JP2015162097A - 空調制御システム及び空調制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子機器14の排気面14yからでた冷却風Cを電子機器14の吸気面14xに戻す流路24と、流路24に設けられたダンパ17と、冷却風Cの実温度Tcaを測定する温度測定部33と、冷却風Cの実湿度Hcaを測定する湿度測定部32と、実温度Tcaと実湿度Hcaに応じて目標温度r1と目標湿度r2を変更する目標値変更部34と、実温度Tcaと実湿度Hcaの各々の将来の予測値y1、y2とを予測することにより、予測温度y1が目標温度r1に近づき、かつ予測湿度y2が目標湿度r2に近づくようにダンパ17の開度uを制御する制御部30とを有し、目標値変更部34が、実温度Tcaと実湿度Hcaとが互いに逆の方向に増減するように、目標温度r1と目標湿度r2とを設定する空調制御システムによる。
【選択図】図4
Description
本実施形態では、図1及び図2に示したデータセンタ1を以下のようにして制御する。
r2:目標湿度
Tmax0:上限温度
Tmin0:下限温度
Hmax0:上限湿度
Hmin0:下限湿度
また、実温度が各限界値Tmax0、Tmin0に近づきすぎると、実温度がこれらの限界値を超えてしまうおそれがあるので、この例では以下のように限界値Tmax0、Tmin0にマージンを持たせたものを新たな限界値Tmax、Tminとして採用する。
Tmin=Tmin0+mT
但し、mTはマージンを見込んだ正の値であり、この例ではmT=1とする。
Hmin=Hmin0+mH
ここで、mHはマージンを見込んだ正の値であり、この例ではmH=1とする。
・Tmax0=35℃
・Tmin0=10℃
・Hmax0=85%
・Hmin0=10%
・dT=dH=1
・Tmax=Tmax0−dT=34℃
・Tmin=Tmin0+dT=11℃
・Hmax=Hmax0−dH=84%
・Hmin=Hmin0+dH=11%
図10(a)に示すように、実温度Tcaは下限温度Tmin(11℃)に維持されている。このことから、図9のフローチャートに従うことで、冷却風Cの実温度Tcaを下限温度Tminの近傍に維持できることが確認できた。
上記した本実施形態のステップS14(図5参照)においては、状態変数x(k)の次元n、予測モデルの次数nd1、むだ時間dt1、dt2、及び湿度の予測モデルの次数nd2が、n=nd1+dt1+nd2+dt2なる関係を満たすことを説明した。以下に、その理由について説明する。
また、入力uのむだ時間が2秒でkの周期が1秒のときは、次の式(31)のように入力uの値を状態変数の3つ目の要素に記憶し、更に次の周期に4つ目の要素に記憶し、次に1行目と2行目にシフトするように表現できる。
前記排気面から排気された前記冷却風を前記吸気面に戻す流路と、
前記流路に設けられ、開度が調節可能なダンパと、
前記吸気面における前記冷却風の実温度を測定する温度測定部と、
前記吸気面における前記冷却風の実湿度を測定する湿度測定部と、
前記実温度の値に応じて該実温度の目標温度を変更し、かつ、前記実湿度の値に応じて該実湿度の目標湿度を変更する目標値変更部と、
前記実温度の将来の予測温度と、前記実湿度の将来の予測湿度とを予測することにより、前記予測温度が前記目標温度に近づき、かつ前記予測湿度が前記目標湿度に近づくように、前記ダンパの前記開度を制御する制御部とを有し、
前記目標値変更部が、前記実温度と前記実湿度とが互いに逆の方向に増減するように、前記目標温度と前記目標湿度とを設定することを特徴とする空調制御システム。
予め設定された下限温度よりも前記実温度が低い場合には、前記目標温度を前記下限温度に変更し、
予め設定された上限温度よりも前記実温度が高い場合には、前記目標温度を前記上限温度に変更し、
予め設定された下限湿度よりも前記実湿度が低い場合には、前記目標湿度を前記下限湿度に変更し、
予め設定された上限湿度よりも前記実湿度が高い場合には、前記目標湿度を前記上限湿度に変更することを特徴とする付記1又は付記2に記載の空調制御システム。
予め設定された下限温度と上限温度との間に前記実温度がある場合には、前記上限温度よりも前記下限温度に近い温度に前記目標温度を変更することを特徴とする付記1乃至付記3のいずれかに記載の空調制御システム。
前記ダンパの前記開度に基づいて前記予測温度と前記予測湿度とを予測する予測モデルと、
前記実温度と前記実湿度とに基づいて、前記予測温度と前記予測湿度とを補正する補正部と、
補正後の前記予測温度と前記目標温度との差と、補正後の前記予測湿度と前記目標湿度との差とを重み付けしてコストを算出するコスト関数と、
現在から将来にわたる所定の範囲について、予め設定した制約条件を満たし、かつ前記コストを最小にする操作量を算出する最適化部とを有することを特徴とする付記5に記載の空調制御システム。
湿度測定部が、前記冷却風の実湿度を測定する処理と、
目標値変更部が、前記実温度の値に応じて該実温度の目標温度を変更し、かつ、前記実湿度の値に応じて該実湿度の目標湿度を変更する処理と、
制御部が、前記実温度の将来の予測温度と、前記実湿度の将来の予測湿度とを予測することにより、前記予測温度が前記目標温度に近づき、かつ前記予測湿度が前記目標湿度に近づくように、前記電子機器の排気面から排気された前記冷却風を前記吸気面に戻す流路に設けられたダンパの開度を調節する処理とを有し、
前記目標温度と前記目標湿度とを変更する処理において、前記目標値変更部が、前記実温度と前記実湿度とが互いに逆の方向に増減するように、前記目標温度と前記目標湿度とを設定することを特徴とする空調制御方法。
予め設定された下限温度よりも前記実温度が低い場合には、前記目標温度を前記下限温度に変更し、
予め設定された上限温度よりも前記実温度が高い場合には、前記目標温度を前記上限温度に変更し、
予め設定された下限湿度よりも前記実湿度が低い場合には、前記目標湿度を前記下限湿度に変更し、
予め設定された上限湿度よりも前記実湿度が高い場合には、前記目標湿度を前記上限湿度に変更することを特徴とする付記7又は付記8に記載の空調制御方法。
Claims (5)
- 冷却風を吸気する吸気面と、前記冷却風を排気する排気面とを備えた電子機器と、
前記排気面から排気された前記冷却風を前記吸気面に戻す流路と、
前記流路に設けられ、開度が調節可能なダンパと、
前記吸気面における前記冷却風の実温度を測定する温度測定部と、
前記吸気面における前記冷却風の実湿度を測定する湿度測定部と、
前記実温度の値に応じて該実温度の目標温度を変更し、かつ、前記実湿度の値に応じて該実湿度の目標湿度を変更する目標値変更部と、
前記実温度の将来の予測温度と、前記実湿度の将来の予測湿度とを予測することにより、前記予測温度が前記目標温度に近づき、かつ前記予測湿度が前記目標湿度に近づくように、前記ダンパの前記開度を制御する制御部とを有し、
前記目標値変更部が、前記実温度と前記実湿度とが互いに逆の方向に増減するように、前記目標温度と前記目標湿度とを設定することを特徴とする空調制御システム。 - 前記目標値変更部は、前記目標温度と前記目標湿度の各々を互いに逆の増減方向に変更することを特徴とする請求項1に記載の空調制御システム。
- 前記目標値変更部は、
予め設定された下限温度よりも前記実温度が低い場合には、前記目標温度を前記下限温度に変更し、
予め設定された上限温度よりも前記実温度が高い場合には、前記目標温度を前記上限温度に変更し、
予め設定された下限湿度よりも前記実湿度が低い場合には、前記目標湿度を前記下限湿度に変更し、
予め設定された上限湿度よりも前記実湿度が高い場合には、前記目標湿度を前記上限湿度に変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の空調制御システム。 - 前記目標値変更部は、
予め設定された下限温度と上限温度との間に前記実温度がある場合には、前記上限温度よりも前記下限温度に近い温度に前記目標温度を変更することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の空調制御システム。 - 温度測定部が、電子機器の吸気面から吸気される冷却風の実温度を測定する処理と、
湿度測定部が、前記冷却風の実湿度を測定する処理と、
目標値変更部が、前記実温度の値に応じて該実温度の目標温度を変更し、かつ、前記実湿度の値に応じて該実湿度の目標湿度を変更する処理と、
制御部が、前記実温度の将来の予測温度と、前記実湿度の将来の予測湿度とを予測することにより、前記予測温度が前記目標温度に近づき、かつ前記予測湿度が前記目標湿度に近づくように、前記電子機器の排気面から排気された前記冷却風を前記吸気面に戻す流路に設けられたダンパの開度を調節する処理とを有し、
前記目標温度と前記目標湿度とを変更する処理において、前記目標値変更部が、前記実温度と前記実湿度とが互いに逆の方向に増減するように、前記目標温度と前記目標湿度とを設定することを特徴とする空調制御方法。
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