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1、通通 信信 机机 房房 专专 用用 空空 调调自适应恒温恒湿控制节能监控技术自适应恒温恒湿控制节能监控技术 室内各室内各温度区域温度区域 环境温湿度监测器环境温湿度监测器 空调自适应恒温恒湿控制节能监控系统图空调自适应恒温恒湿控制节能监控系统图 数据采集器数据采集器电源监控中心平台电源监控中心平台空调空调1空调空调2空调空调n自适应节能监控器自适应节能监控器空调信号空调信号 转换器转换器 室外环境温湿度监测器室外环境温湿度监测器 手动设定控制方式手动设定控制方式每台空调各自根据自身顶部唯一的传感器温度与湿度数据，决定空调工作状态。自适应控制方式自适应控制方式实现整个机房平面监测，提高监测精度，
2、自动控制空调合理的工作状态。对空调温、湿度监测数据对空调温、湿度监测数据进行机房平面的合理延伸进行机房平面的合理延伸ede Kc模糊控制表u被控对象x1x-11x获得外部及各区域环境温湿度数值空调送风温差测定值获得空调及其他工况数据1mn算 法 模 块时 间 模 块控 制 模 块改变空调设定值，开、关状态，控制负荷的最优化环境状态。空调温度设置值最高不超过240C。“不变因素不变因素”与与“变化因素变化因素”上述节能思想又与如何有效合理使用上述节能思想又与如何有效合理使用“智能空调群智能空调群”的组合，的组合，提高冷量利用效率、降低能源消耗有着密切的关系，是一个综提高冷量利用效率、降低能源消耗
3、有着密切的关系，是一个综合性的节能研究课题。合性的节能研究课题。首先，必须要搞清楚每个机房内客观存在的首先，必须要搞清楚每个机房内客观存在的“不变因素不变因素”和和外界温度不断外界温度不断“变化因素变化因素”之间的关系。之间的关系。1、客观存在的、客观存在的“不变因素不变因素”机架数量、机架发热量、机架机架数量、机架发热量、机架排列位置、机房几何尺寸、机房密封程度、空调数量及空调制排列位置、机房几何尺寸、机房密封程度、空调数量及空调制冷效率、空调智能灵敏度、室内空间通风条件等诸多因素，虽冷效率、空调智能灵敏度、室内空间通风条件等诸多因素，虽然各机房不尽相同，但是一旦确定后，这些都是然各机房不尽
4、相同，但是一旦确定后，这些都是“不变因素不变因素”。2、外界温度的不断、外界温度的不断“变化因素变化因素”室内温度变化室内温度变化 湿度变湿度变化化 决定空调工作状态变化决定空调工作状态变化 导致能源消耗量的变化。导致能源消耗量的变化。小时小时0 6 12 18 24温度温度40 30 20 1024小时内的温度变化曲线小时内的温度变化曲线日期不同，天气预报温度相同日期不同，天气预报温度相同季节季节 冬季冬季 春季春季 夏季夏季 秋季秋季 温度温度各地区一年四季的温度曲线各地区一年四季的温度曲线402010-10-20南方温度南方温度江南温度江南温度北方温度北方温度跟综地区跟综地区图图4图图5
5、23372337 某某一天的温度曲线一天的温度曲线另另一天的温度曲线一天的温度曲线 跟跟 踪踪 昼昼 夜夜 月 份123456789101112温 度 (度)6.29.710.316.421.424.730.629.324.519.314.99.8平均值 (2004年1月-2004年12月):18.1度 机机 房房+1台备用空调台备用空调制冷量制冷量节约部分1 节约部分2 节约部分2 节约部分2对平江对平江6403机房机房64只机架只机架的的320个温度点数据测试个温度点数据测试可见其发热源是不平衡的可见其发热源是不平衡的温度最高点温度最高点37.6 温度最低点温度最低点21.6 机房室内环境
6、温度分布机房室内环境温度分布不平衡不平衡曲线图曲线图制热制热 通风通风 制冷制冷 制冷制冷 制冷制冷 1 2 3 4 5 室内环境温度室内环境温度 空调序号空调序号282826262424222220201818原温度设定原温度设定空调状态空调状态室内环境温度室内环境温度 1 2 3 4 5 343230282624222018空调序号空调序号空调状态空调状态 通凤通凤 通风通风 通风通风 制冷制冷 制冷制冷机房室内环境温度分布机房室内环境温度分布相对相对平衡平衡曲线图图曲线图图自动温度设定自动温度设定123451245上海交通大学热能工程研究所在上海交通大学热能工程研究所在专用空调自适应专用
7、空调自适应温度控制节能系统研究报告温度控制节能系统研究报告中指出：中指出：在以往的机房空调系统中，控制压缩机的启停在以往的机房空调系统中，控制压缩机的启停及工作状态的依据是空调回风口的温度参考值。然及工作状态的依据是空调回风口的温度参考值。然而，空调机组设备通常安装在靠窗或靠墙部位，其而，空调机组设备通常安装在靠窗或靠墙部位，其顶部回风口的气流温度并不能准确代表每个交换机顶部回风口的气流温度并不能准确代表每个交换机柜架的环境温度，且往往会有很大的局部偏差。实柜架的环境温度，且往往会有很大的局部偏差。实际上，由于整个机房空间的几何复杂性，以及空调际上，由于整个机房空间的几何复杂性，以及空调出风口
8、位置和出口气流参数的不尽合理，机房内部出风口位置和出口气流参数的不尽合理，机房内部气流的速度场和压力场都是极其不均匀的，其中存气流的速度场和压力场都是极其不均匀的，其中存在许多低速低压的旋涡区，从而使得交换机柜架内在许多低速低压的旋涡区，从而使得交换机柜架内电子元器件与环境气流的对流换热状态呈现出严重电子元器件与环境气流的对流换热状态呈现出严重的不一致性。的不一致性。.为了弥补空调回风口测温方式的不足，为了弥补空调回风口测温方式的不足，可在机房空间内额外布置一些温度监测点，可在机房空间内额外布置一些温度监测点，以获取更为真实的机柜环境温度信息。在以以获取更为真实的机柜环境温度信息。在以往的系统
9、设计中，每个机房一般只布置了往的系统设计中，每个机房一般只布置了2个温度监测点。然而，在面积比较大的机房个温度监测点。然而，在面积比较大的机房中，由于温度场分布的不均匀性，局部温差中，由于温度场分布的不均匀性，局部温差也会比较大，这不利于现场实时监测，甚至也会比较大，这不利于现场实时监测，甚至导致较大的测控误差。此外，人工设置空调导致较大的测控误差。此外，人工设置空调温度的方法也无法时时跟踪温度的变化。这温度的方法也无法时时跟踪温度的变化。这些都是导致空调系统做了许多些都是导致空调系统做了许多“无用功无用功”的的重要因素，从而造成严重的能源浪费。重要因素，从而造成严重的能源浪费。.针对上述机房
10、空调系统的种种缺陷，针对上述机房空调系统的种种缺陷，上海电信公司研制出了空调节能系统。这上海电信公司研制出了空调节能系统。这个系统放弃使用空调回风口的温度测试器，个系统放弃使用空调回风口的温度测试器，而采用多个监测探头来监测温度的变化，而采用多个监测探头来监测温度的变化，即用多点代替一点测量。并且多个探头测即用多点代替一点测量。并且多个探头测量的温度值将被反馈到一个控制系统，控量的温度值将被反馈到一个控制系统，控制系统根据各个空间区域的实际温度分布，制系统根据各个空间区域的实际温度分布，可以自动调节相对应空调的出风温度和工可以自动调节相对应空调的出风温度和工作状态。这样就克服了以往空调系统的不
11、作状态。这样就克服了以往空调系统的不足，达到节能目的。足，达到节能目的。改改 善善 内内 容容 使使 用用 状状 况况机房内机房内环境温度环境温度机房内机房内环境湿度环境湿度交换机交换机工作工作安全性安全性压缩机压缩机工作工作小时数小时数空调使空调使用寿命用寿命能源能源消耗消耗现状现状温差大温差大有偏差有偏差一般一般多多短短多多使用使用节能节能设备设备平稳柔和平稳柔和准准 确确提高提高减少减少延长延长降低降低试验场地试验场地和具体试验方法和具体试验方法简简 要要 介介 绍绍南区南区平江局平江局试验试验现场现场基本基本环环境条件一境条件一览览表表 相同相同13295.2295.2 6416641
12、6相同相同14295.2295.2 64036403机房密封机房密封状况状况 机架数量机架数量（列）（列）机房面积机房面积(平米平米)机机 房房名名 称称 523力博特力博特-15-15型型 64166416523力博特力博特-10-10型型 64036403 数数 量量（台）（台）功功 率率（KWKW）空空 调调品品 牌牌 机机 房房名名 称称 为为保保证证试试验验的的准准确确性性、科科学学性性和和数数据据的的可可靠靠性性，在在近近2020个个月月的的时时间间里里，对对64036403、64166416两两个个机机房房空空调调用用电电的的电电度度表表，分分别别进进行用电读数的累计统计和分析。
13、行用电读数的累计统计和分析。到到目目前前为为止止，两两个个机机房房内内，经经过过近近2 2年年时时间间的的各各种种严严格格实实地地试试验验,统统计计出出有有效效准准确确的的各各类类数数据据，计计算算出出的的节节能能效效果果是是可可观观的，见以下各表。的，见以下各表。全年平均全年平均每台每台每天用电每天用电153度度试验试验1-1试验开始试验开始时时 间间 试验结束试验结束日日 期期 试试 验验方方 法法 机房内有机房内有空调数量空调数量 空调实际空调实际使用数量使用数量原来空调原来空调序列编号序列编号 11月16日11月17日机房自身比 较 法 5台5台1#,2#,3#1#,2#,3#4#,5
14、#,4#,5#,外界温度天气预报外界温度天气预报监控状况监控状况电度表读数（电度表读数（8080倍率）倍率）用电累计用电累计11月16日915无 时间15:0510926.1折算1天平均用电740.57740.57度度 11月17日917时间13:5010937.8计算机温度模拟技术自动关闭计算机温度模拟技术自动关闭2 2台、台、优化空调编号排序。优化空调编号排序。现空调开机现空调开机序列编号序列编号1#,2#,5#1#,2#,5#11月18日1017N+1温度变设定时间15:1010948.31天平均用电580.42580.42度度 11月21日1017时间14:5210977.2一天节电一
15、天节电160.15160.15度，节电率度，节电率:21.63%21.63%无节能监控与有节能控制无节能监控与有节能控制,全部空调压缩机全部空调压缩机C1C1、C2C2累计工作时间累计工作时间分别为分别为105.50105.50和和95.4195.41小时小时,节约节约10.0910.09小时小时.试验试验1-2试验试验2-1实验实验时间时间 天气天气预报预报 节电节电技术技术 机房用电机房用电度数度数 节电度数节电度数/天、台天、台 0404年年8 8月月1111日日88月月1212日日 28-3328-33 应用应用10861086度度节电度数节电度数4848度度 节电率节电率18.10%
16、18.10%0404年年8 8月月1212日日88月月1313日日 26-3126-31 不应用不应用13261326度度试验试验2-2试验开始试验开始时时 间间 试验结束试验结束日日 期期 试试 验验方方 法法 机房内有机房内有空调数量空调数量 空调实际空调实际使用数量使用数量开机空调序开机空调序列编号列编号 9月23日9月27日机房自身比 较 法 6台3台3#,4#,3#,4#,5#5#外界温度天气预报外界温度天气预报监控状况监控状况电度表读数（电度表读数（8080倍率）倍率）用电累计用电累计9月23日2228无 时间08:22562.8折算1天平均用电564564度度 9月26日2428
17、时间13:00585.3计算机模拟技术改变开机空调编号计算机模拟技术改变开机空调编号,使冷量使用效率最大化。使冷量使用效率最大化。开机空调序开机空调序列编号列编号3#,4#,3#,4#,6#6#9月26日2229无 时间13:00585.31天平均用电491491度度 9月27日2230时间16:46592.4开启相同数量的空调，但使用不同的编号序列开启相同数量的空调，但使用不同的编号序列一天可节电一天可节电7373度，节电率度，节电率:12.9%12.9%试验试验3-1试验试验4-1机房名称空调数量(台)节电率%莘闵局纪王机房451.59北区局平顺东机房542.91浦东局高桥机房420.27浦东局临沂5875系统712.65浦东局杨思机房410.46宝山局友谊机房518.39中区局云南分局二楼东机房818.47平均节电率平均节电率24.96机房名称空调数量(台)节电率%中区局云南分局二楼西机房518.87中区局云南分局三楼机房104.63中区局保屯机房442.92东区局逸仙东机房 717.11南区局平江西机房519.74南区局平江东机房522.38平均节电率平均节电率20.94