复合型机房空调系统及其控制方法技术方案

技术编号:12223866 阅读:131 留言:0更新日期:2015-10-22 01:41
本发明专利技术提供了一种复合型机房空调系统及其控制方法,复合型机房空调系统包括:压缩机、第一冷凝器、节流装置、换热储液器、液泵、室内蒸发器、第二冷凝器、第二阀体温控装置,温控装置用于检测室外的环境温度,并根据环境温度控制第一阀体、第二阀体和压缩机的开启或关闭。本发明专利技术提供的复合型机房空调系统,通过温控装置根据室外的环境温度通过控制第一阀体、第二阀体和压缩机的开启或关闭,改变换热介质在复合型机房空调系统中的流通路径,进而控制复合型机房空调系统的工作模式,使得产品可根据室外的环境温度通过调节复合型机房空调系统在不同工作模式下工作以充分利用室外环境中的冷源,降低了复合型机房空调系统因产生冷量所消耗的功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调
,具体而言,涉及一种。
技术介绍
目前,伴随信息产业数字化建设以及家电智能化的快速发展,机房、基站的数量迅速增加,据统计机房、基站空调的能耗占其总能耗的40%以上,由于数据中心显热负荷大、围护结构封闭,且一年四季全天候运行,在室内侧设定温度低于室外侧温度的季节,常规的空调系统无法利用室外的冷源,仍需继续运行压缩式制冷系统,相对而言,这造成了不必要的能源浪费,且对于空调系统而言,还存在低温启动、润滑、能量调节等使用可靠性问题;目前,为降低机房、基站在温度控制和温度保持方面的能源消耗,采用室内外温差低成本输送热量或为室内侧提供冷量的方法已成为本领域的最新提出的发展方向,如目前采用的新风系统,但该装置不能确保室内空气品质,即无法杜绝室外的灰尘、水分等进入室内,从而易对服务器等电子设备造成损害,而普通的气-气热交换系统虽然能够保证室内空气的品质,但对于热负荷大和温度均匀度要求高的机房对象,需要庞大的换热面积以克服气-气热交换器传热效率低的弊端,从而降低了产品的市场推广力度,不利于产品的市场竞争。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一,本专利技术的一个目的在于提供一种能够有效利用室外冷源,以降低能耗的复合型机房空调系统。本专利技术的另一个目的在于提供一种用于上述复合型机房空调系统的控制方法。有鉴于此,本专利技术第一方面的实施例提供了一种复合型机房空调系统,包括:压缩机,所述压缩机具有排气口和回气口 ;第一冷凝器,所述第一冷凝器的入口与所述排气口连通;节流装置,所述节流装置的入口与所述第一冷凝器的出口连通;换热储液器,所述换热储液器包括罐体和换热管,所述换热管设置在所述罐体内,且所述换热管的入口与所述节流装置的出口连通,出口与所述回气口连通,所述罐体用于储存换热介质;液泵,所述液泵的入口与所述罐体的出口连通;室内蒸发器,所述室内蒸发器的入口与所述液泵的出口连通,出口通过第一管道与所述罐体的入口连通;第二冷凝器,所述第二冷凝器的入口通过第二管道与所述室内蒸发器的出口连通,出口与所述罐体的入口连通;第一阀体,所述第一阀体设置在所述第一管道上;第二阀体,所述第二阀体设置在所述第二管道上;和温控装置,所述温控装置分别与所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机连接,所述温控装置用于检测所述室外的环境温度,并根据所述环境温度控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机的开启或关闭;其中,所述压缩机、第一冷凝器、节流装置和换热管构成第一循环系统,所述液泵、室内蒸发器、第二冷凝器和罐体构成第二循环系统。本专利技术提供的复合型机房空调系统,通过温控装置根据室外的环境温度通过控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机的开启或关闭,改变换热介质在复合型机房空调系统中的流通路径,进而控制复合型机房空调系统的工作模式,使得产品可根据室外的环境温度通过调节复合型机房空调系统在不同工作模式下工作以充分利用室外环境中的冷源,从而在满足复合型机房空调系统的冷量输出与热负荷相适应的前提下,降低了复合型机房空调系统因产生冷量所消耗的功率,进而实现了复合型机房空调系统的节能减排。具体地,当室外环境温度远高于机房内温度的情况下(如夏天),温控装置控制第一阀体打开、第二阀体关闭、压缩机开启,则换热介质的在复合型机房空调系统内的流通路径为:压缩机-第一冷凝器-节流装置-换热管-压缩机,和,液泵-室内蒸发器-第一阀体-罐体-液泵;由于室外环境温度远高于机房温度,使得复合型机房空调系统的热负荷量较大,故本方案中温控装置控制复合型机房空调系统进行前述中常规的压缩机回路制冷过程以产生足够的冷量来满足复合型机房空调系统的热负荷。当室外环境温度与机房内温度相差不大,即室外环境温度略高于,或者略低于机房内温度的情况下(如秋天、春天),温控装置第一阀体关闭、第二阀体打开、压缩机开启,则换热介质在复合型机房空调系统内的流通路径为:压缩机-第一冷凝器-节流装置-换热管-压缩机,和,液泵-室内蒸发器-第二阀体-第二冷凝器-罐体-液泵;该过程中,机房内的热量经室内蒸发器传递到换热介质内后,高温换热介质经过第二冷凝器与室外环境中的自然冷源进行热交换,以降低换热介质的温度,但是,由于该温度下的换热介质无法为机房提供足够的冷交换量,故而,本方案中,使经过第二冷凝器降温后的换热介质与经过压缩机回路制冷后的换热介质进行热交换,从而进一步降低流向罐体的换热介质的温度;根据能量守恒定律,本方案中从室内蒸发器流出的换热介质先经过第二冷凝器进行降温,从而在满足复合型机房空调系统的冷量输出与热负荷相适应的前提下,降低了复合型机房空调系统因产生冷量所消耗的功率,进而实现了复合型机房空调系统的节能减排。当室外环境温度远低于机房内温度的情况下(如冬天),温控装置控制第一阀体关闭、第二阀体打开、压缩机关闭,则换热介质的在复合型机房空调系统内的流通路径为:液泵-室内蒸发器-第二阀体-第二冷凝器-罐体-液泵;由于室外环境温度远低于机房温度,且能够向机房提供充足的冷交换量以使机房内维持适宜的温度,故本方案中使从室内蒸发器流出的高温换热介质在第二冷凝器与室外环境中的冷源进行热交换,以降低换热介质的温度,并使降温后的换热介质再次进入室内蒸发器中对机房进行降温,从而在满足机房内制冷需求的前提下,大幅度地降低了复合型机房空调系统的能耗。另外,本专利技术提供的上述实施例中的复合型机房空调系统还可以具有如下附加技术特征:根据本专利技术的一个实施例,所述温控装置包括:温度传感器,所述温度传感器用于检测室外的环境温度,并发送温度信号;和温控器,所述温控器分别与所述温度传感器、所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机连接,所述温控器接收所述温度信号,并根据所述温度信号控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机的开启或关闭。在该实施例中,温控器根据温度传感器传输的温度信号自动控制复合型机房空调系统在相应的工作模式下工作,从而提高了产品的智能性,进而提高产品的使用舒适度。根据本专利技术的一个实施例,所述温控器包括:处理模块,所述处理模块接收所述温度信号,并将所述温度信号转化为温度值;和运算模块,所述运算模块分别与所述处理模块、所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机连接,所述温控器接收所述温度值,将所述温度值与第一预设值、第二预设值比对得到比对结果,并根据所述比对结果,控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机的开启或关闭。在该实施例中,通过设定第一预设值、第二预设值,并设置机房内需要维持的工作温度位于第一预设值与第二预设值之间,可以第一预设值、第二预设值为参照,根据室外的环境温度控制复合型机房空调系统在相应的工作模式下工作。根据本专利技术的一个实施例,复合型机房空调系统还包括:气液分离器,所述气液分离器设置在所述换热管与所述压缩机之间。在该实施例中,换热管与压缩机之间设置有气液分离器,以使管路中的流体中的气体和液体分离,从而有效地避免管路中的液体进入到压缩机内,导致压缩机液击的情况出现。根据本专利技术的一个实施例,所述第二循环系统中的换热介质为水或乙二醇水溶液。在该实施例中,换热介质为水或乙二醇水溶液,在满足换热的情况下,化学性质问稳定、无毒、无害,泄漏后不会污染环境,且采用水或乙二醇的为换热介质的回路,泄漏性要求低,不易出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型机房空调系统,其特征在于,包括:压缩机,所述压缩机具有排气口和回气口;第一冷凝器,所述第一冷凝器的入口与所述排气口连通;节流装置,所述节流装置的入口与所述第一冷凝器的出口连通;换热储液器,所述换热储液器包括罐体和换热管,所述换热管设置在所述罐体内,且所述换热管的入口与所述节流装置的出口连通,出口与所述回气口连通,所述罐体用于储存换热介质;液泵,所述液泵的入口与所述罐体的出口连通;室内蒸发器,所述室内蒸发器的入口与所述液泵的出口连通,出口通过第一管道与所述罐体的入口连通;第二冷凝器,所述第二冷凝器的入口通过第二管道与所述室内蒸发器的出口连通,出口与所述罐体的入口连通;第一阀体,所述第一阀体设置在所述第一管道上;第二阀体,所述第二阀体设置在所述第二管道上;和温控装置,所述温控装置分别与所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机连接,所述温控装置用于检测所述室外的环境温度,并根据所述环境温度控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述压缩机的开启或关闭;其中,所述压缩机、第一冷凝器、节流装置和换热管构成第一循环系统,所述液泵、室内蒸发器、第二冷凝器和罐体构成第二循环系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王飞陈得宗王密史作君张宝成
申请(专利权)人:广东美的暖通设备有限公司美的集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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