FR2644228A1 - Air-conditioning plant for computer rooms and the like - Google Patents

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FR2644228A1
FR2644228A1 FR8903255A FR8903255A FR2644228A1 FR 2644228 A1 FR2644228 A1 FR 2644228A1 FR 8903255 A FR8903255 A FR 8903255A FR 8903255 A FR8903255 A FR 8903255A FR 2644228 A1 FR2644228 A1 FR 2644228A1
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FR
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mixing
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Xavier Gerber
Norbert Stephan
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING, AIR-HUMIDIFICATION, VENTILATION, USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/044Systems in which all treatment is given in the central station, i.e. all-air systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING, AIR-HUMIDIFICATION, VENTILATION, USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring

Abstract

The invention relates to an air-conditioning plant for an enclosure with high internal heat energy supplies and particularly a computer centre containing one or more computers in one or more rooms. It is characterised in that it comprises, in combination: means 120 for mixing air taken from the room with new air; selective cooling means 130 connected to the outlet from the said mixing means; variable output blowing means 150 connected to the outlet of the cooling means for introducing air at given temperature and hygrometry, corresponding to a given enthalpy le, into the room; control and regulating means 160 sensitive to the enthalpy lo of the new air and to the enthalpy ls of the air taken back up, as well as to the temperature in the room, on the one hand to control the mixing means so as to obtain a mixture of which the enthalpy is as close as possible to the said given enthalpy, and, on the other hand, to control the blower output as a function of the temperature in the room. <IMAGE>

Description

La présente invention a trait au domaine de la climatisation r et concerne plusplus particulièrement une installation dé climatisation pour des locaux à forts apports calorAfiques intérieurs, notamment des salles informatiques. The present invention relates to the field of air conditioning and r plusplus concerns particularly a de airconditioning for local calorAfiques to strong domestic inputs, including computer rooms.

Un système de climatisation pour salle informatique comprend de façon connue une pluralité d'armoires de climatisation réparties dans la salle et comprenant chacune une batterie froide, par exemple à eau condensée , et un ventilateur de recirculation. An air conditioning system for computer room comprises in known manner a plurality of distributed air-conditioning cabinets in the room and each comprising a cooling coil, for example condensed water, and a circulation fan. Les armoires sont coxandées individuellement en tout ou rien én fonction de la texp*tature de l'atmosphère de la salle. The cabinets are individually coxandées all or nothing depending on the en texp * tature the atmosphere of the room.

L'air à recycler est classiquement prélevé au niveau d'un faux-plafond, tandis que l'air reconditionné est introduit dans la salle à travers un ensemble de grilles prévues dans un faux-plancher. The recycle air is typically bled from a false ceiling, while the recon air is introduced into the room through a set of gates provided in a false floor. Cet air froid, monte par convection en étant réchauffé de façon déterminée par l'apport calorifique des ordinateurs, cet air réchauffé constituant ce qu'on appellera l'atmosphère de la salle. This cold air, rises by convection being warmed so determined by the heat supply of computers, the air warmed up what is called the atmosphere of the room.

Par exemple, pour obtenir dans la salle une atmosphère d'une température de l'ordre de 220C et d'une humidité relative de l'ordre de 55% (ces valeurs , à respecter étroitement, étant préconisées par la constructeurs d'informatique), on souffle à travers les grilles de l'air à environ 140, avec une humidité relative appropriée. For example, to get into the room an atmosphere having a temperature of about 220C and a relative humidity of about 55% (these values ​​to comply closely, as recommended by the computer manufacturers) , is blown through the air grate 140, with an appropriate relative humidity.

Enfin une ventilateur auxiliaire, totalement indépendant des armoires de climatisation, est chargé d'introduire dans la salle un débit d'air neuf essentiellement constant, å travers le faux-plafond. Finally an auxiliary fan, totally independent of air conditioning cabinets, is responsible for introducing the room a fresh essentially constant airflow å through the false ceiling.

Cette technique de climatisation connue, bien qu'ayant fait ses preuves depuis de nombreuses années, est cependant désavantageuse en ce qu'elle fonctionne à plein régime quelle que soit la période de l'année, c'est-à-dire quelles que soient les conditions climatiques extérieures. This technique known air conditioning, although proven for many years, however, is disadvantageous in that it operates at full capacity regardless of the time of year, that is to say whatever the weather conditions outside. Plus précis-ément, les forts apports calorifiques intérieurs, dûs aux machines, sont largement prédominants par rapport aux apports extérieurs, si bien que la quantité de chaleur à évacuer est essentiellement constante sur toute l'année. More accurate-ly, strong internal heat gain, due to machinery, are widely prevalent in relation to external influences, so that the amount of heat to be dissipated is essentially constant throughout the year.

Un second inconvénient de ces systèmes connus réside dans le mode- de commande des diverses armoires de climatisation. A second drawback of these known systems is the control mode- various air-conditioning cabinets. Plus précisément, un processus de commande généralement utilisé consiste à mesurer la température de l'atmosphère de la salle et à commander la batterie froide des diverses armoires en tout ou rien par rapport à cette mesure. Specifically, a control process generally used is to measure the temperature of the atmosphere of the room and control the cooling coil of the various cabinets in all or nothing against this measure. Par exemple, si la température dans la salle s'abaisse en deçà d'un seuil, on arrête la batterie froide d'une armoire. For example, if the temperature in the room falls below a threshold, stop the cooling coil a wardrobe. Àu contraire, si la température s'élève anormalement, on remet en route une batterie froide. To rail contrary, if the temperature rises abnormally, a cold battery is reset road.

L'inconvénient de ce type de régulation réside en ce que la température de l'air introduit dans la salle au niveau du faux-plancher varie de façon sensible en fonction des divers arrêts et remises en route des batteries froides, et ces variations sont indésirables pour les matériels informatiques. The disadvantage of this type of regulation is that the temperature of the air introduced into the room at the raised floor level varies significantly depending on various stops and re-route cooling coils, and these variations are undesirable for computer hardware.

En outre, l'espace situé au-dessous du faux-plancher reçoit les sorties des diverses armoires de climatisation, à des températures qui peuvent être différentes (par exemple 220C pour les armoires qui ne refroidissent pas et 140C pour les armoires qui refroidissent). In addition, the space below the false floor receives the outputs of the various air-conditioning cabinets, at temperatures which may be different (e.g., 220C for cabinets which do not cool and 140C for cabinets that cool). Et dans le cas courant où aucun moyen spécifique n'est prévu pour assurer le mélange de ces différentes sources d'air, il se trouve que la température de l'air introduit varie également largement en fonction de la position des grilles du faux plancher, ce qui est encore indésirable. And in the usual case where no specific means are provided to ensure mixing of these different air sources, it is found that the temperature of the introduced air also varies widely depending on the position of the false floor grids, what is even undesirable.

Un autre inconvénient de la technique connue réside ce que les armoires de climatisation doivent être placées directement dans la salle informatique, ce qui diminue d'autant l'espace disponible pour les ordinateurs et leurs équipements annexes. Another drawback of the known technique is that the air conditioning cabinets must be placed directly in the computer room, which diminishes the space for computers and related equipment.

La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et à proposer une installation de climatisation dont les coûts d'exploitation soient considérablement réduits. The present invention aims to overcome these disadvantages of the prior art and to provide an air conditioning system whose operating costs are significantly reduced.

Un autre objet de la présente invention est d'assurer une climatisation précise et efficace en introduisant de 1'air' -reconditionnE à une température qui ne varie pratiquement pas, que ce soit dans le temps ou dans l'espace, d'une grille d'entrée d'air à l'autre. Another object of the present invention is to provide an accurate and efficient air conditioning by introducing 1'air '-reconditionnE at a temperature which practically does not vary, either in time or in space, of a grid air inlet to the other.

Enfin un objet de l'invention est de proposer une installation qui puisse être placée non pas dans la salle des ordinateurs elle-X8se, mais dans des locaux techniques jouxtant cette salle, ce qui laisse un emplacement disponible axiwal pour-les machines informatiques. Finally an object of the invention to provide a facility that can be placed not in the computer room itself X8se, but in technical areas adjoining this room, leaving an available location for axiwal-computer machines.

Plus précisément, la présente invention est basée tout d'abord sur l'idée consistant à exploiter efficacement la capacité que peut avoir l'air extérieur à assurer lui-même un refroidissement, lorsque les conditions climatiques extérieures sont favorables, pour ainsi réduire autant que possible la consommation énergétique des batteries froides. More specifically, the present invention is based primarily on the idea of ​​efficient use of the capacity that can look outside to ensure himself a cooling, when external climatic conditions are favorable, so to minimize can the energy consumption of cooling coils.

Dans le même temps la présente invention est basée sur la seconde idée, qui consiste à introduire l'air reconditionné dans la salle non pas à débit constant et température variable, comme c'est le cas dans la technique antérieure, mais au contraire à débit variable et température constante. At the same time the present invention is based on the second idea of ​​introducing air repackaged in the not at a constant rate and variable room temperature, as is the case in the prior art, but rather to speed variable and constant temperature.

Les XquiPements informatiques fonctionneront ainsi dans des conditions beaucoup plus favorables. Computer XquiPements and operate in much more favorable conditions.

A cet effet, la présente invention concerne une installation de climatisation pour une enceinte à forts apports calorifiques intérieurs, et notamment un centre informatique contenant dans une ou plusieurs salles un ou plusieurs ordinateurs, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison To this end, the present invention relates to an air conditioning system for an enclosure with high internal heat input, including a data center containing in one or more rooms, one or more computers, characterized in that it comprises in combination
des moyens pour effectuer un mélange entre de l'air repris de la salle et de l'air neuf, means for performing a mix of return air from the room and fresh air,
des moyens de refroidissement sélectif reliés à la sortie desdits moyens mélangeurs, selective cooling means connected to the output of said mixer means,
des moyens de soufflage à débit variable reliés à la sortie des moyens de refroidissement pour introduire dans la salle de l'air à température et hygrométrie déterminées, correspondant à une enthalpie donnée, variable rate blowing means connected to the output of the cooling means for introducing into the air of room temperature and humidity determined, corresponding to a given enthalpy,
des moyens de commande et de régulation sensibles à l'enthalpie de l'air neuf et à l'enthalpie de l'air repris, ainsi qu'à la température dans la salle, -pour d'une part commander les moyens mélangeurs afin d'obtenir un mélange dont l'enthalpie soit la plus proche possible de ladite enthalpie donnée, et pour d'autre part commander le débit de soufflage en fonction de la température dans la salle. command and control means responsive to the enthalpy of the fresh air and the enthalpy of the return air, and the temperature in the room, one hand -to control the mixing means in order to obtain a mixture whose enthalpy is as close as possible to said given enthalpy, and secondly controlling the blowing rate according to the temperature in the room.

Des aspects préférés de l'installation de l'invention sont les suivants Preferred aspects of the installation of the invention are
- elle comprend en outre des moyens d'humidification en liaison avec les moyens de refroidissement. - it further comprises humidification means in association with the cooling means.

- elle comprend en outre des moyens d'aspiration pour reprendre l'air de la salle. - it further comprises suction means for returning to the air of the room.

- les moyens de mélange comprennent un mélangeur 6 deux chambres et trois registres. - the mixing means comprise a mixer 6 two chambers and three registers.

- les moyens de refroidissement comprennent une batterie froide à échangeur air/eau. - the cooling means comprises a cooling coil air / water exchanger.

- les moyens d'humidification - comprennent un humidificateur à ultrasons - the humidifying means - comprise an ultrasonic humidifier
- les .moyens de commande et de régulation agissent pour - .moyens the control and regulating function to
- engendrer un mélange à proportion très dominante d'air repris dans le cas où l'enthalpie de l'air neuf est supérieure à celle de l'air repris, ou - generating a dominant proportion of air mixture taken in the case where the enthalpy of the fresh air is higher than the return air, or
- engendrer un mélange à proportion très dominante d'air neuf dans le cas où ltenthalpie de l'air neuf est comprise entre l'enthalpie donnée et l'enthalpie de l'air repris, ou - generating a very major proportion mixture of fresh air in the case where ltenthalpie fresh air is given between the enthalpy and enthalpy of the return air, or
- engendrer un mélange dont l'enthalpie soit sensiblement égale à l'enthalpie donnée dans le cas où l'enthalpie de l'air neuf est inférieure à ladite enthalpie donnée. - generating a mixture whose enthalpy is substantially equal to the enthalpy given in the case where the enthalpy of the fresh air is lower than said given enthalpy.

- la salle comprend un faux-plancher comportant des grilles d'introduction d'air et un faux-plafond comportant des ouvertures de reprise d'air, des volumes d'entrée et de sortie d'air étant définis respectivement au-dessous du faus-plancher et åu-d4ssus du faux-plafond. - the room comprises a subfloor having air introduction grids and a false ceiling comprising air intake openings, inlet and air outlet volumes being respectively defined below faus -Floor and-d4ssus the false ceiling. Dans ce cas, le débit de soufflage peut être commandé par actionnement de registres incorporés auxdites grilles. In this case, the blowing rate can be controlled by operating registers incorporated to said gates.

- l''installation est prévue sous forme d'armoire dans un local technique jouxtant ladite salle. - the installation is provided as cabinet in a closet adjoining room said.

D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d informez de réalisation préférée de celleci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence au dessinAannexé, sur lequel Other aspects, objects and advantages of the invention will be clear from reading the following detailed description to tell preferred embodiment of the latter, given by way of non-limiting example and with reference to dessinAannexé on which
la figure 1 est une vue en coupe verticale schématique d'une salle informatique équipée d'une installation de climatisation conforme à l'invention, Figure 1 is a schematic vertical sectional view of a computer room equipped with an air conditioning installation according to the invention,
la figure a 'est une vue schématique d'une partie de l'installation de climatisation, the figure is a schematic view of part of the air conditioning system,
la figure 3 est une vue schématique d'une variante de la partie de l'installation de la figure 2, et Figure 3 is a schematic view of a variant of part of the installation of Figure 2, and
les figures 4 à 6 sont des diagrammes température/ hygrométrie illustrant le fonctionnement de l'installation de l'invention dans trois hypothèses différentes. Figures 4 to 6 are diagrams temperature / humidity illustrating the operation of the installation of the invention in three different assumptions.

On indiquera tout d'abord que, d'une figure à l'autre, des éIéments ou parties identiques ou similaires sont désignés par les mêmes numéros de référence. We first show that, from one figure to another, éIéments or identical or similar parts are designated by the same reference numbers.

En référence tout d'abord à la figure 1, on y a représenté un centre informatique comprenant une enceinte 10, ici de forme essentiellement parallélépipédique, délimitant une salle Il à climatiser (il peut s'agir de plusieurs salles), ainsi qu'un local technique pila. Referring first to Figure 1, a computer center there is shown including a housing 10, here essentially rectangular shape, delimiting a room to cool it (it may be several rooms) and a technical room pila.

Un ensemble de machines 12 telles que des ordinateurs, reposent sur un faux plancher 14. Ce dernier comprend, régulièrement réparties à sa surface, des grilles 16 à travers lesquelles de l'air peut être introduit dans la salle (flèches F1), en ayant des caractéristiques de température et d'humidité propres à assurer un environnement de travail correct pour les ordinateurs. 12 a set of machines such as computers, are based on a false floor 14. The latter comprises, regularly distributed on its surface, grids 16 through which air can be introduced into the room (arrows F1), having temperature characteristics and own moisture to ensure proper working environment for computers. Typiquement, les constructeurs d'informatique imposent une température de l'air de l'ordre de 220C et une hygrométrie relative de l'ordre de 55%, ces valeurs devant être respectées à +5%. Typically, computer manufacturers require an air temperature of about 220C and a relative humidity of around 55%, these values ​​must be met to + 5%.

A cet effet, le volume Ve délimité par le fauxplancher 14 et la base lOa de l'enceinte est alimenté en air de façon appropriée (flèche F2), comme on va le voir en détail plus loin. To this end, the volume Ve delimited by the fauxplancher 14 and lOa base of the enclosure is fed with air suitably (arrow F2), as will be seen in detail later.

La salle 11 comprend en outre un faux-plafond 18 qui comporte également un certain nombre de grilles 20 ou autres passages de reprise d'air (flèches F3), et le faux-plafond 18 définit avec le plafond lOb de l'enceinte 10 un autre volume Room 11 further comprises a false ceiling 18 which also comprises a number 20 or other air intake passages grids (arrows F3), and the false ceiling 18 defines lOb with the ceiling of the enclosure 10 a another volume
Vs à partir duquel l'air, après que les ordinateurs lui aient cédé une partie de leur chaleur, est repris (flèche F4) comme on le verra plus loin. Vs from which the air, after the computers have ceded some of their heat, is taken (arrow F4) as discussed below.

Conformément à la présente invention, l'installati de climatisation comprend une ou plusieurs armoires 100 situées dans le local technique ila et destinées à introduire au niveau du faux plancher 14 de l'air ayant les conditions requises pour maintenir l'atmosphère de la salle 11 aux conditions de température et d'humidité préconisées. According to the present invention, the Washroom conditioning includes one or more cabinets 100 located in the technical room ila and for introducing at the raised floor 14 of the air with the conditions required to maintain the atmosphere of the room 11 to the temperature conditions and recommended humidity.

Tout d'abord, l'armoire 100 est alimentée en air recyclé provenant de l'espace Vs par une première gaine 102, ainsi qu'en air extérieur par l'intermédiaire d'une seconde gaine 104, dont l'entrée est située à l'air libre, à l'extérieur du bâtiment 10. Une troisième gaine 106 relie la sortie de l'armoire 100 à l'espace Ve au-dessous du faux plancher. Firstly, the rack 100 is fed with recycled air from the space Vs by a first sheath 102, as well as outdoor air through a second cladding 104, whose input is located outdoors, outside the building 10. a third duct 106 connects the outlet of the cabinet 100 at Ve space below the false floor.

Comme on va le voir en détail plus loin, l'armoire 100 comprend des moyens pour mesurer l'enthalpie de l'air extérieur et de l'air recyclé, et pour utiliser, selon les valeurs mesurées, soit une proportion dominante d'air recyclé, soit une proportion dominante d'air extérieur, soit encore un mélange. As will be seen in detail later, the rack 100 includes means for measuring the enthalpy of the outside air and recirculated air, and to use, based on measured values, a dominant proportion of air recycled or a major proportion of outside air, or a mixture. bien déterminé d'air recyclé et d'air extérieur. definite recirculated air and outside air.

Selon un second aspect essentiel de l'invention, l'armoire 100 est capable, en fonction de la température de l'atmosphère de la salle, de faire varier le débit d'air introduit par les grilles 16, et ceci sans faire varier sa température. According to a second essential aspect of the invention, the rack 100 is able, depending on the temperature of the atmosphere of the room to vary the air flow introduced by the grids 16, and this without varying its temperature.

Maintenant en référence à la figure 2, une armoire 100 conforme à la présente invention comprend un premier ventilateur 110, aspirant l'air contenu dans le volume de reprise Vs, et dont la sortie est reliée à un dispositif de mélange schéatiquerent indiqué en 120. Le dispositif de mélange peut par exemple consister en un mélangeur à trois registres, comprenant une première chambre 121. recevant l'air du ventilateur 100. La chambre 121 communique avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un premier registre 122 et avec une seconde chambre 123 par l'intermédiaire d'un second registre 124. Un troisième registre 125 constitue une entre d'air extérieur ou air neuf vers la seconde chambre 123. Now with reference to Figure 2, a cabinet 100 according to the present invention comprises a first fan 110, sucking the air contained in the recovery volume Vs, and whose output is connected to a mixing device schéatiquerent indicated by 120. the mixing device can for example consist of a mixer in three registers, comprising a first chamber 121. receiving air blower 100. the chamber 121 communicates with the outside via a first register 122 and a second chamber 123 via a second register 124. a third register 125 constitutes between outside air or fresh air to the second chamber 123.

La sortie du mélangeur 120, au niveau de la seconde chambre 123, - est dirigée vers une batterie froide 130, de conception classique, qui est apte à assurer un refroidissement de l'air par l'intermédiaire d'un serpentin 131 alimenté -de façon appropriée en eau refroidie. The output of mixer 120, at the second chamber 123, - is directed to a cooling coil 130, of conventional design, which is capable of ensuring a cooling air via a coil 131 powered -from appropriately chilled water.

Par souci'de simplification, on n'a pas représenté le circuit d'eau de refroidissemènt dans son ensemble. By souci'de simplification, have not been shown the water cooling system as a whole. Il est de type classique, à détente directe ou à condensation. It is conventional, direct expansion or condensation.

La sortie de la batterie froide 130 est reliée à un dispositif d'humidification 140, par exemple un humidificateur à ultrasons de type classique qui ne sera pas décrit en détail. The outlet of the cooling coil 130 is connected to a humidifying device 140, for example a conventional type ultrasonic humidifier which will not be described in detail.

Par ailleurs, l'armoire comprend un second ventilateur 150 pour le soufflage à débit déterminé de l'air traité vers le volume Ve figure 1). In addition, the cabinet includes a second fan 150 for the determined flow blowing the processed air to the volume Ve Figure 1).

L'armoire 100 comprend enfin un dispositif de commande et de régulation'160 qui reçoit les signaux de deux capteurs, schématiquement indiqués en 161 et 162, ces signaux étant représentatifs de l'enthalpie (ou chaleur totale) Io de l'air extérieur et de l'enthalpie Is de l'air prélevé dans la salle 11. Le dispositif 160 commande le fonctionnement des trois registres 122, 124 et 125, des deux ventilateurs 110 et 150, de la batterie froide 130 (en particulier de la température de l'eau de refroidissement) et de l'humidificateur 140. The cabinet 100 finally comprises a control and régulation'160 device which receives the two sensor signals, schematically indicated at 161 and 162, these signals being representative of the enthalpy (or total heat) Io of the outside air and Is the enthalpy of the air taken into the room 11. the device 160 controls the operation of the three registers 122, 124 and 125, of the two fans 110 and 150, the cooling coil 130 (in particular the temperature of the cooling water) and the humidifier 140.

Optionnellement, on peut également prévoir un capteur pour déterminer les valeurs de température et d'humidité de l'air traité introduit dans la salle, pour un contrôle asservi plus fin des diverses parties. Optionally, there may be provided a sensor for determining the temperature and humidity values ​​of the treated air introduced into the room, to a servo finer control of the various parts.

On a illustré sur la figure 3 une variante de réalisation de l'armoire. Is illustrated in Figure 3 an alternative embodiment of the cabinet. On y trouve de la même manière que précédemment le ventilateur de soufflage 150, l'humidificateur 140,la batterie froide 130. La différence réside en ce que l'air recyclé (flèche F4) est appliqué d'une part à l'entrée d'une chambre de mélange unique 123 via un registre 124, et une proportion déterminée de cet air est extraite vers l'extérieur à l'aide d'un ventilateur d'extraction 115, via une gaine 116. It contains the same manner as above the blowing fan 150, the humidifier 140, the cooling coil 130. The difference lies in that the recycled air (arrow F4) is applied firstly to the input a single mixing chamber 123 via a register 124, and a specified proportion of this air is extracted to the outside with an exhaust fan 115 via a sheath 116.

La chambre de mélange 123 est ici encore alimentée en air extérieur par un registre 125. The mixing chamber 123 is again supplied with outdoor air by a register 125.

On va décrire ci-dessous le fonctionnement général de l'installation de climatisation selon l'invention, en référence aux figures-1 et 2. We will describe below the general operation of the air conditioning system according to the invention, with reference to FIGS, 1 and 2.

Le dispositif de commande et de régulation 160, à intervalles réguliers, compare l'enthalpie Io de l'air extérieur d'une part avec celle de l'air recyclé Is, et d'autre part avec une valeur prédéterminée et mémorisée représentative de l'enthalpie Ie que doit avoir l'air traité réintroduit dans la salle. The control and regulating device 160 at regular intervals, compares the enthalpy Io outside air on the one hand with that of the recirculated air Is, and secondly with a predetermined value and representative of the stored Ie enthalpy that must be treated air reintroduced into the room.

Trois cas de figure peuvent se présenter. Three scenarios may occur.

a) Si Io est supérieure à Is, alors il est, sur le plan énergétique, plus intéressant de traiter l'air recyclé que l'air neuf pour obtenir l'air conditionné à réintroduire dans la salle. a) If Io is greater than Is, then it is energetically more advantageous to treat the recirculated air fresh air for the air conditioning to reintroduce into the room. Cela étant, il s'avère en général nécessaire d'assurer un débit minimal d'air neuf. However, it usually proves necessary to ensure a minimum flow of fresh air. Dans ce cas, le registre 124 est ouvert au maximum tandis que le registre 122 et le registre 125 sont dans une position minimale, proche de la fermeture. In this case, the register 124 is opened to the maximum while the register 122 and the register 125 are in a minimum position, near the closure.

La batterie froide 130 refroidit donc un mélange d'air comprenant une proportion très prédominante d'air recyclé. The cooling coil 130 therefore cools an air mixture comprising a very predominant proportion of recirculated air.

Dans ce cas, l'humificateur 140 est en pratique hors de fonctionnement puisque pratiquement aucune eau n'est extraite du circuit d'air. In this case, the humidifier 140 is inoperative in practice since substantially no water is removed from the air circuit.

b) Si Io est comprise entre Ie et Is, alors c'est l'air extérieur qui nécessite l'apport énergétique minimal pour êtrp amené aux conditions requises. b) If Io is between Ie and Is, then this is the outside air, which requires the minimum energy intake for ETRP brought the required conditions. Dans ce cas, les registres 122 et 125 sont ouverts au maximum, tandis que le registre 123 èst entièrement fermé. In this case, the registers 122 and 125 are fully open, while the register 123 is completely closed.

La batterie froide 130 et l'humidificateur 140 agissent en combinaison, sous le contrôle du dispositif 160, pour amener l'air neuf jusqu'aux conditions requisea. The cooling coil 130 and the humidifier 140 in combination act, under the control of the device 160, for supplying fresh air to the terms requisea. Il peut s'agir soit d'un befroidissement non condensant suivi le cas échéant ,d'une humidification, soit encore d'un refroidissement condensant lorsque l'air extérieur est excessiverent chargé en humidité. It can be either a non-condensing befroidissement followed where appropriate, a wetting, or else a cooling condensing when the outside air is excessiverent moisture laden.

c) ai. c) have. Io est inférieure à Ie, alors le dispositif mélangeur 120 est côflandé de manière à établir un mélange dans des proportions données de l'air recyclé et de l'air neuf, de telle sorte que l'enthalpie du mélange soit sensiblement égale à l'enthalpie Ie correspondant aux conditions requises en sortie de l'armoire. Io is less than Ie, then the mixing device 120 is côflandé so as to provide a mixture in given proportions of recirculated air and fresh air, so that the enthalpy of the mixture is substantially equal to the Ie enthalpy corresponding to the requirements output of the cabinet. La batterie froide est alors complètement arrêtée, et seul l'humidificateur 140 est le cas échéant mis en service pour assurer une humidification adiabatique du mélange. The cooling coil is then completely stopped, and only the humidifier 140 is optionally operated to provide adiabatic humidification of the mixture. C'est bien entendu dans ce cas que les économies d'énergie les plus substntielles sont obtenues. It is understood in this case that the most substntielles energy savings are obtained.

Dans le même temps, le dispositif 160 effectue une régulation de débit, de manière à maintenir essentiellement constantes les conditions de l'atmosphère dans la salle 11. At the same time, the device 160 performs a flow control, so as to maintain substantially constant the conditions of the atmosphere in the room 11.

Plus précisément, -la température dans la salle 11 étant mesurée, le dispositif 160 est capable de commander le débit des ventilateurs 110 et 150, en modifiant le cas échéant les paramètres de fonctionnement des unités de traitement 130 et 140, pour Specifically, -the temperature in the room 11 being measured, the device 160 is capable of controlling the fan speed 110 and 150, by modifying the appropriate operating parameters of the processing units 130 and 140, for
i) diminuer le débit au niveau des grilles 16 dés que la température dans la salle tend à baisser, et i) decreasing the flow rate at the grids 16 as soon as the temperature in the room tends to fall, and
ii) accroitre ce débit dès que la température tend à monter. ii) increase this flow when the temperature tends to rise.

Ainsi, conformément à l'invention, l'installation de l'invention stadapte en permanence aux variations d'apports de chaleur dans la salle-ll, sensiblement sans modifier les conditions dans lesquelles travaillent les machines. Thus, according to the invention, the installation of the invention stadapte continuously to changes in heat gains in the ll-room, substantially without changing the working conditions of the machines.

On peut noter que ces variations d'apports seront pour l'essentiel des variations à long terme dues pour l'essentiel aux modifications apportées au parc d'équipement dans la salle 11 (ajout ou retrait d'une machine) ou encore des variations localisées dans le temps (arrêt-de machines poue entretien ou autre). It may be noted that these contributions variations will mainly variations in the long term due mainly to changes in the fleet of equipment in the room 11 (addition or removal of a machine) or localized variations in time (stop-poue of machinery maintenance or other).

Une variante de réalisation de cette régulation de débit peut consister à équiper les diverses grilles 16 de registres appropriés, commandés à distance-par l'unité 160, et de modifier le débit par actionnement desdits registres. An alternative embodiment of the flow control may be to equip the various grids 16 of appropriate registers, remotely controlled, by the unit 160, and change the flow rate by actuating said registers.

Dans le même temps, le ventilateur 150 sera équipé de moyens appropriés pour adapter sa vitesse de rotation aux conditions de pression régnant en aval. At the same time, the fan 150 will be equipped with appropriate means to adapt its speed to the pressure conditions prevailing downstream.

Maintenant en référence aux figures 4 à 6, on va donner ci-dessous trois exemples de fonctionnement de l'installation selon l'invention. Now with reference to Figures 4 to 6 will be given below three examples of operation of the installation according to the invention. Les figures 4 à 6 sont trois diagrammes psychrométriques (température humidité absolue X). Figures 4 to 6 are three psychrometric charts (temperature absolute humidity X).

Dans les trois cas, on suppose que les conditions requises dans la salle sont une température de 220C et une humidité relative de 50%. In all three cases, it is assumed that the conditions in the room are a temperature of 220C and a relative humidity of 50%. Ces conditions sont illustrées par le point A sur les trois diagrammes. These conditions are illustrated by point A on the three charts. On suppose en outre que le débit d'air dans la salle et son échauffement par les machines sont constants dans les trois cas, ce qui permet de déduire les conditions auxquelles l'air doit être introduit au niveau du faux-plancher. further that the air flow is assumed in the room and warm up by the machines are constant in all three cases, which allows to deduce the conditions to which the air must be introduced at the raised floor. En l'espèce, on suppose qu'il faut introduire de l'air à 140C et 82% d'humidité relative (point B). In this case, it is assumed that we must introduce air to 140C and 82% relative humidity (B).

Dans le cas de la figure 4, l'air extérieur est à une température de 100C et présente une humidité relative de 35% (point Cl > . Son enthalpie (droite isoenthalpique D1) est inférieure à celle des conditions recherchées (droite isoenthalpique DB passant par le point B). Dans ce cas, les moyens de commande et de régulation 160 agissent en fonction de ces données pour former à la sortie du mélangeur 120 un mélaJgedont l'enthalpie est sensiblement égale à l'enthalpie au point B. En l'espèce, un mélange d'environ 68% d'air recyclé à partir de la salle et d'environ 32% d'air neuf, dont les conditions sont celles du point M.Les moyens de commande 160 agissent en outre sur les moyens d'humidification 140 pour amener de façon adiabatique la mélange des conditions du point M aux conditions du point B (déplacement MBsur la droite isoenthalpique DB). In the case of Figure 4, the outside air is at a temperature of 100C and has a relative humidity of 35% (Cl item>. The enthalpy (right isoenthalpic D1) is smaller than the desired conditions (isoenthalpic DB line passing by point B). in this case, the control and regulation means 160 act according to these data to form the output of the mixer 120 a mélaJgedont enthalpy is substantially equal to the enthalpy at point B. in the here, a mixture of about 68% of recirculated air from the room and from about 32% fresh air, the conditions are those of the control means 160 m.The not act further on means humidification 140 for supplying adiabatically the mixing conditions of the point M the conditions of point B (the displacement MBsur isoenthalpic right DB).

Dans ce premier cas de figure, on constate qu'aucun refroidissement n'a à Outre apporté par la batterie froide de l'installation, ce qui conduit à des économies substantielles. In the first case, there is no cooling has in addition provided by the cooling coil of the facility, resulting in substantial savings. Ceci correspond au cas c) mentionné plus haut This corresponds to the case c) mentioned above
Dans le cas de la figure 5, les conditions extérieures sont de aOOC et dê 48% d'humidité relative (point C2). In the case of Figure 5, the external conditions are aOOC and 48% relative humidity (point C2).

L'enthalpie de l'air extérieur (droite isoenthalpique D2) étant inférieure b celle de l'air recyclé à partir de la salle (droite isoenthalpique DAX, on utilise avantageusement dans) ce cas 100* d'air neuf, ou une proportion proche de 100%, afin de minimiser le refroidissement à apporter. The enthalpy of the outside air (right isoenthalpic D2) being less than b recirculated air from the room (right isoenthalpic DAX advantageously used in) 100 * this case fresh air, or a proportion close 100%, to minimize cooling to bring.

L'air issu du mélangeur, constitué pour l'essentiel d'air neuf, est tout d'abord refroidi par la batterie froide dans des conditions non condensantes (passage du point C2 au point E), puis est soumis à une humidification adiabatique dans l'humidificateur (passage isoenthalpique du point E au point B). The air from the mixer consisting essentially of fresh air, is first cooled by the cooling coil in non-condensing condition (transition from point C2 at point E) and then subjected to adiabatic humidification the humidifier (isoenthalpic transition from point E to point B).

Ici encore, des économies d'énergie sont obtenues en minimisant, par utilisation au maximum de l'air neuf, l'apport énergétique nécessaire. Again, energy savings are obtained by minimizing, using the most of the fresh air, the necessary energy intake. Cette situation correspond au cas b) décrit plus haut. This situation corresponds to case b) described above.

La figure 6 illustre le cas où l'air extérieur a une température de 300C et une hygrométrie de 27% (point C3). Figure 6 illustrates the case where the outside air has a temperature of 300C and a humidity of 27% (the point C3). Son enthalpie étant supérieure (droite isoenthalpique D3) à celle de l'air recyclé (droite DA), il est ici intéressant d'utiliser un mélange comprenant le maximum d'air recyclé. Its enthalpy is greater (right isoenthalpic D3) than the recycled air (DA right), here it is advantageous to use a mixture comprising a maximum of recycled air.

Cela étant, un débit minimal d'introduction d'air neuf est requis dans la majorité des cas, si bien que le mélangeur 120 va fournir un air dont les conditions sont celles du point A' proche de A. However, a minimum flow rate of introduction of fresh air is required in the majority of cases, so that the mixer 120 will provide an air whose conditions are those of the point A 'close to A.

Cet air est refroidi jusqu'au point B' proche da B, sur la droite isoenthalpique DB, et, selon l'importance de -l'écart entre B' et B et la -précision requise au niveau de l'ambiance dans la salle 11, on jugera utile ou non d'effectuer une humidification adiabatique à l'aide de l'humidificateur 140 pour passer des conditions du point B' à celles du point B. Cette situation a été présentée plus haut sous le paragraphe a). This air is cooled to the point B 'near da B, on the right isoenthalpic DB, and, depending on the size of -l'écart between B' and B and -Precision required at atmosphere level in the room 11, it deems appropriate or not to perform an adiabatic humidification using the humidifier 140 to change the conditions of point B 'to that point B. This was shown above in paragraph a).

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. Of course, the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but the man of the art can apply any variant or modification within the spirit.

En particulier, l'homme de l'art saura remplacer les divers dispositifs décrits concrètement ci-dessus par des dispositifs équivalents. In particular, the skilled person will replace the various devices described above concretely by equivalent devices.

Par ailleurs, l'invention s'applique non seulement à la climatisation de centres informatiques, comme on l'a décrit ci-dessus, mais plus généralement à tout environnement fermé à forts apports calorifiques intérieurs. Moreover, the invention applies not only to the climate computer centers, as described above, but generally any closed environment with high interior heat gain.

Claims (10)

    REVENDICATIONS
  1. 1. Installation de climatisation pour une enceinte à forte apports calorifiques intérieurs, et notamment un centre informatique contenant dans une ou plusieurs salles (11) un ou plusieurs ordinateurs (12), caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison 1. An air conditioning system for an enclosure with high internal heat input, including a data center containing in one or more rooms (11) one or more computers (12), characterized in that it comprises in combination
    des moyens (120) pour effectuer un mélange entre de l'air repris de la salle et de l'air neuf, means (120) for mixing between the return air from the room and fresh air,
    des moyens de refroidissement sélectif (130) reliés à la sortie desdits moyens mélangeurs, selective cooling means (130) connected to the output of said mixer means,
    des doyens de soufflage (150) à. blowing Deans (150). débit variable reliés à la sortie des moyens de refroidissement pour introduire dans la salle de itair à température et hygrométrie déterminées, correspondant à une enthalpie donnée (Ie), variable flow connected to the outlet of the cooling means for introducing into the room itair temperature and humidity determined, corresponding to a given enthalpy (Ie),
    des moyens de commande et de régulation (160) sensibles à l'enthalpie (Io) de l'air neuf et à l'enthalpie (Is) de lSair repris, ainsi qu'à la température dans la salle, pour d'une part commander les moyens mélangeurs afin d'obtenir un mélange dont l'enthalpie soit la plus proche possible de ladite enthalpie donnée, et pour d'autre part commander le débit de soufflage en fonction de la température dans la salle control and regulating means (160) responsive to the enthalpy (Io) of the fresh air and the enthalpy (Is) there is air taken in, and the temperature in the room, for the one hand controlling the mixing means to obtain a mixture whose enthalpy is as close as possible to said given enthalpy, and secondly controlling the blowing rate according to the temperature in the room
  2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée 'en ce qu'elle comprend en outre des moyens d'humidification (140) en liaison avec les moyens de refroidissement (130). 2. Installation according to claim 1, characterized 'in that it further comprises humidification means (140) in association with the cooling means (130).
  3. 3. installation selon l'une des revendications 1 et 2, Oaractrisée -en ce qu'elle comprend en outre des moyens d'aspiration (110) pour reprendre l'air de la salle. 3. Installation according to one of claims 1 and 2, Oaractrisée -en it further comprises suction means (110) for return air from the room.
  4. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée. 4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized. en ce 'que les moyens de mélange (120) comprennent un élangeur à deux chambres (121,123) et trois registres (122,124,125). in 'that the mixing means (120) comprises a mixer in two chambers (121.123), and three registers (122,124,125).
  5. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de refroidissement comprennent une batterie froide à échangeur air/eau. 5. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling means comprises a cooling coil heat exchanger air / water.
  6. 6. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens d'humidification comprennent un humidificateur à ultrasons (140). 6. Installation according to claim 2, characterized in that the humidifying means comprise an ultrasonic humidifier (140).
  7. 7. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de commande et de régulation agissent pour : 7. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the means of control and regulating function to:
    - engendrer un mélange à proportion très dominante d'air repris dans le cas où l'enthalpie (Io) de l'air neuf est supérieure à celle(Is) de l'air repris, ou - generating a dominant proportion of air mixture taken in the case where the enthalpy (Io) of the new air is greater than that (Is) of the return air, or
    - engendrer un mélange à proportion très dominante -dair neuf dans le cas où l'enthalpie (Io) fr l'air neuf est comprise entre l'enthalpie donnée (Ie) et l'enthalpie (Is) de l'air repris, ou - generating a mixture very major proportion -dair nine in the case where the enthalpy (Io) fr fresh air is between the particular enthalpy (Ie) and enthalpy (Is) of the return air, or
    - engendrer un mélange dont l'enthalpie soit sensiblement égale à l'enthalpie donnée (Ie) dans le cas oF l'enthalpie de l'air neuf est inférieure à ladite enthalpie donnée. - generating a mixture whose enthalpy is substantially equal to the particular enthalpy (Ie) in the case oF the enthalpy of the fresh air is lower than said given enthalpy.
  8. 8. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la salle comprend un faux-plancher (14) comportant des grilles (16) d'introduction d'air'et un faux-plafond (18) comportant des ouvertures (20) de reprise d'air, des volumes d'entrée et de sortie d'air (Ve,Vs) étant définis respectivement au-dessous du faux plancher et au-dessus du faux-plafond. 8. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the room comprises a false floor (14) having gates (16) for introducing air'et a false ceiling (18) having openings ( 20) return air, inlet and outlet air volumes (Ve, Vs) being defined below the false floor and above the false ceiling respectively.
  9. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le débit de soufflage est commandé par actionnement de registres incorporés auxdites grilles (16). 9. Installation according to claim 8, characterized in that the blowing rate is controlled by operating registers incorporated to said gates (16).
  10. 10. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est prévue sous forme d'armoire (100) dans un local technique (la) jouxtant ladite salle (11). 10. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided in the form of rack (100) in a technical room (la) adjacent to said room (11).
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