基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統及其運行方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空調節能領域，特別是涉及一種基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統及其運行方法。
【背景技術】
[0002]數據機房精密空調為多臺風機和多臺壓縮機，排風機，加熱及加濕等組成的復雜的制冷系統，此空調占整個機房耗電量的40%左右，能源消耗非常大。傳統的此類空調的節能手段大部分使用機械式的通風散熱法，節能效率在15%以下，而且外部的灰塵容易進入機房，對機房設備造成危害，而且使用的過濾網需要定期清洗，勞動強度很大。僅僅基于溫度控制的精密空調節能系統，由于未考慮環境溫度對機房空調運行的影響，也未考慮熱流分布和熱島現象的產生，雖然節能率可以達到20%左右，但節能效率隨環境的改變而不穩定并容易產生局部的過熱現象，故使用效果也不理想。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統及其運行方法，能夠解決上述問題，并將節能效率達到23%以上，節能率穩定，溫度均勻，延長了空調風機和壓縮機的使用壽命。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統，包括:
MCU主控模塊，是精密空調節能系統自主開發的核心控制單元，與其連接有獨立驅動模塊、環境信號的采集和處理模塊、GPS模塊和電源模塊連接；
獨立驅動模塊，是根據空調型號匹配2-4個驅動模塊，根據MCU主控模塊發出的指令來驅動連接的風機和壓縮機等設備的運行，使用正弦波驅動，并實現精密速度控制；
環境信號的采集和處理模塊，將環境檢測的信號轉換成電信號使MCU主控模塊獲得實際的環境溫度濕度以及獨立驅動模塊板的運行情況等信息，為節能控制的優化計算做基礎；
GPS模塊，與MCU主控模塊連接，安裝SIM卡，通過服務器，檢測空調運行狀況和節能裝置的運行狀況；
電源模塊，為上述模塊提供需要的電壓等級，以保證隔離后的電路的可靠運行。
[0005]在本發明一個較佳實施例中，MCU主控模塊包括中心處理電路，以及與中心處理電路連接的MCU濾波電路、輸入隔離電路、輸出隔離電路、變壓電路、通訊電路和接□電路。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，MCU主控模塊與獨立驅動模塊和環境信號的米集和處理模塊之間通過CAN通訊交換數據。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，2-4個獨立的驅動模塊均具備獨立的控制芯片單元，整流單元、濾波單元和驅動單元，所述整流單元、濾波單元和驅動單元均與控制芯片單元連接。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，該系統還包括空調通訊模塊，其與MCU主控模塊通過RS485/RS232/以太網連接，并交換信息，掌握空調的運行情況，并通過其對空調參數進行設定自我控制。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，該系統還包括濾波模塊，所述濾波模塊是在主回路上加載的專用模塊。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，該系統還包括智能電表數據采集模塊，其與MCU主控模塊通過RS485接口連接，采集電表的實際電量，以計算節能率。
[0011]在本發明一個較佳實施例中，GPRS模塊中還可通過手機APP功能實現檢測空調運行狀況和節能裝置的運行狀況。
[0012]在本發明一個較佳實施例中，該系統還包括對整個系統進行冷卻的冷卻模塊，其包括10-20W的冷卻風機和過濾網系統。
[0013]本發明還涉及一種基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統的運行方法，包括以下步驟:
O設定機房的運行溫度的一個變量，將模式切換到“能效模式”，即可自動運行；
2)系統通過與空調通訊模塊和現環境信號的采集和處理模塊對精密空調數據、現場環境數據進行實時檢測，從而將實際采集的信號發送給MCU主控模塊；
3)MCU主控模塊對精密空調的能耗進行預測，MCU主控模塊再通過獨立驅動模塊采集實際各風機和壓縮機的運行狀態，來確定空調節能運行的策略，根據策略來調整節能運行的方式和計算節能優化參數，從而控制各驅動板的運行，頻率的調節，實現各個執行機構的協調動作。
[0014]本發明的有益效果是:本發明基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統及其運行方法模塊化設計技術，根據空調的容量選擇不同的模塊，簡單方便，擴容簡單，維護方便；使空調的各壓縮機，風機之間獨立工作，又相互配合，達到最佳運行狀態，從而節約電能；空調運行的溫度均勾和高節能率的穩定性好。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發明基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統一較佳實施例的結構示意圖；
圖2是所示基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統的主回路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]請參閱圖1和圖2，本發明實施例包括:
一種基于焓值智能溫控優化算法的數據機房精密空調節能系統，包括:
MCU主控模塊，是精密空調節能系統自主開發的核心控制單元，與其連接有獨立驅動模塊、環境信號的采集和處理模塊、GPS模塊和電源模塊連接；
MCU主控模塊包括中心處理電路，以及與中心處理電路連接的MCU濾波電路、輸入隔離電路、輸出隔離電路、變壓電路、通訊電路和接口電路。
[0018]MCU主控模塊與獨立驅動模塊和環境信號的采集和處理模塊之間通過CAN通訊交換數據。
[0019]獨立驅動模塊，是根據空調型號匹配2-4個驅動模塊，根據MCU主控模塊發出的指令來驅動連接的風機和壓縮機等設備的運行，使用正弦波驅動，并實現精密速度控制；
2-4個獨立的驅動模塊均具備獨立的控制芯片單元，整流單元、濾波單元和驅動單元，所述整流單元、濾波單元和驅動單元均與控制芯片單元連接。驅動模塊根據MCU發出的指令來驅動連接的風機和壓縮機等設備的運行，使用正弦波驅動，并實現精密速度控制。
[0020]環境信號的采集和處理模塊，將環境檢測的信號轉換成電信號使MCU主控模塊獲得實際的環境溫度濕度以及獨立驅動模塊板的運行情況等信息，為節能控制的優化計算做基礎；
GPS模塊，與MCU主控模塊連接，安裝SIM卡，通過服務器，檢測空調運行狀況和節能裝置的運行狀況；并可以實現手機APP功能。系統的監控和操作只要一個智能手機就能實現，手機APP功能隨時可以了解裝置的運行情況和用電情況。
[0021]電源模塊，為上述模塊提供需要的