JP6650759B2 - Cooling system, air conditioning control device and air conditioning control method - Google Patents
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Description
本発明は、冷却システム、空調制御装置および空調制御方法に関し、特にサーバルームの空調を制御する冷却システム、空調制御装置および空調制御方法に関する。 The present invention relates to a cooling system, an air conditioning control device, and an air conditioning control method, and particularly to a cooling system, an air conditioning control device, and an air conditioning control method for controlling air conditioning in a server room.
サーバルームには、コンピュータやサーバ等の電子機器(以下、「機器」と称する。)が集約された状態で多数設置され、これらの機器が昼夜にわたって連続稼働している。サーバルームにおける機器の設置は、ラックマウント方式が主流になっている。ラックマウント方式は、機器を機能単位別に分割して収納するラック(筺体)を、キャビネットに段積みする方式であり、かかるキャビネットがサーバルームの床上に多数整列配置されている。ラックに収納されている機器は、前面から低温空気を吸い込み、機器の内部を冷却して、背面から高温空気を排気するものが一般的である。 In the server room, a large number of electronic devices (hereinafter, referred to as “devices”) such as computers and servers are installed in a concentrated state, and these devices operate continuously day and night. Rack mounting is the mainstream for equipment installation in server rooms. The rack-mount system is a system in which racks (housings) that store devices by dividing them into functional units are stacked on cabinets, and a large number of such cabinets are arranged on the floor of a server room. In general, devices housed in a rack suck in low-temperature air from the front, cool the inside of the device, and exhaust high-temperature air from the back.
これらの機器は、高温状態になるとシステム停止等のトラブルを引き起こすおそれがあるため、複数の冷却装置によって機器から排気された高温空気を冷却することで、サーバルームは一定の温度環境に管理され、特に、ラックの吸込温度が所定温度以下となるように管理されている。しかしながら、機器からの発熱量が小さく、冷却装置を全台運転する必要がない場合でも、ラックの吸込温度が所定温度を超えることを懸念して、冷却装置の全台運転を行っているのが現状である。 Since these devices may cause troubles such as system stoppage when they become hot, the server room is managed in a constant temperature environment by cooling the high-temperature air exhausted from the devices by multiple cooling devices, In particular, the rack is controlled so that the suction temperature of the rack is equal to or lower than a predetermined temperature. However, even when the amount of heat generated from the equipment is small and it is not necessary to operate all the cooling units, all the cooling units are operated because of concern that the rack suction temperature may exceed a predetermined temperature. It is the current situation.
そのため、省エネルギの観点からラックの吸込温度を所定温度以下に維持し、かつ、必要な台数だけ冷却装置を運転させ、システム全体の消費電力を削減する手法が求められている。 Therefore, from the viewpoint of energy saving, there is a demand for a method for maintaining the suction temperature of the rack at a predetermined temperature or lower and operating the required number of cooling devices to reduce the power consumption of the entire system.
例えば、特許文献1には、発熱部品を備えた電子機器と、前記電子機器に冷却風を供給するファンと、前記ファンの回転数を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記電子機器の消費電力の上昇率が第1の閾値よりも小さい第1の場合に、前記発熱部品の将来の温度を予測することにより、前記発熱部品の前記温度が許容範囲に収まるように前記ファンの回転数を制御し、前記上昇率が前記第1の閾値以上となる第2の場合に、前記第1の場合におけるよりも大きな回転数となるように前記ファンの回転数の制御を切り替えることを特徴とする空調制御システムが開示されている(請求項1参照)。 For example, Patent Literature 1 includes an electronic device including a heat-generating component, a fan that supplies cooling air to the electronic device, and a control unit that controls a rotation speed of the fan. In a first case where the rate of increase in power consumption of the electronic device is smaller than a first threshold, the fan is predicted so that the temperature of the heat-generating component falls within an allowable range by predicting a future temperature of the heat-generating component. Controlling the rotation speed of the fan so that the rotation speed becomes higher than the rotation speed in the first case in the second case where the increase rate is equal to or higher than the first threshold value. An air-conditioning control system is disclosed (see claim 1).
しかしながら、特許文献1に開示された手法では、ファン回転数制御に電子機器の温度測定値や電力計測値を用いている。実際のサーバルーム(データセンタ)では、電子機器およびそれらを設置するラックの台数が膨大であり、それらラック1台ごとに計測機器を設置するのは設備所有者に大きな負担となり、また制御も複雑になる。 However, in the method disclosed in Patent Literature 1, a temperature measurement value and a power measurement value of an electronic device are used for controlling the fan speed. In an actual server room (data center), the number of electronic devices and racks for installing them is enormous, and installing measurement devices for each of these racks places a heavy burden on equipment owners and also complicates control. become.
そこで、本発明は、少ない計測点数で省エネ化を実現する冷却システム、空調制御装置および空調制御方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling system, an air conditioning control device, and an air conditioning control method that realize energy saving with a small number of measurement points.
このような課題を解決するために、本発明係る冷却システムは、電子機器を内部に設置するラックを並べて配置されたラック列が形成されて、2列の前記ラック列の排気面同士を向かい合わせて配置されたラック群が形成された部屋において、前記ラック群に低温空気を供給する複数の冷却装置と、前記ラック群に吸い込まれる低温空気の吸込温度を計測する温度計測装置と、前記複数の冷却装置の各冷却装置の起動または停止を判定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記温度計測装置の計測点が計測対象とする前記ラック群へ供給される低温空気の風量比が高い冷却装置を演算し、前記演算の結果に基づいて各冷却装置の起動または停止を判定するものであり、前記制御装置は、各ラック群と各冷却装置との距離、および、各冷却装置の運転状態の関数として、ある冷却装置からあるラック群へ供給される低温空気の風量比を算出する近似式を有し、前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似式によって算出し、前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定することを特徴とする。 In order to solve such a problem, a cooling system according to the present invention is configured such that a rack row in which racks for installing electronic devices are arranged is formed, and the exhaust surfaces of the two rack rows face each other. A plurality of cooling devices for supplying low-temperature air to the group of racks, a temperature measuring device for measuring a suction temperature of low-temperature air sucked into the group of racks, and A control device for determining whether to start or stop each cooling device of the cooling device, wherein the control device is configured such that a measurement point of the temperature measurement device has an air volume ratio of low-temperature air supplied to the rack group to be measured. calculating a high cooling device are those determined start or stop of the cooling devices on the basis of the result of the calculation, the control device, the distance between each rack group and the cooling device, and, each of the cold As a function of the operating state of the device, the device has an approximation formula for calculating an air volume ratio of low-temperature air supplied from a cooling device to a certain rack group, and a maximum value of the temperature measured by the temperature measuring device is smaller than a first threshold value. If it is high, the air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group at which the temperature becomes the maximum value is calculated by the approximate expression, and it is determined that the cooling air device having the highest calculated air flow ratio is to be started. Features.
また、本発明に係る空調制御装置は、電子機器を内部に設置するラックを並べて配置されたラック列が形成されて、2列の前記ラック列の排気面同士を向かい合わせて配置されたラック群が形成された部屋において、前記ラック群に低温空気を供給する複数の冷却装置を制御する空調制御装置であって、前記ラック群に吸い込まれる低温空気の吸込温度を計測する温度計測装置の計測点が計測対象とする前記ラック群へ供給される低温空気の風量比が高い冷却装置を演算し、前記演算の結果に基づいて各冷却装置の起動または停止を判定するものであり、各ラック群と各冷却装置との距離、および、各冷却装置の運転状態の関数として、ある冷却装置からあるラック群へ供給される低温空気の風量比を算出する近似式を有し、前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似式によって算出し、前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定することを特徴とする。 In addition, the air conditioning control device according to the present invention is a rack group in which a rack row in which racks for installing electronic devices are arranged is formed, and the exhaust surfaces of the two rack rows face each other. An air-conditioning control device for controlling a plurality of cooling devices that supply low-temperature air to the group of racks in a room where the temperature measurement device measures the suction temperature of the low-temperature air sucked into the group of racks. A cooling device having a high air volume ratio of low-temperature air supplied to the rack group to be measured is calculated, and starting or stopping of each cooling device is determined based on a result of the calculation. the distance between the cooling devices, and, as a function of the operating state of the cooling device, has an approximate expression for calculating the air volume ratio of the low-temperature air to be supplied to the rack group with from one cooling device, the temperature measuring instrumentation Air volume ratio maximum value in temperature measured is higher than the first threshold value, calculates the air volume ratio of the low-temperature air temperature from each cooling device is supplied to the rack group having the maximum value by the approximate expression, which is the calculated Is determined to be activated.
また、本発明に係る空調制御方法は、電子機器を内部に設置するラックを並べて配置されたラック列が形成されて、2列の前記ラック列の排気面同士を向かい合わせて配置されたラック群が形成された部屋において、前記ラック群に低温空気を供給する複数の冷却装置と、前記ラック群に吸い込まれる低温空気の吸込温度を計測する温度計測装置と、各冷却装置の起動または停止を判定する制御装置と、を備える冷却システムの空調制御方法であって、前記制御装置は、前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を近似式によって算出し、前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定し、前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも低く、かつ、前記温度計測装置で計測した温度の最小値が第2閾値よりも低い場合、各冷却装置から温度が最小値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似式によって算出し、前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を停止すると判定することを特徴とする In addition, the air conditioning control method according to the present invention is directed to a rack group in which a rack row in which racks for installing electronic devices are arranged is formed, and two exhaust rows of the rack rows face each other. In the room where is formed, a plurality of cooling devices for supplying low-temperature air to the rack group, a temperature measurement device for measuring the suction temperature of the low-temperature air sucked into the rack group, and start / stop of each cooling device are determined. A control device for controlling the air conditioning of the cooling system, the control device comprising: when the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is higher than a first threshold value, the temperature from each cooling device is the maximum value. calculated by the approximate equation air volume ratio of the low-temperature air to be supplied to become the rack group, said calculated air volume ratio is determined to start the highest the cooling device, the temperature measured by the temperature measuring device Low maximum value of than the first threshold value, and wherein when the minimum value of the temperature measured by the temperature measuring device is lower than the second threshold value, low temperature from the cooling device is supplied to the minimum value becomes rack group The air flow ratio of air is calculated by the approximation formula, and it is determined that the cooling device having the highest calculated air flow ratio is stopped.
本発明によれば、少ない計測点数で省エネ化を実現する冷却システム、空調制御装置および空調制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cooling system, an air-conditioning control device, and an air-conditioning control method that achieve energy saving with a small number of measurement points.
以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each of the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
≪第1実施形態≫
<冷却システムS>
第1施形態に係る冷却システムSについて、図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る冷却システムSの構成例を示す平面図である。
<< 1st Embodiment >>
<Cooling system S>
A cooling system S according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view illustrating a configuration example of the cooling system S according to the first embodiment.
図1に示すように、室(コンピュータルーム,サーバルーム)Rには、コンピュータやサーバ等の電子機器(以下、「機器」と称する。)を収納したラック10が複数設置されている。ラック10は、機器が内蔵するファン(図示せず)により、前面を給気面とし、背面を排気面として、給気面から取り込んだ空気で機器の内部を冷却し、排気面から高温空気を排気するようになっている。
As shown in FIG. 1, a room (computer room, server room) R is provided with a plurality of
ラック10は、給気面と排気面を揃えて配置したラック列を形成しており、さらに、2列のラック列の排気面同士を向かい合わせて配置したラック群15が形成されている。また、ラック群15がラック列の給気面同士を向かい合わせて配置されている。これにより、図1に示すように、ラック列の給気面同士が対向するコールドアイル(Cold aisle;寒い通路)CAと、ラック列の排気面同士が対向するホットアイル(Hot aisle;熱い通路)HAと、が交互に形成される。
The
第1実施形態に係る冷却システムSは、冷却装置20と、温度センサ30(温度計測装置)と、制御装置40と、を備えている。
The cooling system S according to the first embodiment includes a
冷却装置20は、図1に示すように、室Rの周囲部に複数設置されている。冷却装置20は、空調機(Computer Room Air Conditioning;CRAC)であり、ホットアイルHAからの高温空気を取り込んで冷却し、低温空気をコールドアイルCAに供給する。なお、冷却装置20の運転/停止は、制御装置40により制御される。
As shown in FIG. 1, a plurality of
図1に示すように、ラック10の排気面から排気された高温空気(暖気)は、ホットアイルHAに排気され、室Rの上部を通って、冷却装置20に吸い込まれる。そして、冷却装置20で冷却された低温空気(冷風)は、室Rの二重床空間を通って、各コールドアイルCAに供給され、ラック10の給気面から吸い込まれる。このように、冷却システムSは、室Rに設置されたラック10を冷却する、換言すれば、ラック10に収納した機器(図示せず)を冷却する。
As shown in FIG. 1, high-temperature air (warm air) exhausted from the exhaust surface of the
各コールドアイルCAには、温度センサ30が設置され、ラック10の給気面からラック10の内部に吸込まれる低温空気の温度を計測することができるようになっている。温度センサ30の検出信号は、制御装置40に出力される。
Each cold aisle CA is provided with a
なお、温度センサ30は、ラック群15の給気面と対応付けされており、図1に示す構成においては、ラック群15の両側の給気面(換言すれば、ラック群15と接するコールドアイルCA)に対して、それぞれ3ヶ所の温度センサ30の計測点が設けられている。
The
制御装置40は、温度センサ30で検出した温度に基づいて、冷却装置20の運転/停止を判定し、冷却装置20の運転/停止を制御する。図1に示すように、制御装置40は、温度取得部41と、運転状態取得部42と、運転判定部43と、記憶部44と、を備えている。
The
温度取得部41は、温度センサ30で検出したコールドアイルCAの温度を取得する。
The
運転状態取得部42は、現在の冷却装置20の運転状態(どの冷却装置20が運転しているか、停止しているか)を取得する。
The operating
運転判定部43は、温度取得部41で取得した温度情報および運転状態取得部42で取得した現在の運転状態情報に基づいて、冷却装置20の運転/停止を判定する。
The
記憶部44は、運転判定部43が冷却装置20の運転/停止を判定する際に用いる情報が格納されている。
The
そして、制御装置40は、運転判定部43の判定結果に基づいて、各冷却装置20の運転/停止を制御することにより、冷却システムS全体を制御する。
The
<運転判定処理>
次に、制御装置40の処理について、図2を用いて説明する。図2は、第1実施形態に係る冷却システムSの制御装置40の処理を示すフローチャートである。
<Driving judgment processing>
Next, the processing of the
ステップS101において、制御装置40の温度取得部41は、温度センサ30からコールドアイルCAの各計測点(各温度センサ30の設置位置)の温度T(T1〜Ti、iは計測点数)を取得する。
In step S101, the
ステップS102において、制御装置40の運転判定部43は、ステップS101で取得したコールドアイルCAの温度T(T1〜Ti)のなかで最大のものを最大温度Tmaxとする。そして、運転判定部43は、最大温度Tmaxが予め設定された第1閾値Tset1よりも大きいか否かを判定する(Tmax>Tset1?)。なお、第1閾値Tset1は、冷却装置20の運転が不足であるか否かを判定するための閾値である。最大温度Tmaxが第1閾値Tset1よりも大きい場合(S102・Yes)、制御装置40の処理はステップS103に進む。一方、最大温度Tmaxが第1閾値Tset1よりも大きくない場合(S102・No)、制御装置40の処理はステップS106に進む。
In step S102, the
ステップS103において、制御装置40の運転状態取得部42は、冷却装置20の運転状態を取得する。そして、制御装置40の運転判定部43は、停止している冷却装置20のそれぞれについて、温度Tが最大(最大温度Tmax)となる計測点が含まれるラック群15(ラック群n)へ供給する風量比率(寄与率)を計算する。なお、寄与率の計算方法については、後述する。
In step S103, the operation
ステップS104において、制御装置40の運転判定部43は、停止している冷却装置20のうち、最大温度Tmaxとなる計測点が含まれるラック群15(ラック群n)への寄与率が最も高い冷却装置20を選定する。
In step S104, the
ステップS105において、制御装置40は、ステップS104で選定した冷却装置20を起動する。また、制御装置40は、起動した冷却装置20の番号を記憶部44に記憶する。そして、制御装置40の処理はステップS101に戻る。
In step S105, the
ステップS106において、制御装置40の運転判定部43は、ステップS101で取得したコールドアイルCAの温度T(T1〜Ti)のなかで最小のものを最小温度Tminとする。そして、運転判定部43は、最小温度Tminが予め設定された第2閾値Tset2よりも小さいか否かを判定する(Tmin<Tset2?)。なお、第2閾値Tset2は、冷却装置20の運転が過剰であるか否かを判定するための閾値であり、第1閾値Tset1よりも小さな値である。最小温度Tminが第2閾値Tset2よりも小さい場合(S106・Yes)、制御装置40の処理はステップS107に進む。一方、最小温度Tminが第2閾値Tset2よりも小さくない場合(S106・No)、制御装置40の処理はステップS101に戻る。
In step S106, the
ステップS107において、制御装置40の運転状態取得部42は、冷却装置20の運転状態を取得する。そして、制御装置40の運転判定部43は、運転している冷却装置20のそれぞれについて、温度Tが最小(最小温度Tmin)となる計測点が含まれるラック群15(ラック群m)へ供給する風量比率(寄与率)を計算する。なお、寄与率の計算方法については、後述する。
In step S107, the operation
ステップS108において、制御装置40の運転判定部43は、運転している冷却装置20のうち、最小温度Tminとなる計測点が含まれるラック群15(ラック群m)への寄与率が最も高い冷却装置20を選定する。
In step S108, the
ステップS109において、制御装置40の運転判定部43は、ステップS108で選定した冷却装置20が前回起動した冷却装置20であるか否かを判定する。ちなみに、前回起動した冷却装置20の番号は記憶部44に記憶されている。選定した冷却装置20が前回起動した冷却装置20である場合(S109・Yes)、冷却装置20の選定を取り消して、制御装置40の処理はステップS101に戻る。一方、選定した冷却装置20が前回起動した冷却装置20でない場合(S109・No)、制御装置40の処理はステップS110に進む。
In step S109, the
ステップS110において、制御装置40は、ステップS108で選定した冷却装置20を停止する。そして、制御装置40の処理はステップS101に戻る。
In step S110, the
<寄与率の計算>
次に、ステップS103における寄与率の計算およびステップS104における冷却装置20の選定について説明する。
<Calculation of contribution rate>
Next, the calculation of the contribution ratio in step S103 and the selection of the
まず、予めラック群15(ラック10)や冷却装置20のレイアウト、仕様を基にしたシミュレーションを行い、様々な冷却装置20の運転状態(運転/停止)の組み合わせに対して、各冷却装置20から各ラック群15に供給される低温空気の風量比率を算出する。そして、上記の結果から各ラック群15と各冷却装置20の距離および各冷却装置20の運転状態(運転/停止)の関数として、あるラック群15へ冷却装置20から供給される風量比率を算出する近似式を求める。
First, a simulation based on the layout and specifications of the rack group 15 (rack 10) and the
そして、ステップS103において、起動する冷却装置20の候補となる冷却装置20から、最大温度Tmaxとなる計測点が含まれるラック群15へ供給される風量比率を前述の近似式により求める。この計算は、起動する冷却装置20の候補、換言すれば、現在停止している冷却装置20の全てについて行う。その後、ステップS104において、計算された風量比率が最も高い冷却装置20を選定する。
Then, in step S103, the ratio of the amount of air supplied from the cooling
次に、ステップS107における寄与率の計算およびステップS108における冷却装置20の選定について説明する。
Next, the calculation of the contribution ratio in step S107 and the selection of the
ステップS107において、停止する冷却装置20の候補となる冷却装置20から、最小温度Tminとなる計測点が含まれるラック群15へ供給される風量比率を前述の近似式により求める。この計算は、停止する冷却装置20の候補、換言すれば、現在運転している冷却装置20の全てについて行う。その後、ステップS108において、計算された風量比率が最も高い冷却装置20を選定する。
In step S107, the ratio of the amount of air supplied from the cooling
<作用効果>
このように、第1実施形態に係る冷却システムSの制御装置40は、最大温度Tmaxが第1閾値Tset1よりも大きいと判定すると、冷却装置20の運転台数を増加する(S102・Yes…S105参照)。これにより、ラック10の給気面に供給される低温空気の温度を第1閾値Tset1以下に保つことができ、機器の冷却不足を防止する。
<Effects>
As described above, when the
この際、対象とする寄与率を計算して、その寄与率に基づいて起動する冷却装置20を選択するので(S103,S104参照)、即ち、最大温度Tmaxとなる計測点が含まれるラック群15へ供給される風量比率が最も高い冷却装置20を選択する。これにより、対象とするラック群15を効率よく冷却する冷却装置20を選択することができるので、冷却装置20の運転台数の増加数を抑制して、冷却システムSのシステム効率を向上させることができる。
At this time, the target contribution ratio is calculated, and the
また、第1実施形態に係る冷却システムSの制御装置40は、最大温度Tmaxが第1閾値Tset1以下(即ち、計測点における温度T1〜Tiが全て第1閾値Tset1以下)で、かつ、最小温度Tminが第2閾値Tset2よりも小さいと判定すると、冷却装置20が過剰に運転しているとして、冷却装置20の運転台数を減少する(S106・Yes…S110参照)。これにより、過剰に運転している冷却装置20を停止させて、冷却システムSのシステム効率を向上させることができる。
Further, the
この際、対象とする寄与率を計算して、その寄与率に基づいて停止する冷却装置20を選択するので(S107,S108参照)、対象とするラック群15の吸込温度を効率よく下げる冷却装置20を選択する。換言すれば、他のラック群15の冷却に与える影響の少ない冷却装置20を選択することができるので、他のラック群15の冷却に与える影響を抑えつつ、過剰に運転している冷却装置20を停止することができる。
At this time, the target cooling ratio is calculated, and the
また、停止させるように選定した冷却装置20が前回起動させた冷却装置20である場合には(S109・Yes参照)、この冷却装置20を停止させると冷却能力に不足が生じるおそれがあるため、選定した冷却装置20の選定を取り消して、冷却装置20を停止させず運転を継続する。これにより、当該冷却装置20の発停を繰り返すことを防止することができる。
Further, when the
また、第1実施形態に係る冷却システムSは、各コールドアイルCAごとに温度センサ30を設けることにより達成できるので、特許文献1に開示された冷却システムと比較して、センサの数を削減することができ、イニシャルコストを下げることができる。
Further, since the cooling system S according to the first embodiment can be achieved by providing the
また、寄与率の高い冷却装置20の運転および停止を行うので、様々な運転状態に対して、複雑な計算を行わなくても好適な冷却装置20を選定することができる。
In addition, since the
≪第2実施形態≫
<冷却システムSA>
第2施形態に係る冷却システムSAについて、図3を用いて説明する。図3は、第2実施形態に係る冷却システムSAの構成例を示す平面図である。ここで、第2実施形態に係る冷却システムSA(図3参照)は、第1実施形態に係る冷却システムS(図1参照)と比較して、局所冷却装置25を備える点で異なっている。その他の構成は、第1実施形態に係る冷却システムSと同様であり重複する説明を省略する。
<< 2nd Embodiment >>
<Cooling system SA>
A cooling system SA according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration example of a cooling system SA according to the second embodiment. Here, the cooling system SA (see FIG. 3) according to the second embodiment is different from the cooling system S (see FIG. 1) according to the first embodiment in that a
第2実施形態に係る冷却システムSAは、冷却装置20と、局所冷却装置25と、温度センサ30と、制御装置40Aと、を備えている。
The cooling system SA according to the second embodiment includes a
前述のように、冷却装置20は、室Rの上部を介して複数のホットアイルHAから高温空気を吸い込んで、室Rの二重床空間を介して複数のコールドアイルCAに低温空気を供給する。これに対し、局所冷却装置25は、ラック10に設置された機器の近傍に設置され、機器の発熱を局所的に冷却する。即ち、局所冷却装置25は、冷却対象のラック10の排気面と接したホットアイルHAから高温空気を取り込んで冷却し、低温空気を冷却対象のラック10の給気面と接したコールドアイルCAに供給する。
As described above, the
なお、図3において、局所冷却装置25は一部のラック列に配置されているものとして図示しているが、これに限られるものではなく、全てのラック列に局所冷却装置25を配置してもよい。
In FIG. 3, the
制御装置40Aは、温度センサ30で検出した温度に基づいて、冷却装置20の運転/停止を判定し、冷却装置20の運転/停止を制御する。図3に示すように、制御装置40は、温度取得部41と、運転状態取得部42Aと、運転判定部43Aと、記憶部44と、を備えている。
The control device 40A determines the operation / stop of the
運転状態取得部42Aは、現在の冷却装置20の運転状態(どの冷却装置20が運転しているか、停止しているか)と、現在の局所冷却装置25どの局所冷却装置25が運転しているか、停止しているか)の運転状態を取得する。
The operation
運転判定部43Aは、温度取得部41で取得した温度情報および運転状態取得部42Aで取得した現在の運転状態情報に基づいて、冷却装置20の運転/停止を判定する。
The
そして、制御装置40Aは、運転判定部43Aの判定結果に基づいて、各冷却装置20の運転/停止を制御することにより、冷却システムS全体を制御する。
The control device 40A controls the entire cooling system S by controlling the operation / stop of each cooling
制御装置40Aの処理は、第1実施形態に係る冷却システムSの制御装置40の処理(図2参照)と同様である。但し、ステップS103およびステップS107で寄与率計算する際、運転している局所冷却装置25を考慮する点で異なっている。即ち、各冷却装置20とラック群15の位置関係(距離)、各局所冷却装置25とラック群15の位置関係(距離)、各冷却装置20の運転状態、および、各局所冷却装置25の運転状態から冷却装置20の寄与率を算定する近似式を用いて各冷却装置20の寄与率(対象となるラック群15へ供給される風量比率)を算出する。
The process of the control device 40A is the same as the process of the
<作用効果>
このように、第2実施形態に係る冷却システムSAによれば、局所冷却装置25を備える構成においても第1実施形態に係る冷却システムSと同様にシステム効率のよい冷却装置20の台数制御が可能となる。
<Effects>
As described above, according to the cooling system SA according to the second embodiment, even in the configuration including the
また、制御装置40は、局所冷却装置25の運転/停止を行わず、冷却装置20の運転/停止を行うようになっている。これにより、消費電力の大きい冷却装置20を台数制御することにより、システム効率が向上する。
Further, the
≪変形例≫
なお、本実施形態に係る冷却システムS,SAは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
≪Modified example≫
Note that the cooling systems S and SA according to the present embodiment are not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本実施形態(第1,2実施形態)に係る冷却システムS,SAが備える冷却装置20の台数や配置位置は、図1,図3に示す台数や配置位置に限定されるものではない。また、冷却装置20は室内Rに設置されているものとして説明したが、これに限られるものではなく、ホットアイルHAから高温空気を取り込む風路と、コールドアイルCAに低温空気を供給する風路と、を設け、冷却装置20を室Rの外(機械室)に設置してもよい。
The number and arrangement position of the
本実施形態(第1,2実施形態)に係る冷却システムS,SAは、冷却装置20からの低温空気を室Rの二重床空間を介して複数のコールドアイルCAに供給する床吹出し方式であるものとして説明したがこれに限られるものではない。また、図4に示すように、室RにホットアイルHAとコールドアイルCAとを仕切る間仕切りが設けられていてもよい。この間仕切りにより、ラック10の排気面から排気された高温空気(図4において左下がりのハッチングを付した矢印参照)がラック10の給気面へと再循環することを防止する。換言すれば、ラック10の排気面から排気された高温空気と、冷却装置20からラック10の給気面に供給される低温空気(図4において白抜き矢印参照)と、が混合せず、分離する。これにより、システム効率が向上する。
The cooling systems S and SA according to the present embodiment (first and second embodiments) are of a floor blowing type in which low-temperature air from the cooling
制御装置40は、冷却装置20の運転の判定および制御を行うものとして説明したが、これに限定されるものではない。41〜43および判定結果を表示する表示装置(図示せず)を備える運転判定装置として、表示された判定結果に基づいて、運転者が冷却装置20の運転/停止を操作する構成であってもよい。
The
S,SA 冷却システム
10 ラック(機器)
15 ラック群
20 冷却装置
25 局所冷却装置
30 温度センサ(温度計測装置)
40,40A 制御装置
41 温度取得部
42,42A 運転状態取得部
43,43A 運転判定部
44 記憶部
HA ホットアイル
CA コールドアイル
R 室(部屋)
S,
15
40,
Claims (8)
記ラック列の排気面同士を向かい合わせて配置されたラック群が形成された部屋において
、
前記ラック群に低温空気を供給する複数の冷却装置と、
前記ラック群に吸い込まれる低温空気の吸込温度を計測する温度計測装置と、
前記複数の冷却装置の各冷却装置の起動または停止を判定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記温度計測装置の計測点が計測対象とする前記ラック群へ供給される低温空気の風量比が高い冷却装置を演算し、
前記演算の結果に基づいて各冷却装置の起動または停止を判定するものであり、
前記制御装置は、
各ラック群と各冷却装置との距離、および、各冷却装置の運転状態の関数として、ある
冷却装置からあるラック群へ供給される低温空気の風量比を算出する近似式を有し、
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、
各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似
式によって算出し、
前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定する
ことを特徴とする冷却システム。 In a room in which a rack row in which racks for installing electronic devices are arranged is formed, and a rack group in which two exhaust rows of the rack rows are arranged to face each other,
A plurality of cooling devices for supplying low-temperature air to the rack group,
A temperature measuring device for measuring a suction temperature of the low-temperature air sucked into the rack group,
A control device that determines whether to start or stop each cooling device of the plurality of cooling devices,
With
The control device includes:
A cooling device having a high air volume ratio of low-temperature air supplied to the rack group to be measured by the measurement point of the temperature measurement device is calculated,
It is to determine the start or stop of each cooling device based on the result of the calculation,
The control device includes:
A distance between each rack group and each cooling device, and, as a function of an operation state of each cooling device, an approximate expression for calculating an air volume ratio of low-temperature air supplied from a certain cooling device to a certain rack group,
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is higher than a first threshold,
The air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group at which the temperature is the maximum value is calculated by the above approximate expression,
A cooling system, wherein it is determined that the cooling device having the highest calculated air volume ratio is started.
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも低く、かつ、前記温度計測
装置で計測した温度の最小値が第2閾値よりも低い場合、
各冷却装置から温度が最小値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似
式によって算出し、
前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を停止すると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。 The control device includes:
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is lower than the first threshold, and the minimum value of the temperature measured by the temperature measurement device is lower than the second threshold,
The air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group where the temperature is the minimum value is calculated by the above approximate expression,
The cooling system according to claim 1, wherein it is determined that the cooling device having the highest calculated air volume ratio is stopped.
装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。 The cooling system according to claim 1, further comprising a plurality of local cooling devices installed near the electronic device to locally cool heat generated by the electronic device.
各ラック群と各冷却装置との距離、各ラック群と各局所冷却装置との距離、各冷却装置
の運転状態、および、各局所冷却装置の運転状態の関数として、ある冷却装置からあるラ
ック群へ供給される低温空気の風量比を算出する近似式を有し、
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、
各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似
式によって算出し、
前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の冷却システム。 The control device includes:
A group of racks from a certain cooling device as a function of the distance between each rack group and each cooling device, the distance between each rack group and each local cooling device, the operating state of each cooling device, and the operating state of each local cooling device. Has an approximate expression for calculating the air volume ratio of the low-temperature air supplied to the
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is higher than a first threshold,
The air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group at which the temperature is the maximum value is calculated by the above approximate expression,
The cooling system according to claim 3, wherein it is determined that the cooling device having the highest calculated air volume ratio is started.
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも低く場合、かつ、前記温度
計測装置で計測した温度の最小値が第2閾値よりも低い場合、
各冷却装置から温度が最小値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似
式によって算出し、
前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を停止すると判定する
ことを特徴とする請求項4に記載の冷却システム。 The control device includes:
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is lower than the first threshold, and, when the minimum value of the temperature measured by the temperature measurement device is lower than the second threshold,
The air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group where the temperature is the minimum value is calculated by the above approximate expression,
The cooling system according to claim 4, wherein it is determined that the cooling device having the highest calculated air volume ratio is stopped.
停止すると判定した前記冷却装置が、前回の動作で起動した前記冷却装置である場合、
前記冷却装置を停止しないと判定する
ことを特徴とする請求項2または請求項5に記載の冷却システム。 The control device includes:
When the cooling device determined to stop is the cooling device started in the previous operation,
The cooling system according to claim 2, wherein it is determined that the cooling device is not stopped.
記ラック列の排気面同士を向かい合わせて配置されたラック群が形成された部屋において
、前記ラック群に低温空気を供給する複数の冷却装置を制御する空調制御装置であって、
前記ラック群に吸い込まれる低温空気の吸込温度を計測する温度計測装置の計測点が計測対象とする前記ラック群へ供給される低温空気の風量比が高い冷却装置を演算し、
前記演算の結果に基づいて各冷却装置の起動または停止を判定するものであり、
各ラック群と各冷却装置との距離、および、各冷却装置の運転状態の関数として、ある冷却装置からあるラック群へ供給される低温空気の風量比を算出する近似式を有し、
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、
各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似式によって算出し、
前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定する
ことを特徴とする空調制御装置。 In a room in which a rack row in which racks for installing electronic devices are arranged is formed, and a rack group in which exhaust surfaces of two rows of racks face each other is formed, the rack group is An air conditioning control device that controls a plurality of cooling devices that supply low-temperature air,
The measurement point of the temperature measurement device that measures the suction temperature of the low-temperature air sucked into the rack group calculates a cooling device having a high air volume ratio of the low-temperature air supplied to the rack group to be measured,
It is to determine the start or stop of each cooling device based on the result of the calculation,
A distance between each rack group and each cooling device, and, as a function of an operation state of each cooling device, an approximate expression for calculating an air volume ratio of low-temperature air supplied from a certain cooling device to a certain rack group,
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is higher than a first threshold,
Calculate the air volume ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group at which the temperature becomes the maximum value by the above approximate expression,
An air-conditioning control device characterized in that it is determined that the cooling device having the highest calculated air volume ratio is started.
記ラック列の排気面同士を向かい合わせて配置されたラック群が形成された部屋において
、前記ラック群に低温空気を供給する複数の冷却装置と、前記ラック群に吸い込まれる低
温空気の吸込温度を計測する温度計測装置と、各冷却装置の起動または停止を判定する制
御装置と、を備える冷却システムの空調制御方法であって、
前記制御装置は、
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも高い場合、
各冷却装置から温度が最大値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を近似式に
よって算出し、前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を起動すると判定し、
前記温度計測装置で計測した温度の最大値が第1閾値よりも低く、かつ、前記温度計測
装置で計測した温度の最小値が第2閾値よりも低い場合、
各冷却装置から温度が最小値となるラック群へ供給される低温空気の風量比を前記近似
式によって算出し、前記算出した風量比が最も高い前記冷却装置を停止すると判定する
ことを特徴とする空調制御方法。 In a room in which a rack row in which racks in which electronic devices are installed are arranged is formed, and a rack group in which the exhaust surfaces of the two rack rows face each other is formed, the rack group is An air conditioning system for a cooling system, comprising: a plurality of cooling devices that supply low-temperature air; a temperature measurement device that measures a suction temperature of low-temperature air sucked into the rack group; and a control device that determines whether to start or stop each cooling device. A control method,
The control device includes:
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is higher than a first threshold,
The air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group having the maximum temperature is calculated by an approximation formula, and it is determined that the cooling device having the highest calculated air flow ratio is started,
When the maximum value of the temperature measured by the temperature measurement device is lower than the first threshold, and the minimum value of the temperature measured by the temperature measurement device is lower than the second threshold,
The air flow ratio of the low-temperature air supplied from each cooling device to the rack group having the minimum temperature is calculated by the approximate expression, and it is determined that the cooling device having the highest calculated air flow ratio is stopped. Air conditioning control method.
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