机房用空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了提供一种机房用空调系统及其控制方法，该空调包括压缩机；冷凝组件，包括冷凝风机和冷凝器；蒸发组件，包括蒸发风机和蒸发器；节流装置；压缩机、冷凝组件、节流装置、蒸发组件连接形成压缩制冷回路，在所述压缩制冷回路中填充有冷媒；机房用空调系统还包括制冷泵；风阀；传感组件；加湿装置；及根据室内外环境参数控制压缩机、制冷泵、风阀、加湿装置的运行状态的控制电路板，制冷泵与冷凝组件、节流装置、蒸发组件依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路。本发明专利技术的机房用空调系统及其控制方法将传统的机械制冷、直接利用自然冷源及间接利用自然冷源结合在一起，计算出适当的运行模式，提高空调运行效率，起到节能的作用。

【技术实现步骤摘要】
机房用空调系统及其控制方法
本专利技术涉及机房用空调
，尤其涉及一种机房用空调系统及其控制方法。
技术介绍
由于通信机房发热量大，所以机房的空调系统需要全天候运行。据调查，在机房中仅精密空调系统的运行耗电量就占机房总用电量的50％以上，而在数量众多的基站、模块局中，空调系统的用电量可达基站或模块局用电量的70％左右。近年来，由于国家对节能的要求越来越高，导致通信机房对空调系统的节能环保的要求也越来越高。特别是在通信领域，随着通信网络规模和用户规模不断扩大，通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。由于电子计算机与数据处理机房内设备密度大、发热量大，即使在冬季寒冷地区，发热量大的机房也需要机房专用空调来为机房设备制冷。对于我国北方地区来说，冬季及春秋过渡季节大部分时间内的气温低于20度，在这种情况下，如果仍旧采用蒸气压缩式机房专用空调系统进行降温冷却的方案是不经济的，这也是导致机房耗电量大，营运成本居高不下。目前也有专利在考虑利用自然冷源来为机房提供冷量，从而减少机房空调的耗电量，如专利ZL200520084573.3、ZL200420092820.X、ZL200920131545.0等专利都是考虑在室外低温时直接利用室外新风来给机房制冷，但由于在低温时室外空气的湿度比较低，直接引入新风会导致机房的湿度降低，如果机房温度过低时，会造成加湿器的开启，而加湿器的功率很高，会造成能量的较大浪费，所以这些专利并没有指出具体在何种工况下引入新风是比较经济的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种改进的机房用空调系统及其控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种机房用空调系统，包括压缩机；冷凝组件，包括冷凝风机和冷凝器；蒸发组件，包括蒸发风机和蒸发器；节流装置；压缩机、冷凝组件、节流装置、蒸发组件依次连接形成压缩制冷回路，在所述压缩制冷回路中填充有冷媒；机房用空调系统还包括：制冷泵，制冷泵与冷凝组件、节流装置、蒸发组件依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路，在自然制冷回路中填充有冷媒；安装在机房内将室外的新风引入室内的风阀，风阀的可调开度包括调至第一开度位置和第二开度位置，第一开度位置使得机房的室内与室外隔离，第二开度位置使得机房的室内与室外连通，形成新风换热回路；用于感测室内外环境参数的传感组件；加湿装置；及根据室内外环境参数控制压缩机、制冷泵、风阀、加湿装置的运行状态，控制压缩制冷回路、自然制冷回路和/或新风换热回路工作的控制电路板。优选地，室内外环境参数包括室外环境温度T0、室内回风温度Tr、室内出风温度Td、过热度SH、室内回风湿度Hr、冷凝压力Pcon中的至少一种。优选地，加湿装置为湿膜加湿器，和/或，冷凝风机为可调速风机，和/或，节流装置为电子膨胀阀，和/或，制冷泵为可调速泵。优选地，冷凝组件和制冷泵之间还连接有一用于使得冷媒进行缓冲储存的储液罐。还提供一种机房用空调系统控制方法，用于对机房用空调系统进行控制，方法包括如下步骤：S1：设定第一设定温度T1、第二设定温度T2和第三设定温度T3，其中，T3<T2<T1；设定第一设定制冷需求CFC1、第二设定制冷需求CFC2和第三设定制冷需求CFC3，其中，CFC1<CFC2<CFC3；S2：检测当前室外环境温度T0，并判断T0与T1、T2、T3的大小，若T0≥T1，则进入压缩机模式，将风阀调至第一开度位置；若T2≤T0<T1，则进入新风模式，将风阀调至第二开度位置；若T3≤T0<T2，则进入制冷泵模式，将风阀调至第一开度位置；若T0≤T3，则进入第四模式，将风阀调至第一开度位置；其中，压缩机模式包括如下步骤：判断当前制冷需求CFC0是否满足CFC0≥CFC2，若是，则开启压缩机，若否，则关闭压缩机；其中，新风模式包括如下步骤：判断CFC0是否满足CFC1≤CFC0≤CFC3，若是，则开启风阀，若否，则在满足CFC0＞CFC3时开启压缩机，在满足CFC0<CFC1时不做处理；其中，制冷泵模式包括如下步骤：判断CFC0是否满足CFC1≤CFC0≤CFC3，若是，则开启制冷泵，若否，则在满足CFC0＞CFC3时开启压缩机，在满足CFC0<CFC1时不做处理；其中，第四模式包括如下步骤：判断CFC0是否满足CFC0≥CFC2，若是，则开启制冷泵，若否，则关闭所述制冷泵。优选地，压缩机模式下，若判断出CFC0≥CFC2，则再进行如下判断：判断室内回风温度Tr与室内回风温度设定值Trset差值的绝对值是否大于第一界限常数ε1，若是，则根据PID控制算法对压缩机进行容量调节；若否，则不进行压缩机容量调节；和/或，新风模式下，若判断出CFC0满足CFC1≤CFC0≤CFC3，则再进行如下判断：判断室内出风温度Td与室内出风温度设定值Tdset差值的绝对值是否大于第二界限常数ε2，若是，则根据PID控制算法对风阀进行开度调节；若否，则不进行风阀开度调节；和/或，制冷泵模式下，若判断出CFC0满足CFC1≤CFC0≤CFC3，则再进行如下判断：判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第三界限常数ε3，若是，则根据PID控制算法对制冷泵进行容量调节；若否，则不进行制冷泵容量调节；同时，制冷泵模式下，若判断出CFC0满足CFC0>CFC3，则开启压缩机；和/或，第四模式下，若判断出CFC0满足CFC0≥CFC2，则再进行如下判断：判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第四界限常数ε4，若是，则根据PID控制算法对制冷泵进行容量调节；若否，则不进行制冷泵容量调节。优选地，当前制冷需求CFC0＝(室内回风温度Tr-室内回风温度设定值Trset)/比例带K，其中，比例带K为一常数。优选地，还包括加湿控制步骤：判断室内回风湿度Hr是否小于最小室内回风湿度Hrmin，若是，则开启加湿装置，若否，则关闭加湿装置。优选地，在所述加湿装置开启时，还包括如下步骤：判断室内回风湿度Hr是否小于室内回风湿度设定值Hrset，若是，则维持加湿装置开启，若否，则关闭加湿装置。优选地，在所述压缩机模式、所述制冷泵模式和所述第四模式下，还包括如下步骤：在所述压缩机模式下，判断冷凝压力Pcon与冷凝压力设定值Pconset差值的绝对值是否大于第五界限常数ε5，若是，则根据PID控制算法对冷凝风机进行转速调节；若否，则不进行冷凝风机转速调节；在所述制冷泵模式或所述第四模式下，判断泵出口压力Pout与泵出口压力设定值Poutset的差值的绝对值是否大于第六界限常数ε6，若是，则根据PID控制算法对冷凝风机进行转速调节；若否，则不进行冷凝风机转速调节。实施本专利技术的有益效果是：本专利技术的机房用空调系统及其控制方法将传统的机械制冷、直接利用自然冷源及间接利用自然冷源结合在一起，通过采集室外环境温度，计算出适当的运行模式，从而提高空调的运行效率，并起到节能的作用。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术一些实施例中机房用空调系统的结构示意图；图2是本专利技术一些实施例中机房用空调系统的工作原理示意图；图3是本专利技术一些实施例中机房用空调系统控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机房用空调系统，包括压缩机（10）；冷凝组件（20），包括冷凝风机（21）和冷凝器（22）；蒸发组件（30），包括蒸发风机（31）和蒸发器（32）；节流装置（40）；所述压缩机（10）、所述冷凝组件（20）、所述节流装置（40）、所述蒸发组件（30）依次连接形成压缩制冷回路，在所述压缩制冷回路中填充有冷媒；其特征在于，所述机房用空调系统还包括：制冷泵（50），所述制冷泵（50）与所述冷凝组件（20）、所述节流装置（40）、所述蒸发组件（30）依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路，在所述自然制冷回路中填充有冷媒；安装在所述机房内将室外的新风引入室内的风阀（70），所述风阀（70）的可调开度包括调至第一开度位置和第二开度位置，所述第一开度位置使得所述机房的室内与室外隔离，第二开度位置使得所述机房的室内与室外连通，形成新风换热回路；用于感测室内外环境参数的传感组件；加湿装置（90）；及根据所述室内外环境参数控制所述压缩机（10）、所述制冷泵（50）、所述风阀（70）、所述加湿装置（90）的运行状态，控制所述压缩制冷回路、自然制冷回路和/或新风换热回路工作的控制电路板（80）。

【技术特征摘要】
1.一种机房用空调系统控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：设定第一设定温度T1、第二设定温度T2和第三设定温度T3，其中，第三设定温度T3<第二设定温度T2<第一设定温度T1；设定第一设定制冷需求CFC1、第二设定制冷需求CFC2和第三设定制冷需求CFC3，其中，第一设定制冷需求CFC1<第二设定制冷需求CFC2<第三设定制冷需求CFC3；S2：检测当前室外环境温度T0，并判断当前室外环境温度T0与第一设定温度T1、第二设定温度T2、第三设定温度T3的大小，若当前室外环境温度T0≥第一设定温度T1，则进入压缩机模式，将风阀(70)调至第一开度位置；若第二设定温度T2≤当前室外环境温度T0<第一设定温度T1，则进入新风模式，将所述风阀(70)调至第二开度位置；若第三设定温度T3≤当前室外环境温度T0<第二设定温度T2，则进入制冷泵模式，将所述风阀(70)调至所述第一开度位置；若当前室外环境温度T0≤第三设定温度T3，则进入第四模式，将所述风阀(70)调至所述第一开度位置；其中，所述压缩机模式包括如下步骤：判断当前制冷需求CFC0是否满足当前制冷需求CFC0≥第二设定制冷需求CFC2，若是，则开启压缩机(10)，若否，则关闭压缩机(10)；其中，所述新风模式包括如下步骤：判断当前制冷需求CFC0是否满足第一设定制冷需求CFC1≤当前制冷需求CFC0≤第三设定制冷需求CFC3，若是，则开启风阀(70)，若否，则在满足当前制冷需求CFC0＞第三设定制冷需求CFC3时开启压缩机(10)，在满足当前制冷需求CFC0<第一设定制冷需求CFC1时不做处理；其中，所述制冷泵模式包括如下步骤：判断当前制冷需求CFC0是否满足第一设定制冷需求CFC1≤当前制冷需求CFC0≤第三设定制冷需求CFC3，若是，则开启风阀(70)制冷泵(50)，若否，则在满足当前制冷需求CFC0＞第三设定制冷需求CFC3时开启压缩机(10)，在满足当前制冷需求CFC0<第一设定制冷需求CFC1时不做处理；其中，所述第四模式包括如下步骤：判断当前制冷需求CFC0是否满足当前制冷需求CFC0≥第二设定制冷需求CFC2，若是，则开启制冷泵(50)，若否，则关闭所述制冷泵(50)。2.根据权利要求1所述的机房用空调系统控制方法，其特征在于，所述压缩机模式下，若判断出当前制冷需求CFC0≥第二设定制冷需求CFC2，则再进行如下判断：判断室内回风温度Tr与室内回风温度设定值Trset差值的绝对值是否大于第一界限常数ε1，若是，则根据PID控制算法对压缩机(10)进行容量调节；若否，则不进行压缩机(10)容量调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志超，石俊宝，蔡勃，
申请(专利权)人：北京雅驿欣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11