CN103277880A - 一种机房的制冷控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷设备技术领域，公开了一种机房的制冷控制方法、装置及系统。所述制冷控制系统包括：通过管路依次连接并形成闭路循环的压缩机、冷凝器、循环泵、节流元件和蒸发器，所述管路内具有制冷剂，所述冷凝器设置在室外；温度传感器，设置在室外，用于检测室外温度信息；控制装置，分别与温度传感器、循环泵和压缩机信号连接，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。本发明的制冷控制系统，节约了能耗，提高了机房的能源利用率。

Description

一种机房的制冷控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种机房的制冷控制方法、装置及系统。

背景技术

随着现代化信息技术的发展，全国通信机房的数目和规模也在不断扩大，同时在国家节能减排政策的号召下，减少机房能耗已经成为众多运营商的关注的重点。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，有效减少空调耗电已成为降低机房能耗的重要方向。

近年来，为了节约机房空调的能耗，在冬季温度较低时采用自然冷源来制冷，在其他季节仍采用空调压缩机制冷，由于全年很大一部分时间都是采用压缩机制冷，因此，能耗较高。

发明内容

本发明提供了一种机房的制冷控制方法、装置及系统，用以减少机房的制冷能耗，提高能源利用率。

本发明机房的制冷控制系统，包括：

通过管路依次连接并形成闭路循环的压缩机、冷凝器、循环泵、节流元件和蒸发器，所述管路内具有制冷剂，所述冷凝器设置在室外；

温度传感器，设置在室外，用于检测室外温度信息；

控制装置，分别与温度传感器、循环泵和压缩机信号连接，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。

优选的，所述控制装置，进一步用于当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

优选的，所述控制装置，进一步用于当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

优选的，所述第一温度阈值的取值范围为大于-10℃并小于15℃，所述第二温度阈值的取值范围为大于20℃并小于30℃。

较佳的，所述第一温度阈值为0℃，所述第二温度阈值为25℃。

优选的，所述循环泵为定频泵、变频泵或调压泵，所述节流元件为电子膨胀阀、热力膨胀阀、球阀、毛细管或孔板。

优选的，所述的制冷控制系统，还包括：

通过第一旁路与所述循环泵并联设置的第一流向控制阀件；

当所述循环泵开启时，循环泵将所述制冷剂泵入节流元件；

当所述循环泵关闭时，所述制冷剂通过第一流向控制阀件进入节流元件。

优选的，所述的制冷控制系统，还包括：

通过第二旁路与所述压缩机并联设置的第二流向控制阀件；

当所述压缩机开启时，所述制冷剂经压缩机压缩后进入冷凝器；

当所述压缩机关闭时，所述制冷剂通过第二流向控制阀件进入冷凝器。

较佳的，所述第一流向控制阀件为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀；所述第二流向控制阀件为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀。

所述的制冷控制系统，还包括：

位于闭路循环中并位于冷凝器和循环泵之间的储液罐。

本发明应用于上述制冷控制系统的制冷控制方法，包括：

获取当前的室外温度信息；

当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。

优选的，所述的制冷控制方法，还包括：

当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

优选的，所述的制冷控制方法，还包括：

当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

本发明机房的制冷控制装置，包括：

获取设备，用于获取室外温度信息；

控制设备，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。

优选的，所述控制设备，进一步用于当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

优选的，所述控制设备，进一步用于当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

本发明上述的制冷控制方法、装置和系统，特别适合应用于过渡季节较长的地区。

在本发明技术方案中，冷凝器设置在室外，可以利用室外冷源进行热交换，制冷剂依次经压缩机压缩、在冷凝器内放热，并经过循环泵的升压，再经过节流元件在蒸发器内吸热制冷，由于循环泵与压缩机协同作用，因此，该制冷控制系统可适用于占全年大部分时间的过渡季节，因此，增加了节能模式应用的运行时间，因而降低了能耗，提高了能源利用率。

附图说明

图1为本发明第一实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图2为本发明第二实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图3为本发明第三实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图4为本发明第四实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图5为本发明第五实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图6为本发明第六实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图7为本发明第七实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图8为本发明第八实施例机房的制冷控制系统结构示意图；

图9为本发明机房的制冷控制方法一实施例流程示意图；

图10为本发明机房的制冷控制方法具体实施例流程示意图；

图11为本发明机房的制冷控制装置结构示意图；

图12为现有的机房的制冷控制系统制冷循环过程的压焓图；

图13为本发明机房的制冷控制系统制冷循环过程的压焓图；

图14为不同室外温度下的不同模式的制冷能力的比较图；

图15为不同室外温度下的不同模式的制冷能效比的比较图。

附图标记：

1-压缩机        2-冷凝器       3-循环泵        4-节流元件

5-蒸发器      6-温度传感器   7-控制装置     8-第一流向控制阀件

9-第二流向控制阀件   10-储液罐     31-获取设备     32-控制设备

具体实施方式

为了减少机房的制冷能耗，提高能源利用率，本发明提供了一种机房的制冷控制方法、装置及系统，在该技术方案中，冷凝器设置在室外，可利用室外冷源进行热交换，制冷剂依次经压缩机压缩、在冷凝器内放热，并经过循环泵的升压，再经过节流元件在蒸发器内吸热制冷，由于循环泵与压缩机协同作用，克服了节流装置的应用瓶颈，从而可使得冷凝压力降低，蒸发压力不变，冷量得到保证的同时也降低了压缩机功耗，所以该制冷控制系统在占全年大部分时间的过渡季节能发挥最大的节能效果，进而降低了全年的能耗，提高了能源利用率。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明机房的制冷控制系统的第一实施例，包括：

通过管路依次连接并形成闭路循环的压缩机1、冷凝器2、循环泵3、节流元件4和蒸发器5，管路内具有制冷剂，冷凝器2设置在室外；

温度传感器6，设置在室外，用于检测室外温度信息；

控制装置7，分别与温度传感器6、循环泵3和压缩机1信号连接，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵3开启并控制压缩机1开启。

本发明机房的制冷控制系统，形成闭路循环的压缩机1、冷凝器2、循环泵3、节流元件4和蒸发器5，可以根据机房建筑的特点灵活布局，冷凝器2设置在室外，用于与室外的冷源进行热交换，该冷源可以为室外的冷空气，也可以为室外冷却水，也可以来自其他冷却设备，压缩机1可以为定容量或定频的压缩机，也可以为变容量或变频的压缩机，优选为变容量或变频的压缩机，根据室内负荷不同，可以对压缩做功进行智能的调整，此外，温度传感器6在室外的安装位置不限，只要其不受其他部件影响能够检测室外温度即可。本发明机房的制冷控制系统，当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制装置7控制循环泵3开启并控制压缩机1开启，液态制冷剂在蒸发器5中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂被吸入压缩机1，经压缩机1做功，变成高温高压的蒸汽，气态制冷剂进入冷凝器2后，经过与外界冷源的强制对流换热降温变为液体，从冷凝器2出来的制冷剂流经循环泵3，经过循环泵3的升压，到达节流元件4，经节流元件4降压节流后进入蒸发器，完成一个制冷循环，冷凝器2设置在室外，可利用室外冷源与冷凝器2进行热交换，循环泵3的功率非常低，可以将冷凝器2出来的制冷剂进行升压，采用循环泵3和压缩机1协同驱动进行循环制冷，可应用在占全年较长时间的过渡季节，因此，降低了能耗，大大提高了机房的能源利用率。此外，该制冷控制系统的装置较少，管路简单，因此，成本较低。控制装置除了可以通过室外温度的信号来控制压缩机和/或循环泵开启以外，也可以通过与室外温度等同的其它参数进行控制，其它参数如室内外温差、冷凝压力等。

在本发明技术方案中，所述控制装置既可以采用软件实现控制功能，也可以通过硬件实现控制功能，采用硬件时，控制装置包括比较器和处理器，比较器用于比较室外温度分别与设定的第一温度阈值和设定的第二温度阈值的大小关系，而处理器与比较器信号连接，用于针对比较器输出的不同的信号来控制循环泵和压缩机的状态。

第一温度阈值、第二温度阈值是根据经验设定的，需满足第一温度阈值小于第二温度阈值，如第一温度阈值可以设定为-3℃，第二温度阈值可以设定为28℃，但是本发明并不限于这些具体的数值。

请继续参照图1所示，本发明机房的制冷控制系统的控制装置7，进一步用于当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵3开启。

本发明机房的制冷控制系统，压缩机1停止，只采用循环泵3驱动制冷剂循环制冷，液态制冷剂在蒸发器5中吸热，将室内空气冷却，从蒸发器5出来的制冷剂流经压缩机1到达冷凝器，此时压缩机1仅作为一流通的元器件，并不做功，经过冷凝器2的强制对流换热，制冷剂变为液体，经循环泵3做功后，制冷剂经过节流元件4进入蒸发器5，完成一个泵系统制冷循环，此时的压缩机1相当于一个流通元件，仅让制冷剂通过，而不对制冷剂压缩做功，因此，减少了压缩机1的能耗，仅循环泵3的功耗，进一步节约能源。

请继续参照图1所示，本发明机房的制冷控制系统的控制装置7，进一步用于当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机1开启。

本发明机房的制冷控制系统，当室外温度很高，例如夏季，温度大于30℃，随着室外气温的升高，制冷控制系统中的运行压力逐渐升高，由于循环泵3运行在较高的压力范围会影响循环泵3的可靠性，且此时压缩机1和循环泵3协同作用的模式与仅压缩机1做功的模式的能力差别较小，因此，循环泵3停止，压缩机1开启，液态制冷剂在蒸发器5中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂被吸入压缩机1，经压缩机1做功，变成高温高压的蒸汽，气态制冷剂进入冷凝器后，经过与外界空气的强制对流换热降温变为液体，从冷凝器2出来的制冷剂流经循环泵3后，此时循环泵3不做功，仅为一流通元件，再到达节流元件4，经节流元件4降压节流后进入蒸发器5，完成一个压缩机制冷循环。这种情况下，仅采用压缩机1做功，制冷控制系统的能耗较高，但由于室外温度较高，如大于30℃时的天数不多，因此，对全年的能效比影响较小。

优选的，本发明机房的制冷控制系统，所述第一温度阈值的取值范围为大于-10℃并小于15℃，所述第二温度阈值的取值范围为大于20℃并小于30℃。

本发明机房的制冷控制系统，由于仅采用循环泵3的模式虽然能效比较高，但是随着室外气温的升高，制冷控制系统的制冷能力会出现很大的衰减，故考虑能力和能效的均衡，第一温度阈值的取值区间为（-10℃，15℃）；随着室外气温的升高，制冷控制系统中的运行压力逐渐升高，由于循环泵运行在较高的压力范围会影响泵的可靠性，且此时压缩机和循环泵协同作用的模式与仅压缩机做功的模式的能力差别较小，故第二温度阈值的取值区间为（20℃，30℃）。

较佳的，所述第一温度阈值为0℃，所述第二温度阈值为25℃。

本发明制冷控制系统，如前述原因，压缩机和循环泵协同作用的模式运行优选的温度范围为大于0℃并小于25℃。

本发明的制冷控制系统，循环泵3为定频泵、变频泵或调压泵，节流元件4为电子膨胀阀、热力膨胀阀、球阀、毛细管或孔板。

本发明的技术方案中，循环泵3可以为定频泵、变频泵或调压泵，优选为可以进行流量调节的变频泵或调压泵，这样可以根据制冷控制系统的流量，循环泵3的做功也随之变化，进一步节约能耗；节流元件4可以采用电子膨胀阀、热力膨胀阀、球阀、毛细管或孔板，优选采用电子膨胀阀，可以根据负荷智能快速调节系统流量，进一步节约能耗。

如图2所示，本发明机房的制冷控制系统的第二实施例，还包括：

通过第一旁路与循环泵3并联设置的第一流向控制阀件8；

当所述循环泵3开启时，循环泵3将所述制冷剂泵入节流元件4；

当所述循环泵3关闭时，所述制冷剂通过第一流向控制阀件8进入节流元件4。

在本发明的技术方案中，如图2所示，在第一实施例制冷控制系统的循环泵3的进出口外侧增加一路具有第一流向控制阀件8的第一旁路，温度传感器和控制装置未画出：在仅压缩机做功的模式时，压缩机1和第一流向控制阀件8打开，循环泵3关闭，由于此时制冷剂经过循环泵3比直接通过第一流向阀件8的阻力大，因此，从冷凝器2出来的制冷剂可直接通过第一旁路到达节流元件4，减小制冷控制系统的阻力；在压缩机和循环泵协同作用的模式时，压缩机1和循环泵3均打开，此时循环泵3将制冷剂吸入其内，因此，制冷剂直接经循环泵3泵入节流元件4，而制冷剂不从第一流向控制阀件8通过；在仅循环泵做功的模式时，循环泵3打开，此时循环泵3将制冷剂吸入其内，因此，制冷剂直接经循环泵3泵入节流元件4，而制冷剂不从第一流向控制阀件8通过。

如图3所示，本发明机房的制冷控制系统的第三实施例，还包括：

通过第二旁路与压缩机1并联设置的第二流向控制阀件9；

当所述压缩机1开启时，所述制冷剂经压缩机1压缩后进入冷凝器2；

当所述压缩机1关闭时，所述制冷剂通过第二流向控制阀件9进入冷凝器2。

在本发明技术方案中，如图3所示，在第一实施例制冷控制系统的循环泵3的进出口外侧增加一路具有第二流向控制阀件9的第二旁路，温度传感器和控制装置未画出：在仅循环泵做功的模式时，压缩机1关闭，由于此时制冷剂经过压缩机3比直接通过第二流向阀件9的阻力大，因此，从蒸发器5出来的制冷剂可直接通过第二旁路到达冷凝器2，减小制冷控制系统的阻力；在压缩机和循环泵协同作用的模式，压缩机1和循环泵3均打开，此时压缩机1将制冷剂吸入其内，因此，制冷剂直接经压缩机1压缩后进入冷凝器2，而制冷剂不从第二流向控制阀件9通过；仅压缩机做功的模式时，压缩机1打开，此时压缩机1将制冷剂吸入其内，因此，制冷剂直接经压缩机1压缩后进入冷凝器2，而制冷剂不从第二流向控制阀件9通过。

如图4所示，本发明机房的制冷控制系统的第四实施例，在第二实施例的基础上，还包括：

通过第二旁路与压缩机1并联设置的第二流向控制阀件9；

当所述压缩机1开启时，所述制冷剂经压缩机1压缩后进入冷凝器2；

当所述压缩机1关闭时，所述制冷剂通过第二流向控制阀件9进入冷凝器2。

在本发明技术方案中，如图4所示，在第二实施例制冷控制系统的循环泵3的进出口外侧增加一路具有第二流向控制阀件9的第二旁路，温度传感器和控制装置未画出：在仅循环泵做功的模式时，压缩机1关闭，循环泵3开启，此时，由于制冷剂经过压缩机3比直接通过第二流向控制阀件9的阻力大，因此，从蒸发器5出来的制冷剂可直接通过第二旁路到达冷凝器2；并且，循环泵3将从冷凝器2出来的制冷剂吸入其内，因此，制冷剂直接经循环泵3泵入节流元件4，而制冷剂不从第一流向控制阀件8通过，减小了制冷控制系统的阻力；在压缩机和循环泵协同作用的模式，压缩机1和循环泵3均打开，此时，从冷凝器2出来的制冷剂经循环泵3进入节流元件4，并且从蒸发器5出来的制冷剂经压缩机1压缩后进入冷凝器2，而制冷剂不通过第一流向控制阀件8和第二流向控制阀件9；仅压缩机做功的模式时，压缩机1打开，循环泵3关闭，从蒸发器5出来的制冷剂经压缩机1压缩进入冷凝器2，从冷凝器2出来的制冷剂直接通过第一旁路进入节流元件4，减少了系统的阻力。

较佳的，所述第一流向控制阀件8为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀；所述第二流向控制阀件9为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀。

在本发明技术方案中，第一流向控制阀和第二流向控制阀可以为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀，其中，优选为单向阀，单向阀结构简单，成本低，可根据单向阀两侧的压差实现自动开启或关闭；球阀可以为电动球阀；而电磁阀可以与控制装置信号连接，当与电磁阀并联的压缩机或循环泵处于关闭状态时，控制装置控制电磁阀开启。

在本发明实施例的机房的制冷控制系统中，还包括：

位于闭路循环中并位于冷凝器2和循环泵3之间的储液罐10。以下分别通过图5至图8的第五实施例至第八实施例进行详细描述，图5至图8中的温度传感器和控制装置未画出。

如图5所示，本发明机房的制冷控制系统的第五实施例，在第一实施例的基础上增加了一个位于冷凝器2和循环泵3之间的储液罐10，少量经冷凝器2换热未完全变成液体的制冷剂可在储液罐10中进行汽液分离，液态制冷剂由于重力分布在储液罐10下方，使得储液罐10内始终保证有一定的液态制冷剂，储液罐10和循环泵3的进口之间的高度差为系统提供了一定的压差，减少循环泵3气蚀可能性，同时不同工况运行会导致系统的最佳制冷剂充注量不同，可利用储液灌10来保证在冷凝器2和蒸发器5中的制冷剂量始终保持最佳。

如图6所示，本发明机房的制冷控制系统的第六实施例，在第二实施例的基础上增加了一个位于冷凝器2和循环泵3之间的储液罐10，通过储液罐10减少循环泵3气蚀的可能性，同时也能保证在冷凝器2和蒸发器5中的制冷剂量始终保持最佳。不同模式下各装置及各阀门的开闭与第二实施例中一致，这里就不再赘述。

如图7所示，本发明机房的制冷控制系统的第七实施例，在第三实施例的基础上增加了一个位于冷凝器2和循环泵3之间的储液罐10，通过储液罐10减少循环泵3气蚀的可能性，同时也能保证在冷凝器2和蒸发器5中的制冷剂量始终保持最佳。不同模式下各装置及各阀门的开闭与第三实施例中一致，这里就不再赘述。

如图8所示，本发明机房的制冷控制系统的第八实施例，在第四实施例的基础上增加了一个位于冷凝器2和循环泵3之间的储液罐10，通过储液罐10减少循环泵3气蚀的可能性，同时也能保证在冷凝器2和蒸发器5中的制冷剂量始终保持最佳。不同模式下各装置及各阀门的开闭与第四实施例中一致，这里就不再赘述。

如图9所示，本发明实施例机房的制冷控制方法，包括：

步骤101、获取当前的室外温度信息；

步骤102、判断室外温度是否大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值；

如果是，执行步骤103，否则，返回步骤101；

步骤103、控制循环泵开启并控制压缩机开启。

该实施例方法适用于室外温度不是很高时，例如春秋季节，如设定的第一温度阈值为0℃，设定的第二温度阈值为20℃，采用压缩机和循环泵协同作用，总体来说降低了机房的能耗，提高了其能源利用率。

本发明机房的制冷控制方法，进一步包括：

当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

本实施例方法适用于室外温度较低时，例如冬季，如设定的第一温度阈值为-5℃，即当室外温度小于-5℃时，控制循环泵3开启。冬季室外冷源温度很低，直接利用冷凝器与室外冷源进行热交换就可以将制冷剂的温度降到足够制冷的程度，因此，此时仅需循环泵工作，促成制冷剂的循环即可，由于循环泵的功率很低，因此，本方案具有显著的节能效果，降低了能耗，提高了机房的能源利用率。

本发明机房的制冷控制方法，还进一步包括：

当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

本实施例的方法适用于室外环境温度很高时，例如夏季，如设定的第二温度阈值为28℃，即室外温度不小于28℃时，控制压缩机1开启，在这种方案中，压缩机工作，能耗较高，但由于高于28℃的时候在全年的比例较低，因此，对全年的能效比影响较小。

本发明的制冷控制方法，还包括与制冷控制系统中第二实施例到第八实施例对应的控制方法，这里就不一一赘述。

如图10所示，本发明机房的制冷控制方法的一个具体实施例，包括以下步骤：

步骤201、获取当前的室外温度信息；

步骤202、判断室外温度是否不大于设定的第一温度阈值；如果是，执行步骤203，否则，执行步骤204；

步骤203、控制循环泵开启；

步骤204、判断室外温度是否不小于设定的第二温度阈值；如果是，执行步骤205，否则，执行步骤206；

步骤205、控制压缩机开启；

步骤206、控制循环泵开启并控制压缩机开启。

如图11所示，基于相同的发明构思，本发明还提供了一种机房的制冷控制装置，包括：

获取设备31，用于获取室外温度信息；

控制设备32，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。

优选的，控制设备32，进一步用于当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

优选的，控制设备32，进一步用于当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

基于现有技术背景的制冷系统全年能效比基本在3.0左右，相较于其它机房空调，本发明制冷控制系统的优势在于：

第一是提高过渡季节，即春秋季的制冷能力和能效：本发明制冷控制系统在过渡季节采用压缩机和泵协同作用的模式，该模式通过循环泵的升压作用，克服了通过降低冷凝压力提升能力和能效的瓶颈，使得冷凝压力能够降低，压缩机功耗减少，同时系统其他部分性能不受影响，进而提高系统能力，提升能效。

以下首先从原理上说明本发明制冷控制系统提高制冷能力，并能提高能效的作用。制冷能力，即制冷量，单位可以为kW；能效系数（Coefficient OfPerformance，简称COP）与能效比一致，能效比（Energy Efficiency Ratio，简称EER）是指热量在总能量的转换比例，无量纲，COP或EER越高，说明制冷效率越高；全年能效比（Annual Energy Efficiency Ratio，简称AEER）是指一年的制冷量在总能量的转换比例，无量纲，AEER越高，说明全年的制冷效率越高。

如图12所示，现有的机房的制冷控制系统制冷循环过程的压焓图，从理论上讲，针对现有的压缩机制冷循环（D-A-B-C-D），随着冷凝压力的降低（如图12所示循环D’-A’-B’-C’-D’），系统的制冷量增大，能效提高，但在实际应用中，由于受制冷系统中节流元件的制约，冷凝压力的降低会引起蒸发压力的降低，引起冷量的降低，不能带来很好的节能效果。这是因为随着冷凝压力的降低，在此节流元件以膨胀阀为例，即为膨胀阀的进出口压差不断减小，膨胀阀的开度将不断增大，从而补偿了由于压差的减小而减少的那部分流量，但当压差减小到某一值时，膨胀阀将达到全开状态，此后流量因得不到补偿，只能随着压差的减小而急剧减少，从而导致总制冷量的减小。所以，对于现有的压缩机制冷系统，通过降低冷凝压力来增大能力提升能效的节能方法受到了制约。

如图13所示，本发明机房的制冷控制系统制冷循环过程的压焓图，以采用的压缩机和循环泵协同作用的模式为例，其制冷原理见图13（循环D’-A’-B’–C’-C”-D’），液态制冷剂在蒸发器中吸热(D’-A’)，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂被吸入压缩机，经压缩机做功(A’-B’)，变成高温高压的蒸汽，气态制冷剂进入冷凝器后，经过与外界空气的强制对流换热降温变为液体(B’-C’)，从冷凝器出来的制冷剂流经循环泵，经过循环泵的升压(C’-C”)，到达节流元件，经节流元件降压节流后进入蒸发器(C’’-D’)，完成一个制冷循环。其中通过循环泵的升压作用克服了节流元件对于制冷系统的制约，使得冷凝温度能够降低，压缩机功耗减少，同时系统其他部分性能不受影响，从而提高系统能力，提升了能效。

其次，以一个具体的实例来说明压缩机和循环泵协同作用的模式能够提高制冷能力，提升能效。图14为不同室外温度下的不同模式的制冷能力的比较图；图15为不同室外温度下的不同模式的制冷能效比的比较图，如图14和图15所示，带有圆点的线条为压缩机和循环泵协同作用的模式的曲线，带有叉的线条为仅压缩机做功的模式的曲线，从图14和图15可以看出在过渡季节的温度范围内，图14和图15为-10℃至25℃温度范围内，压缩机和循环泵协同作用的模式的制冷能力和能效比相比于仅压缩机做功的模式，均能维持在较高的水平，可见在过渡季节采用压缩机和循环泵协同作用的模式对于机房空调的节能有很大的意义。

第二是提高系统全年能效比：由于本发明制冷控制系统通过在气温较低时采用仅循环泵工作的模式，在占全年很大一部分的过渡季节采用压缩机和循环泵协同作用模式，从而使得整个系统的全年能效比得到了很大程度的提高。表1和表2以北京为例来计算其全年能效比，可以看出对于北京由于过渡季节占全年72.2%的比例，故过渡季节能效的提升对于全年能效比具有决定性的影响，同时选取全国重点的城市计算其全年能效比，通过表3可以看出在全国范围内，本发明制冷控制系统的应用对全年能效比的提高均有很大的作用。

表1.温度分布系数（北京）

室外温度（℃）	35	25	15	5	-5
						温度分布系数	Ta（%）	Tb（%）	Tc（%）	Td（%）	Te（%）
北京	7.20	28.10	23.10	21.00	20.60

表2.系统能效比（北京）

表3.全国各大城市全年能效比

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种机房的制冷控制系统，其特征在于，包括：

通过管路依次连接并形成闭路循环的压缩机（1）、冷凝器（2）、循环泵（3）、节流元件（4）和蒸发器（5），所述管路内具有制冷剂，所述冷凝器（2）设置在室外；

温度传感器（6），设置在室外，用于检测室外温度信息；

控制装置（7），分别与温度传感器（6）、循环泵（3）和压缩机（1）信号连接，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵（3）开启并控制压缩机（1）开启。

2.如权利要求1所述的制冷控制系统，其特征在于，所述控制装置（7），进一步用于当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵（3）开启。

3.如权利要求1所述的制冷控制系统，其特征在于，所述控制装置（7），进一步用于当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机（1）开启。

4.如权利要求1所述的制冷控制系统，其特征在于，所述第一温度阈值的取值范围为大于-10℃并小于15℃，所述第二温度阈值的取值范围为大于20℃并小于30℃。

5.如权利要求4述的制冷控制系统，其特征在于，所述第一温度阈值为0℃，所述第二温度阈值为25℃。

6.如权利要求1所述的制冷控制系统，其特征在于，所述循环泵（3）为定频泵、变频泵或调压泵，所述节流元件（4）为电子膨胀阀、热力膨胀阀、球阀、毛细管或孔板。

7.如权利要求1所述的制冷控制系统，其特征在于，还包括：

通过第一旁路与所述循环泵（3）并联设置的第一流向控制阀件（8）；

当所述循环泵（3）开启时，循环泵（3）将所述制冷剂泵入节流元件（4）；

当所述循环泵（3）关闭时，所述制冷剂通过第一流向控制阀件（8）进入节流元件（4）。

8.如权利要求1或7所述的制冷控制系统，其特征在于，还包括：

通过第二旁路与所述压缩机（1）并联设置的第二流向控制阀件（9）；

当所述压缩机（1）开启时，所述制冷剂经压缩机（1）压缩后进入冷凝器（2）；

当所述压缩机（1）关闭时，所述制冷剂通过第二流向控制阀件（9）进入冷凝器（2）。

9.如权利要求8所述的制冷控制系统，其特征在于，所述第一流向控制阀件（8）为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀；所述第二流向控制阀件（9）为单向阀、截止阀、球阀或电磁阀。

10.如权利要求1、7或9所述的制冷控制系统，其特征在于，还包括：

位于闭路循环中并位于冷凝器（2）和循环泵（3）之间的储液罐（10）。

11.一种应用于权利要求1所述制冷控制系统的制冷控制方法，其特征在于，包括：

获取当前的室外温度信息；

当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。

12.如权利要求11所述的制冷控制方法，其特征在于，进一步包括：

当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

13.如权利要求11所述的制冷控制方法，其特征在于，进一步包括：

当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

14.一种机房的制冷控制装置，其特征在于，包括：

获取设备，用于获取室外温度信息；

控制设备，用于当室外温度大于设定的第一温度阈值并小于设定的第二温度阈值时，控制循环泵开启并控制压缩机开启。

15.如权利要求14所述的制冷控制装置，其特征在于，所述控制设备，进一步用于当室外温度不大于设定的第一温度阈值时，控制循环泵开启。

16.如权利要求14所述的制冷控制装置，其特征在于，所述控制设备，进一步用于当室外温度不小于设定的第二温度阈值时，控制压缩机开启。

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