基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)及其運行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)節(jié)能領(lǐng)域，特別是涉及一種基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)及其運行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)為多臺風(fēng)機和多臺壓縮機，排風(fēng)機，加熱及加濕等組成的復(fù)雜的制冷系統(tǒng)，此空調(diào)占整個機房耗電量的40%左右，能源消耗非常大。傳統(tǒng)的此類空調(diào)的節(jié)能手段大部分使用機械式的通風(fēng)散熱法，節(jié)能效率在15%以下，而且外部的灰塵容易進入機房，對機房設(shè)備造成危害，而且使用的過濾網(wǎng)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(diào)節(jié)能系統(tǒng)，由于未考慮環(huán)境溫度對機房空調(diào)運行的影響，也未考慮熱流分布和熱島現(xiàn)象的產(chǎn)生，雖然節(jié)能率可以達到20%左右，但節(jié)能效率隨環(huán)境的改變而不穩(wěn)定并容易產(chǎn)生局部的過熱現(xiàn)象，故使用效果也不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)及其運行方法，能夠解決上述問題，并將節(jié)能效率達到23%以上，節(jié)能率穩(wěn)定，溫度均勻，延長了空調(diào)風(fēng)機和壓縮機的使用壽命。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)，包括:
MCU主控模塊，是精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)自主開發(fā)的核心控制單元，與其連接有獨立驅(qū)動模塊、環(huán)境信號的采集和處理模塊、GPS模塊和電源模塊連接；
獨立驅(qū)動模塊，是根據(jù)空調(diào)型號匹配2-4個驅(qū)動模塊，根據(jù)MCU主控模塊發(fā)出的指令來驅(qū)動連接的風(fēng)機和壓縮機等設(shè)備的運行，使用正弦波驅(qū)動，并實現(xiàn)精密速度控制；
環(huán)境信號的采集和處理模塊，將環(huán)境檢測的信號轉(zhuǎn)換成電信號使MCU主控模塊獲得實際的環(huán)境溫度濕度以及獨立驅(qū)動模塊板的運行情況等信息，為節(jié)能控制的優(yōu)化計算做基礎(chǔ)；
GPS模塊，與MCU主控模塊連接，安裝SIM卡，通過服務(wù)器，檢測空調(diào)運行狀況和節(jié)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(fā)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(fā)明一個較佳實施例中，MCU主控模塊與獨立驅(qū)動模塊和環(huán)境信號的米集和處理模塊之間通過CAN通訊交換數(shù)據(jù)。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，2-4個獨立的驅(qū)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(qū)動單元，所述整流單元、濾波單元和驅(qū)動單元均與控制芯片單元連接。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，該系統(tǒng)還包括空調(diào)通訊模塊，其與MCU主控模塊通過RS485/RS232/以太網(wǎng)連接，并交換信息，掌握空調(diào)的運行情況，并通過其對空調(diào)參數(shù)進行設(shè)定自我控制。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，該系統(tǒng)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(fā)明一個較佳實施例中，該系統(tǒng)還包括智能電表數(shù)據(jù)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(jié)能率。
[0011]在本發(fā)明一個較佳實施例中，GPRS模塊中還可通過手機APP功能實現(xiàn)檢測空調(diào)運行狀況和節(jié)能裝置的運行狀況。
[0012]在本發(fā)明一個較佳實施例中，該系統(tǒng)還包括對整個系統(tǒng)進行冷卻的冷卻模塊，其包括10-20W的冷卻風(fēng)機和過濾網(wǎng)系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明還涉及一種基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟:
O設(shè)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(tǒng)通過與空調(diào)通訊模塊和現(xiàn)環(huán)境信號的采集和處理模塊對精密空調(diào)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時檢測，從而將實際采集的信號發(fā)送給MCU主控模塊；
3)MCU主控模塊對精密空調(diào)的能耗進行預(yù)測，MCU主控模塊再通過獨立驅(qū)動模塊采集實際各風(fēng)機和壓縮機的運行狀態(tài)，來確定空調(diào)節(jié)能運行的策略，根據(jù)策略來調(diào)整節(jié)能運行的方式和計算節(jié)能優(yōu)化參數(shù)，從而控制各驅(qū)動板的運行，頻率的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)各個執(zhí)行機構(gòu)的協(xié)調(diào)動作。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)及其運行方法模塊化設(shè)計技術(shù)，根據(jù)空調(diào)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(diào)的各壓縮機，風(fēng)機之間獨立工作，又相互配合，達到最佳運行狀態(tài)，從而節(jié)約電能；空調(diào)運行的溫度均勾和高節(jié)能率的穩(wěn)定性好。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是所示基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的主回路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例包括:
一種基于焓值智能溫控優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)，包括:
MCU主控模塊，是精密空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)自主開發(fā)的核心控制單元，與其連接有獨立驅(qū)動模塊、環(huán)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(qū)動模塊和環(huán)境信號的采集和處理模塊之間通過CAN通訊交換數(shù)據(jù)。
[0019]獨立驅(qū)動模塊，是根據(jù)空調(diào)型號匹配2-4個驅(qū)動模塊，根據(jù)MCU主控模塊發(fā)出的指令來驅(qū)動連接的風(fēng)機和壓縮機等設(shè)備的運行，使用正弦波驅(qū)動，并實現(xiàn)精密速度控制；
2-4個獨立的驅(qū)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(qū)動單元，所述整流單元、濾波單元和驅(qū)動單元均與控制芯片單元連接。驅(qū)動模塊根據(jù)MCU發(fā)出的指令來驅(qū)動連接的風(fēng)機和壓縮機等設(shè)備的運行，使用正弦波驅(qū)動，并實現(xiàn)精密速度控制。
[0020]環(huán)境信號的采集和處理模塊，將環(huán)境檢測的信號轉(zhuǎn)換成電信號使MCU主控模塊獲得實際的環(huán)境溫度濕度以及獨立驅(qū)動模塊板的運行情況等信息，為節(jié)能控制的優(yōu)化計算做基礎(chǔ)；
GPS模塊，與MCU主控模塊連接，安裝SIM卡，通過服務(wù)器，檢測空調(diào)運行狀況和節(jié)能裝置的運行狀況；并可以實現(xiàn)手機APP功能。系統(tǒng)的監(jiān)控和操作只要一個智能手機就能實現(xiàn)，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