一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统及其温湿度调节方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统及其温湿度调节方法，用于解决现有数据中心的机房空调在低载制冷、除湿工况下，数据中心温度不稳定，容易出现偏离控制目标温度的问题。本发明专利技术包括压缩机、冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀以及管道；压缩机通过管道依次与冷凝器、第一电磁阀、第一蒸发器、第二电磁阀、第二蒸发器连接；冷凝器与第一蒸发器之间通过管道连接有第一膨胀阀，第一膨胀阀与第一电磁阀并联；第一蒸发器与第二蒸发器之间通过管道连接有第二膨胀阀，第二膨胀阀与第二电磁阀并联；第二蒸发器远离第一蒸发器的一侧设置有加湿器，加湿器连接有进水电磁阀。加湿器连接有进水电磁阀。加湿器连接有进水电磁阀。

【技术实现步骤摘要】
一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统及其温湿度调节方法


[0001]本专利技术涉及机房空调系统设计
，尤其涉及一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统及其温湿度调节方法。

技术介绍

[0002]数据中心对空气温度、湿度有较高的要求，较高或较低的空气温湿度对服务器的运行都会产生不良影响。因此，需在数据中心内匹配机房空调以维持数据中心的温湿度。
[0003]在机房空调进行低负载制冷时，变频压缩机往往通过降低频率来匹配负载，但当负载低于压缩机所能提供最低制冷量时，压缩机会进入一个频繁启停的过程，即温度降低到停机点时停机，待服务器散热使温度升高至开机点时再开机制冷，此时数据中心的温度处于波动状态。另外，现有机房空调用压缩机制冷，降低风量使出风温度低于空气露点温度来达到除湿效果。但除湿过程中，压缩机的控制不与数据中心温度关联，无法对数据中心的温度进行调节，有可能使数据中心的温度低于低温报警值时才会停机，或通过开启电加热的方式来抵消制冷量，上述过程都会造成数据中心内部实际温度偏离预设目标温度。
[0004]因此，为解决上述问题，寻找一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统及其温湿度调节方法成为本领域技术人员所研究的重要课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例公开了一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统及其温湿度调节方法，用于解决现有数据中心的机房空调在低载制冷、除湿工况下，数据中心温度不稳定，容易出现偏离控制目标温度的问题。
[0006]本专利技术实施例提供了一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统，包括：
[0007]压缩机、冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀以及供制冷剂流动的管道；
[0008]所述压缩机通过管道依次与所述冷凝器、所述第一电磁阀、所述第一蒸发器、所述第二电磁阀、所述第二蒸发器连接，所述第二蒸发器远离所述第二电磁阀的一端与所述压缩机连接；
[0009]所述冷凝器与所述第一蒸发器之间通过管道连接有所述第一膨胀阀，所述第一膨胀阀与所述第一电磁阀并联；
[0010]所述第一蒸发器与所述第二蒸发器之间通过管道连接有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀与所述第二电磁阀并联；
[0011]所述第二蒸发器远离所述第一蒸发器的一侧设置有加湿器，所述加湿器连接有进水电磁阀。
[0012]可选地，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀为电子膨胀阀。
[0013]可选地，所述冷凝器处设置有室外风机。
[0014]可选地，所述第一蒸发器处设置有室内风机。
[0015]可选地，所述第二蒸发器与所述压缩机相连接的管道上设置有吸气温度传感器。
[0016]可选地，所述第二蒸发器与所述压缩机相连接的管道上还设置有吸气压力传感器。
[0017]可选地，所述加湿器为电极加湿器或电热加湿器或干蒸汽加湿器或湿膜加湿器或高压微雾加湿器。
[0018]本专利技术实施例提供的一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统的温湿度调节方法，当控制目标为回风温湿度时，设Tr：回风温度，Ts：回风设定温度，Hr：回风湿度，Hs：回风设定湿度；
[0019]所述温湿度调节方法包括以下过程：
[0020]当Tr
‑
Ts>a时，双蒸发器系统进入制冷模式，压缩机开启，第一电磁阀与第二膨胀阀关闭，第一膨胀阀与第二电磁阀开启，第一膨胀阀根据吸气过热度偏差进行PI调节，双蒸发器系统运行正常制冷；
[0021]压缩机开启后，根据温差对压缩机进行PI调节，当压缩机运行至压缩机最小预设运行频率，且连续3min内Tr(n)/Tr(n
‑
1)*100％<B时，第一电磁阀打开，第二膨胀阀打开，延时5s，第一膨胀阀关闭，第二电磁阀关闭，第二膨胀阀根据吸气过热度偏差进行PI调节，双蒸发器系统运行低载制冷；
[0022]当双蒸发器系统运行低载制冷连续5min，Ts
‑
Tr>a时，双蒸发器系统退出制冷模式，压缩机关闭，第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀均关闭；
[0023]所述压缩机PI调节公式为：u(k)＝Kp*[e(k)
‑
e(k
‑
1)]+e(k)*1/Ti；
[0024]所述压缩机PI调节公式中的Kp为比例系数，Ti为积分时间；
[0025]压缩机转速＝当前转速+u(k)；
[0026]所述双蒸发器系统进入制冷模式时，温差e(k)＝Tr
‑
Ts；
[0027]所述第一膨胀阀与所述第二电子膨阀的开度调节PI公式为：
[0028]u(k)＝Kp*[e(k)
‑
e(k
‑
1)]+e(k)*1/Ti；
[0029]所述第一膨胀阀与第二电子膨阀开度调节PI公式中的Kp为比例系数，Ti为积分时间；
[0030]吸气过热度偏差e(k)＝当前实际吸气过热度
‑
目标吸气过热度。
[0031]本专利技术提供的一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统的温湿度调节方法，当控制目标为回风温湿度时，设Tr：回风温度，Ts：回风设定温度，Hr：回风湿度，Hs：回风设定湿度；
[0032]所述温湿度调节方法包括以下过程：
[0033]当Hr
‑
Hs>c时，双蒸发器系统进入除湿模式，压缩机开启，第一电磁阀与第二膨胀阀关闭，第一膨胀阀与第二电磁阀开启，第一膨胀阀根据吸气过热度偏差进行PI调节；
[0034]压缩机开启后，根据湿度偏差对压缩机进行PI调节，当Ts
‑
Tr>b，且Tr(n)/Tr(n
‑
1)*100％<B时，第一电磁阀打开，第二膨胀阀打开，延时5s，第一膨胀阀关闭，第二电磁阀关闭，第二膨胀阀根据吸气过热度偏差进行PI调节，双蒸发器系统运行低载除湿；
[0035]当双蒸发器系统运行低载除湿连续5min，Hs
‑
Hr<c时，双蒸发器系统退出除湿模式，压缩机关闭，第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀均关闭；
[0036]所述压缩机PI调节公式为：u(k)＝Kp*[e(k)
‑
e(k
‑
1)]+e(k)*1/Ti；
[0037]所述压缩机PI调节公式中的Kp为比例系数，Ti为积分时间；
[0038]压缩机转速＝当前转速+u(k)；
[0039]双蒸发器系统进入除湿模式时：湿度偏差e(k)＝Hr
‑
Hs；
[0040]第一膨胀阀与第二电子膨阀的开度调节PI公式为：
[0041]u(k)＝Kp*[e(k)
‑
e(k
‑
1)]+e(k)*1/Ti；
[0042]所述第一膨胀阀与第二电子膨阀开度调节PI公式中的Kp为比例系数，Ti为积分时间；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，包括：压缩机、冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀以及供制冷剂流动的管道；所述压缩机通过管道依次与所述冷凝器、所述第一电磁阀、所述第一蒸发器、所述第二电磁阀、所述第二蒸发器连接，所述第二蒸发器远离所述第二电磁阀的一端与所述压缩机连接；所述冷凝器与所述第一蒸发器之间通过管道连接有所述第一膨胀阀，所述第一膨胀阀与所述第一电磁阀并联；所述第一蒸发器与所述第二蒸发器之间通过管道连接有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀与所述第二电磁阀并联；所述第二蒸发器远离所述第一蒸发器的一侧设置有加湿器，所述加湿器连接有进水电磁阀。2.根据权利要求1所述的实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀为电子膨胀阀。3.根据权利要求1所述的实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，所述冷凝器处设置有室外风机。4.根据权利要求1所述的实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，所述第一蒸发器处设置有室内风机。5.根据权利要求1所述的实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，所述第二蒸发器与所述压缩机相连接的管道上设置有吸气温度传感器。6.根据权利要求5所述的实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，所述第二蒸发器与所述压缩机相连接的管道上还设置有吸气压力传感器。7.根据权利要求1所述的实现恒温恒湿的双蒸发器系统，其特征在于，所述加湿器为电极加湿器或电热加湿器或干蒸汽加湿器或湿膜加湿器或高压微雾加湿器。8.一种实现恒温恒湿的双蒸发器系统的温湿度调节方法，其特征在于，当控制目标为回风温湿度时，设Tr：回风温度，Ts：回风设定温度，Hr：回风湿度，Hs：回风设定湿度；所述温湿度调节方法包括以下过程：当Tr
‑
Ts>a时，双蒸发器系统进入制冷模式，压缩机开启，第一电磁阀与第二膨胀阀关闭，第一膨胀阀与第二电磁阀开启，第一膨胀阀根据吸气过热度偏差进行PI调节，双蒸发器系统运行正常制冷；压缩机开启后，根据温差对压缩机进行PI调节，当压缩机运行至压缩机最小预设运行频率，且连续3min内Tr(n)/Tr(n
‑
1)*100％<B时，第一电磁阀打开，第二膨胀阀打开，延时5s，第一膨胀阀关闭，第二电磁阀关闭，第二膨胀阀根据吸气过热度偏差进行PI调节，双蒸发器系统运行低载制冷；当双蒸发器系统运行低载制冷连续5min，Ts
‑
Tr>a时，双蒸发器系统退出制冷模式，压缩机关闭，第一电磁阀、第二电磁阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀均关闭；所述压缩机PI调节公式为：u(k)＝Kp*[e(k)
‑
e(k
‑
1)]+e(k)*1/Ti；所述压缩机PI调节公式中的Kp为比例系数，Ti为积分时间；压缩机转速＝当前转速+u(k)；

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东建，李琪铎，廖宜利，谢文科，
申请(专利权)人：广东海悟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：