本发明属于列间空调技术领域，具体涉及一种列间空调风机转速控制方法。
背景技术：
列间空调又称行间制冷机组，是专门针对高热密度机架的精密制冷系统，一般应用于数据中心微模块中，作为机房专用空调。其是布置于机架排列内且与服务器机柜并排安装、接近热源直接散热的设备，所以列间空调也非常适合冷热通道封闭的场所。
市面上大多数列间空调（例如申请号为201820932357.7的中国专利）的出风口处的风机组件都是纵向排列，冷量从列间空调的出风口吹出，经过负载后由回风口处回风，并进入列间空调内部的蒸发器组件，再将冷风由风机组件从出风口处吹出，循环往复，实现对负载散热。
现有列间空调中会在出风口处和回风口处分别设置有多个出风温度传感器和回风温度传感器，也会在机房内或微模块内各个局部点布置温度传感器。在对风机组件中风机的转速进行控制时，通过各个温度传感器反馈的温度值，或平均值计算，或最大温度计算或其他计算方法，统一输出控制风机组件的转速，导致针对不同风机组件的不同层级的出风温度点不一致，一方面造成封闭区域内温度场不均衡，对于需要制冷量高的空间制冷量输出反而低于不需要太多制冷量的空间，另一方面，不同层级的空间制冷量输出与其需求不一致，导致整个列间空调能耗增加。
技术实现要素：
本发明提供一种列间空调风机转速控制方法，通过根据不同空间所需制冷量调节对应不同空间的风机的转速，实现通过风机转速输出满足空间温度控制，针对性强，制冷量利用率高，避免冷量浪费，降低整机能耗。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种列间空调风机转速控制方法，其特征在于，包括：获取所述列间空调的出风口处对应多个不同出风区域的多个出风温度；获取所述列间空调的回风口处对应多个不同回风区域的多个回风温度，各回风温度与各出风温度相对应；确定各出风区域对应的各风机，并获得各出风区域的出风风量；根据各出风区域的出风风量及回风温度与出风温度之间的温差，实时计算各出风区域的实际制冷量；根据所述实际制冷量和各出风区域所需冷量，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速；其中所述列间空调的风机纵向依次排列在所述出风口处。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，获得各出风区域的出风风量，具体为：根据所述出风区域的数量以及风机的数量，各风机的出风风量按比例分配至各出风区域。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，还包括：预设基准风机转速；其中在实时调整各出风区域中对应的各风机的转速之前，各风机以基准风机转速转动。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，各风机以所述预设基准风机转速转动确定总输出风量。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，在调整各风机的转速的过程中，保持所调整后的各风机的出风风量与所述总输出风量一致。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，各出风温度通过设置在所述出风口处各出风区域中的至少一个出风温度传感器获得；各回风温度通过设置在所述回风口处各回风区域中的至少一个回风温度传感器获得。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，所述列间空调还包括：蒸发器组件，各风机的回风侧均与所述蒸发器组件对应。
如上所述的列间空调风机转速控制方法，还包括冷量均衡模式、负载关联模式和输出均衡模式；冷量均衡模式：根据所述实际制冷量和各出风区域所需冷量，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速；其中各出风区域的所需冷量相同；负载关联模式：根据所计算的各出风区域的实际制冷量以及各回风区域的回风温度，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速，以使各回风区域中对应的回风温度一致；输出均衡模式：根据所计算的各出风区域的实际制冷量以及各出风区域的出风温度，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速，以使各出风区域的出风温度一致。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：根据列间空调的各个出风区域中所需冷量的的情况，调整出风区域对应的风机的转速，针对性的冷量输出，实现不同出风区域不同冷量需求，满足空间温度控制，避免冷量的浪费，降低列间空调整机的能耗。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的列间空调风机转速控制方法一实施例涉及的列间空调中风机及对应的各出风区域的布置示意图；
图2为本发明提出的列间空调风机转速控制方法一实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
本实施例提出一种列间空调，其包括柜体以及安装于柜体内的纵向布置的多个风机组件、和蒸发器组件1，柜体包括呈相对位置关系的前门板（未示出）、后门板（未示出）以及呈相对位置关系的左侧板（未示出）、右侧板（未示出），在柜体的后门板、前门板上分别形成有回风口（未示出）和出风口（未示出）。
多个风机组件纵向安装在出风口侧，以便将换热后的空气及时排出。在本实施例中，每个风机组件包括用于风扇（未示出）、用于驱动风扇转动的风机、以及固定风扇及风机的固定板（未示出），且每个风机组件中的风扇及其风机的个数均为两个，且纵向布置。因此，本实施例中，列间空调的出风口侧具有纵向布置的4个风机，f1-f4。
当然，布置风机的数量也不限于如上所述的数量。
对应回风口的区域记为回风区域，对应出风口的区域记为出风区域。在本实施例中，将出风区域分为上中下三个区域，分别记为出风区域a、出风区域b及回风区域c；对应地，将回风区域也对应地分为上中下三个区域，分别记为回风区域d、回风区域e和回风区域f。
本实施例中，为了保证冷量输出，满足多个风机方向的均衡分布，列间空调内部的蒸发器组件1和风机组件对应，保证各风机组件中风机从上到下的回风侧都能够与蒸发器组件1对应。通过调节各风机的出风转速，实现蒸发器组件1上不同蒸发量的调节，从而满足不同出风区域a-c的制冷量需求。
各出风区域a-c的制冷量需求可以根据实际情况而定，在本实施例中，可以包括如下三种情况：（1）出风区域a-c每个中的所需制冷量相同，其应用于上中下三层负载均衡的情况中；（2）不同出风区域a-c根据负载大小情况，所需制冷量不同，其应用于上中下三层负载不均衡的情况下；（3）各出风区域a-c中出风温度相同，满足不同出风区域出风温度相同的情况。
根据制冷量的基本公式：q=w*c*δt，其中w表示物料重量，此处指出风风量；c表示比热，是常值；δt表示回风温度与出风温度之间的温差。
由该公式可知，制冷量的大小分别与出风风量、回风温度和出风温度之间的温差相关，其中每个风机的出风风量与其转速的三次方成正相关，且实际出风温度与出风风量有弱的负相关，出风风量越大，实际出风温度越高，造成此部分对制冷量的影响为负影响。
根据实验测试，得到出风风量与回风温度及出风温度的相关关系，其中回风温度保持在一定值。在出风风量较小时，对出风温度影响较小；随着出风风量增大，出风温度也增大；当出风风量增大到一定值时，出风温度趋于不变，原因在于，出风风量过大已经无法从蒸发器组件1中获取更多的冷量，且出风风量过大，会造成出风温度接近于回风温度。
因此，需要根据出风风量、回风温度和出风温度之间的温差以及各出风区域a-c的所需制冷量综合考虑，通过调整各出风区域a-c对应的各风机的出风转速，实现冷量的所需分配。
[获取回风温度和出风温度]
s1：获取列间空调的出风口处对应多个不同出风区域的多个出风温度。
在本实施例中，各出风区域a-c的温度通过在出风区域a-c中每个布置对应的出风温度传感器进行温度采集。
以获取出风区域a的出风温度为例进行说明。
可以在出风区域a中布置一个出风温度传感器或多个出风温度传感，若布置多个出风温度传感器，可以取多个出风温度传感器所采集的多个出风温度的平均值作为出风区域a的出风温度。
类似地，可以分别获得出风区域b和出风区域c中的出风温度。
s2：获取列间空调的回风口处对应多个不同回风区域的多个回风温度。
在本实施例中，各回风区域d-f的温度通过在回风区域d-f中每个布置对应的回风温度传感器进行温度采集。
以获取回风区域d的回风温度为例进行说明。
可以在回风区域d中布置一个回风温度传感器或多个回风温度传感，若布置多个回风温度传感器，可以取多个回风温度传感器所采集的多个回风温度的平均值作为回风区域d的回风温度。
类似地，可以分别获得回风区域e和回风区域f中的回风温度。
[获取回风温度和出风温度之间的温差]
回风区域d对应出风区域a，回风区域e对应出风区域b，回风区域f对应出风区域c，因此，回风区域d的回风温度与出风区域a的出风温度对应，回风区域e的回风温度与出风区域b的出风温度对应，回风区域f的回风温度与出风区域c的出风温度对应。
出风区域a的制冷量涉及的温差δt1为回风区域d的回风温度与出风区域a的出风温度之差。
出风区域b的制冷量涉及的温差δt2为回风区域e的回风温度与出风区域b的出风温度之差。
出风区域c的制冷量涉及的温差δt3为回风区域f的回风温度与出风区域c的出风温度之差。
[各出风区域出风风量]
继续参考图1，在本实施例中，四个风机沿前门板的高度纵向布置，上下依次对应出风区域a-c。在本实施例中，四个风机在结构上是相同的。
s3：对应各个出风区域a-c，确定对应各出风区域a-c的风机，并获取各出风区域的出风风量。
本实施例中有三个出风区域a/b/c，且有四个风机，分别标记为风机f1-f4。
考虑到四个风机纵向分布，在确定对应各出风区域a-c的风机后，有些风机对相邻上下两个出风区域的出风风量都有贡献，因此，本实施例采取对出风风量进行加权的方式获取各出风区域的出风风量。确定风机f1和f2对应出风区域a，风机f2和f3对应出风区域b，风机f3和f4对应出风区域c。
每个风机f1-f4的出风风量与其出风转速的三次方成正比，其两者的相关计算可参考现有技术获知。因此，根据各风机的出风转速，可以得到各风机f1-f4的出风风量。记风机f1-f4的出风转速分别为v1-v4，其对应的出风风量分别为w1-w4。
利用加权方式计算对各个出风区域a-c的出风风量，出风区域a的出风风量为w1 1/3w2，出风区域b的出风风量为2/3w2 2/3w3，出风区域c的出风风量为1/3w3 w4。
在列间空调运行开始，出风转速v1-v4均为基准风机转速v，此基准风机转速v是根据列间空调系统的要求人工设定的，例如可以为风机的占空比的70%，此基准风机转速v也决定了设定的总输出风量w=w1 w2 w3 w4。
在列间空调运行调整风机转速的过程中，需要保证调整后的风机f1-f4的总的出风风量w'保持在设定的总输出风量w。
类似地，如果存在八个风机，且纵向分布在前端出风口侧。
确定风机f1-f3对应出风区域a，风机f3-f6对应出风区域b，风机f6-f8对应出风区域c。
记风机f1-f8的出风转速分别为v1-v8，其对应的出风风量分别为w1-w8。
利用加权方式计算对各个出风区域a-c的出风风量，出风区域a的出风风量为w1 w2 2/3w3，出风区域b的出风风量为1/3w3 w4 w5 1/3w6，出风区域c的出风风量为2/3w6 w7 w8。
s4：根据各出风区域a-c的出风风量及回风温度与出风温度之间的温差，实时计算各出风区域a-c的实际制冷量。
根据如上所述的制冷量的基本公式，以及所得到的各出风风量以及各温差，可以获得各出风区域a-c对应的实际制冷量。
s5：根据实际制冷量和各出风区域a-c的所需冷量，实时调整各出风区域a-c中对应的各风机的转速。
在本实施例中，各出风区域a-c的所需冷量为如上所述的三种情况。
在调整过程中，需要保持调整后所有风机f1-f4的总的出风风量w'与设定的总输出风量w保持一致。即，在各出风区域a-c冷量需求不均匀时，如果对于某个风机在基准风机转速v的基础上增加转速，必定有风机的转速在基准风机转速v的基础上下降。
在本申请中，对列间空调风机转速的控制方式根据出风区域a-c所需冷量的情况分为三种模式：冷量均衡模式、负载关联模式和输出均衡模式。
[冷量均衡模式]
在此模式中，上中下三层负载布置均匀，因此各出风区域a-c所需冷量相同。
通过对应各出风区域a-c的各风机的出风风量的加权值计算的出风风量以及各出风区域a-c的温差，微调部分风机的输出转速，满足各出风区域a-c中同等冷量的输出。
此模式常应用在负载布置均匀的情况下。
[负载关联模式]
根据回风温度确定不同出风区域的负载情况，回风温度越大，表示此出风区域的负载就越大，因此，此模式的目标在于满足各回风区域的回风温度相同。
通过各出风区域a-c的出风温度以及出风风量实时计算不同出风转速下的实时冷量，调节各风机转速，满足不同出风区域a-c的不同冷量输出，控制的目标在于上中下三层的回风区域对应的回风温度基本相同。
此模式常应用在负载布置不均匀，不同出风区域需要不同冷量的情况下。
例如，中间区域负载量大，上下区域负载量小，在回风温度相同的目标下，对于中间区域，就会降低温差，提高出风转速。
[输出均衡模式]
此模式以各出风区域a-c的出风温度一致为控制目标。此种模式下回风温度可能不一致，但通过调整各出风区域a-c中各风机的转速，满足各出风区域a-c的出风温度相同的控制目的。
本申请通过针对性的控制输出冷量，使不同出风区域的负载具有不同的冷量，使得列车空调输出的冷量有针对性的使用，避免了冷量的浪费，降低了列间空调整机的能源消耗。
并且，为了便于多种模式的使用，可以在列车空调上设置有切换各模式的按钮，在针对不同输出冷量的不同需求时，可以选择切换某个按钮直接进行执行。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
1.一种列间空调风机转速控制方法，其特征在于，包括：
获取所述列间空调的出风口处对应多个不同出风区域的多个出风温度；
获取所述列间空调的回风口处对应多个不同回风区域的多个回风温度，各回风温度与各出风温度相对应；
确定各出风区域对应的各风机，并获得各出风区域的出风风量；
根据各出风区域的出风风量及回风温度与出风温度之间的温差，实时计算各出风区域的实际制冷量;
根据所述实际制冷量和各出风区域所需冷量，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速；
其中所述列间空调的风机纵向依次排列在所述出风口处。
2.根据权利要求1所述的列间空调风机转速控制方法，其特征在于，获得各出风区域的出风风量，具体为：根据所述出风区域的数量以及风机的数量，各风机的出风风量按比例分配至各出风区域。
3.根据权利要求1所述的列间空调风机转速控制方法，其特征在于，其还包括：
预设基准风机转速；
其中在实时调整各出风区域中对应的各风机的转速之前，各风机以基准风机转速转动。
4.根据权利要求3所述的列间空调风机转速控制方法，其特征在于，各风机以所述预设基准风机转速转动确定总输出风量。
5.根据权利要求1所述的列间空调风机转速控制方法，其特征在于，
各出风温度通过设置在所述出风口处各出风区域中的至少一个出风温度传感器获得；
各回风温度通过设置在所述回风口处各回风区域中的至少一个回风温度传感器获得。
6.根据权利要求1所述的列间空调风机转速控制方法，其特征在于，所述列间空调还包括：
蒸发器组件，各风机的回风侧均与所述蒸发器组件对应。
7.根据权利要求1所述的列间空调风机转速控制方法，其特征在于，其还包括冷量均衡模式、负载关联模式和输出均衡模式；
冷量均衡模式：根据所述实际制冷量和各出风区域所需冷量，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速；
其中各出风区域的所需冷量相同；
负载关联模式：根据所计算的各出风区域的实际制冷量以及各回风区域的回风温度，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速，以使各回风区域中对应的回风温度一致；
输出均衡模式：根据所计算的各出风区域的实际制冷量以及各出风区域的出风温度，实时调整各出风区域中对应的各风机的转速，以使各出风区域的出风温度一致。
技术总结