一种节能空调系统和制冷方法技术方案

本发明专利技术提供了一种节能空调系统和制冷方法，该节能空调系统可以包括：自然冷却装置、电动冷却装置、空调末端和控制装置；空调末端与自然冷却装置形成第一回路；空调末端与电动冷却装置形成第二回路；控制装置，用于控制第一回路与第二回路的状态；自然冷却装置，用于在第一回路处于连通状态时，通过冷却水与第一回路中的冷冻水进行热交换；电动冷却装置，用于在第二回路处于连通状态时，通过制冷剂与第二回路中的冷冻水进行热交换；空调末端，用于通过第一回路和第二回路存储冷冻水，并排出与冷冻水温度相同的冷风。本方案可以通过控制装置来控制是使用自然冷却装置给室内降温，还是使用电动冷却装置给室内降温，从而可以实现有效降温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷
，特别涉及一种节能空调系统和制冷方法。
技术介绍
空调是数据中心传统的制冷解决方案，而一个数据中心一般都是安装多台才能满足需要。据统计，数据中心内的空调用电量约占整个数据中心用电量的40％。目前，可以使用免费冷却技术来降低空调的用电量。其中，免费冷却技术指全部或部分使用自然界的免费冷源进行制冷，从而减少空调内的压缩机或冷冻机消耗的能量。目前，常用的免费冷源主要是冬季或春秋季的室外冷空气，通过将室外冷空气直接送入到数据中心，以为数据中心进行降温。但是，现有技术提供的空调对环境温度的要求较高，一旦环境温度过高，则可能会导致数据中心温度过高，进而会造成数据中心的服务器宕机等问题，因此，现有技术无法实现有效降温。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种节能空调系统和制冷方法，可以实现有效降温。第一方面，本专利技术实施例提供了一种节能空调系统，该节能空调系统可以包括：自然冷却装置、电动冷却装置、空调末端和控制装置；所述空调末端与所述自然冷却装置形成第一回路；所述空调末端与所述电动冷却装置形成第二回路；所述控制装置，用于控制所述第一回路与所述第二回路的状态；所述自然冷却装置，用于在所述第一回路处于连通状态时，通过冷却水与所述第一回路中的冷冻水进行热交换；所述电动冷却装置，用于在所述第二回路处于连通状态时，通过制冷剂与所述第二回路中的冷冻水进行热交换；所述空调末端，用于通过所述第一回路和所述第二回路存储冷冻水，并排出与冷冻水温度相同的冷风，以为室内降温。优选地，所述自然冷却装置包括：封闭式冷却塔和板式换热器；所述封闭式冷却塔，连接于所述板式换热器形成第三回路，用于通过所述第三回路存储可通过室外空气实现降温的冷却水；所述板式换热器，与所述空调末端形成所述第一回路，用于将所述第三回路中的所述冷却水与所述第一回路中的所述冷冻水进行热交换。优选地，该节能空调系统进一步包括：第一水泵，其中，所述第一水泵，设置在所述第三回路上，用于将所述第三回路中的冷却水在所述第三回路中进行循环。优选地，所述电动冷却装置包括：压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，其中，所述冷凝器，连接于所述蒸发器形成第四回路，用于通过所述第四回路存储制冷剂，以及将所述压缩机输出制冷剂由高压高温气态转换为中温高压液态，并将中温高压液态的制冷剂输出给所述节流装置；所述节流装置，连接在所述第四回路的一个子路上，用于将所述冷凝器输出的制冷剂由中温高压液态转换为低温低压气态，并将低温低压气态的制冷剂输出给所述蒸发器；所述蒸发器，与所述空调末端形成所述第二回路，用于将所述节流装置输出的制冷剂与所述第二回路中的所述冷冻水进行热交换；所述压缩机，连接在所述第四回路的另一个子路上，用于从所述蒸发器中吸入低温低压气态的制冷剂，并将制冷剂由低温低压气态转变为高温高压气态，将高温高压气态的制冷剂输送给所述冷凝器。优选地，所述电动冷却装置和所述自然冷却装置相连。优选地，该节能空调系统进一步包括：温度计，其中，所述温度计，用于采集室外的当前温度，将采集的所述当前温度发送给所述控制装置；所述控制装置，具体用于存储设置的第一温度阈值和第二温度阈值，其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，并接收所述温度计发送的所述当前温度；在所述当前温度小于所述第一温度阈值时，控制所述第一回路处于连通状态，控制所述第二回路处于关闭状态；在所述当前温度大于所述第二温度阈值时，控制所述第一回路处于关闭状态，控制所述第二回路处于连通状态；在所述当前温度大于所述第一温度阈值并且小于所述第二温度阈值时，控制所述第一回路处于连通状态，控制所述第二回路也处于连通状态。优选地，该节能空调系统进一步包括：第二水泵和第三水泵；其中，所述第二水泵，设置在所述第一回路上，用于将所述第一回路中的冷冻水在所述第一回路中进行循环；所述第三水泵，设置在所述第二回路上，用于将所述第二回路中的冷冻水在所述第二回路中进行循环。优选地，该节能空调系统进一步包括：第一流量计、第二流量计、第一阀门和第二阀门，其中，所述第一流量计和所述第一阀门设置在所述第一回路上；所述第二流量计和所述第二阀门设置在所述第二回路上；所述第一流量计，用于侦测所述第一回路对应的当前流量，并将所述第一回路对应的当前流量发送给所述控制装置；所述第二流量计，用于侦测所述第二回路对应的当前流量，并将所述第二回路对应的当前流量发送给所述控制装置；所述控制装置，用于根据所述温度计发送的所述当前温度，确定所述第一回路所需达到的第一流量和所述第二回路所需达到的第二流量，并根据所述第一流量计发送的所述第一回路对应的当前流量控制所述第一阀门的开度，以及根据所述第二流量计发送的第二回路对应的当前流量，控制所述第二阀门的开度。第二方面，本专利技术实施例提供了一种利用上述任一所述的节能空调系统进行制冷的方法，该制冷方法可以包括：利用所述控制装置控制所述第一回路与所述第二回路的状态；利用所述自然冷却装置在所述第一回路处于连通状态时，通过冷却水与所述第一回路中的冷冻水进行热交换；利用所述电动冷却装置在所述第二回路处于连通状态时，通过制冷剂与所述第二回路中的冷冻水进行热交换；利用所述空调末端通过所述第一回路和所述第二回路存储冷冻水，并排出与冷冻水温度相同的冷风，以为室内降温。优选地，在所述利用所述控制装置控制所述第一回路与所述第二回路的状态之前，进一步包括：温度计采集室外的当前温度，将采集的所述当前温度发送给所述控制装置；所述利用所述控制装置控制所述第一回路与所述第二回路的状态，包括：在所述当前温度小于所述第一温度阈值时，所述控制装置控制所述第一回路处于连通状态，控制所述第二回路处于关闭状态；在所述当前温度大于所述第二温度阈值时，所述控制装置控制所述第一回路处于关闭状态，控制所述第二回路处于连通状态；在所述当前温度大于所述第一温度阈值并且小于所述第二温度阈值时，所述控制装置控制所述第一回路处于连通状态，控制所述第二回路也处于连通状态。本专利技术实施例提供了一种节能空调系统和制冷方法，通过使空调末端与自然冷却装置形成第一回路，使空调末端与电动冷却装置形成第二回路，并通过控制装置控制第一回路与第二回路的状态。在第一回路处于连通状态时，通过冷却水与第一回路中的冷冻水进行热交换，在第二回路处于连通状态时，通过制冷剂与第二回路中的冷冻水进行热交换，本方案可以通过控制装置来控制是使用自然冷却装置给室内降温，还是使用电动冷却装置给室内降温，从而可以实现有效降温。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术一个实施例提供的一种节能空调系统的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例提供的另一种节能空调系统的结构示意图；图3是本专利技术一个实施例提供的又一种节能空调系统的结构示意图；图4是本专利技术一个实施例提供的又一种节能空调系统的结构示意图；图5是本专利技术一个实施例提供的又一种节能空调系统的结构示意图；图6是本专利技术一个实施例提供的又一种节能空调系统的结构示意图；图7是本专利技术一个实施例提供的又一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能空调系统，其特征在于，包括：自然冷却装置、电动冷却装置、空调末端和控制装置；所述空调末端与所述自然冷却装置形成第一回路；所述空调末端与所述电动冷却装置形成第二回路；所述控制装置，用于控制所述第一回路与所述第二回路的状态；所述自然冷却装置，用于在所述第一回路处于连通状态时，通过冷却水与所述第一回路中的冷冻水进行热交换；所述电动冷却装置，用于在所述第二回路处于连通状态时，通过制冷剂与所述第二回路中的冷冻水进行热交换；所述空调末端，用于通过所述第一回路和所述第二回路存储冷冻水，并排出与冷冻水温度相同的冷风，以为室内降温。

【技术特征摘要】
1.一种节能空调系统，其特征在于，包括：自然冷却装置、电动冷却装置、空调末端和控制装置；所述空调末端与所述自然冷却装置形成第一回路；所述空调末端与所述电动冷却装置形成第二回路；所述控制装置，用于控制所述第一回路与所述第二回路的状态；所述自然冷却装置，用于在所述第一回路处于连通状态时，通过冷却水与所述第一回路中的冷冻水进行热交换；所述电动冷却装置，用于在所述第二回路处于连通状态时，通过制冷剂与所述第二回路中的冷冻水进行热交换；所述空调末端，用于通过所述第一回路和所述第二回路存储冷冻水，并排出与冷冻水温度相同的冷风，以为室内降温。2.根据权利要求1所述的节能空调系统，其特征在于，所述自然冷却装置包括：封闭式冷却塔和板式换热器；所述封闭式冷却塔，连接于所述板式换热器形成第三回路，用于通过所述第三回路存储可通过室外空气实现降温的冷却水；所述板式换热器，与所述空调末端形成所述第一回路，用于将所述第三回路中的所述冷却水与所述第一回路中的所述冷冻水进行热交换。3.根据权利要求2所述的节能空调系统，其特征在于，进一步包括：第一水泵，其中，所述第一水泵，设置在所述第三回路上，用于将所述第三回路中的冷却水在所述第三回路中进行循环。4.根据权利要求1所述的节能空调系统，其特征在于，所述电动冷却装置包括：压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，其中，所述冷凝器，连接于所述蒸发器形成第四回路，用于通过所述第四回路存储制冷剂，以及将所述压缩机输出制冷剂由高压高温气态转换为中温高压液态，并将中温高压液态的制冷剂输出给所述节流装置；所述节流装置，连接在所述第四回路的一个子路上，用于将所述冷凝器输出的制冷剂由中温高压液态转换为低温低压气态，并将低温低压气态的制冷剂输出给所述蒸发器；所述蒸发器，与所述空调末端形成所述第二回路，用于将所述节流装置输出的制冷剂与所述第二回路中的所述冷冻水进行热交换；所述压缩机，连接在所述第四回路的另一个子路上，用于从所述蒸发器中吸入低温低压气态的制冷剂，并将制冷剂由低温低压气态转变为高温高压气态，将高温高压气态的制冷剂输送给所述冷凝器。5.根据权利要求1所述的节能空调系统，其特征在于，所述电动冷却装置和所述自然冷却装置相连。6.根据权利要求1所述的节能空调系统，其特征在于，进一步包括：温度计，其中，所述温度计，用于采集室外的当前温度，将采集的所述当前温度发送给所述控制装置；所述控制装置，具体用于存储设置的第一温度阈值和第二温度阈值，其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，并接收所述温度计发送的所述当前温度；在所述当前温度小于所述第一温度阈值时，控制所述第一回路处于连通状态，控制所述第二回路处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红卫，殷飞，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41