一种空调及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及节能技术领域，公开了一种空调及其控制方法和装置，用以提高空调的节能效果。该空调包括：检测装置，检测表征室外环境状态的参数；压缩机冷却系统，压缩机冷却系统包括：第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件以及节流元件，第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件和节流元件相互之间通过管路连接并形成回路；泵冷却系统，泵冷却系统包括：第二冷凝元件、泵以及第二蒸发元件，第二冷凝元件、泵和第二蒸发元件通过管路连接并形成回路；控制装置，分别与检测装置、泵及压缩机信号连接，并根据接收到的表征室外环境状态的参数与相应的设定阈值的比较结果，控制压缩机冷却系统和/或泵冷却系统运行。

【技术实现步骤摘要】
一种空调及其控制方法和控制装置
本专利技术涉及节能
，尤其涉及到一种空调及其控制方法和控制装置。
技术介绍
随着网络演进和数据业务的快速发展，规格更小、速度更快、功能更强大的高功率密度机架服务器、刀片服务器、网络交换机等越来越多地被采用，设备的部署密度越来越大，单个机架的能耗也越来越高，造成了单个机架或机架局部单位面积发热量的急剧上升。传统的通信机房大多采用的敞开式方式，将外部制冷装置的冷风输送到机房后，先冷却机房环境，再冷却设备，即先让环境温度降下来，再使机架内的设备降温。这种机房冷却方式已不能满足要求，会产生机房局部过热，机房降温效率低，能源浪费，空调使用寿命短的问题。近年来，随着全国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。据调查，在机房中仅精密空调的运行耗电量就占机房总用电量的50％以上，在数量众多的基站、模块局中，空调用电量可达基站或模块局用电量的70％左右。因此，采用正确、合理的综合解决方案有效减少空调耗电已成为降低机房空调能耗的重要方向。目前，针对机房空调全年连续制冷的特点，充分利用自然冷源进行节能已成为一研究热点。泵和压缩机复合制冷系统是充分利用自然冷源的一个典型实例，相较于原压缩机冷却系统，该制冷方案额外增加了一套泵冷却系统，实现在室外低温环境下，充分利用外界冷源的冷量进行制冷，有效节省功耗，其系统示意图如图1所示，图1为现有的空调的两个制冷系统的结构示意图，该系统包括：泵04、压缩机03、蒸发器02、冷凝器01等，两系统工作在不同的室外环境温度下，共用一套冷凝器和蒸发器，现有的复合系统有储液罐05，且在压缩机03、泵04和节流阀处均有旁通。在室外温度较高时，旁通一06和旁通三08关闭，旁通二07开启，只压缩机冷却系统运行，低温低压的制冷剂流经蒸发器02吸热变为蒸汽，经压缩机3做功变为高温高压蒸汽，到冷凝器01放热变为液体后，在膨胀阀处实现降压节流，最后到达蒸发器02完成一个压缩机制冷循环；在室外温度较低时，旁通一06和旁通三08打开，旁通二07关闭，只有泵冷却系统运行，制冷剂流经蒸发器02通过吸收室内热量变为气体，流经旁通一，经过冷凝器01的放热变为液体，到达储液罐05后，经过储液罐05的汽液分离后，液态制冷剂经过泵4的升压，增大过冷度，并到达蒸发器02完成一个泵冷却系统制冷循环。但是现有技术中的这种系统，当室外处于过渡季节时，泵冷却系统的全年运行时间较短，压缩机独立运行需耗费较多的能量，不利于整个系统的全年能效比的提高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种空调及其控制方法和控制装置，用以提高空调的节能效果。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供了一种空调，包括：检测装置，检测表征室外环境状态的参数；压缩机冷却系统，所述压缩机冷却系统包括：第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件以及节流元件，所述第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件和节流元件相互之间通过管路连接并形成回路；泵冷却系统，所述泵冷却系统包括：第二冷凝元件、泵以及第二蒸发元件，所述第二冷凝元件、泵和第二蒸发元件通过管路连接并形成回路；控制装置，分别与所述检测装置、泵及压缩机信号连接，并根据接收到的表征室外环境状态的参数与相应的设定阈值的比较结果，控制所述压缩机冷却系统和/或所述泵冷却系统运行。本专利技术提供的空调，通过根据检测到的表征室外环境状态的参数，有选择地控制泵冷却系统和压缩机冷却系统的独立开启或一起开启，充分利用室外冷源及泵低运行能耗特点，降低了压缩机的独立运行时间，在实现热源制冷需求的同时有效地降低了空调的运行消耗，另外通过将泵冷却系统和压缩机冷却系统各自设置独立的管路，可以避免其中一个系统发生故障，造成制冷剂泄漏，导致另一系统无法正常运行的现象的发生。在一些可选的实施方式中，所述泵为全封闭变频泵。全封闭变频泵的设置，可以根据检测到的蒸发器出口处的过热度，以实现制冷剂流量的可调性，进一步提高空调的节能性能。在一些可选的实施方式中，所述第一蒸发元件为第一蒸发盘管，所述第二蒸发元件为第二蒸发盘管，且所述第一蒸发盘管和第二蒸发盘管组成双盘管式蒸发器。整体式的蒸发器可以节省空间。在一些可选的实施方式中，所述第一蒸发元件和第二蒸发元件为两个独立的蒸发器。在一些可选的实施方式中，所述第一冷凝元件为第一冷凝盘管，所述第二冷凝元件为第二冷凝盘管，且所述第一冷凝盘管和第二冷凝盘管组成双盘管式冷凝器。整体式的冷凝器可以节省空间。在一些可选的实施方式中，所述双盘管式冷凝器为水冷式冷凝器或风冷式冷凝器。在一些可选的实施方式中，所述第一冷凝元件和所述第二冷凝元件为两个独立的冷凝器。可以保证泵冷却系统和压缩机冷却系统都能得到充分冷却，空调的制冷性能更稳定可靠。在一些可选的实施方式中，所述泵冷却系统还包括：与所述第二冷凝元件的出口和所述泵的入口之间的储液罐。输液罐的设置用来储存从第二冷凝元件出来的未完全冷凝的冷媒，进行气液分体，液态的冷媒集中在储液罐的底部，后经由底部的出液管路流入泵的入口，防止冷媒的气泡进入泵内，造成泵的气蚀，同时，因为工况的拨动，泵冷却系统内的冷媒量会随之波动，储液罐同时也用来存储或供给泵系统的冷媒量，保证第二蒸发元件和第二冷凝元件始终保持最佳的冷媒充注量。在一些可选的实施方式中，所述泵冷却系统还包括：旁路，用于连通所述第二冷凝元件的出口和所述泵的入口。进入储液罐的制冷剂液体，压力下降较快，而温度变化缓慢，导致液态冷媒大量蒸发，蒸发产生的气泡进入泵入口会导致泵的气蚀。因此，增加此旁通路直接将从第二冷凝元件出来的部分制冷剂液体通入液泵，增加制冷剂的过冷度，减少泵气蚀的可能性。在一些可选的实施方式中，所述表征室外环境状态参数包括：室外温度或冷凝压力。在一些可选的实施方式中，所述检测装置包括：温度传感器；所述控制装置具体用于：当接收到的室外温度小于等于第一设定温度时，控制所述泵冷却系统开启，所述压缩机冷却系统关闭；当接收到的室外温度大于等于第二设定温度时，控制所述泵冷却系统关闭，所述压缩机冷却系统开启；当接收到的室外温度大于第一设定温度且小于第二设定温度时，控制所述泵冷却系统和所述压缩机冷却系统均开启。在一些可选的实施方式中，所述空调还包括：检测回风温度的第二温度传感器；所述控制装置根据所述回风温度得到制冷需求，当所述制冷需求大于预先设置的第一阈值时，控制所述压缩机增大输出功率；当所述制冷需求小于预先设置的第二阈值时，控制所述压缩机减小输出功率，其中第一阈值大于第二阈值。本专利技术还提供了一种空调的控制方法，所述空调包括：压缩机冷却系统，所述压缩机冷却系统包括：第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件以及节流元件，所述第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件和节流元件相互之间通过管路连接并形成回路；泵冷却系统，所述泵冷却系统包括：第二冷凝元件、泵以及第二蒸发元件，所述第二冷凝元件、泵以及第二蒸发元件通过管路连接并形成回路；所述控制方法包括：获取表征室外环境状态的参数；根据获取到的表征室外环境状态的参数与相应的设定阈值的比较结果，控制压缩机冷却系统和/或泵冷却系统运行。采用本专利技术提供的空调控制方法，通过根据检测到表征室外环境状态的参数，有选择地控制泵冷却系统和压缩机冷却系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调，其特征在于，包括：检测装置，检测表征室外环境状态的参数；压缩机冷却系统，所述压缩机冷却系统包括：第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件以及节流元件，所述第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件和节流元件相互之间通过管路连接并形成回路；泵冷却系统，所述泵冷却系统包括：第二冷凝元件、泵以及第二蒸发元件，所述第二冷凝元件、泵和第二蒸发元件通过管路连接并形成回路；控制装置，分别与所述检测装置、泵及压缩机信号连接，并根据接收到的表征室外环境状态的参数与相应的设定阈值的比较结果，控制所述压缩机冷却系统和/或所述泵冷却系统运行。

【技术特征摘要】
1.一种空调，其特征在于，包括：检测装置，检测表征室外环境状态的参数；压缩机冷却系统，所述压缩机冷却系统包括：第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件以及节流元件，所述第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件和节流元件相互之间通过管路连接并形成回路；泵冷却系统，所述泵冷却系统包括：第二冷凝元件、泵以及第二蒸发元件，所述第二冷凝元件、泵和第二蒸发元件通过管路连接并形成回路；控制装置，分别与所述检测装置、泵及压缩机信号连接，并根据接收到的表征室外环境状态的参数与相应的设定阈值的比较结果，控制所述压缩机冷却系统和/或所述泵冷却系统运行。2.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述泵为全封闭变频泵。3.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述第一蒸发元件为第一蒸发盘管，所述第二蒸发元件为第二蒸发盘管，且所述第一蒸发盘管和第二蒸发盘管组成双盘管式蒸发器。4.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述第一蒸发元件和第二蒸发元件为两个独立的蒸发器。5.根据权利要求3所述的空调，其特征在于，所述第一冷凝元件为第一冷凝盘管，所述第二冷凝元件为第二冷凝盘管，且所述第一冷凝盘管和第二冷凝盘管组成双盘管式冷凝器。6.根据权利要求5所述的空调，其特征在于，所述双盘管式冷凝器为水冷式冷凝器或风冷式冷凝器。7.根据权利要求3所述的空调，其特征在于，所述第一冷凝元件和所述第二冷凝元件为两个独立的冷凝器。8.根据权利要求5～7任一项所述的空调，其特征在于，所述泵冷却系统还包括：与所述第二冷凝元件的出口和所述泵的入口之间的储液罐。9.根据权利要求8所述的空调，其特征在于，所述泵冷却系统还包括：旁路，用于连通所述第二冷凝元件的出口和所述泵的入口。10.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述表征室外环境状态的参数包括：室外温度或冷凝压力。11.根据权利要求10所述的空调，其特征在于，所述检测装置包括：第一温度传感器；所述控制装置具体用于：当接收到的室外温度小于等于第一设定温度时，控制所述泵冷却系统开启，所述压缩机冷却系统关闭；当接收到的室外温度大于等于第二设定温度时，控制所述泵冷却系统关闭，所述压缩机冷却系统开启；当接收到的室外温度大于第一设定温度且小于第二设定温度时，控制所述泵冷却系统和所述压缩机冷却系统均开启。12.根据权利要求11所述的空调，其特征在于，所述空调还包括：检测回风温度的第二温度传感器；所述控制装置根据所述回风温度得到制冷需求，当所述制冷需求大于预先设置的第一阈值时，控制所述压缩机增大输出功率；当所述制冷需求小于预先设置的第二阈值时，控制所述压缩机减小输出功率，其中第一阈值大于第二阈值。13.一种空调的控制方法，其特征在于，所述空调包括：压缩机冷却系统，所述压缩机冷却系统包括：第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件以及节流元件，所述第一蒸发元件、压缩机、第一冷凝元件和节流元件相互之间通过管路连接并形成回路；泵冷却系统，所述泵冷却系统包括：第二冷凝元...

【专利技术属性】
技术研发人员：谯峤，万积清，梁婷，王丽，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44