RU2555622C2 - Устройство и способ прямого естественного охлаждения - Google Patents

Устройство и способ прямого естественного охлаждения Download PDF

Info

Publication number
RU2555622C2
RU2555622C2 RU2011143705/12A RU2011143705A RU2555622C2 RU 2555622 C2 RU2555622 C2 RU 2555622C2 RU 2011143705/12 A RU2011143705/12 A RU 2011143705/12A RU 2011143705 A RU2011143705 A RU 2011143705A RU 2555622 C2 RU2555622 C2 RU 2555622C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
air
temperature
air supply
depending
Prior art date
Application number
RU2011143705/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011143705A (ru
Inventor
Рене ЗЕЛИГЕР
Original Assignee
Штульц Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Штульц Гмбх filed Critical Штульц Гмбх
Publication of RU2011143705A publication Critical patent/RU2011143705A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2555622C2 publication Critical patent/RU2555622C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/04—Air-mixing units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/76—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by means responsive to temperature, e.g. bimetal springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-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
    • F24F3/044—Systems in which all treatment is given in the central station, i.e. all-air systems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20745—Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0006—Control or safety arrangements for ventilation using low temperature external supply air to assist cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54—Free-cooling systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7898—Pivoted valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/794—With means for separating solid material from the fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системе для регулирования температуры, более конкретно к смесительной камере для регулирования температуры. Она содержит корпус, через который может проходить по меньшей мере один воздушный поток и в котором установлено по меньшей мере одно фильтрующее устройство, через которое может проходить воздушный поток, при этом воздушный поток проходит через клапанное устройство, содержащее по меньшей мере один клапан, при этом клапанное устройство содержит клапан притока наружного воздуха, рециркуляционный клапан и клапан притока смешанного воздуха, управление которыми осуществляется в зависимости от определенного параметра, в частности в зависимости от температуры окружающей среды, предпочтительно в зависимости от температуры наружного или приточного воздуха, при этом если температура окружающей среды ниже 0°C, обеспечен предварительный подогрев фильтра путем нагрева наружного воздуха, поступающего через клапан притока наружного воздуха, воздухом из помещения, который входит через клапан притока смешанного воздуха, причем управление клапанным устройством осуществляется таким образом, что в зависимости от определенного параметра, в частности в зависимости от температуры, воздушный поток проходит через одно из фильтрующих устройств. Это позволяет снизить энергопотребление благодаря возможности естественного охлаждения в широком диапазоне температур. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к смесительной камере, предназначенной для регулирования температуры и содержащей корпус, через который может проходить по меньшей мере один воздушный поток и в котором установлено по меньшей мере одно фильтрующее устройство, через которое может проходить воздушный поток, при этом воздушный поток проходит через клапанное устройство, содержащее по меньшей мере один клапан. Кроме того, изобретение относится к системе для регулирования температуры и к способу эксплуатации такой системы.
Уровень техники
Известны смесительные камеры для регулирования температуры существующего уровня техники. Известны также системы для регулирования температуры существующего уровня техники, предназначенные для различных областей применения. Одной из возможных областей применения таких систем является кондиционирование воздуха в отдельных помещениях или в целых зданиях. Системы для регулирования температуры особенно необходимы для кондиционирования воздуха в вычислительных центрах, поскольку во время работы компьютерных систем, например серверных систем, происходит значительное выделение теплоты. Теплоту, которую вырабатывают серверные системы, необходимо отводить из помещения, где установлены серверные системы, поскольку максимально допустимая температура эксплуатации таких серверных систем лежит в области 35°C, которая может быть достигнута и превышена в течение короткого времени при отсутствии отвода теплоты, вырабатываемой серверами.
Из DE 19904667 известна система для регулирования температуры в здании. Описанная система содержит кондиционер с контуром охлаждения, при этом обеспечивается непрямое охлаждение здания или отдельных помещений при помощи охлаждающей среды. Такое охлаждение является особенно предпочтительным, благодаря тому, что оно позволяет хорошо соблюдать максимально допустимые значения относительной влажности воздуха и требуемой температуры. Охлаждение посредством указанной системы осуществляется в зависимости от температуры окружающей среды путем непрямого естественного охлаждения зимой, активного охлаждения летом, а также путем непрямого естественного охлаждения в комбинации с активным охлаждением в переходные сезоны. Однако вследствие высокого потребления энергии непрямое охлаждение является очень дорогостоящим.
Раскрытие изобретения
В связи с изложенным задачей настоящего изобретения является обеспечение смесительной камеры для регулирования температуры, которая обеспечивает хорошее регулирование температуры при низком потреблении энергии. Другой задачей изобретения является обеспечение системы для регулирования температуры, а также способа эксплуатации системы для регулирования температуры.
Согласно изобретению для решения указанной задачи в смесительной камере вышеуказанного вида предусмотрено клапанное устройство, содержащее по меньшей мере три клапана, управление которыми осуществляется в зависимости от определенного параметра, в частности в зависимости от определенного параметра окружающей среды.
Благодаря применению трех клапанов, можно реализовать множество различных режимов работы смесительной камеры, поэтому смесительную камеру можно настраивать гораздо более точно в соответствии с различными режимами работы и требованиями. При этом можно также снизить потребление энергии, поскольку для индивидуальных рабочих точек можно установить индивидуальные настройки, что позволяет выбрать режим работы, который в этой рабочей точке обеспечивает минимальное потребление энергии. Предпочтительным параметром окружающей среды является температура, например температура наружного воздуха. Дополнительно или альтернативно этому можно также использовать другие параметры окружающей среды, в частности концентрацию частиц в воздухе или влажность воздуха, в качестве параметров, от которых зависит управление.
Предпочтительные усовершенствования и варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
В предпочтительном варианте осуществления могут быть предусмотрены два фильтрующих устройства, через которые можно пропускать воздушный поток. Одно фильтрующее устройство может содержать фильтры одного единственного типа или комбинацию фильтров, например из двух, трех или более типов фильтров, через которые последовательно проходит воздушный поток. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения одно из фильтрующих устройств содержит фильтр класса фильтрации G4, а другое фильтрующее устройство - комбинацию двух фильтров классов фильтрации G4 и F7. В этом случае воздушный поток может проходить из окружающей среды здания, в котором находится вычислительный центр, через комбинацию фильтров G4 и F7, при этом вначале фильтр G4 производит грубую очистку, а затем фильтр F7 отфильтровывает из воздушного потока мелкие частицы. В воздушном потоке, который поступает в смесительную камеру из вычислительного центра, достаточно фильтрации мелких частиц при помощи фильтра F7, поскольку этот воздух уже был очищен.
В рамках другого предпочтительного варианта осуществления клапанное устройство может быть выполнено и/или может управляться в зависимости от определенного параметра таким образом, чтобы воздушный поток проходил через один или оба фильтрующих устройства. Если воздушный поток проходит только через одно фильтрующее устройство, это означает, что осуществляется либо 100% обмен воздуха между помещением, в котором регулируется температура, и окружающей средой, либо режим рециркуляции воздуха. При этом в тех случаях, когда воздушный поток проходит через фильтрующее устройство, которое содержит только один тип фильтра, потеря напора является гораздо меньшей, чем в тех случаях, когда воздушный поток должен проходить через комбинацию фильтров. Это также приводит к экономии энергии, поскольку далее, например в вентиляторе, не требуется снова восстанавливать давление. Если воздушный поток проходит через оба фильтрующих устройства, происходит работа в смешанном режиме, в котором осуществляется как обмен воздуха с окружающей средой, так и рециркуляция воздуха в охлаждаемом помещении. Управление клапанным устройством можно реализовать особенно простым способом при помощи микроконтроллера.
В рамках особенно простого варианта осуществления клапанное устройство может содержать клапан притока наружного воздуха, и/или рециркуляционный клапан, и/или клапан притока смешанного воздуха.
Для улучшения регулирования температуры в корпусе может быть установлен компрессор для использования в определенных режимах работы, например при температуре приточного воздуха, называемого также наружным воздухом, превышающей 17°C. Начиная с 25°C можно осуществлять активное охлаждение при помощи компрессора, в то время как в диапазоне от 17°C до 25°C можно использовать только смешанный режим из активного и прямого охлаждения, что также позволяет снизить затраты на энергию. При температуре ниже 17°C можно использовать прямое естественное охлаждение и, таким образом, снизить потребление энергии, соблюдая при этом предельно допустимые значения согласно директиве 9.9 - 2008 Технического комитета Американского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE ТС). Благодаря применению естественного охлаждения, можно обеспечить высокую эффективность использования энергии, поскольку при этом отсутствуют какие-либо потери энергии, например, связанные с дополнительными теплообменниками. В этом случае компрессор может быть как встроен в корпус, так и установлен на корпусе в виде отдельного узла. В принципе, система может иметь водяное или воздушное охлаждение.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена система для регулирования температуры, в которой предусмотрено несколько смесительных камер, расположенных параллельно друг другу. Поскольку для системы согласно изобретению не требуется никакого гидравлического оборудования, в частности, трубопроводов, насосов или арматуры, имеется хорошая возможность масштабирования системы, поэтому в любое время в зависимости от требований ее можно расширить или уменьшить простыми средствами. Кроме того, при этом можно уменьшить капиталовложения по сравнению с известными системами непрямого естественного охлаждения.
В другом предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено по меньшей мере одно вентиляционное устройство. Это вентиляционное устройство может быть установлено за пределами охлаждаемого помещения, например на открытом воздухе, для того чтобы улучшить отвод нагретого воздуха. Такой дополнительный отвод теплоты при помощи вентиляционного устройства может осуществляться при температуре окружающей среды выше 17°C.
Изобретение относится также к способу эксплуатации указанной системы для регулирования температуры, согласно которому управление клапанным устройством осуществляют таким образом, чтобы в зависимости от определенного параметра, в частности, в зависимости от температуры, воздушный поток проходил через один или оба фильтрующих устройства. Для управления клапанным устройством можно предпочтительным образом использовать соответствующее программное обеспечение. При использовании способа согласно изобретению можно обеспечить высокую эффективность использования энергии, поскольку при этом отсутствуют потери энергии, например, связанные с дополнительным теплообменником.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено описание примера осуществления изобретения со ссылками на схематические чертежи, на которых представлены:
фиг.1 - схематическое изображение смесительной камеры согласно изобретению:
фиг.2 - схематическое изображение системы для регулирования температуры согласно изобретению в первом режиме работы;
фиг.3 - схематическое изображение системы для регулирования температуры согласно изобретению во втором режиме работы;
фиг.4 - схематическое изображение системы для регулирования температуры согласно изобретению в третьем режиме работы;
фиг.5 схематическое изображение системы для регулирования температуры согласно изобретению в четвертом режиме работы; и
фиг.6 схематическое изображение системы для регулирования температуры согласно изобретению в пятом режиме работы.
Осуществление изобретения
На фиг.1 схематически представлен пример осуществления смесительной камеры 20 согласно изобретению. Смесительная камера 20 содержит корпус 1 с клапанным устройством и двумя фильтрующими устройствами 2, 3, при этом клапанное устройство содержит клапан 4 притока наружного воздуха, рециркуляционный клапан 5 и клапан 6 притока смешанного воздуха. Фильтрующее устройство 2 содержит фильтр 7 G4, который установлен в направлении потока воздуха, проходящего через фильтрующее устройство 2, перед фильтром 8 F7. Через фильтрующее устройство 2 проходит наружный воздух AU, а также, в случае предварительного подогрева фильтра, предварительно нагретый воздух UM1, если открыт соответствующий клапан 4 притока наружного воздуха и если требуется, клапан 6 притока смешанного воздуха. Второе фильтрующее устройство 3 содержит фильтр 9 G4, через который воздушный поток UM2 проходит в тех режимах работы, когда используется рециркуляция воздуха. В этом режиме работы воздушный поток UM2 циркулирует в охлаждаемом помещении, в котором в этом примере осуществления расположен вычислительный центр. Кроме того, на корпусе 1 смесительной камеры 20 установлен отдельный блок, в котором расположен компрессор 10, при этом воздушный поток может проходить через корпус 1 и указанный блок.
Принцип работы смесительной камеры 20 в системе согласно изобретению показан на фиг.2-6, где представлены пять различных режимов работы системы для регулирования температуры вычислительного центра. Вычислительный центр содержит множество серверов 30, которые в процессе работы выделяют теплоту. При этом в наружной стене вычислительного центра предусмотрены вентиляционные отдушины 40 для свободного обмена воздухом из помещения вычислительного центра и наружным воздухом из окружающей среды здания 6, в котором находится вычислительный центр. Температура воздуха в помещении вычислительного центра в данном примере осуществления должна поддерживаться равной 27°С.
На фиг.2 показана система для регулирования температуры вычислительного центра согласно изобретению в первом режиме работы. Этот режим работы осуществляется при температуре окружающей среды, которая равна или превышает 25°C. При такой высокой температуре окружающей среды система для регулирования температуры работает в так называемом режиме рециркуляции с применением компрессора. Поскольку компрессор 10 работает, это означает, что осуществляется активное охлаждение вычислительного центра. При этом затушеванные стрелки символизируют нагретые воздушные потоки, а незатушеванные стрелки - холодные воздушные потоки. В этом режиме работы клапан 4 притока наружного воздуха и клапан 6 притока смешанного воздуха закрыты, а рециркуляционный клапан 5 открыт.Поэтому воздушный поток и UM2 циркулирует от серверов 30 в смесительную камеру 20, проходит через фильтр 9 F7 и отводится через вентиляционные устройства 11 в окружающую среду. В зависимости от температурного градиента между температурой воздуха в помещении вычислительного центра и температурой окружающей среды возможен обусловленный температурным градиентом небольшой обмен между воздухом в помещении и наружным воздухом. Такие небольшие воздушные потоки показаны штриховыми стрелками.
На фиг.3 показана система для регулирования температуры согласно изобретению во втором режиме работы, который используется при температуре окружающей среды выше 17°C и ниже 25°C. В этом режиме работы осуществляется 100% обмен воздуха в помещении вычислительного центра, при этом клапан 4 притока наружного воздуха открыт, а рециркуляционный клапан 5 и клапан 6 притока смешанного воздуха закрыты. Поэтому воздушный поток AU входит в смесительную камеру 20 через фильтр 7 G4 и фильтр 8 F7 фильтрующего устройства 2 и выходит из вычислительного центра через вентиляционные отдушины 40. Для обеспечения достаточного охлаждения вычислительного центра кроме прямого охлаждения путем обмена воздуха используется компрессор 10, при помощи которого осуществляется дополнительное активное охлаждение вычислительного центра. Кроме того, небольшой поток нагретого воздуха отводится вентиляционным устройством 11.
Третий режим работы системы для регулирования температуры согласно изобретению представлен на фиг.4. Этот режим работы, в котором прямое естественное охлаждение осуществляется только за счет 100% обмена воздуха, можно использовать при температуре окружающей среды, равной 17°C. При этом воздушный поток AU входит в смесительную камеру 20 через фильтр 7 G4 и фильтр 8 F7 фильтрующего устройства 2 и выходит из вычислительного центра через вентиляционные отдушины 40. Компрессор 10 или вентиляционные устройства 11 в этом режиме работы не участвуют.
Систему для регулирования температуры согласно изобретению можно использовать в четвертом смешанном режиме работы с рециркуляцией воздуха. Этот режим работы показан на фиг.5. В описанном здесь примере осуществления этот режим работы устанавливается при температуре окружающей среды от 0°C до температуры ниже 17°C. В таком режиме работы, показанном более подробно на фиг.5, клапан 4 притока наружного воздуха и клапан 6 притока смешанного воздуха открыты, в то время как рециркуляционный клапан 5 закрыт.
Если температура окружающей среды ниже 0°C, используется пятый режим работы системы для регулирования температуры, как показано на фиг.6. Этот режим работы также представляет собой смешанный режим с рециркуляцией воздуха и предварительным подогревом фильтра. При этом наружный воздух AU, поступающий в смесительную камеру 20 через клапан 4 притока наружного воздуха из окружающей среды, предварительно нагревается воздухом из помещения, нагретым серверами 30, который входит в смесительную камеру 20 через клапан 6 притока смешанного воздуха. Таким образом, клапан 4 притока наружного воздуха и клапан 6 притока смешанного воздуха в этом режиме работы являются открытыми, а рециркуляционный клапан 5 - закрытым. Затем нагретый воздух выходит через вентиляционные отдушины 40 в окружающую среду. В соответствии с этим в режимах работы, показанных на фиг.5 и 6, осуществляется прямое естественное охлаждение вычислительного центра с особенно эффективным использованием энергии.

Claims (8)

1. Смесительная камера для регулирования температуры, имеющая корпус (1), через который может проходить по меньшей мере один воздушный поток и в котором установлено по меньшей мере одно фильтрующее устройство (2, 3), через которое может проходить воздушный поток, при этом воздушный поток проходит через клапанное устройство, содержащее по меньшей мере один клапан, отличающаяся тем, что клапанное устройство содержит клапан (4) притока наружного воздуха, рециркуляционный клапан (5) и клапан (6) притока смешанного воздуха, управление которыми осуществляется в зависимости от определенного параметра, в частности в зависимости от температуры окружающей среды, предпочтительно в зависимости от температуры наружного или приточного воздуха, при этом если температура окружающей среды ниже 0°C, обеспечен предварительный подогрев фильтра путем нагрева наружного воздуха, поступающего через клапан (4) притока наружного воздуха, воздухом из помещения, который входит через клапан (6) притока смешанного воздуха, причем управление клапанным устройством осуществляется таким образом, что в зависимости от определенного параметра, в частности в зависимости от температуры, воздушный поток проходит через одно из фильтрующих устройств (2, 3).
2. Смесительная камера по п. 1, отличающаяся тем, что предусмотрены два фильтрующих устройства (2, 3), через которые может проходить воздушный поток.
3. Смесительная камера по п. 2, отличающаяся тем, что клапанное устройство выполнено и/или управляется в зависимости от определенного параметра таким образом, чтобы воздушный поток проходил только через одно фильтрующее устройство (2, 3).
4. Смесительная камера по п. 1, отличающаяся тем, что с корпусом (1) связан компрессорный блок (10).
5. Смесительная камера по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что управление клапанным устройством осуществляется в зависимости от концентрации частиц в воздухе или от влажности воздуха.
6. Система для регулирования температуры, отличающаяся тем, что предусмотрено несколько смесительных камер (20) по одному из предшествующих пунктов, которые расположены параллельно друг другу.
7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что предусмотрены вентиляционные устройства (11).
8. Способ эксплуатации системы для регулирования температуры по пп. 1-7, отличающийся тем, что
a) в первом режиме работы клапан (4) притока наружного воздуха, а также клапан (6) притока смешанного воздуха закрыты, а рециркуляционный клапан (5) открыт,
b) во втором режиме работы клапан (4) притока наружного воздуха открыт, а рециркуляционный клапан (5) и клапан (6) притока смешанного воздуха закрыты,
c) в третьем режиме работы клапан (4) притока наружного воздуха открыт, а клапан (6) притока смешанного воздуха и рециркуляционный клапан (5) закрыты,
d) в четвертом режиме работы клапан (4) притока наружного воздуха и клапан (6) притока смешанного воздуха открыты, а рециркуляционный клапан (5) закрыт, и
e) в пятом режиме работы клапан (4) притока наружного воздуха и клапан (6) притока смешанного воздуха открыты, а рециркуляционный клапан (5) закрыт.
RU2011143705/12A 2009-04-27 2010-04-26 Устройство и способ прямого естественного охлаждения RU2555622C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09005824.9 2009-04-27
EP20090005824 EP2246634B1 (de) 2009-04-27 2009-04-27 Direkte freie Kühlung
PCT/EP2010/002552 WO2010124830A1 (de) 2009-04-27 2010-04-26 Direkte freie kühlung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143705A RU2011143705A (ru) 2013-06-10
RU2555622C2 true RU2555622C2 (ru) 2015-07-10

Family

ID=41100875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143705/12A RU2555622C2 (ru) 2009-04-27 2010-04-26 Устройство и способ прямого естественного охлаждения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120037233A1 (ru)
EP (1) EP2246634B1 (ru)
CN (1) CN102362124B (ru)
ES (1) ES2522623T3 (ru)
PL (1) PL2246634T3 (ru)
PT (1) PT2246634E (ru)
RU (1) RU2555622C2 (ru)
WO (1) WO2010124830A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102466279A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 世图兹空调技术***(上海)有限公司 一种带气流控制及可动热交换装置的制冷***
CN102494392A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 温州市创力电子有限公司 基站自排热双循环节能***
CN102425840B (zh) * 2011-12-02 2013-09-11 温州市创力电子有限公司 基站自排热节能控制***
JP6111499B2 (ja) * 2013-02-13 2017-04-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 空気調和システム、指示装置
GB2513147A (en) 2013-04-17 2014-10-22 Ibm Energy efficient data center
CN103335373B (zh) * 2013-07-08 2016-06-22 华信咨询设计研究院有限公司 自然冷却通风***
DE102015102676A1 (de) 2015-02-25 2016-08-25 Rwth Aachen Verfahren zur Regelung von kühl- und/oder heiztechnischen Anlagen für umschlossene Gesamtobjekte
FR3046941B1 (fr) 2016-01-22 2018-01-05 Schneider Electric Industries Sas Systeme de filtration d'air pour armoire electrique
US11248822B2 (en) 2019-07-25 2022-02-15 Globalfoundries U.S. Inc. Energy recovery system for a semiconductor fabrication facility
CN113253818A (zh) * 2020-02-07 2021-08-13 施耐德电气It公司 基于外部温度的选择性机架冷却

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203485A (en) * 1976-12-17 1980-05-20 Aronoff Melvin S Multizone air terminal
DE3027447A1 (de) * 1980-07-19 1982-02-11 Horst Joachim 6700 Ludwigshafen Schmittel Vorrichtung zur be- und entlueftung
DE9403337U1 (de) * 1994-02-23 1994-06-01 Hansa Ventilatoren U. Maschinenbau Neumann Gmbh & Co Kg, 26683 Saterland Klimagerät
US6076739A (en) * 1998-04-01 2000-06-20 Enviro-Energy Products, Inc. Indoor air quality controlled foggers
DE19904667A1 (de) * 1999-02-04 2000-08-10 Stulz Gmbh Klimagerät zur Temperaturregulierung
RU2253804C2 (ru) * 2003-02-13 2005-06-10 Тесленко Валерий Николаевич Способ и система кондиционирования воздуха

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054035A (en) * 1976-08-16 1977-10-18 American Air Filter Company, Inc. Ventilation air tempering device
US4293027A (en) * 1977-10-25 1981-10-06 Energetics Systems Corp. Control system for heating and cooling units
US4347712A (en) * 1980-11-03 1982-09-07 Honeywell Inc. Microprocessor discharge temperature air controller for multi-stage heating and/or cooling apparatus and outdoor air usage controller
FI78979C (fi) * 1988-02-18 1989-10-10 Halton Oy Foerfarande foer reglering av luftkonditionering och luftkonditioneringsanordning foer anvaendning vid foerfarandet.
FI91319C (fi) * 1993-04-23 1994-06-10 Flaekt Oy Ilmastointilaitteiston tuloilman ja palautusilman välinen sekoitusosa
US7231967B2 (en) * 1994-01-31 2007-06-19 Building Performance Equipment, Inc. Ventilator system and method
SE507704C2 (sv) * 1995-12-08 1998-07-06 Air Innovation Sweden Ab Blandningsbox för temperaturstyrning av luftflöde inmatad från två rörkanaler samt tvåkanalanläggning försedd med två eller flera dylika blandningsboxar
US6006142A (en) * 1997-07-14 1999-12-21 Seem; John E. Environmental control system and method
US6415617B1 (en) * 2001-01-10 2002-07-09 Johnson Controls Technology Company Model based economizer control of an air handling unit
US6457653B1 (en) * 2001-02-21 2002-10-01 Nordyne, Inc. Blowerless air conditioning system
US6789618B2 (en) * 2001-09-05 2004-09-14 Frederick J. Pearson Energy recycling air handling system
US6698219B2 (en) * 2001-11-30 2004-03-02 National University Of Singapore Energy-efficient variable-air-volume (VAV) system with zonal ventilation control
KR100877335B1 (ko) * 2002-02-27 2009-01-07 한자 벤틸라토렌 운트 마쉬넨바우 노이만 게엠베하 운트 코. 카게 공기조화기
US6749125B1 (en) * 2002-03-08 2004-06-15 Jonathan Carson Central air conditioning, cooling and whole-house ventilation system
US7036743B2 (en) * 2004-01-20 2006-05-02 Carrier Corporation Continuous fan control in a multi-zone HVAC system
US6981383B2 (en) * 2004-01-20 2006-01-03 Carrier Corporation Zone damper fault detection in an HVAC system
US7434413B2 (en) * 2005-01-10 2008-10-14 Honeywell International Inc. Indoor air quality and economizer control methods and controllers
CN2783196Y (zh) * 2005-03-31 2006-05-24 东莞市广大制冷有限公司 热泵组合式精密空调***
US7669431B2 (en) * 2005-04-07 2010-03-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Cooling provisioning for heat generating devices
WO2007084139A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Carrier Corporation Electronic indoor air quality board for air conditioner controller
US7827813B2 (en) * 2007-01-30 2010-11-09 Johnson Controls Technology Company Adaptive real-time optimization control
CN201050846Y (zh) * 2007-06-28 2008-04-23 南京朗诗置业股份有限公司 单户用空调机
CN201081339Y (zh) * 2007-07-12 2008-07-02 杨守信 一种可控诱导型末端混风装置
WO2009018150A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Johnson Controls Technology Company Multichannel heat exchanger
US8583289B2 (en) * 2008-02-19 2013-11-12 Liebert Corporation Climate control system for data centers
US8382565B2 (en) * 2008-06-09 2013-02-26 International Business Machines Corporation System and method to redirect and/or reduce airflow using actuators

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203485A (en) * 1976-12-17 1980-05-20 Aronoff Melvin S Multizone air terminal
DE3027447A1 (de) * 1980-07-19 1982-02-11 Horst Joachim 6700 Ludwigshafen Schmittel Vorrichtung zur be- und entlueftung
DE9403337U1 (de) * 1994-02-23 1994-06-01 Hansa Ventilatoren U. Maschinenbau Neumann Gmbh & Co Kg, 26683 Saterland Klimagerät
US6076739A (en) * 1998-04-01 2000-06-20 Enviro-Energy Products, Inc. Indoor air quality controlled foggers
DE19904667A1 (de) * 1999-02-04 2000-08-10 Stulz Gmbh Klimagerät zur Temperaturregulierung
RU2253804C2 (ru) * 2003-02-13 2005-06-10 Тесленко Валерий Николаевич Способ и система кондиционирования воздуха

Also Published As

Publication number Publication date
CN102362124A (zh) 2012-02-22
RU2011143705A (ru) 2013-06-10
PL2246634T3 (pl) 2015-03-31
EP2246634B1 (de) 2014-09-10
CN102362124B (zh) 2015-03-11
WO2010124830A1 (de) 2010-11-04
ES2522623T3 (es) 2014-11-17
EP2246634A1 (de) 2010-11-03
PT2246634E (pt) 2014-12-16
US20120037233A1 (en) 2012-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2555622C2 (ru) Устройство и способ прямого естественного охлаждения
US9476649B2 (en) Real-time individual electronic enclosure cooling system
US20100077776A1 (en) Air-conditioning method and air-conditioning system
EP1387988A1 (en) Air-conditioning system
CA2777916A1 (en) Air cooling unit for data centers
KR101766045B1 (ko) 차량용 공조시스템
CN111795481B (zh) 空气调节***及用于其的控制方法
CN110701691B (zh) 新风机组及控制方法
KR20170069318A (ko) 차량용 공조시스템
JP2013253753A (ja) データセンタ用外気冷却システム
JP5405756B2 (ja) 除湿機、除湿機の制御方法、及び空調システム
JP4203758B2 (ja) 水冷ヒートポンプ式地中熱利用空調システム
JP5503461B2 (ja) フリークーリングを用いた空調運転方法
JP2005134010A (ja) 空気調和装置および空調方法
EP3722689A1 (en) Control system for adjusting air temperature, humidity and water temperature by an outdoor air heat exchanger
CN107490114B (zh) 一种空调***及其对数据中心进行散热的方法
KR20170069319A (ko) 차량용 공조시스템
KR101836767B1 (ko) 차량용 공조시스템
CN111089353A (zh) 用于空调的湿度处理***及方法
JPH1054619A (ja) 空気調和方法及び空気調和システム
JP4631857B2 (ja) 高温冷水適用の熱源システム
CN210986801U (zh) 一种数据中心机房***
JPH11287475A (ja) 空気調和装置
CN110602930A (zh) 一种数据中心机房***
CN217057753U (zh) 复合双冷源组合式空气处理机组

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200427