一种机房空调节能改造系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机房空调节能改造系统及其控制方法，该系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、以及蒸发器，还包括：连接在蒸发器和冷凝器之间的压缩机旁通管路；连接在冷凝器和节流装置之间的制冷剂泵和制冷剂泵旁通管路；检测单元，包括用于检测室外环境温度的第一检测器以及分别用于检测制冷剂泵的入口压力和出口压力的第二检测器和第三检测器；与检测单元通信连接的控制单元，以根据室外环境温度控制压缩机、制冷剂泵的启停，并根据制冷剂泵的入口压力和出口压力控制制冷剂泵的运转转速和节流装置的开启度。该系统通过对制冷剂泵的进出口压差进行控制，可解决制冷剂泵运行过程中因其进出口压差不稳定而导致的器件的可靠性和稳定运行的问题。

A kind of energy saving transformation system and its control method of air conditioning in computer room

【技术实现步骤摘要】
一种机房空调节能改造系统及其控制方法
本专利技术涉及制冷
，更具体地说，涉及一种机房空调节能改造系统及其控制方法。
技术介绍
随着现代信息技术的高速发展，使得数据中心、通讯机房大规模普及，通信企业的能耗问题也越来越突出。在国家节能减排的政策引领下，各大运营商及企业在拓展业务时，都在想尽办法提高数据中心能效、减少耗电支出。数据中心机房作为一种常年需提供制冷的特殊场所，需要配套的机房精密空调设备持续稳定且可靠地对其提供制冷，由此也带来的机房精密空调的巨大电能消耗。目前多数机房空调都还是采用常规的机械制冷的方式为数据中心机房提供冷量，电能的消耗量太大。因此，亟需提供一种基于常规的机房空调系统的节能改造的设计和实施方法，以通过利用室外的自然冷源，降低机房空调的电能消耗，并通过优化设计改造后机组的控制逻辑，解决目前现有节能改造空调在应用过程中的出现的异常问题，主要是制冷剂泵运行过程中的其进出口压差不稳定而导致的器件的可靠性和稳定运行的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种机房空调节能改造系统及其控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种机房空调节能改造系统，包括依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、节流装置、以及蒸发器；还包括：连接在所述蒸发器的出口和所述冷凝器的入口之间用于选择性旁通所述压缩机的压缩机旁通管路；连接在所述冷凝器的出口和所述节流装置的入口之间的制冷剂泵；连接在所述冷凝器的出口和所述节流装置的入口之间用于选择性旁通所述制冷剂泵的制冷剂泵旁通管路；检测单元，所述检测单元包括用于检测室外环境温度T的第一检测器、以及分别用于检测所述制冷剂泵的入口压力P1和出口压力P2的第二检测器和第三检测器；控制单元，所述控制单元与所述检测单元通信连接，以根据所述室外环境温度T控制所述压缩机、制冷剂泵的启停，并根据所述制冷剂泵的入口压力P1和出口压力P2控制所述制冷剂泵的运转转速、以及所述节流装置的开启度。在一些实施例中，所述机房空调节能改造系统还包括连接在所述冷凝器的出口和所述制冷剂泵的入口之间的储液罐、以及用于旁通所述制冷剂泵或所述制冷剂泵旁通管路的第一控制阀组；所述储液罐与所述制冷剂泵串联后与所述制冷剂泵旁通管路并联；所述第一控制阀组包括第一单向阀、第二单向阀；所述第二单向阀设置于所述制冷剂泵旁通管路上，所述第二单向阀被构造成由所述冷凝器的出口向所述节流装置的入口的方向上单向导通；所述第一单向阀与所述制冷剂泵、储液罐串联后与所述制冷剂泵旁通管路并联，所述第一单向阀与所述第二单向阀的流动方向一致。在一些实施例中，所述机房空调节能改造系统还包括用于旁通所述压缩机或所述压缩机旁通管路的第二控制阀组，所述第二控制阀组包括第三单向阀、第四单向阀；所述第四单向阀设置于所述压缩机旁通管路上，所述第四单向阀被构造成由所述蒸发器的出口向所述冷凝器的入口的方向上单向导通；所述第三单向阀与所述压缩机串联后与所述压缩机旁通管路并联，所述第三单向阀与所述第四单向阀的流动方向一致。在一些实施例中，所述第二控制阀组还包括电磁阀，所述电磁阀与所述压缩机、所述第三单向阀串联后与所述压缩机旁通管路并联；所述控制单元与所述电磁阀通信连接，以控制所述电磁阀打开或关闭。在一些实施例中，所述冷凝器包括冷凝器换热盘管以及为所述冷凝器换热盘管送风的室外风机，所述冷凝器换热盘管的入口和出口分别与所述压缩机和所述制冷剂泵连接；所述蒸发器包括蒸发器换热盘管以及为所述蒸发器换热盘管送风的室内风机，所述蒸发器换热盘管的入口和出口分别与所述节流装置和所述压缩机连接。在一些实施例中，所述检测单元还包括用于检测所述冷凝器中的冷凝压力值P3的第四检测器；所述控制单元与所述室外风机通信连接，以根据所述冷凝压力值P3控制所述室外风机的运转速度。在一些实施例中，所述控制单元包括第一控制器、第二控制器、第三控制器；所述第一控制器与所述节流装置、室内风机通信连接；所述第二控制器与所述室外风机、第四检测器通信连接；所述第三控制器与所述第一检测器、第二检测器、第三检测器、制冷剂泵通信连接。本专利技术还提供一种机房空调节能改造系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：S1：采集室外环境温度T，根据所述室外环境温度T，控制压缩机、制冷剂泵的启停；S2：当所述制冷剂泵启动时，采集所述制冷剂泵的入口压力P1和出口压力P2，根据所述制冷剂泵的进出口压差ΔP，控制节流装置的开启度、以及所述制冷剂泵的运转转速；其中，所述进出口压差ΔP＝P2-P1。在一些实施例中，所述S2包括：S21：获取所述制冷剂泵的目标压差值ΔPopt、最小压差值ΔPmin、以及最大压差值ΔPmax，识别所述进出口压差ΔP的范围；S22：当所述进出口压差ΔP满足ΔPmin≤ΔP≤ΔPopt时，控制所述制冷剂泵增加运转转速；S23：当所述进出口压差ΔP满足ΔP<ΔPmin，控制所述制冷剂泵增加运转转速，并控制所述节流装置的开启度值不再增加；S24：当所述进出口压差ΔP满足ΔP>ΔPmax时，控制所述制冷剂泵降低运转转速，并控制所述节流装置的开启度值不再降低。在一些实施例中，所述控制方法还包括：S3：当所述系统启动时，采集冷凝器中的冷凝压力值P3，根据所述冷凝压力值P3，控制室外风机的运转速度；所述S3包括：S31：获取所述冷凝器的目标冷凝压力值Ps，识别所述冷凝压力值P3的范围；S32：当所述冷凝压力值P3满足P3<Ps时，控制所述室外风机降低运转速度；S33：当所述冷凝压力值P3满足P3≥Ps时，控制所述室外风机增加运转速度。实施本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术通过对现有的机房空调系统进行改造，保留原机房空调系统的核心部件(即压缩机、冷凝器、节流装置、以及蒸发器)不变，使改造后的系统能够充分利用室外的自然冷源，让其能够实现多种不同的制冷循环回路，降低机房空调的电能消耗，达到节能的目的。此外，本专利技术通过对制冷剂泵的进出口压差进行控制，从而可解决制冷剂泵运行过程中因其进出口压差不稳定而导致的器件的可靠性和稳定运行的问题，确保系统稳定运行。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是本专利技术第一实施例中机房空调节能改造系统的结构示意图；图2是本专利技术第二实施例中机房空调节能改造系统的结构示意图；图3是现有技术中机房空调系统的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。图3所示为现有技术中的机房空调系统，其包括依次连接形成循环回路的压缩机10、冷凝器20、节流装置30、以及蒸发器40。制冷剂在室内蒸发器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机房空调节能改造系统，包括依次连接形成循环回路的压缩机(10)、冷凝器(20)、节流装置(30)、以及蒸发器(40)，其特征在于，还包括：/n连接在所述蒸发器(40)的出口和所述冷凝器(20)的入口之间用于选择性旁通所述压缩机(10)的压缩机旁通管路(11)；/n连接在所述冷凝器(20)的出口和所述节流装置(30)的入口之间的制冷剂泵(50)；/n连接在所述冷凝器(20)的出口和所述节流装置(30)的入口之间用于选择性旁通所述制冷剂泵(50)的制冷剂泵旁通管路(51)；/n检测单元，所述检测单元包括用于检测室外环境温度T的第一检测器(71)、以及分别用于检测所述制冷剂泵(50)的入口压力P1和出口压力P2的第二检测器(72)和第三检测器(73)；/n控制单元(60)，所述控制单元(60)与所述检测单元通信连接，以根据所述室外环境温度T控制所述压缩机(10)、制冷剂泵(50)的启停，并根据所述制冷剂泵(50)的入口压力P1和出口压力P2控制所述制冷剂泵(50)的运转转速、以及所述节流装置(30)的开启度。/n

【技术特征摘要】
1.一种机房空调节能改造系统，包括依次连接形成循环回路的压缩机(10)、冷凝器(20)、节流装置(30)、以及蒸发器(40)，其特征在于，还包括：
连接在所述蒸发器(40)的出口和所述冷凝器(20)的入口之间用于选择性旁通所述压缩机(10)的压缩机旁通管路(11)；
连接在所述冷凝器(20)的出口和所述节流装置(30)的入口之间的制冷剂泵(50)；
连接在所述冷凝器(20)的出口和所述节流装置(30)的入口之间用于选择性旁通所述制冷剂泵(50)的制冷剂泵旁通管路(51)；
检测单元，所述检测单元包括用于检测室外环境温度T的第一检测器(71)、以及分别用于检测所述制冷剂泵(50)的入口压力P1和出口压力P2的第二检测器(72)和第三检测器(73)；
控制单元(60)，所述控制单元(60)与所述检测单元通信连接，以根据所述室外环境温度T控制所述压缩机(10)、制冷剂泵(50)的启停，并根据所述制冷剂泵(50)的入口压力P1和出口压力P2控制所述制冷剂泵(50)的运转转速、以及所述节流装置(30)的开启度。


2.根据权利要求1所述的机房空调节能改造系统，其特征在于，所述机房空调节能改造系统还包括连接在所述冷凝器(20)的出口和所述制冷剂泵(50)的入口之间的储液罐(52)、以及用于旁通所述制冷剂泵(50)或所述制冷剂泵旁通管路(51)的第一控制阀组；
所述储液罐(52)与所述制冷剂泵(50)串联后与所述制冷剂泵旁通管路(51)并联；
所述第一控制阀组包括第一单向阀(53)、第二单向阀(54)；
所述第二单向阀(54)设置于所述制冷剂泵旁通管路(51)上，所述第二单向阀(54)被构造成由所述冷凝器(20)的出口向所述节流装置(30)的入口的方向上单向导通；
所述第一单向阀(53)与所述制冷剂泵(50)、储液罐(52)串联后与所述制冷剂泵旁通管路(51)并联，所述第一单向阀(53)与所述第二单向阀(54)的流动方向一致。


3.根据权利要求1所述的机房空调节能改造系统，其特征在于，所述机房空调节能改造系统还包括用于旁通所述压缩机(10)或所述压缩机旁通管路(11)的第二控制阀组，所述第二控制阀组包括第三单向阀(12)、第四单向阀(13)；
所述第四单向阀(13)设置于所述压缩机旁通管路(11)上，所述第四单向阀(13)被构造成由所述蒸发器(40)的出口向所述冷凝器(20)的入口的方向上单向导通；
所述第三单向阀(12)与所述压缩机(10)串联后与所述压缩机旁通管路(11)并联，所述第三单向阀(12)与所述第四单向阀(13)的流动方向一致。


4.根据权利要求3所述的机房空调节能改造系统，其特征在于，所述第二控制阀组还包括电磁阀(14)，所述电磁阀(14)与所述压缩机(10)、所述第三单向阀(12)串联后与所述压缩机旁通管路(11)并联；
所述控制单元(60)与所述电磁阀(14)通信连接，以控制所述电磁阀(14)打开或关闭。


5.根据权利要求1所述的机房空调节能改造系统，其特征在于，所述冷凝器(20)包括冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：游庆生，曹维兵，叶春锦，欧阳超波，
申请(专利权)人：深圳市艾特网能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44