KR102302982B1 - 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서버룸의 일측에 구비되어, 실내의 공기(환기)를 유입하고, 유입된 공기를 냉각하면서 급기로 전환하여 다시 실내로 제공하며, 복수 개가 적층, 가로 열로 배치되어 하나의 냉방시스템을 구성하는 단위공조모듈과, 상대적으로 더운 공기인 환기가 유동하는 핫존(hot zone)과, 상대적으로 찬 공기인 급기가 유동하는 쿨존(cool zone)의 경계선상에 구비되는 차압센서와, 급기가 유동하는 통로 선상에 구비되어, 상기 서버룸으로 공급되는 급기의 온도, 습도를 측정하는 급기온습도센서와, 환기가 유동하는 통로 선상에 구비되어, 상기 단위공기모듈로 유입되는 환기의 온도, 습도를 측정하는 환기온습도센서, 및 상기 급기온습도센서, 환기온습도센서에서 제공되는 측정값을 바탕으로 상기 단위공조모듈을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계와, 상기 환기온습도센서 및 급기온습도센서로 각각 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부로 제공하는 단계와, 상기 제어부가 제공된 환기의 온도, 습도와 급기의 온도, 습도를 토대로 단위공기모듈을 제어하는 단계와, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 측정하는 단계, 및 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계를 포함하여, 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 기반으로, 급기의 송풍량 및 급기의 온도를 제어하여, 서버실의 공조 운영에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있고, 저부하 운전시도 급기의 온도 조절이 용이한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법을 제공한다.
Description
본 발명은 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핫존 및 쿨존 간의 차압, 및 급기온도를 기반으로, 급기의 송풍량 및 급기의 온도를 제어하여, 서버실의 공조 운영에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있고, 저부하 운전시도 급기의 온도 조절이 용이한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 데이터센터는 기업 및 개인에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나, 고객의 설비를 유치하여 유지, 보수 등의 서비스를 제공하며, 이러한 데이터센터는 보통 통신기기를 탑재한 랙 복수 개가 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 데이터센터의 공기조화시스템은, 온도정보에 의해서만 제어하기 때문에, 제어에 필요한 정보에 대하여 평균값을 얻을 수는 있으나 전체 서버랙의 정확한 데이터는 얻기 힘들어 제어의 정확도가 떨어지고, 부분적으로 과열되는 곳이 있을 수 있는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 핫존 및 쿨존 간의 차압, 및 급기온도를 기반으로, 급기의 송풍량 및 급기의 온도를 제어하여, 서버실의 공조 운영에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있고, 저부하 운전시도 급기의 온도 조절이 용이한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법은 서버룸의 일측에 구비되어, 실내의 공기(환기)를 유입하고, 유입된 공기를 냉각하면서 급기로 전환하여 다시 실내로 제공하며, 복수 개가 적층, 가로 열로 배치되어 하나의 냉방시스템을 구성하는 단위공조모듈과, 상대적으로 더운 공기인 환기가 유동하는 핫존(hot zone)과, 상대적으로 찬 공기인 급기가 유동하는 쿨존(cool zone)의 경계선상에 구비되는 차압센서와, 급기가 유동하는 통로 선상에 구비되어, 상기 서버룸으로 공급되는 급기의 온도, 습도를 측정하는 급기온습도센서와, 환기가 유동하는 통로 선상에 구비되어, 상기 단위공기모듈로 유입되는 환기의 온도, 습도를 측정하는 환기온습도센서, 및 상기 급기온습도센서, 환기온습도센서에서 제공되는 측정값을 바탕으로 상기 단위공조모듈을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계와, 상기 환기온습도센서 및 급기온습도센서로 각각 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부로 제공하는 단계와, 상기 제어부가 제공된 환기의 온도, 습도와 급기의 온도, 습도를 토대로 단위공기모듈을 제어하는 단계와, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 측정하는 단계, 및 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계를 포함한다.
이때 본 발명에 따른 상기 단위공조모듈은 외부의 공기 또는 실내의 공기를 유입하는 흡기구를 전방측에 형성하고, 대향진 후방측에는 내부를 통과한 공기를 실내로 급기하는 급기구를 형성한 모듈하우징과, 상기 모듈하우징의 내부 중 흡기구 측에 구비되어, 상기 흡기구를 통해 유입된 공기를 배후로 송풍하는 송풍부와, 상기 모듈하우징의 내부 중 상기 송풍부의 배후에 구비되어, 상기 송풍부에 의해 송풍된 공기를 통과시켜 냉각한 후 급기로 전환하는 냉방코일부와, 상기 모듈하우징의 내부 중 냉방코일부의 배후에 구비되어, 상기 냉방코일부를 통과한 급기에 선택적으로 가습하는 가습부와, 상기 모듈하우징의 내부 중 급기구 측에 구비되어, 상기 급기구를 선택적으로 개폐하는 급기댐퍼부를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값 범위 내에 있는 경우, 상기 송풍부의 풍량이 유지되도록, 상기 송풍부의 송풍팬을 제어하거나, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 높은 경우, 상기 송풍부의 출력이 내려가도록 상기 송풍부의 송풍팬을 제어하거나, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 낮은 경우, 상기 송풍부의 출력이 올라가도록 상기 송풍부의 송풍팬을 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위 내인 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 유지되도록 제어하거나, 상기 급기온도가 설정온도 범위보다 높은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 증가되도록 제어하거나, 상기 급기온도가 설정온도 범위보다 낮은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 감소되도록 제어한다.
본 발명에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 핫존 및 쿨존 간의 차압, 및 급기온도를 기반으로, 급기의 송풍량 및 급기의 온도를 제어하여, 서버실의 공조 운영에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있고, 저부하 운전시도 급기의 온도 조절이 용이한 효과를 가진다.
둘째, 송풍팬 및 냉방코일을 각각 구비한 복수 개의 단위공조모듈의 부피를 최소화하여, 현장 접근성이 향상되어, 건물의 화물 엘리베이트 등을 이용하여 설치현장에 반입되고, 설치현장에 반입된 복수 개의 단위공조모듈들을 냉방 용량에 대응하여 적층, 횡 및 종으로 배열하여 연결하는 것으로 공기조화기 설치가 완료되므로, 종래보다 공기조화시스템보다 설치가 수월하여 공사기간에 영향을 단축하고, 힌지로 결합된 전면프레임 및 송풍부가 선택적으로 회전하면서 단위공조모듈의 전방면이 개방되어, 상기 단위공조모듈의 구동체인 송풍팬의 유지보수가 편리하고, 장치 내부의 진입 필요 없이 장치의 전면에서 열어 편리하게 유지보수 작업 가능한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템을 서버룸 일측에 설치한 상태를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 단위공조모듈을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈의 전면프레임을 개방한 상태를 보인 예시도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈에서 필터유닛을 분리하는 상태를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈 복수 개를 적층 가로 열로을 배치하여 냉방시스템을 이룬 것을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템을 서버룸 일측에 설치한 상태를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 단위공조모듈을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈의 전면프레임을 개방한 상태를 보인 예시도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈에서 필터유닛을 분리하는 상태를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈 복수 개를 적층 가로 열로을 배치하여 냉방시스템을 이룬 것을 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 실시 예와 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 핫존 및 쿨존 간의 차압, 및 급기온도를 기반으로, 급기의 송풍량 및 급기의 온도를 제어하여, 서버실의 공조 운영에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있고, 저부하 운전시도 급기의 온도 조절이 용이한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법에 관한 것으로 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 3 내지 도 6을 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템은 외부의 공기 또는 실내의 공기를 유입하고, 유입된 공기를 냉각하면서 급기로 전환하여 다시 실내로 제공하며, 복수 개가 적층 또는 가로 열로 배치되어 하나의 냉방시스템을 구성하는 복 수개의 단위공조모듈(100)을 포함하고, 상기 단위공조모듈(100) 각각과 전기적으로 연결되어, 상기 각각의 단위공조모듈(100)을 제어하는 제어부(200)를 포함한다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 단위공조모듈(100)은 데이터센터의 규모에 대응하여 그 개수가 정해지고, 데이터센터의 실내에서 요구하는 냉방용량에 따라 전체 또는 복수 개의 상기 단위공조모듈(100) 중 일부만이 구동하도록 제어할 수 있다.
여기서 상기 단위공조모듈(100)을 살펴보면, 상기 단위공조모듈(100)은 모듈하우징(110)과, 송풍부(120)와, 냉방코일부(130)와, 가습부(140) 및 급기댐퍼부(150)를 포함한다.
먼저, 상기 모듈하우징(110)은 외부의 공기 또는 실내의 공기인 환기를 유입하는 흡기구(a)를 전방측에 형성하고, 대향진 후방측에는 내부를 통과하여 급기로 전환된 공기를 실내로 제공하는 급기구(b)를 형성한다.
상기 모듈하우징(110)을 더욱 상세하게 살펴보면, 상기 모듈하우징(110)은 육면체의 변들을 이루는 프레임(111)을 포함하는데, 상기 프레임(111)은 단열을 위해 내부가 중공인 부재로 상기 프레임(111)을 형성할 수 있다.
그리고 상기 프레임(111)의 상측에는 상측판넬(112)을 결합하는데, 상기 상측판넬(112)은 판 상으로 단열성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 프레임(111)의 상측에 결합되어, 상기 프레임(111)의 상측을 밀폐한다.
또한, 상기 프레임(111)의 하측에는 받침프레임(113)을 결합하는데, 상기 받침프레임(113)은 상기 상측판넬(112)과 같은 판 상이나, 그 두께는 상기 프레임(111)을 지면과 일정 높이로 이격시키고, 상기 프레임(111) 및 상기 프레임(111) 내부에 설치되는 기재를 받치도록 해당 두께를 두껍게 형성되어, 상기 프레임(111)의 하측을 밀폐하면서 받침대를 이룬다.
더불어 상기 프레임(111)의 좌, 우측에는 각각 좌, 우측판넬(114, 115)을 결합하는데, 상기 좌, 우측판넬(114, 115) 역시, 판 상으로 단열성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 프레임(111)의 좌, 우측에는 각각 결합되어, 상기 프레임(111)의 좌, 우측을 각각 밀폐한다.
상기 프레임(111)의 전방측인 흡기구(a)에는 전면프레임(116)이 결합되는데, 상기 전면프레임(116)은 일측이 상기 프레임(111)의 전방측인 흡기구(a)에 힌지(h)로 결합되어, 상기 전면프레임(116)이 상기 힌지(h)를 축으로 회전하여, 상기 전면프레임(116)이 상기 프레임(111)의 전방측인 흡기구(a)를 개폐한다.
이때 상기 전면프레임(116)에는 복수 개의 필터유닛(160)을 거치하는데, 상기 전면프레임(116)은 복수 개의 거치공간으로 구획되고, 구획된 각 거치공간에는 상기 거치공간의 면적에 대응하는 크기를 갖는 필터유닛(160)을 구비하여, 상기 흡기구(a)로 유입되는 공기 중 이물질을 필터링하고, 상기 필터유닛(160)의 주변에는 필터 차압센서를 구비하여, 필터를 통과하기 전 공기와, 필터를 통과하는 공기의 차압으로 필터의 교체 주기를 알 수 있다.
따라서 상기 전면프레임(116)은 힌지(h)를 축으로 하여 선택적으로 회전하면서 단위공조모듈(100)의 전방면을 개방시킴에 따라 상기 단위공조모듈(100)의 유지보수를 위해 단위공조모듈(100)에 별도의 출입구를 형성할 필요 없이 상기 전면프레임(116)을 전면에서 열어 편리하게 유지보수 작업을 할 수 있다.
그리고 상기 송풍부(120)는 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 흡기구(a) 측에 구비되어, 상기 흡기구(a)를 통해 유입된 공기를 배후로 송풍한다.
이때 상기 송풍부(120)는 상기 모듈하우징(110)의 내부에 수직선상으로 결합 고정되고, 중앙에는 사각형의 홀을 형성한 고정브라켓(121)을 포함하고, 상기 고정브라켓(121)의 홀 일측과 힌지(h)로 결합되어, 선택적으로 상기 힌지(h)를 축으로 회전하는 거치브라켓(122)을 포함하며, 상기 거치브라켓(122)에 거치되는 송풍팬(123)을 포함한다.
따라서 상기 송풍부(120)는 상기 전면프레임(116)와 같이 선택적으로 힌지를 축으로 하여 회전하면서 단위공조모듈(100)의 전방면이 개방됨과 동시에, 상기 송풍팬(123)이 상기 모듈하우징(110)의 내부에서 상기 모듈하우징(110)의 전방으로 노출되므로, 상기 단위공조모듈(100)의 구동체인 송풍팬(123)의 유지보수 및 교체가 편리해진다.
또한, 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 상기 송풍부(120)의 배후에는 냉방코일부(130)를 구비하는데, 상기 냉방코일부(130)는 상기 송풍부(120)에 의해 송풍된 공기를 통과시켜 냉각한 후, 급기로 전환한다.
이때 상기 냉방코일부(130)는 저정압 냉방코일로, 상기 모듈하우징(110)의 내부를 따라 이동하는 공기를 기설정의 급기온도에 대응하는 온도로 냉각되도록, 냉각핀 사이로 공기를 통과시켜, 냉각핀을 따라 유동하는 냉매와 공기의 열교환으로, 상기 냉각핀을 통과한 공기가 냉각되면서 급기로 전환되고, 냉매로는 냉수를 이용하는 것이 바람직하고, 상기 냉방코일부(130)의 냉방코일 중 냉수가 유동하는 배관에는 누수센서를 구비하여, 냉수의 누수를 감지하도록 할 수 있다.
그리고 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 냉방코일부(130)의 배후에는 가습부(140)를 구비하는데, 상기 가습부(140)는 상기 냉방코일부(130)를 통과한 급기에 선택적으로 가습한다.
이때 상기 가습부(140)는 기화식 가습기로, 상기 모듈하우징(110)의 내부를 따라 유동하는 공기에 의해 기화되어 가습이 이루어진다.
더불어 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 급기구(b) 측에는 급기댐퍼부(150)를 구비하는데, 상기 급기댐퍼부(150)는 상기 급기구(b)를 선택적으로 개폐한다.
상기 급기댐퍼부(150)에는 토출되는 급기를 면 상으로 균일한 유량으로 유출하는 저류 플레이트(151)를 구비하는데, 상기 저류 플레이트(151)는 상기 급기댐퍼부(150)의 개구부 측에 배치되어, 상기 실내로 공급되는 급기를 전체면에 형성된 저속 기류격자들에 통과시켜, 상기 급기의 토출풍량을 균일하게 분포시켜 유출한다.
또한, 상기 급기댐퍼부(150)의 주변에는 급기 풍량센서를 구비하여, 상기 급기댐퍼부(150)를 통해 서버룸으로 제공되는 급기의 풍량을 측정하고, 측정된 값을 제어부(200)로 송출한다.
도 1 및 도 6을 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 단위공조모듈(100)들은 데이터센터의 서버룸 일측에서 적층, 가로 열로 배치되면서 전기적으로 서로 연결되고, 하나의 제어부(200)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(200)의 제어로 데이터센터의 실내인 서버룸을 냉방한다.
이때 상기 제어부(200)는 서버룸의 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 차압, 환기온도, 급기온도를 기반으로 상기 단위공조모듈의 송풍팬(123)과 냉방코일부(130), 및 급기댐퍼부(150)를 제어하는데, 상기 송풍팬(123) 및 냉방코일부(130)는 급기온도를 기반으로 제어되고, 상기 송풍팬(123) 및 급기댐퍼부(150)는 서버랙의 차압 또는 환기온도 또는 급기온도 중 어느 하나의 측정값을 기반으로 제어된다.
여기서 상기 단위공조모듈(100)의 내부 또는 외부와 상기 데이터센터의 서버룸 등에는 각각 온/습도센서를 구비하는데, 상기 단위공조모듈(100)을 통해 서버룸으로 제공되는 급기와, 상기 서버룸에서 상기 단위공조모듈(100)로 유입되는 환기 각각의 온도 및 습도를 감지하여, 이에 대한 환기 및 급기의 온도 및 습도 정보를 상기 제어부(200)로 전송한다.
상세하게는 상기 온/습도센서는 환기 온/습도센서(201)와, 급기 온/습도센서(202)를 포함하는데, 상기 환기 온/습도센서(201)는 상기 단위공조모듈(100)의 흡기구(a) 측 또는 서버룸의 핫존(Hot zone) 또는 환기가 유동하는 통로 상에 구비되어, 상기 단위공조모듈(100)의 흡기구(a)로 유입되는 환기의 온도 및 습도를 감지한다.
그리고 상기 급기 온/습도센서(202)는 상기 단위공조모듈(100)의 급기구(b) 측 또는 서버룸의 쿨존(cool zone) 또는 급기가 유동하는 통로 상에 구비되어, 상기 단위공조모듈(100)의 급기구(b)에서 유출되는 급기의 온도 및 습도를 감지한다.
또한, 상기 서버룸의 설치된 서버랙들을 경계로 한 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone)의 경계선상에 차압센서(203)를 구비하는데, 상기 차압센서(203)는 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 차압을 측정한다.
상기 차압센서(203)에서 측정된 차압, 또는 급기온도를 토대로, 각 운전모드 별로 송풍부(120) 및 냉방코일부(130)가 제어된다.
본 발명의 일 실시 에에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법은 상기 제어부(200)에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계와, 상기 환기온습도센서(201) 및 급기온습도센서(202)로 각각 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부(200)로 제공하는 단계와, 상기 제어부(200)가 제공된 환기의 온도, 습도와 급기의 온도, 습도를 토대로 단위공기모듈(100)을 제어하는 단계와, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 측정하는 단계, 및 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계 순으로 제어된다.
여기서 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값 범위 내에 있는 경우, 상기 송풍부(120)의 풍량이 유지되도록, 상기 제어부(200)가 송풍부(120)의 송풍팬(123)을 제어하여, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 제어한다.
그리고 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 높은 경우, 상기 송풍부(120)의 출력이 내려가도록, 상기 제어부(200)가 송풍부(120)의 송풍팬(123)을 제어하여, 급기의 공기량이 감소하도록 제어한다.
또한, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 낮은 경우, 상기 송풍부(120)의 출력이 올라가도록, 상기 제어부(200)가 송풍부(120)의 송풍팬(123)을 제어하여, 급기의 공기량이 증가하도록 제어한다.
따라서 급기량은 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 추종하여 제어되는 것이 바람직하고, 어떠한 경우라도 실내 설정온도를 유지하기 위하여 필요에 따라 송풍팬(123)의 송풍량을 증가 또는 감소시켜 최소의 에너지 소비로 실내 설정온도를 유지하기 위한 운전이 이루어지며, 급기댐퍼부(150)와의 연동은 관리자의 필요에 따라 수동 또는 제어부를 통한 온도 설정 및 특정 기간 지정으로 자동 운전할 수도 있다.
더불어 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위 내인 경우, 상기 냉방코일부(130)의 냉수밸브(도시하지 않음) 개도율이 유지되도록 제어한다.
그리고 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 환기온도, 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위보다 높은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 증가되도록 제어한다.
또한, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 환기온도, 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위보다 낮은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 감소되도록 제어한다.
따라서 저정압 냉각코일로 이루어진 냉방코일부(130)는 급기온도를 기반으로 한 제어부(200)의 제어신호에 대응하여 냉수의 유동을 개폐하는 냉수밸브가 비례 제어되며, 가습 역시, 환기 및 급기 상태량에 따라 건구온도, 노정온도, 상대습도, 절대습도값에 따라 실내 노점온도에 맞게 가습이 제어된다.
더불어 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법은 상기 단위공조모듈(100)들 중 어느 하나에 이상이 발생하면, 안전 로직 운전(제어)되는데, 일레로 상기 단위공조모듈(100)들 간의 상태 모니터링을 통하여 어느 하나의 단위공조모듈(100)에 크리티컬 알람 발생 시, 크리티컬이 발생한 단위공조모듈(100)의 주변 상기 단위공조모듈(100)는 급기량 및 냉방밸브가 최대값으로 운전한다.
여기서 단위공조모듈(100)의 급기댐퍼부(150)는 30% 이하로 개방되면서, 그 단위공조모듈(100)의 송풍팬(123)은 정지, 냉수밸브는 닫힘으로 제어되어, 댐퍼 닫힌 상태에서 송풍팬(123)의 작동으로 인한 단위공조모듈(100)의 손상을 방지한다.
그리고 각각의 센서의 단락 및 범위 밖 값이 감지될 경우, 알람 발생과 함께 대안 로직 운전되는데, 급기 온/습도센서 알람 시, 쿨존 온도를 기준으로 운전되고, 급기 풍량 센서 알람 시, 남은 정상 센서 값을 기준으로 운전되며, 쿨존 온/습도 센서 알람 시, 남은 정상 센서 값을 기준으로 운전된다.
또한, 냉방코일부 및 가습부에 구비된 누수센서에 의해 누수가 발생하면 알람을 발생하나, 단위공조모듈(100)는 정상작동 제어되고, 필터 차압센서를 통해 필터 교체시점을 알 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.
a: 흡기구 b: 급기구
h: 힌지 100: 단위공조모듈
110: 모듈하우징 111: 프레임
112: 상측판넬 113: 받침프레임
114: 좌측판넬 115: 우측판넬
116: 전면프레임 120: 송풍부
121: 고정브라켓 122: 거치브라켓
123: 송풍팬 130: 냉방코일부
140: 가습부 150: 급기댐퍼부
151: 저류 플레이트 160: 필터유닛
200: 제어부 201: 환기온도센서
202: 급기온도센서 203: 차압센서
h: 힌지 100: 단위공조모듈
110: 모듈하우징 111: 프레임
112: 상측판넬 113: 받침프레임
114: 좌측판넬 115: 우측판넬
116: 전면프레임 120: 송풍부
121: 고정브라켓 122: 거치브라켓
123: 송풍팬 130: 냉방코일부
140: 가습부 150: 급기댐퍼부
151: 저류 플레이트 160: 필터유닛
200: 제어부 201: 환기온도센서
202: 급기온도센서 203: 차압센서
Claims (8)
- 서버룸의 일측에 구비되어, 전방으로 형성된 흡기구로 실내의 공기(환기)를 유입하고, 유입된 공기를 냉각하면서 급기로 전환하여 후방으로 형성된 급기구를 통해 다시 실내로 제공하며, 상기 흡기구에 결합되는 전면 프레임 상에 구비되는 필터 유닛에는 상기 필터유닛을 통과하기 전의 공기와 통과한 후의 공기의 차압을 측정하여 필터의 교체주기를 알리는 필터 차압센서가 구비되고, 데이터센터의 실내에서 요구하는 냉방용량에 따라 복수 개가 적층, 가로 열로 배치되어 하나의 냉방시스템을 구성하는 복수의 단위공조모듈과, 상대적으로 더운 공기인 환기가 유동하는 핫존(hot zone)과, 상대적으로 찬 공기인 급기가 유동하는 쿨존(cool zone)의 경계선상에 구비되어 상기 핫존(hot zone)과 상기 쿨존(cool zone) 간의 차압을 측정하는 차압센서와, 상기 단위공조모듈의 급기구 측에 구비되어, 상기 단위공조모듈의 급기구에서 유출되는 급기의 온도, 습도를 측정하는 급기온습도센서와, 상기 단위공조모듈의 환기구 측에 구비되어, 상기 단위공조모듈의 흡기구로 유입되는 환기의 온도, 습도를 측정하는 환기온습도센서, 및 상기 급기온습도센서, 환기온습도센서에서 제공되는 측정값을 바탕으로 상기 복수의 단위공조모듈 중 일부만을 제어하거나, 또는 상기 복수의 단위공조모듈 전체를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계;
상기 환기온습도센서 및 급기온습도센서로 각각 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부로 제공하는 단계;
상기 제어부가 제공된 환기의 온도, 습도와 급기의 온도, 습도를 토대로 단위공기모듈을 제어하는 단계;
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 측정하는 단계; 및
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계를 포함하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 단위공조모듈은
외부의 공기 또는 실내의 공기를 유입하는 흡기구를 전방측에 형성하고, 대향진 후방측에는 내부를 통과한 공기를 실내로 급기하는 급기구를 형성한 모듈하우징과;
상기 모듈하우징의 내부 중 흡기구 측에 구비되어, 상기 흡기구를 통해 유입된 공기를 배후로 송풍하는 송풍부와;
상기 모듈하우징의 내부 중 상기 송풍부의 배후에 구비되어, 상기 송풍부에 의해 송풍된 공기를 통과시켜 냉각한 후 급기로 전환하는 냉방코일부와;
상기 모듈하우징의 내부 중 냉방코일부의 배후에 구비되어, 상기 냉방코일부를 통과한 급기에 선택적으로 가습하는 가습부와;
상기 모듈하우징의 내부 중 급기구 측에 구비되어, 상기 급기구를 선택적으로 개폐하는 급기댐퍼부;를 포함하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서,
상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값 범위 내에 있는 경우, 상기 송풍부의 풍량이 유지되도록, 상기 송풍부의 송풍팬을 제어하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서,
상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 높은 경우, 상기 송풍부의 출력이 내려가도록 상기 송풍부의 송풍팬을 제어하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서,
상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 낮은 경우, 상기 송풍부의 출력이 올라가도록 상기 송풍부의 송풍팬을 제어하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서,
상기 급기온도가 설정온도 범위 내인 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 유지되도록 제어하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 환기온도, 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서,
상기 급기온도가 설정온도 범위보다 높은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 증가되도록 제어하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 환기온도, 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서,
상기 급기온도가 설정온도 범위보다 낮은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 감소되도록 제어하는 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 제어방법.
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2021
- 2021-03-24 KR KR1020210037758A patent/KR102302982B1/ko active Active
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