KR20190028207A

KR20190028207A - 데이터센터 공기조화시스템 제어방법

Info

Publication number: KR20190028207A
Application number: KR1020170115381A
Authority: KR
Inventors: 장대인
Original assignee: 장대인
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2019-03-18
Also published as: KR101995121B1

Abstract

본 발명은 선택적으로 접철되어 통로를 개방하는 가동식 필터로 인해 정압손실을 줄여 서버 내 기류의 압력 불균형이 발생하지 않아 핫스팟(Hot spot)을 예방할 수 있고, 원활한 배기를 위한 배기덕트 및 팬 등이 필요하지 않고, 기류순환을 위해 공조기 이외에 설비가 없기 때문에 공기조화시스템이 간소화되며, 서버룸과 분리된 공간에서 유지보수가 가능하여, 유지관리가 간편하며 비용 절감되는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법을 제공한다.

Description

데이터센터 공기조화시스템 제어방법{Data center air conditioning system control method}

본 발명은 데이터센터 공기조화시스템 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기 및 환기가 유동하는 혼합통로 상에 선택적으로 접철되어 통로를 개방하는 가동식 필터를 구비하여, 정압손실을 줄이고 서버룸 내부 기류의 압력 불균형을 해소하여, 핫스팟(Hot spot region)을 예방할 수 있는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법에 관한 것입니다.

일반적으로 데이터센터는 기업 및 개인에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나, 고객의 설비를 유치하여 유지, 보수 등의 서비스를 제공하며, 이러한 데이터센터는 보통 통신기기를 포함하는 데이터 서버 및 데이터베이스를 탑재한 랙 복수개가 열을 이루어 설치되어 있으며, 작업자가 작업할 수 있는 작업공간을 포함하고 있다.

한편, 상기한 서버랙을 포함하는 기기는 고온에서 작동이 원활하지 않으며, 또한 작동 중에 열이 발생하기 때문에, 상기 데이터센터는 이를 냉각시키기 위한 냉각장치가 필요로 한다. 나아가, 상기 데이터센터는 전자부품이나 회로의 경우 습기가 많으면 누전의 위험이 있고, 습기가 너무 적은 경우에는 정전기 발생 및 스파크 등에 의한 화재나 전자부품 파손 등의 문제가 발생할 우려가 높다.

때문에, 데이터센터는 냉각 및 항온항습을 위한 공기조화장치가 설치되며, 이러한 기술의 예로 대한민국 등록특허공보 제10-0478755호, 제10-1103394호, 제10-2010-0013312호 등에는 전산실 및 랙에 설치하는 다양한 공기조화장치에 대한 기술이 공개된 바 있다.

그런데 종래의 기술은 데이터센터를 항온항습을 유지하도록 하기 위해 외기를 인입하여 외기를 지정온도로 냉각 또는 히팅하여 직접 공급하거나, 외기와 환기를 서로 혼합하여 급기로 제공하였다.

하지만, 외기를 급기로 전환하여 서버룸에 직접 도입하게 되면, 외기에 포함된 먼지 등의 이물질이 그대로 서버룸에 인입되어, 서버 등의 장비에 먼지 등이 누적되어 장비의 과부하를 초래하였다.

이를 방지하기 종래에는 먼지 등의 이물질을 필터링하는 필터를 외기 및 환기가 통과하는 통로 상에 배치하였으나, 상기 필터에 의해 정압손실이 발생함은 물론, 정압손실을 보상하기 위해 높은 정압 공급으로 실내에서 공기 압력 불균형이 발생하여, 특정 지점만 온도가 상대적으로 높은 핫스팟이 발생하는 문제가 발생하였으며, 상기 핫스팟을 해소하기 위해 추가적으로 공기량과 압력증가로 더 많은 동력 사용과 공기누설이 수반되는 문제점이 있었다.

본 발명은 선택적으로 접철되어 통로를 개방하는 가동식 필터로 인해 정압손실을 줄여 서버 내 기류의 압력 불균형이 발생하지 않아 핫스팟(Hot spot)을 예방할 수 있고, 원활한 배기를 위한 배기덕트 및 팬 등이 필요하지 않고, 기류순환을 위해 공조기 이외에 설비가 없기 때문에 공기조화시스템이 간소화되며, 서버룸과 분리된 공간에서 유지보수가 가능하여, 유지관리가 간편하며 비용 절감되는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 데이터센터 공기조화시스템 제어방법은 서버룸에서 유입한 환기 및 외부에서 유입한 외기를 급기로 전환하여 서버룸으로 공급하는데, 선택적으로 접철되어 통로를 개방하는 가동식 필터를 포함하고, 상기 서버룸의 상부에 위치하고 상대적으로 더운 공기가 유동하는 열기통로와, 상기 서버룸의 하부에 위치하고 상대적으로 찬 공기가 유동하는 냉복도의 경계선상에 전산실 환경 감시모듈이 구비된 공기조화시스템과, 급기가 유동하는 급기통로에 구비되어, 서버룸으로 공급되는 급기의 온도, 습도를 측정하는 급기온습도센서와, 외기가 유동하는 외기통로에 구비되어, 외부에서 유입되는 외기의 온도, 습도를 측정하는 외기온습도센서와, 환기가 유동하는 환기통로에 구비되어, 서버룸에서 유입되는 환기의 온도, 습도를 측정하는 환기온습도센서, 및 상기 급기온습도센서, 외기온습도센서, 환기온습도센서에서 제공되는 측정값을 바탕으로 상기 공기조화시스템을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계와, 상기 외기온습도센서, 환기온습도센서 및 급기온습도센서로 각각 외기, 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부로 제공하는 단계와, 상기 제어부가 제공된 외기 및 환기의 온도, 습도를 바탕으로 외기 엔탈피 및 환기의 엔탈피를 산출하는 단계와, 상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 순환모드, 외기모드, 혼합모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 공기조화시스템을 제어하는 단계와, 상기 전산실 환경 감시모듈로 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 측정하는 단계, 및 상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계를 포함한다.

이때 본 발명에 따른 상기 전산실 환경 감시모듈은 상기 서버룸의 열기통로와, 냉복도 경계선상에 수직으로 고정되어, 상, 하로 통하는 기류에게 통로를 제공하는 cold-hot 기류 통로와, 상기 cold-hot 기류 통로의 내부에 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로 내의 기류 방향을 감지하는 기류방향센서와, 상기 cold-hot 기류 통로의 내부에 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로를 통과하는 기류의 차압을 측정하는 차압센서와, 상기 서버룸의 열기통로와, 냉복도 및 cold-hot 기류 통로 상, 하부에 각각 구비되어, 상기 열기통로와, 냉복도 및 cold-hot 기류 통로 상, 하부 온도를 각각 측정하는 복수 개의 온도센서를 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법은 상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계에서 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력 차이는 없지만, 상기 열기통로와 냉복도 간의 온도차가 설정 온도차 범위를 벗어난 경우, 상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같으면, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같으면, 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같은 경우, 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법은 상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계에서 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력차이가 없지만, 상기 열기통로와 냉복도 간의 온도차가 설정 온도차 범위 이내인 경우, 상기 차압센서의 측정값이 0과 같으면, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 차압센서의 측정값이 0보다 크고, 상기 기류방향센서로 감지된 기류가 하강이면 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 차압센서의 측정값이 0보다 크고, 상기 기류방향센서로 감지된 기류가 상승이면 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어하는 단계를 포함한다.

더불어 본 발명에 따른 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법은 상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계에서 운전자가 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력을 수동으로 조정하는 경우, 상기 기류방향센서로 감지된 기류가 풍향이 하강인 경우 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 차압센서에 의해 측정된 압력값이 조정 압력값과 같고, 기류가 상승이면 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 차압센서에 의해 측정된 압력값이 조정 압력값 보다 낮고, 기류가 상승이면 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와, 상기 차압센서에 의해 측정된 압력값이 조정 압력값 보다 높고, 기류가 상승이면 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어하는 단계를 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 상기 공기조화시스템은 서버가 포함된 다수의 서버랙이 내부에 일정한 간격으로 배치된 서버룸과, 상기 서버룸의 상부 일측과 연통하게 연결되어, 서버룸에서 유출되는 환기에게 통로를 제공하는 환기통로와, 상기 서버룸의 상부 타측에서 외부와 연통하게 연결되어, 서버룸의 환기가 외부로 배기되도록 통로를 제공하는 배기통로와, 상기 환기통로의 상측에서 외부와 연통하게 연결되어, 외부에서 유입되는 외기에 통로를 제공하는 외기통로와, 상기 환기통로 및 외기통로와 연결되어, 상기 서버룸 및 외부에서 유입된 환기 및 외기에게 통로를 제공하면서 선택적으로 환기와 외기를 혼합하는 혼합통로와, 상기 서버룸의 일측 하부와 상기 혼합통로 사이에 연통하게 연결되어, 상기 혼합통로를 통과한 후, 상기 서버룸으로 유출되는 급기에 통로를 제공하는 급기통로와, 상기 급기통로에 구비되어, 서버룸으로 공급되는 급기를 저속으로 감속하여 유출하는 송풍기모듈을 포함한다.

이때 본 발명에 따른 상기 송풍기모듈은 상기 급기통로를 유동하는 급기를 서버룸으로 송풍하는 급기팬과, 상기 급기팬와 거리를 두고 배치되어, 상기 급기팬에 의해 송풍되는 급기를 단위면적당 균일하게 분포시켜 1m/s ~ 1.8m/s 저속의 기류로 감속하는 기류 안정 정류격자를 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 상기 외기통로 중 외부와 근접하는 공간에 구비되어, 선택적인 개폐로 외기의 유입을 제어하는 제1댐퍼와, 상기 환기통로 중 서버룸과의 경계상에 구비되어, 선택적인 개폐로 환기의 유입을 제어하는 제2댐퍼와, 상기 환기통로의 내부에 구비되어, 서버룸에서 유입된 환기에 선택적으로 미스트를 분사하는 미스트노즐과, 상기 배기통로 중 외부와 근접하는 공간에 구비되어, 선택적인 개폐로 환기의 유출을 제어하는 제3댐퍼와, 상기 급기통로의 내부에 구비되어, 상기 급기통로를 따라 이동하는 급기를 선택적으로 냉각하는 저정압냉각코일을 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어하는 단계에서, 측정된 급기의 온도 및 습도가 기 설정 범위 내에 있고, 환기 엔탈피가 외기의 엔탈피에 비해 높을 경우, 상기 제어부가 순환모드를 선택하여 외기통로의 제1댐퍼를 폐쇄하여 외기의 유입를 차단하고, 환기통로의 제2댐퍼를 개방하여 서버룸에서 환기가 유입되도록 하며, 배기통로의 제3댐퍼를 폐쇄하여 서버룸에서 배기가 차단되도록 제어할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어하는 단계에서, 측정된 급기의 온도 및 습도가 기 설정 범위 내에 있고, 환기 엔탈피가 외기의 엔탈피보다 높으면서 외기만으로 급기의 온도 제어를 하지 못할 경우, 상기 제어부가 외기모드를 선택하여 외기통로의 제1댐퍼를 개방하여 외기를 유입하고, 환기통로의 제2댐퍼를 폐쇄하여 환기의 유입을 차단하며, 배기통로의 제3댐퍼를 개방하여 서버룸에서 배기가 이루어지도록 제어할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어하는 단계에서, 외기 엔탈피가 환기 엔탈피보다 낮아 외기만으로 급기의 온도 제어 급기의 습도가 설정 범위보다 낮게 유지될 경우, 상기 제어부가 혼합모드를 선택하여 외기통로의 제1댐퍼를 개방하여 외기를 유입하고, 환기통로의 제2댐퍼도 개방하여 환기를 유입하며, 배기통로의 제3댐퍼도 개방하여 서버룸에서 배기가 이루어지고, 급기의 습도에 따라 환기통로를 통과하는 환기에 미스트를 분사하여 설정된 습도를 유지하는 급기가 공급되도록 제어할 수 있다.

본 발명 데이터센터 공기조화시스템 제어방법의 일 실시에 따른 효과는 다음과 같다.

첫째, 선택적으로 접철되어 통로를 개방하는 가동식 필터로 인해 정압손실을 줄여 서버 내 기류의 압력 불균형이 발생하지 않아 핫스팟(Hot spot)을 예방할 수 있는 효과를 가진다

둘째, 원활한 배기를 위한 배기덕트 및 팬 등이 필요하지 않고, 기류순환을 위해 공조기 이외에 설비가 없기 때문에 공기조화시스템이 간소화되며, 서버룸과 분리된 공간에서 유지보수가 가능하여, 유지관리가 간편하며 비용 절감되는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터센터 공기조화시스템의 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부와 구성요소 간의 연결상태를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍기모듈의 구성을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전산실 환경 감시모듈을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 순환모드를 실시할 시 기류의 흐름을 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기모드 실시할 시 기류의 흐름을 보인 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합모드 실시할 시 기류의 흐름을 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 외기 및 환기가 유동하는 혼합통로 상에 선택적으로 전개되는 가동식 필터를 구비하여, 정압손실을 줄이고 서버룸 내부 기류의 압력 불균형을 해소하여, 핫스팟(Hot spot region)을 예방할 수 있는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조한 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터센터 공기조화시스템은 서버가 포함된 다수의 서버랙(Server-rack)이 내부에 일정한 간격으로 배치된 서버룸(10)을 제공하는데, 상기 서버룸(10)의 벽체는 탄력강도, 단열, 보온, 흡음성이 최대가 되도록, 보온 및 단열재를 내장하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 서버룸(10)의 내부에는 상기 서버랙에서 방출하는 열기로 상대적으로 더운 공기가 유동하는 열기통로가 상기 서버룸(10)의 상부에 위치하고, 상기 서버랙으로 공급되는 상대적으로 찬 공기가 유동하는 냉복도가 상기 서버룸의 하부에 위치한다.

상기 서버룸(10)의 상부 일측은 환기통로(110)와 연통하게 연결되어, 상기 서버룸(10)에서 유출되는 환기에게 통로를 제공한다.

이때 상기 환기통로(110) 중 서버룸(10)과의 경계상에는 제2댐퍼(111)가 구비되는데, 상기 제2댐퍼(111)는 통과풍속이 최대 10m/s 이하로 풍속에 의해 진동 및 소음이 발생하지 않아야 하고, 시스템의 운전모드 및 급기의 온도에 따라 선택적인 비례 개폐되어 환기의 유입이 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2댐퍼(111)에는 온도차단장치가 구비되어, 해당 감지온도에 대응하여 자동폐쇄 제어가 가능하다.

그리고 상기 환기통로(110)의 내부에는 미스트노즐(112)이 구비되는데, 상기미스트노즐(112)은 상기 서버룸(10)에서 유입된 환기에 선택적으로 미스트를 분사하여, 환기의 1차 냉각 및 가습이 이루어진다.

따라서 상기 미스트노즐(112)의 구동은 시스템의 운전모드 및 급기의 온도와 습도에 대응하여 제어부(도시하지 않음)의 제어로 구동하게 된다.

더불어 상기 서버룸(10)의 상부 타측은 배기통로(120)가 외부와 연통하게 연결되어, 상기 서버룸(10)의 환기가 외부로 유출되어 배기되도록 통로를 제공한다.

이때 상기 배기통로(120) 중 외부와 근접하는 공간에는 제3댐퍼(121)가 구비되는데, 상기 제3댐퍼(121)도 통과풍속이 최대 10m/s 이하로 풍속에 의해 진동 및 소음이 발생하지 않아야 하고, 시스템의 운전모드에 따라 선택적인 비례 개폐되어 배기의 유출이 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제3댐퍼(121)에는 온도차단장치가 구비되어, 해당 감지온도에 대응하여 자동폐쇄 제어가 가능하다.

그리고 상기 환기통로(110)의 상측에는 외부와 연통하는 외기통로(130)가 구비되는데, 상기 외기통로(130)는 외부에서 유입되는 외기에게 통로를 제공한다.

이때 상기 외기통로(130) 중 외부와 근접하는 공간에는 제1댐퍼(131)가 구비되는데, 상기 제1댐퍼(131) 역시, 통과풍속이 최대 10m/s 이하로 풍속에 의해 진동 및 소음이 발생하지 않아야 하고, 시스템의 운전모드에 따라 선택적인 비례 개폐되어 외기의 유입이 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1댐퍼(131)에는 온도차단장치가 구비되어, 해당 감지온도에 대응하여 자동폐쇄 제어가 가능하다.

그리고 상기 외기통로(130) 중 외부와의 경계상에는 프리필터(132)를 구비하여, 상기 외기통로(130)로 유입되는 외기에서 먼지와 같은 이물질을 1차 필터링한다.

더불어 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터센터 공기조화시스템은 혼합통로(140)가 포함되는데, 상기 혼합통로(140)는 상기 환기통로(110) 및 외기통로(130)와 연결되어, 상기 서버룸(10) 및 외부에서 유입된 환기 및 외기에게 통로를 제공하면서 선택적으로 환기와 외기가 서로 혼합되도록 한다.

여기서 상기 혼합통로(140) 중 환기통로(110)와 연결된 곳은 파티션이 구비되어, 상기 환기통로(110)를 통해 유입된 환기가 바로 혼합통로(140)의 출구로 유동하지 않고 우회하여 외기가 유입되는 통로를 통과하도록 하여, 환기와 외기의 혼합은 별도의 수단에 의해 혼합되는 것이 아니고, 상기 환기통로(110)의 제2댐퍼(111)와 외기통로(130)의 제1댐퍼(131) 동시 개방으로 환기 및 외기가 모두 혼합통로(140)로 유입되면서 환기가 외기로 합류하여 자연적으로 혼합이 이루어진다.

따라서 환기와 외기의 혼합비율은 상기 환기통로(110)의 제2댐퍼(111)와 외기통로(130)의 제1댐퍼(131)의 개도 정도에 의해 제어된다.

그리고 상기 혼합통로(140) 내부 출구측에는 가동식 필터(160)가 구비되는데, 도 2를 참조한 상기 가동식 필터(160)는 상기 혼합통로(140)로 외기가 유입되면 선택적으로 전개되어 상기 혼합통로(140)를 통과하는 외기에서 미세먼지 등과 같은 이물질을 필터링 한다.

이때 상기 가동식 필터(160)는 미세먼지 등과 같은 이물질을 필터링하는 필터(161)를 구비하고, 상기 필터(161)의 상부는 힌지축(162)으로 상기 혼합통로(140) 일측면에 회전 가능하게 고정되고, 상기 필터(161)의 하부는 상기 혼합통로(140)의 출구 주변에 설치된 레일(163)을 따라 이동 가능하게 구비되어, 상기 혼합통로(140)로 유입된 외기에서 미세먼지 등과 같은 이물질을 제거하고, 상기 필터(161)의 상부가 힌지축(162)을 축으로 회전하면, 필터(161)가 하부가 레일(163)을 따라 이동하여 상기 혼합통로(140)의 출구에서 전개된다.

따라서 상기 필터(161)는 환기 유입 또는 외기의 유입 또는 환기 및 외기의 혼합 유입에 따라 전개되거나, 출구가 개방되도록 접혀지는데, 미세먼지 등과 같은 이물질을 필터링 하기 위한 것으로, 외기 단일 유입 또는 환기 및 외기의 혼합 유입 시에만 상기 혼합통로(140)에서 전개되는 것이 바람직하고, 상기 필터(161)의 전개로 상기 혼합통로(140)를 따라 이동하는 외기는 단일 출구에 전개된 상기 필터(161)에 의해 미세먼지 등과 같은 이물질을 제거되고, 상기 혼합통로(140)를 통과한 환기 및 외기는 급기로 전환되어 출구를 통해 급기통로(150)로 유출된다.

그리고 상기 가동식 필터(160)는 환기만을 상기 혼합통로(140)로 유입할 시에는 상기 혼합통로(140)의 출구가 개방되도록 상기 혼합통로(140)의 내벽측으로 접혀져 환기가 바로 상기 혼합통로(140)의 출구를 통과하도록 하여 정압손실을 줄인다.

또한, 상기 급기통로(150)는 상기 서버룸(10)의 일측 하부와 상기 혼합통로(140) 사이에 연통하게 연결되어, 상기 혼합통로(140)를 통과한 후, 상기 서버룸(10)로 유출되는 급기에게 통로를 제공한다.

이때 상기 급기통로(150)의 내부에는 저정압냉각코일(151)이 구비되는데, 상기 저정압냉각코일(151)은 오발형상의 오발코일로 이루어질 수 있다. 상기 저정압냉각코일(151)은 상기 급기통로(150)를 따라 이동하는 급기를 선택적으로 냉각하는 기설정 급기의 온도에 대응하는 온도로 냉각하는 것으로, 상기 저정압냉각코일(151)의 냉각핀을 유동하는 냉매로는 냉수를 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터센터 공기조화시스템은 도 3에 도시한 바와 같이 상기 급기통로(150)에 송풍기모듈(170)을 구비하여, 상기 서버룸(10)로 유출되는 급기를 3m/s 이하인 안정적이고 균일한 기류로 변환하여 유출한다.

이때 상기 송풍기모듈(170)은 벤츄리 효과(Venturi effect)를 이용한 것으로, 상기 급기통로(150)를 유동하는 급기를 서버룸(10)으로 송풍하는 급기팬(171)을 포함하고, 상기 급기팬(171)과 거리를 두고 기류 안정 정류격자(172)를 배치하여, 상기 급기팬(171)에 의해 송풍되는 급기가 기류 안정 정류격자(172)에 통과하면서 단위면적당 균일하게 분포되고, 직경이 작은 격자를 통과하는 급기가 단위면적당 균일하게 분포되면서 급기의 압력이 상대적으로 감소되어 3m/s 이하의 안정적이면서 균일한 기류로 변환되어 송풍된다.

여기서 상기 기류 안정 정류격자(172)의 격자 형상이 다각형으로 형성되나, 가장 이상적인 형상은 육각형으로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 서버룸(10)의 상부에는 상대적으로 더운 공기가 유동하는 열기통로가 위치하는데, 상기 열기통로는 서버랙에서 방출되는 열기 및 서버랙을 통과한 상대적으로 더운 공기가 유동하고, 상기 서버룸(10)의 하부에는 냉복도가 위치하는데, 상기 냉복도는 서버룸(10)의 공기 중 상대적으로 찬 공기가 유동하는 곳으로, 상기 열기통로와 냉복도의 경계선상에는 전산 환경 감시모듈(180)이 배치되어, 상기 전산실 환경 감시모듈(180)에서 감지된 열기통로와 냉복도 간의 기류 및 온도를 토대로 상기 급기팬(171)의 풍속을 제어한다.

이때, 도 4를 참조한 상기 전산실 환경 감시모듈(180)은 상기 서버룸(20)의 열기통로와 냉복도 경계선상에 관상의 튜브로 이루어진 cold-hot 기류 통로(181)가 수직으로 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로(181)가 상(열기통로), 하(냉복도)로 통하는 기류의 통로를 제공한다.

그리고 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 내부에는 기류방향센서(182) 및 차압센서(183)가 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로(181) 내부를 통과하는 기류 방향을 감지하면서, 상기 cold-hot 기류 통로를 통과하는 기류의 방향 및 차압을 측정한다.

또한, 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 내부 상, 하측에는 각각 온도센서(184, 185)가 구비되고, 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 주변 열기통로와 냉복도에도 각각 온도센서(186, 187)가 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 내부 상측 온도 및 내부 하측 온도를 측정하면서 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 주변 열기통로 온도 및 냉복도 온도를 측정하여, 상기 전산실 환경 감시모듈(180)에 감지 측정된 기류의 방향, 차압, cold-hot 기류 통로(181)의 내부 상, 하측 및 열기통로, 냉복도 온도 각각은 제어부(도시하지 않음)로 인가되어, 상기 제어부에서 상기 냉복도가 일정한 온도를 유지하도록 상기 송풍기모듈(170)의 급기팬(171) 풍속을 증감시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 데이터센터 공기조화장치의 제어방법은 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피의 비교에 의해 운전모드가 다르게 실시되는데, 서버룸(10)에서 유입한 환기 및 외부에서 유입한 외기를 급기로 전환하여 서버룸(10)으로 공급하는 공기조화시스템과, 급기가 유동하는 급기통로(150)에 구비되어, 서버룸(10)으로 공급되는 급기의 온도, 습도를 측정하는 급기온습도센서(201)와, 외기가 유동하는 외기통로(130)에 구비되어, 외부에서 유입되는 외기의 온도, 습도를 측정하는 외기온습도센서(202)와, 환기가 유동하는 환기통로(110)에 구비되어, 서버룸(10)에서 유입되는 환기의 온도, 습도를 측정하는 환기온습도센서(203), 및 상기 급기온습도센서(201), 외기온습도센서(202), 환기온습도센서(203)에서 제공되는 측정값을 바탕으로 상기 공기조화시스템을 제어하는 제어부(200)를 포함한다.

상기 제어부(200)는 상기 급기온습도센서(201), 외기온습도센서(202), 환기온습도센서(203)에서 제공하는 측정값을 바탕으로 공기조화시스템의 제어가 가능하게 전기적으로 연결된 제1댐퍼(131), 제2댐퍼(111), 제3댐퍼(121)와, 미스트노즐(112)과, 저정압냉각코일(151)과, 급기저속모듈(170)의 급기팬(171)을 제어한다.

본 발명에 따른 데이터센터 공기조화시스템 제어방법의 실시를 단계별로 살펴보면, 먼저 a)단계로, 상기 제어부(200)에 급기의 온도, 습도를 설정한다.

상기 설정단계에서 설정되는 급기의 온도, 습도는 상기 제어부(200)가 공기조화시스템을 제어하기 위한 기준으로, 사용자의 설정에 의해 얼마든지 조절이 가능하다.

다음은 b)단계로, 상기 외기온습도센서(202), 환기온습도센서(203) 및 급기온습도센서(201)로 각각 외기, 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부(200)로 제공한다.

이때 상기 외기온습도센서(202), 환기온습도센서(203) 및 급기온습도센서(201)에서 측정된 측정값은 실시간으로 제어부(200)에 제공되는 것이 바람직하고, 상기 제어부(200)에 포함된 메모리부에 시간별로 저장될 수 있다.

다음은 c)단계로 상기 제어부(200)가 제공된 외기 및 환기의 온도, 습도를 바탕으로 외기 엔탈피 및 환기의 엔탈피를 산출한다.

그리고 d)단계로 상기 제어부(200)가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어한다.

이때 상기 제어부(200)는 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 순환모드, 외기모드, 혼합모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 공기조화시스템을 제어한다.

여기서 상기 순환모드는 측정된 급기의 온도 및 습도가 기설정 범위 내에 있고, 환기 엔탈피가 외기의 엔탈피에 비해 높을 경우, 상기 제어부(200)가 선택하는 모드로, 상기 순환모드가 선택되면 도 5에 도시한 바와 같이 상기 제어부(200)는 외기통로(130)의 제1댐퍼(131)를 폐쇄하여 외기의 유입를 차단하고, 환기통로(110)의 제2댐퍼(111)를 개방하여 서버룸(10)에서 환기가 유입되도록 하며, 배기통로(120)의 제3댐퍼(121)를 폐쇄하여 서버룸(10)에서 배기가 차단되도록 제어한다.

따라서 상기 순환모드는 외기를 배제하고, 서버룸(10)의 환기를 환기통로(110)로 유입한 후, 상기 환기통로(110)에서 혼합통로(140)로 유동하고, 상기 혼합통로(140)에서 급기통로(150)로 유동시킨 후, 급기통로(150)에서 송풍기모듈(170)을 통해 1m/s ~ 1.8m/s 저속의 기류로 급기를 공급한다.

이때 상기 혼합통로(140)에서는 정압손실을 줄이기 위해 상기 혼합통로(140)의 출구 측에 구비된 가동식 필터(160)를 상기 혼합통로(140)의 내벽측으로 접히도록 제어하여, 상기 혼합통로(140)의 출구를 개방한다.

또한, 상기 제어부(200)는 급기의 기설정 온도를 기준하여 공급되는 급기의 온도가 높으면 선택적으로 저정압냉각코일(151)을 구동시켜, 상기 급기통로(150)를 통과하는 급기의 냉각이 이루어지도록 제어할 수 있다.

여기서, 순환모드에서는 필요에 따라 상기 제어부(200)가 미스트노즐(112)을 구동하여 미스트의 잠열 작용으로 환기통로(110)에서 유입되는 환기의 1차 냉각이 이루어지도록 할 수도 있다.

그리고 상기 외기모드는 측정된 급기의 온도 및 습도가 기설정 범위 내에 있고, 환기 엔탈피가 외기 엔탈피보다 높으면서 환기만으로 급기의 온도 제어를 하지 못할 경우, 상기 제어부(200)가 선택하는 모드로, 상기 외기모드가 선택되면 도6에 도시한 바와 같이 외기통로(130)의 제1댐퍼(131)를 개방하여 외기를 유입하고, 환기통로(110)의 제2댐퍼(111)를 폐쇄하여 환기의 유입을 차단하며, 배기통로(120)의 제3댐퍼(121)를 개방하여 서버룸(20)에서 배기가 이루어지도록 제어한다.

따라서 상기 외기모드는 환기를 배제하고, 외부의 외기를 외기통로로 유입한 후, 상기 외기통로(130)에서 혼합통로(140)로 유동하고, 상기 혼합통로(140)에서 급기통로(150)로 유동시킨 후, 급기통로(150)에서 송풍기모듈(170)을 통해 1m/s ~ 1.8m/s 저속의 기류로 급기를 공급한다.

이때 외기에 포함된 미세먼지 등의 이물질을 제거하기 위해 상기 혼합통로(140)의 출구 측에 구비된 가동식 필터(160)는 출구에서 전개되도록 제어하여, 상기 혼합통로(140)의 출구를 통하는 외기에서 미세먼지 등의 이물질을 필터링한다.

더불어 상기 혼합모드는 외기 엔탈피가 환기 엔탈피보다 낮아 외기만으로 급기의 온도 제어 급기의 습도가 설정 범위보다 낮게 유지될 경우, 상기 제어부(200)가 선택하는 것으로 도 7에 도시한 바와 같이 외기통로(130)의 제1댐퍼(131)를 개방하여 외기를 유입하고, 환기통로(110)의 제2댐퍼(111)도 개방하여 환기를 유입하며, 배기통로(120)의 제3댐퍼(121)도 개방하여 서버룸(20)에서 배기가 이루어지도록 제어한다.

따라서 상기 혼합모드는 서버룸(10)에서 환기를 유입함과 동시에 외부에서 외기를 유입한 후, 상기 환기통로(110) 및 외기통로(130)에서 혼합통로(140)로 환기 및 외기를 유입시켜 서로 혼합되도록 하고, 상기 혼합통로(140)에서 혼합된 공기를 급기통로(150)로 유동시킨 후, 급기통로(150)에서 송풍기모듈(170)을 통해 1m/s ~ 1.8m/s 저속의 기류로 급기를 공급한다.

그리고 급기의 기설정 습도에 부합하도록 환기통로(110)를 통과하는 환기에 미스트를 분사하여 설정된 습도를 유지되도록 제어하고, 상기 혼합모드에서는 환기 및 외기의 혼합 비율로 급기의 온도가 제어되는 것이 바람직하다.

상기한 모드들의 변경은 서버룸 내부 온도 및 습도의 변화가 최소가 되도록 변경되어야 하며 순환모드, 외기모드, 혼합모드의 자동 변경에 대한 엔탈피 계산을 실시간 진행하며 순간적은 외기의 온/습도 변화에 따라 모드 변경이 되지 않는 것이 바람직하다.

그리고 순환모드, 외기모드, 혼합모드 운전 중 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어할 수 있는데, 이때 상기 전산실 환경 감시모듈(180)로 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 측정하고, 상기 전산실 환경 감시모듈(180)에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어한다.

여기서 상기 전산실 환경 감시모듈(180)은 상기 서버룸(10)의 열기통로와, 냉복도 경계선상에 수직으로 고정되어, 상, 하로 통하는 기류에게 통로를 제공하는 cold-hot 기류 통로(181)를 포함하고, 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 내부에는 기류방향센서(182)가 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로(181) 내의 기류 방향을 감지한다.

그리고 상기 cold-hot 기류 통로(181)의 내부에 차압센서(183)도 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로(181)를 통과하는 기류의 차압을 측정하고, 상기 서버룸(10)의 열기통로와, 냉복도 및 cold-hot 기류 통로(181) 상, 하부에 각각 온도센서(184, 185, 186, 187)가 구비되어, 상기 열기통로와, 냉복도 및 cold-hot 기류 통로 상, 하부 온도를 각각 측정한다.

상기한 전산실 환경 감시모듈(180)에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 각 운전모드 별 급기의 공기량이 제어되는데, 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력 차이는 없지만, 상기 열기통로와 냉복도 간의 온도차가 설정 온도차 범위를 벗어난 경우, 상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로(181) 상측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로(181) 하측 온도가 같으면, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어한다.

그리고 상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로(181) 상측 온도가 같으면, 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하고, 또한 상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로(181) 하측 온도가 같은 경우, 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어한다.

더불어 상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어할 시, 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력차이가 없지만, 상기 열기통로와 냉복도 간의 온도차가 설정 온도차 범위 이내인 경우, 상기 차압센서(183)의 측정값이 0과 같으면, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하고, 상기 차압센서(183)의 측정값이 0보다 크고, 상기 기류방향센서(182)로 감지된 기류가 하강이면, 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어한다.

그리고 상기 차압센서(183)의 측정값이 0보다 크고, 상기 기류방향센서(182)로 감지된 기류가 상승이면 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어한다.

따라서 급기는 실내설정 온도를 추종하여 제어(바이-오더)되는 것이 바람직하고, 어떠한 경우라도 실내 설정온도를 유지하기 위하여 필요에 따라 급기팬의 송풍량을 증가 또는 감소시켜 최소의 에너지 소비로 실내 설정온도를 유지하기 위한 운전이 이루어지며, 상기 모드별 댐퍼와의 연동은 관리자의 필요에 따라 수동 또는 제어판넬을 통한 온도 설정 및 특정 기간 지정으로 자동 운전할 수도 있다.

또한 저정압냉각코일의 제어는 전산실 환경 감시모듈의 온도센서를 통해 밸브를 제어하며, 급기 온도 설정값에 따라 제어되고, 가습 역시, 외기 및 혼합공기 상태량에 따라 건구온도, 노정온도, 상대습도, 절대습도값에 따라 실내 노점온도에 맞게 그 개폐가 제어된다.

그러므로 상기한 데이터센터 공기조화시스템 제어방법에 의해 원활한 배기를 위한 배기덕트 및 팬 등이 필요하지 않고, 기류순환을 위해 공조기 이외에 설비가 없기 때문에 공기조화시스템이 간소화되며, 서버룸과 분리된 공간에서 유지보수가 가능하여, 유지관리가 간편하며 비용 절감되고, 저속 기류로 인한 안정화로 소음 및 진동을 최소화할 수 있고, 시스템의 수명도 증가하며, 서버룸 내부에 차압이 거의 발생하지 않으므로, 서버 내 기류의 압력 불균형이 발생하지 않아 핫스팟(Hot spot)을 예방할 수 있고, 저속 기류 공급방식으로 팬 및 모터의 수면증가 및 유지비용이 절감되고, 서버의 발열량에 따라 제어가 이루어지므로 서버에 필요한 충분한 공기량을 최적으로 공급할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 서버룸 110: 환기통로
111: 제2댐퍼 112: 미스트노즐
120: 배기통로 121: 제3댐퍼
130: 외기통로 131: 제1댐퍼
140: 혼합통로 150: 급기통로
151: 저정압냉각코일 160: 가동식 필터
161: 필터 162: 힌지축
163: 레일 170: 송풍기모듈
171: 급기팬 172: 기류 안정 정류격자
180: 전산실 환경 감시모듈 181: cold-hot 기류 통로
182: 기류방향센서 183: 차압센서
184, 185, 186, 187: 온도센서 200: 제어부
201: 급기온습도센서 202: 외기온습도센서
203: 환기온습도센서

Claims

서버룸에서 유입한 환기 및 외부에서 유입한 외기를 급기로 전환하여 서버룸으로 공급하는데, 선택적으로 접철되어 통로를 개방하는 가동식 필터를 포함하고, 상기 서버룸의 상부에 위치하고 상대적으로 더운 공기가 유동하는 열기통로와, 상기 서버룸의 하부에 위치하고 상대적으로 찬 공기가 유동하는 냉복도의 경계선상에 전산실 환경 감시모듈이 구비된 공기조화시스템과, 급기가 유동하는 급기통로에 구비되어, 서버룸으로 공급되는 급기의 온도, 습도를 측정하는 급기온습도센서와, 외기가 유동하는 외기통로에 구비되어, 외부에서 유입되는 외기의 온도, 습도를 측정하는 외기온습도센서와, 환기가 유동하는 환기통로에 구비되어, 서버룸에서 유입되는 환기의 온도, 습도를 측정하는 환기온습도센서, 및 상기 급기온습도센서, 외기온습도센서, 환기온습도센서에서 제공되는 측정값을 바탕으로 상기 공기조화시스템을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계;
상기 외기온습도센서, 환기온습도센서 및 급기온습도센서로 각각 외기, 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부로 제공하는 단계;
상기 제어부가 제공된 외기 및 환기의 온도, 습도를 바탕으로 외기 엔탈피 및 환기의 엔탈피를 산출하는 단계;
상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 순환모드, 외기모드, 혼합모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 공기조화시스템을 제어하는 단계;
상기 전산실 환경 감시모듈로 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 측정하는 단계; 및
상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 전산실 환경 감시모듈은
상기 서버룸의 열기통로와, 냉복도 경계선상에 수직으로 고정되어, 상, 하로 통하는 기류에게 통로를 제공하는 cold-hot 기류 통로와;
상기 cold-hot 기류 통로의 내부에 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로 내의 기류 방향을 감지하는 기류방향센서와;
상기 cold-hot 기류 통로의 내부에 구비되어, 상기 cold-hot 기류 통로를 통과하는 기류의 차압을 측정하는 차압센서와;
상기 서버룸의 열기통로와, 냉복도 및 cold-hot 기류 통로 상, 하부에 각각 구비되어, 상기 열기통로와, 냉복도 및 cold-hot 기류 통로 상, 하부 온도를 각각 측정하는 복수 개의 온도센서;를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법.
청구항 2에 있어서,
상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계에서 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력 차이는 없지만, 상기 열기통로와 냉복도 간의 온도차가 설정 온도차 범위를 벗어난 경우,
상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같으면, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로 상측 온도가 같으면, 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 열기통로의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같고, 냉복도의 온도와 cold-hot 기류 통로 하측 온도가 같은 경우, 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어하는 단계;를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법.
청구항 2에 있어서,
상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계에서 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력차이가 없지만, 상기 열기통로와 냉복도 간의 온도차가 설정 온도차 범위 이내인 경우,
상기 차압센서의 측정값이 0과 같으면, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 차압센서의 측정값이 0보다 크고, 상기 기류방향센서로 감지된 기류가 하강이면 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 차압센서의 측정값이 0보다 크고, 상기 기류방향센서로 감지된 기류가 상승이면 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어하는 단계;를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법.
청구항 2에 있어서,
상기 전산실 환경 감시모듈에서 측정된 열기통로와 냉복도 간의 기류, 차압 및 온도를 토대로 급기의 공기량을 제어하는 단계에서 운전자가 상기 열기통로와 냉복도 간의 압력을 수동으로 조정하는 경우,
상기 기류방향센서로 감지된 기류가 풍향이 하강인 경우 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 차압센서에 의해 측정된 압력값이 조정 압력값과 같고, 기류가 상승이면 급기의 공기량이 지속 유지되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 차압센서에 의해 측정된 압력값이 조정 압력값 보다 낮고, 기류가 상승이면 급기의 공기량이 증가되도록 급기팬을 제어하는 단계와;
상기 차압센서에 의해 측정된 압력값이 조정 압력값 보다 높고, 기류가 상승이면 급기의 공기량이 감소되도록 급기팬을 제어하는 단계;를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 공기조화시스템은
서버가 포함된 다수의 서버랙이 내부에 일정한 간격으로 배치된 서버룸과;
상기 서버룸의 상부 일측과 연통하게 연결되어, 서버룸에서 유출되는 환기에게 통로를 제공하는 환기통로와;
상기 서버룸의 상부 타측에서 외부와 연통하게 연결되어, 서버룸의 환기가 외부로 배기되도록 통로를 제공하는 배기통로와;
상기 환기통로의 상측에서 외부와 연통하게 연결되어, 외부에서 유입되는 외기에 통로를 제공하는 외기통로와;
상기 환기통로 및 외기통로와 연결되어, 상기 서버룸 및 외부에서 유입된 환기 및 외기에게 통로를 제공하면서 선택적으로 환기와 외기를 혼합하는 혼합통로와;
상기 서버룸의 일측 하부와 상기 혼합통로 사이에 연통하게 연결되어, 상기 혼합통로를 통과한 후, 상기 서버룸으로 유출되는 급기에 통로를 제공하는 급기통로와;
상기 급기통로에 구비되어, 서버룸으로 공급되는 급기를 저속으로 감속하여 유출하는 송풍기모듈;을 포함하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.
청구항 6에 있어서,
상기 송풍기모듈은
상기 급기통로를 유동하는 급기를 서버룸으로 송풍하는 급기팬과;
상기 급기팬와 거리를 두고 배치되어, 상기 급기팬에 의해 송풍되는 급기를 단위면적당 균일하게 분포시켜 1m/s ~ 1.8m/s 저속의 기류로 감속하는 기류 안정 정류격자를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 순환모드, 외기모드, 혼합모드 중 순환모드 시 가동식 필터를 접철하여 통로를 개방하는 단계;를 포함하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.
청구항 6에 있어서,
상기 외기통로 중 외부와 근접하는 공간에 구비되어, 선택적인 개폐로 외기의 유입을 제어하는 제1댐퍼와;
상기 환기통로 중 서버룸과의 경계상에 구비되어, 선택적인 개폐로 환기의 유입을 제어하는 제2댐퍼와;
상기 환기통로의 내부에 구비되어, 서버룸에서 유입된 환기에 선택적으로 미스트를 분사하는 미스트노즐과;
상기 배기통로 중 외부와 근접하는 공간에 구비되어, 선택적인 개폐로 환기의 유출을 제어하는 제3댐퍼와;
상기 급기통로의 내부에 구비되어, 상기 급기통로를 따라 이동하는 급기를 선택적으로 냉각하는 저정압냉각코일을 포함하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어하는 단계에서,
측정된 급기의 온도 및 습도가 기 설정 범위 내에 있고, 환기 엔탈피가 외기의 엔탈피에 비해 높을 경우, 상기 제어부가 순환모드를 선택하여 외기통로의 제1댐퍼를 폐쇄하여 외기의 유입를 차단하고, 환기통로의 제2댐퍼를 개방하여 서버룸에서 환기가 유입되도록 하며, 배기통로의 제3댐퍼를 폐쇄하여 서버룸에서 배기가 차단되도록 제어하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어하는 단계에서,
측정된 급기의 온도 및 습도가 기 설정 범위 내에 있고, 환기 엔탈피가 외기의 엔탈피보다 높으면서 외기만으로 급기의 온도 제어를 하지 못할 경우, 상기 제어부가 외기모드를 선택하여 외기통로의 제1댐퍼를 개방하여 외기를 유입하고, 환기통로의 제2댐퍼를 폐쇄하여 환기의 유입을 차단하며, 배기통로의 제3댐퍼를 개방하여 서버룸에서 배기가 이루어지도록 제어하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부가 산출된 외기 엔탈피 및 환기 엔탈피를 비교한 비교값과, 측정된 급기의 온도, 습도를 토대로 공기조화시스템을 제어하는 단계에서,
외기 엔탈피가 환기 엔탈피보다 낮아 외기만으로 급기의 온도 제어 급기의 습도가 설정 범위보다 낮게 유지될 경우, 상기 제어부가 혼합모드를 선택하여 외기통로의 제1댐퍼를 개방하여 외기를 유입하고, 환기통로의 제2댐퍼도 개방하여 환기를 유입하며, 배기통로의 제3댐퍼도 개방하여 서버룸에서 배기가 이루어지고,
급기의 습도에 따라 환기통로를 통과하는 환기에 미스트를 분사하여 설정된 습도를 유지하는 급기가 공급되도록 제어하는 데이터센터 공기조화시스템 제어방법.