Mejora de la eficiencia energética y rendimiento de control del ventilador del sistema de enfriamiento aplicado al centro de datos de la industria 4.0
Autores: Ko, Jae-Sub; Huh, Jun-Ho; Kim, Jong-Chan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Mejora de la eficiencia energética y rendimiento de control del ventilador del sistema de enfriamiento aplicado al centro de datos de la industria 4.0
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Integral proporcional
Sistema de enfriamiento
Eficiencia energética
Control de temperatura
Controlador difuso
Velocidad variable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un método de control para mejorar la eficiencia energética y el rendimiento de los ventiladores de refrigeración utilizados para enfriar. En la Industria 4.0, se utilizan una gran cantidad de datos digitales y se crean una gran cantidad de centros de datos para manejar estos datos. Estos centros de datos consisten en equipos de tecnología de la información (TI), sistemas de energía y sistemas de refrigeración. El sistema de refrigeración es esencial para prevenir fallos y mal funcionamiento de los equipos de TI, que consumen una cantidad considerable de energía. Este documento propone un método para reducir la energía utilizada en dichos sistemas de refrigeración y mejorar el rendimiento del control de temperatura. Este documento propone un controlador integral proporcional difuso (FPI) que controla el valor de entrada del controlador integral proporcional (PI) mediante el controlador difuso según el estado de funcionamiento, un controlador VFPI (Variable Fuzzy Proportional Integral) que ajusta el valor de ganancia del controlador difuso, y un controlador de integración de proporción difusa variable-límite variable (VFPI-VL) que ajusta el valor límite del valor de salida del controlador difuso. Estos controladores controlan el ventilador aplicado al sistema de refrigeración y comparan la energía consumida y el rendimiento del control de temperatura. Cuando el controlador PI consume el 100% de la energía consumida, el FPI es del 50.5%, el controlador VFPI es del 44.3%, y el VFPI-VL es del 32.6%. El consumo de energía se reduce considerablemente. Además, el controlador VFPI-VL es el que presenta la menor variación de temperatura, lo que mejora la eficiencia energética y el rendimiento del sistema de refrigeración que utiliza un ventilador. Los métodos presentados en este documento no solo pueden aplicarse a ventiladores para refrigeración, sino también a sistemas de velocidad variable para diversos fines y se puede esperar una mejora en el rendimiento y la eficiencia.
Descripción
Este documento propone un método de control para mejorar la eficiencia energética y el rendimiento de los ventiladores de refrigeración utilizados para enfriar. En la Industria 4.0, se utilizan una gran cantidad de datos digitales y se crean una gran cantidad de centros de datos para manejar estos datos. Estos centros de datos consisten en equipos de tecnología de la información (TI), sistemas de energía y sistemas de refrigeración. El sistema de refrigeración es esencial para prevenir fallos y mal funcionamiento de los equipos de TI, que consumen una cantidad considerable de energía. Este documento propone un método para reducir la energía utilizada en dichos sistemas de refrigeración y mejorar el rendimiento del control de temperatura. Este documento propone un controlador integral proporcional difuso (FPI) que controla el valor de entrada del controlador integral proporcional (PI) mediante el controlador difuso según el estado de funcionamiento, un controlador VFPI (Variable Fuzzy Proportional Integral) que ajusta el valor de ganancia del controlador difuso, y un controlador de integración de proporción difusa variable-límite variable (VFPI-VL) que ajusta el valor límite del valor de salida del controlador difuso. Estos controladores controlan el ventilador aplicado al sistema de refrigeración y comparan la energía consumida y el rendimiento del control de temperatura. Cuando el controlador PI consume el 100% de la energía consumida, el FPI es del 50.5%, el controlador VFPI es del 44.3%, y el VFPI-VL es del 32.6%. El consumo de energía se reduce considerablemente. Además, el controlador VFPI-VL es el que presenta la menor variación de temperatura, lo que mejora la eficiencia energética y el rendimiento del sistema de refrigeración que utiliza un ventilador. Los métodos presentados en este documento no solo pueden aplicarse a ventiladores para refrigeración, sino también a sistemas de velocidad variable para diversos fines y se puede esperar una mejora en el rendimiento y la eficiencia.