(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210755147.6 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 黄晓斐　闫军威　周璇　韩洋明　 陈汉忠　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 李斌 (51)Int.Cl. F24F 11/64(2018.01) F24F 11/85(2018.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗 优化方法、 系统及 介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于机房热环境网格化 的IDC空调系统能耗优化方法、 系统及介质， 该方 法包括对机房内冷热气流组织进行优化； 对机房 空间进行网格化划分； 构建机房网格区域温度场 与邻近运行的末端供冷运行设备供冷的匹配关 系； 定量化网格区域温度分布； 将定量化得到的 网格实时温度与设定的网格温度设定阈值比较； 对空调供冷设备进行顺序级优化调控。 本发明提 出一种快速实现机房环境气流组织优化的方法， 可缩短室内气流组织优化改造工期， 优化了末端 设备调控优 先级顺序， 解决了末端空调供冷不匹 配问题， 精准定位过冷过热区域， 提高冷量利用 率， 降本增效， 可提高空调系统优化控制有效性。 权利要求书3页 说明书7页 附图6页 CN 115164362 A 2022.10.11 CN 115164362 A 1.一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其特征在于， 包括下述步 骤： 对机房内冷热气流组织进行优化； 对机房空间进行网格化划分； 构建机房网格区域温度场与邻近运行的末端供冷设备的匹配关系； 定量化网格区域温度分布； 将定量化得到的网格实时温度与设定的网格温度阈值比较； 对空调供冷设备进行顺序级优化调控， 包括： 基于实时温度分布情况， 利用末端供冷设 备与温度场的耦合匹配关系进行精准供冷； 对其 余设备进行顺序级优化调控。 2.根据权利要求1所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述对机房内冷热气流组织进行优化， 具体为 根据机房内部实际情况进行气流组织优化， 封闭冷通道， 防止冷量旁通； 根据机房回风温度实时情况调节回风口开闭状态与回风面积情况， 快速排出高温热气 流， 阻止较低温冷气流回流。 3.根据权利要求1所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述对机房空间进行网格化划分， 具体为： 在任一机柜进风口端和出风口端布置温度传感器， 并将进风口端的温度传感器设为冷 点温度Tc， 将出风口端的温度传感器设置为热点温度Th； 将机房空间划分为n个等体积网格， 每个网格的温度为该网格区域所有监测温度的平 均值 网格采样温度 设置网格温度阈值， 包括冷点所在网格的温度监测报 警阈值上、 下限， 以及热点所在网 格温度监测报警阈值上、 下限。 4.根据权利要求1所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述构建机房网格区域温度场与邻近运行的末端供冷设备的匹配关系， 具体为： 基于送风管网阻力平衡、 气流组织分布特征等多种影响因素寻找最优控制热分区与末 端供冷设备 的匹配关系， 确定所有网格区域与末端设备 的调控顺序级关系， 即网格区域优 先调控的末端设备的顺序， 完成供冷。 5.根据权利要求1所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述将定量 化得到的网格实时温度与设定的网格温度阈值比较， 具体为： 根据网格划分结果， 基于温度传感器采集到的温度值Ti计算任一网格区域内所有温度 传感器采集到的平均温度 将每一个网格区域的平均温度 与设置的区域温度阈值上限一 一进行比较。 6.根据权利要求1所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述对空调 供冷设备进行顺序级优化调控， 包括过热顺序级优化调控以及过冷 顺序级优化调控。 7.根据权利要求6所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述过 热顺序级优化调控具体为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115164362 A 2若任一网格监测温度 大于等于设置的区域温度阈值上限， 则判断该网格的关联末端 供冷设备末端 供冷设备频率是否大于等于 设定末端供冷设备频率一， 如否则调高关联末端 供冷设备的频率； 如是则判断是否所有末端 供冷设备的频率 都大于等于设定末端 供冷设备 频率一； 如所有末端供冷设备的频率都小于设定末端供冷设备频率一， 则按顺序级匹配关系调 高的末端供冷设备的频率， 否则判断阀门开度是否大于等于设定开度一； 如阀门开度小于设定开度一， 则调大阀门开度， 否则判断水泵频率是否大于等于设定 水泵频率 一； 如水泵频率小于设定水泵频率一， 则调高水泵频率， 否则判断是否所有运行水泵的频 率都大于等于设定水泵频率 一； 如至少有1台运行水泵的频率小于设定水泵频率一， 则调高未工频运行的水泵频率， 否 则判断是否所有水泵都已开启； 若所有水泵都已开启， 则降低冷冻出 水温度； 否则， 增 加水泵运行台数； 采集下一时刻网格温度， 比较网格区域的平均温度 与设置的区域温度阈值上限。 8.根据权利要求6所述的一种基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化方法， 其 特征在于， 所述过冷顺序级优化调控具体为： 若任一网格监测温度 小于等于设置的区域温度阈值下限， 则判断该网格的关联末端 供冷设备频率是否小于等于 设定末端 供冷设备频率二， 如否则调低关联末端 供冷设备的频 率； 如是则判断是否所有末端供冷设备的频率都小于等于设定末端供冷设备 频率二； 如所有末端供冷设备的频率都大于设定末端供冷设备频率二， 则按顺序级匹配关系调 低的末端供冷设备的频率， 否则判断阀门开度是否小于等于设定开度二； 如阀门开度大于设定开度二， 则调小阀门开度， 否则判断水泵频率是否小于等于设定 水泵频率 二； 如水泵频率大于设定水泵频率二， 则调低水泵频率， 否则判断水泵运行台数是否大于 等于1； 如仅有1台水泵运行， 则调高冷冻水出水温度； 否则， 判断是否所有运行水泵的频率都 小于等于设定水泵频率 二； 如至少有1台运行水泵的频率大于设定水泵频率二， 则调低频率大于设定水泵频率二 的水泵频率， 否则， 减少水泵运行台数； 采集下一时刻网格温度， 比较网格区域的平均温度 与设置的区域温度阈值下限。 9.基于机房热环境网格化的IDC空调系统能耗优化系统， 其特征在于， 应用于权利要求 1‑8中任一项 所述的基于机房热环境网格化的ID C空调系统 能耗优化方法， 包括气流组织优 化模块、 网格化模块、 匹配比较模块以及顺序级优化调控 模块； 所述气流组织优化模块用于对机房内冷热气流组织进行优化； 所述网格化模块用于对机房空间进行网格化划分； 所述匹配比较模块用于构建机房网格区域温度场与邻近运行的末端供冷设备的匹配 关系； 定量化网格区域温度分布； 将定量化得到的网格实时温度与设定的网格温度阈值比 较；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115164362 A 3