhteellista kosteutta vastaa tietty lämpötila-arvo (joka saadaan selville esim. kostean ja märän ilman Mollier-diagrammista). Suhteellisen kosteuden hallinnassa riittää näin < I ! : ollen se, että lämpötilan säädössä otetaan huomioon tämä lämpötila-arvo siten, että sisäilman lämpötilan ei anneta alittaa tätä arvoa. Näin ollen tiede-However, the relative humidity sensor 12 is not necessary and is therefore represented by a dashed line. This is because the relative humidity can only be controlled by a control message from the temperature sensor, knowing the geographic location of the device space. The location makes it possible to determine the absolute humidity which is not exceeded under any circumstances (except for spikes caused by rain; the device is protected against splashing water). For example, under tropical conditions, the typical maximum value for absolute humidity is 0.025 (kg H 2 O / kg k.i., i.e. kilograms of water vapor per kg of dry air I 4 1 20). This absolute humidity and the maximum permissible relative humidity correspond to a certain temperature value (which can be found, for example, in the wet and wet without Mollier diagram). This is enough to control relative humidity <I! : being that temperature control takes into account this temperature value so that the indoor air temperature is not allowed to fall below this value. Therefore,
I II I
25 tään, että laitetilan suhteellinen kosteus pysyy aina sallituissa rajoissa.25 that the relative humidity of the device space is always within the permissible limits.
Laitetilan sisäilman absoluuttisen kosteuden annetaan siis seurata vapaasti ulkoilman arvoa. Toisin sanoen, laitetilaa ei eristetä ympäristöstään höyrytiiviisti. Tässä suhteessa on riittävää, että ulkopuolisen veden pääsy : laitetilaan ja merkittävä uiko-ja sisäilman sekoittuminen (lisäjäähdytys) este- :T 30 tään.The absolute humidity of the indoor air of the unit is thus allowed to freely monitor the value of the outdoor air. In other words, the device space is not vapor tightly isolated from its surroundings. In this regard, it is sufficient that the entry of external water into the device space and the significant mixing of outdoor and indoor air (additional cooling) is prevented.
.L‘ Lämpötila-anturin 11 ja kosteusanturin 12, mikäli viimemainittua.L 'Temperature sensor 11 and humidity sensor 12 if the latter
«I«I
käytetään, signaali kytketään ohjauslogiikkapiirille 16, jonka avulla säädetään lämmönsiirtimen tehoa. Tämä voidaan toteuttaa esim. säätämällä siirtimen sisä- ja ulkokierron ilmavirtojen/massavirtojen suhdetta (virtausmäärien suh-r ·...· 35 detta) tai lämmönsiirtopinta-alaa. Käytännössä yksinkertaisinta ja edullisinta a 5 104131 lienee ilmavirtojen/massavirtojen suhteen säätö.is used, the signal is coupled to the control logic circuit 16 to control the heat exchanger power. This can be accomplished, for example, by adjusting the ratio of airflow / mass flowrate (flow ratio · ... · 35 detta) or heat transfer surface area of the internal and external circulation of the conveyor. In practice, it is probably the simplest and most advantageous to control the airflow / mass flow ratio.
Lämmönsiirtimen sisä- ja ulkokierron ilmavirtojen suhteen säätö voidaan toteuttaa esim. lämmönsiirtimen ulkokierron puhaltimen 14a kierroslu-' kua säätämällä. Näin laitetilan sisäilman kierto toimii edelleenkin vakionopeu- 5 della toteuttaen elektroniikan jäähdytyksen edellyttämät ilmavirtausolosuhteet.The adjustment of the air flows of the internal and external circulation of the heat exchanger can be effected, for example, by adjusting the rotational speed of the external heat exchanger fan 14a. Thus, the indoor air circulation in the device space continues to operate at a constant speed, providing the airflow conditions required for cooling the electronics.
Kun lämpötila laskee laitetilassa ja sisäilman suhteellinen kosteus kohoaa tiettyyn ennalta määrättyyn arvoon (esim. 60% RH), ohjauslogiikka 16 vähentää laiteillaan kohdistuvaa jäähdytystehoa pienentämällä lämmönsiirtimen ulkokierron puhaltimen 14b kierroslukua. Tieto suhteellisen kosteuden muu-10 toksesta saadaan joko suoraan suhteellisen kosteuden arvona anturilta 12, mikäli sellaista käytetään, tai pelkästään lämpötila-anturilta 11, jonka antama signaali osoittaa lämpötilan laskeneen sellaiseen arvoon, että se vastaa mainittua tiettyä ennalta määrättyä suhteellisen kosteuden arvoa (kun absoluuttisen kosteuden arvo on tietty vakio).As the temperature in the device space drops and the relative humidity of the indoor air rises to a certain predetermined value (e.g., 60% RH), the control logic 16 reduces the cooling power of the devices by reducing the speed of the external heat exchanger fan 14b. Information on the change in relative humidity is obtained either directly from the relative humidity value from sensor 12, if used, or from the temperature sensor 11 alone, whose signal indicates that the temperature has dropped to a value that corresponds to a predetermined relative humidity value value is a certain constant).
15 Kierroslukua pienennetään, kunnes tilan suhteellinen kosteus saa vuttaa halutun arvon (tai laitetilan sisäilman lämpötila saavuttaa sallitun maksimiarvonsa).15 The RPM is reduced until the relative humidity of the room reaches the desired value (or the indoor temperature of the appliance reaches its maximum value).
Kuviossa 2 on esitetty vuokaavio, joka havainnollistaa ohjauslogiikka-. , piirin suorittamaa säätöä, kun käytetään sekä lämpötilan että suhteellisen t ψ ';’ 20 kosteuden mittausta.Fig. 2 is a flowchart illustrating control logic. , the control performed by the circuit using both temperature and relative humidity measurement.
• ·• ·
Aluksi asetetaan sallitun alueen ylärajat lämpötilalle (Tmax) ja suhteelli- <;; selle kosteudelle (pmax) sekä ala-raja suhteelliselle kosteudelle (pmin), vaihe 20.Initially, the upper limits of the allowable range are set for temperature (Tmax) and relative <;; its relative humidity (pmax) and the lower limit of relative humidity (pmin), step 20.
i « Tämän jälkeen siirrytään jatkuvan tilan toimintaan, joka alkaa siten, että ohja- \i. uslogiikkapiiri lukee laitetilan sisäilman lämpötilan T anturilta 11 (vaihe 21) ja « * 25 vertaa luettua arvoa suurimpaan sallittuun arvoon (vaihe 22). Mikäli todetaan lämpötilan olevan suurempi kuin suurin sallittu arvo, kasvatetaan jäähdytystehoa lämpötilan pudottamiseksi sallitulle alueelle (vaihe 23). Kun lämpötila on pienempi tai yhtäsuuri kuin suurin sallittu arvo, luetaan anturilta 12 saatava ' : suhteellisen kosteuden arvo p (vaihe 24) ja luettua arvoa verrataan suurim- 30 paan sallittuun arvoon (vaihe 25). Mikäli luettu arvo on suurempi kuin suurin sallittu arvo, pienennetään tilaan kohdistettavaa jäähdytystehoa (vaihe 27).i «After this, we switch to continuous mode operation, which starts with control \ i. the logic circuit reads the unit indoor temperature T from sensor 11 (step 21) and «* 25 compares the read value to the maximum allowed value (step 22). If the temperature is found to be greater than the maximum allowable value, the cooling power is increased to reduce the temperature to the allowable range (step 23). When the temperature is less than or equal to the maximum allowable value, read 'from the transducer 12: the relative humidity value p (step 24) and compare the value read to the maximum allowable value (step 25). If the value read is greater than the maximum allowable value, the cooling capacity to be applied to the space is reduced (step 27).
9 *9 *
Mikäli luettu arvo todetaan pienemmäksi (tai yhtäsuureksi) kuin suurin sallittu arvo, testataan seuraavaksi, onko luettu arvo pienempi kuin pienin sallittu arvo (vaihe 26). Mikäli näin on, kasvatetaan tilan jäähdytystehoa, mutta mikäli näin 35 ei ole, palataan alkuun lukemaan uusi lämpötila-arvo.If the read value is found to be less (or equal) than the maximum allowable value, the next step is to test whether the read value is less than the minimum allowable value (step 26). If this is the case, the cooling capacity of the space is increased, but if this is not the case, return to the beginning to read the new temperature value.
104131 6104131 6
Kuviossa 3 on esitetty vuokaavio, joka havainnollistaa ohjauslogiikka-piirin suorittamaa säätöä, kun käytetään pelkästään lämpötilan mittausta.Fig. 3 is a flowchart illustrating the control logic control when using temperature measurement alone.
Säätöä varten määritetään ensin suurin sallittu suhteellinen kosteus ja suurin sallittu lämpötila, jotka laitetilassa voidaan sallia. Asennuspaikan ilmas-5 to-olosuhteiden (absoluuttisen kosteuden minimi ja maksimi, lämpötilan minimi ! ja maksimi) perusteella määritetään tämän jälkeen laitetilan sisäilman minimi- lämpötila esim. Mollier-diagrammin avulla. Näin voidaan asettaa sallitun alueen ylä- ja alarajat lämpötilalle (Tmax ja Tmin), vaihe 30. Lämpötilan alaraja on siis riippuvainen siitä, kuinka suuri suhteellinen kosteus sallitaan. Tämän 10 jälkeen siirrytään jatkuvan tilan toimintaan, joka alkaa sillä, että ohjauslogiikka-piiri lukee anturilta 11 saatavan, laitetilassa vallitsevan lämpötilan T (vaihe 31). Luettua arvoa verrataan asetettuun ylärajaan (vaihe 32). Mikäli vallitseva lämpötila on suurempi kuin suurin sallittu arvo, kasvatetaan tilan jäähdytyste-hoa (vaihe 33). Mikäli näin ei ole, tutkitaan seuraavaksi, onko vallitseva lämpö-15 tila pienempi kuin pienin sallittu arvo (vaihe 34). Mikäli näin on, vähennetään jäähdytystehoa (vaihe 31). Päinvastaisessa tapauksessa jatketaan lukemalla uusi arvo vallitsevalle lämpötilalle. Edellä kuvatulla tavalla lämpötila pyritään " jatkuvasti pitämään sallitulla alueella.For adjustment, the maximum relative humidity and the maximum allowable temperature that can be allowed in the unit are first determined. The minimum indoor air temperature in the enclosure is then determined from the installation site air-5to conditions (minimum and maximum absolute humidity, minimum temperature! And maximum), eg using the Mollier diagram. Thus, the upper and lower limits of the allowable range for temperature (Tmax and Tmin) can be set, step 30. The lower limit of temperature is thus dependent on how high relative humidity is allowed. After this, the continuous mode operation is started, which begins with the control logic circuit reading the temperature T in the device space from the sensor 11 (step 31). The value read is compared to the set upper limit (step 32). If the ambient temperature is greater than the maximum allowable value, the cooling capacity of the space is increased (step 33). If this is not the case, the next step is to determine whether the prevailing thermal state is less than the minimum allowable value (step 34). If this is the case, the cooling power is reduced (step 31). Otherwise, continue reading the new value for the ambient temperature. In the manner described above, the temperature is "continuously maintained within the permissible range.
:. ·ί Pelkällä lämpötila-anturilla ja kuvion 3 mukaisella säätöalgoritmilla 20 varustettu laitteisto on luonnollisestikin taloudellisesti edullisempi vaihtoehto kuin sekä lämpötila-anturilla että kosteusanturilla varustettu laitteisto. Kar-keammasta säädöstä huolimatta se saattaa monesti kuitenkin olla täysin riittävä vaihtoehto. Sekä lämpötila-anturilla että kosteusanturilla varustettu laitteisto tarjoaa puolestaan tarkemman säädön ja sen seurauksena esim.:. · Ί Apparatus with a temperature sensor and a control algorithm 20 as shown in Figure 3 is, of course, a more economical alternative than equipment with both a temperature sensor and a humidity sensor. However, in spite of the stricter regulation, it can often be a sufficient alternative. The equipment with both a temperature sensor and a humidity sensor, in turn, provides more precise control and, as a result, e.g.
25 lisääntyneen luotettavuuden. Jos halutaan tarkkaa säätöä, on käytettävä myös kosteusanturia.25 increased reliability. If a fine adjustment is required, a humidity sensor must also be used.
Keksinnön mukaisen periaatteen toteutukselle on runsaasti erilaisia . vaihtoehtoja, joita kuvataan lyhyesti seuraavassa.There are many different ways of implementing the principle of the invention. options, which are briefly described below.
."· Esim. jäähdytystehon vähennys/kasvatus voidaan hoitaa monella eri 30 tavalla. Koska nämä tavat ovat sinänsä tunnettuja, eivätkä ne liity varsinaiseen : ·: keksinnölliseen ajatukseen, ei niitä kuvata tässä yhteydessä tarkemmin."· For example, reducing / increasing the cooling power can be accomplished in a number of different ways. Because these techniques are known per se and do not relate to the actual: ·: Inventive idea, they will not be described in detail herein.
Ulkokierron puhaltimen säätö voidaan toteuttaa esim. kahdessa tai : :V useammassa tehoportaassa. Esim. kahden nopeuden käyttö saattaa olla : ’1 ‘: käytännössä riittävä vaihtoehto.The external fan control can be carried out, for example, in two or:: V multiple power stages. For example, using two speeds may be: '1': practically a sufficient alternative.
35 Ilma- tai massavirtojen suhteen säätö voidaan toteuttaa vaikuttamalla | 7 104131 molempiin tai vain toiseen virtauksista. Säätö voidaan myös suorittaa esim. kuristamalla ilmavirtoja säätöpelleillä tai vaikuttamalla siimnosaan (kennosto, levypakka tms.) tulevan virtauksen määrään kanavoinnilla.35 Adjustment of air or mass flow rates can be achieved by influencing | 7 104131 either or both of the streams. Adjustment can also be effected, for example, by restricting air flows with control dampers or by influencing the amount of flow to the suction nozzle (honeycomb, plate pack, etc.) by ducts.
Keksinnön mukaista ajatusta voidaan hyödyntää myös kompressori-5 jäähdytyksen yhteydessä. Tällöin voidaan säätö toteuttaa esim. rajoittamalla sitä laitetilan ilmamäärää, joka kulkee höyrystimen läpi, jolloin laitetilaan kohdistuva jäähdytysteho pienenee.The idea of the invention can also be utilized in the cooling of compressor 5. In this case, the adjustment can be effected, for example, by limiting the amount of air in the device space which passes through the evaporator, thereby reducing the cooling capacity of the device space.
Kosteuden ja lämpötilan mittaus voidaan myös toteuttaa hyvin monin eri tavoin. Kosteutta voidaan tunnetusti mitata esim. lämpötilaan perustuen, 10 optisesti, sähköisesti, paine-eroon perustuen, punnitsemalla (materiaalin paino muuttuu kosteusolosuhteiden mukaan) tai mittaamalla fyysisiä muutoksia materiaalissa. Lämpötilaa voidaan mitata esim. nesteen lämpölaajenemiseen perustuen, kiinteän aineen lämpölaajenemiseen perustuen, kapillaari-ilmiöön perustuen, lämpösähköilmiöön perustuen, materiaalin sähkönvastukseen 15 perustuen tai aineen emittoivaan lämpösäteilyyn perustuen. Koska mittausten toteutus ei liity varsinaiseen keksintöön, ei niitä kuvata tarkemmin. Oleellista mittausten osalta on se, että ne voidaan toteuttaa sinänsä tunnetuilla tavoilla ja mittauksiin voidaan valita tunnettuja ja kaupallisesti saatavissa olevia antureita. Eräät mahdolliset kaupallisesti saatavissa olevat anturit ovat Vaisala HMP 35D Y 20 (suhteellisen kosteuden mittaukseen) ja Vaisala DTS12A (lämpötilan mittauk-seen).Humidity and temperature measurement can also be implemented in many different ways. Humidity can be measured, for example, based on temperature, optically, electrically, differential pressure, weighing (the weight of the material varies with moisture conditions) or physical changes in the material. The temperature may be measured, for example, based on the thermal expansion of the liquid, on the basis of the thermal expansion of the solid, on the basis of the capillary effect, on the basis of the thermal electric phenomenon, on the basis of the electrical resistance of the material. Since the implementation of the measurements is not related to the actual invention, they are not described in further detail. What is essential for the measurements is that they can be carried out in a manner known per se and that known and commercially available sensors can be selected for the measurements. Some commercially available sensors are Vaisala HMP 35D Y 20 (for relative humidity measurement) and Vaisala DTS12A (for temperature measurement).
i' γ Vaikka edellä on kuvattu tyypillistä käyttöä, jossa lämpötilaa nostetaan suhteellisen kosteuden noustessa sallitun rajan yli, ei voida poissulkea mah-:Y: dollisuutta käyttää samaa ajatusta päinvastaisessa valvontasuunnassa (eli 25 alentaa lämpötilaa, jos suhteellinen kosteus pienenee liiaksi), jos se ympäristöolosuhteiden ja laitetilaan sijoitettavien laitteiden kannalta on järkevää. Keksinnön mukaista ajatusta voidaan periaatteessa käyttää myös missä tahansa . .·. laite- tms. tilassa, jonka sisäilmalle asetetaan samankaltaiset vaatimukset kuin • t · . ·· sähkö- tai telelaitetilan sisäilmalle, joten käytetty termi laitetila on ymmärrettävä • · 30 tässä mielessä terminä, joka ei rajoitu välttämättä pelkästään sähkö- tai tele-laitetiloihin.i 'γ Although the typical use described above, where the temperature is raised when the relative humidity rises above the allowable limit, it cannot be ruled out: Y: the possibility of using the same idea in the opposite direction (ie 25 lowering the temperature if the relative humidity decreases) and it makes sense for the devices to be placed in the device space. In principle, the idea of the invention can also be used anywhere. . ·. equipment, etc. in a room with indoor air requirements similar to • t ·. ·· Electric or Telecommunication Space for Indoor Air, so the term Device Space is understood • · 30 in this sense, a term that is not necessarily limited to electrical or telecommunications equipment space.
Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten : mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn 35 keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Although the invention has been described above with reference to the examples of the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited thereto but can be modified in many ways within the scope of the 35 inventive ideas set forth in the appended claims.
Claims (6)
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI963492A FI104131B (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Control of indoor air temperature and relative humidity in the unit |
CN 97197704 CN1113591C (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | An equipment cabinet and method for controlling temp. and relative humidity of internal air in such equipment space |
DE19782002T DE19782002T1 (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | A device housing and a method for controlling the temperature and the relative humidity of the indoor air in such a device room |
PCT/FI1997/000511 WO1998010629A2 (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | An equipment cabinet and a method for controlling the temperature and relative humidity of internal air in such an equipment space |
DE19782002A DE19782002B4 (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | A device housing and method for controlling the temperature and relative humidity of indoor air in such an equipment room |
AU41197/97A AU722793B2 (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | An equipment cabinet and a method for controlling the temperature and relative humidity of internal air in such an equipment space |
NZ334499A NZ334499A (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | An equipment cabinet and a method for controlling the temperature and relative humidity of the internal air inside |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI963492 | 1996-09-06 | ||
FI963492A FI104131B (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Control of indoor air temperature and relative humidity in the unit |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI963492A0 FI963492A0 (en) | 1996-09-06 |
FI963492A FI963492A (en) | 1998-03-07 |
FI104131B1 FI104131B1 (en) | 1999-11-15 |
FI104131B true FI104131B (en) | 1999-11-15 |
Family
ID=8546613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI963492A FI104131B (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Control of indoor air temperature and relative humidity in the unit |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1113591C (en) |
AU (1) | AU722793B2 (en) |
DE (2) | DE19782002T1 (en) |
FI (1) | FI104131B (en) |
NZ (1) | NZ334499A (en) |
WO (1) | WO1998010629A2 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20008497U1 (en) * | 2000-05-11 | 2000-08-10 | Pfannenberg Otto Gmbh | Temperature monitoring device, in particular for control cabinets |
US6330152B1 (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-11 | Lockheed Corp | Apparatus facilitating use of cots electronics in harsh environments |
GB0114222D0 (en) * | 2001-06-12 | 2001-08-01 | Pulsar Light Of Cambridge Ltd | Lighting unit with improved cooling |
ITMI20011939A1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-17 | Siemens Inf & Comm Networks | PROCEDURE AND THERMAL CONDITIONING EQUIPMENT OF CABINETS FOR ELECTRONIC EQUIPMENT WITH RELATIVE HUMIDITY CONTROL |
US6788535B2 (en) | 2002-12-12 | 2004-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Outdoor electronic equipment cabinet |
DE102005049211A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Art+Com Ag | Multimedia terminal with a means for stationary outdoor installation |
CN1852648A (en) * | 2006-02-24 | 2006-10-25 | 华为技术有限公司 | Machine-cabinet temperature controlling system, device and method |
US7987023B2 (en) * | 2008-02-20 | 2011-07-26 | Liebert Corporation | Humidity control for multiple unit A/C system installations |
WO2009118127A1 (en) * | 2008-03-22 | 2009-10-01 | Glen Dimplex Deutschland Gmbh | Cooling device, especially for a control cabinet, and method for air-conditioning a control cabinet |
DE102009058163A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Ifg Solar Kg | Method for regulating air-condition of e.g. office room, involves detecting air temperature that influences control of relative air humidity, where control is influenced by estimated value for average insulation value of clothing |
CN107765723A (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 华为技术有限公司 | A kind of humidity control method, device and cavity equipment |
CN107672408A (en) * | 2017-08-24 | 2018-02-09 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | A kind of air conditioning for automobiles demisting automatic regulating system |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH238816A (en) * | 1942-11-11 | 1945-08-31 | Haenni & Cie Ag | Control device for a ventilation device. |
DE7010393U (en) * | 1969-03-20 | 1974-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | VENTILATION DEVICE WITH HEAT EXCHANGER. |
JPS5899205A (en) * | 1981-12-09 | 1983-06-13 | 株式会社日立製作所 | Cooler for enclosed control panel |
DE3811189A1 (en) * | 1988-04-01 | 1989-10-19 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Method for environmental control in electrical switching cabinets |
US5144811A (en) * | 1991-01-10 | 1992-09-08 | Hughes Aircraft Company | Condensation control system for water-cooled electronics |
US5121291A (en) * | 1991-02-13 | 1992-06-09 | Mentor Systems, Inc. | Ventilation system in a portable computer |
GB2254447A (en) * | 1991-05-17 | 1992-10-07 | Norm Pacific Automat Corp | Interior atmosphere control system. |
DE19539348C1 (en) * | 1995-10-23 | 1996-11-14 | Klafs Saunabau | Regulation of ambient conditions within a sauna cabin |
DE19609651C2 (en) * | 1996-03-13 | 1998-01-22 | Loh Kg Rittal Werk | Control cabinet air conditioning device |
-
1996
- 1996-09-06 FI FI963492A patent/FI104131B/en active
-
1997
- 1997-09-02 NZ NZ334499A patent/NZ334499A/en unknown
- 1997-09-02 DE DE19782002T patent/DE19782002T1/en active Pending
- 1997-09-02 AU AU41197/97A patent/AU722793B2/en not_active Ceased
- 1997-09-02 DE DE19782002A patent/DE19782002B4/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-02 CN CN 97197704 patent/CN1113591C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-02 WO PCT/FI1997/000511 patent/WO1998010629A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19782002B4 (en) | 2008-06-05 |
WO1998010629A2 (en) | 1998-03-12 |
NZ334499A (en) | 2000-06-23 |
FI963492A (en) | 1998-03-07 |
FI104131B1 (en) | 1999-11-15 |
CN1113591C (en) | 2003-07-02 |
FI963492A0 (en) | 1996-09-06 |
AU722793B2 (en) | 2000-08-10 |
CN1229570A (en) | 1999-09-22 |
WO1998010629A3 (en) | 1998-04-30 |
DE19782002T1 (en) | 1999-08-05 |
AU4119797A (en) | 1998-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI104131B (en) | Control of indoor air temperature and relative humidity in the unit | |
US8583289B2 (en) | Climate control system for data centers | |
US5934368A (en) | Air-cooled electronic apparatus with condensation prevention | |
KR101723385B1 (en) | Motor housing temperature control system | |
US4333517A (en) | Heat exchange method using natural flow of heat exchange medium | |
US4295342A (en) | Heat exchange method using natural flow of heat exchange medium | |
CN103727650B (en) | Air conditioner and the control method of dehumidifying | |
EP0862031A2 (en) | Heat pump operating in the heating mode refrigerant pressure control | |
EP1089803B1 (en) | Method and device for cool-drying | |
KR880011535A (en) | Air conditioner | |
US20100223941A1 (en) | Air Conditioning System for Low Ambient Cooling | |
CA2633257A1 (en) | System and method for providing dewpoint control in an electrical enclosure | |
CN111342372B (en) | Dehumidification switch board | |
JP4783048B2 (en) | Constant temperature and humidity device | |
CN107894047A (en) | Air conditioner in machine room refrigeration system and its humidity control method | |
US7100385B2 (en) | Thermal management system for electrical enclosures | |
JP2007178247A (en) | Thermostatic type weatherability testing method and weatherability testing machine | |
JP2000046423A (en) | Natural circulation cooling apparatus | |
JP2651328B2 (en) | Method and apparatus for controlling hot gas bypass circuit of refrigeration circuit | |
KR101490545B1 (en) | Climate control in a radio network node | |
KR19990042257A (en) | Cooling / Heating Control Method of Air Conditioner | |
CN215376147U (en) | Ventilation and dehumidification system for intelligent storage cabinet | |
JPS6138382A (en) | Cooling device | |
CN215463166U (en) | Semiconductor dehumidifier for gas analyzer | |
KR100432722B1 (en) | Fan control method for air conditioner |