CN103940061A - 一种节能空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱中设置多种风阀以及用于控制不同风阀开启与关闭的执行器，所述执行器连接控制器，所述控制器能够根据机房室内外温度和湿度值，并以温度控制为优先原则，启动所述节能空调系统的不同调控单元对来自混合箱的回风、新风或混风的温湿度进行调整，以保持室内温度和湿度在一定范围内。本发明所述节能空调系统，根据四季不同的气候条件，直接或者间接利用室外新风以保持室内温度和湿度在一定范围内，可以减少压缩机运行时间，降低了整个机房的能耗，因此具有明显的节能效果。

Description

一种节能空调系统

技术领域

本发明涉及一种节能空调系统，属于空调系统技术领域。

背景技术

对于大型数据机房、通讯机房和工业与控制机房以及互联网数据中心(IDC)等需要全年全天侯供冷的设备，大多采用蒸汽压缩式制冷循环的空调系统，由于空调系统中压缩机的耗电量占据空调总耗电量的绝大部分，因此如何减少压缩机的工作时间成为降低机房能耗的主要方向。在提高空调系统制冷效率的前提下，如果利用四季不同气候条件，间接或者直接利用室外冷源来降低室内设备的温湿度，减小压缩机运行时间，从而可以降低整个机房的能耗。

目前利用室外新风的方法有以下几种：(1)间接利用室外冷源：在室、内外之间增加一个热交换器，内外空气不直接接触，通过换热器间接接触来达到换热的目的,这种方法可以避免室外不清洁空气进入机房，保证机房的洁净度，但是在过渡季节，由于换热温差的存在，冷却效率差，节能效果不明显。(2)乙二醇自然冷却：在室内机增加一个制冷盘管，通过水泵将室外被冷却的乙二醇水溶液泵入到经济盘管中，与室内回风进行热交换，达到制冷的目的，该方法的不足之处有：a.局限于水冷机组；b.乙二醇溶液具有腐蚀性，对管路洁净度要求很高；c.管道阻力大，风机功耗增加，同时需要配备水泵，导致整机的功率上升，进一步增加能耗；(3)氟泵自然冷源系统：氟泵单系统在两种运行模式下相互切换过程中，压缩机会引起带液启动，氟泵出现气蚀，故障率高，而双系统运行，需要增加两器成本，且过渡季节氟不易冷凝，制冷效果不明显；(4)直接利用新风：将室外新风经过简单的过滤处理后直接引入到室内，对发热的机房设备进行降温。该方法无法对湿度进行控制，而且室外环境较脏，空气含尘量较大时无法直接应用；另外室外温度低时直接引入新风会导致凝露问题。

为了克服新风自然冷却的空调系统对室外空气环境要求较高的缺陷，中国专利文献(CN202547054U)公开了一种新风自然冷却空调系统，包括：将室内中的空气流通到风循环空间的室内侧排风风阀、将该风循环空间中的空气排到室外的室外侧排风风阀，将该风循环空间中的空气流通到混风空间的混风阀，将室外的新风流通到该混风空间的新风阀以及将该室内中的空气流通到机房空调的机房空调回风阀，对混风空间中流通过来的空气进行过滤的水过滤空间，对从该水过滤空间流通过来的空气进行过滤的袋式过滤空间，其中该机房空调的进风口与该袋式过滤空间联通。

上述专利对室外空气进行了清洁和过滤且可以调节室内空气湿度，但是仍旧存在以下问题：(1)上述空调系统无法满足全年不同季节的制冷运行需求。(2)上述空调系统设置有水过滤空间，虽然可以调节空气的湿度，但是该系统工作时，水会被吹入到机房空调中从而影响设备的正常运行，因此存在潜在安全风险。

综上所述，如何通过节能的方式充分利用室外新风、室内回风满足全年不同季节的制冷运行需求以保证室内温度与湿度在一定范围内是现有技术中还没有解决的技术难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱，以及为来自混合箱的回风、新风或混风提供室内运行动力的动力器，所述混合箱中设置多种风阀以及用于控制不同风阀开启与关闭的执行器，所述执行器连接控制器，所述控制器能够根据机房室外温度和湿度值控制不同的执行器来开启或关闭不同的风阀，使得混合箱能够在回风、新风或混风的导出模式间自动切换；还包括位于所述混合箱出口处的节能空调系统，所述节能空调系统连接所述控制器，所述控制器能够根据机房室内外温度或湿度值，启动所述节能空调系统的不同调控单元，以保持机房室内温度和湿度在一定范围内。

进一步，所述调控单元包括湿膜加湿调控单元、压缩机制冷调控单元、加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元。

进一步，还包括室内温、湿度探测器、能够接收所述室内温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号的室内温、湿度比较器，所述室内温、湿度比较器与所述控制器连接，所述室内温、湿度比较器中设定有室内温、湿度的预定范围值；所述室内温、湿度比较器在接收到来自于所述温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号后，将所述数值信号与所述预定范围值进行比较后计算出差值，并向所述控制器发送差值信号，所述控制器在接收到所述差值信号后判断开启所述节能空调系统的不同调控单元，其中，所述湿膜加湿调控单元与所述压缩机制冷调控单元不同时开启。

进一步，还包括室外温度探测器，以及与所述室外温度探测器连接的室外温度比较器，所述室外温度比较器与所述控制器连接，所述室外温度比较器中设定有温度预定值，所述室外温度探测器将测得的室外温度数值信号发送给室外温度比较器，所述室外温度比较器将室外温度数值与所述温度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀以及不同的调控单元。

进一步，所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃，在所述室外温度比较器将>35℃的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元关闭，室内回风通过所述回风风阀进入所述混合箱，并通过制冷运行风阀进入所述节能空调系统的压缩机制冷调控单元，最后被所述动力器送往室内发热设备后，又通过所述回风风阀进入所述混合箱，形成回风运行模式。

进一步，在所述回风运行模式中，所述控制器在接收到所述室内外温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否开启所述加热器调控单元、所述加湿器调控单元以及所述压缩机制冷调控单元。

进一步，所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃，在所述室外温度比较器将>18℃且≤25℃的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀、混风风阀以及压缩机制冷调控单元关闭，新风风阀开启，室外新风通过新风风阀进入所述节能空调系统中，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过排风单元排到室外，形成新风运行模式。

进一步，所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃，在所述室外温度比较器将≤18℃，或>25℃且≤35℃的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制新风过滤单元、回风风阀开启，混风风阀以及新风风阀关闭，室外新风经过新风过滤单元进入混合箱与通过回风风阀进入所述混合箱的回风混合形成混风，所述混风被所述动力器送往室内发热设备，最后部分通过排风单元排到室外，部分重新通过回风风阀进入混合箱,形成混风运行模式。

进一步，在所述混风运行模式中，所述控制器在接收到所述室内外温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否同时开启所述加湿器调控单元、加热器调控单元或压缩机制冷调控单元。

进一步，还包括室外湿度探测器，以及与所述室外湿度探测器连接的室外湿度比较器，所述室外湿度比较器与所述控制器连接，所述室外湿度比较器中设定有湿度预定值，所述室外湿度探测器将测得的室外湿度数值信号发送给室外湿度比较器，所述室外湿度比较器将室外湿度数值与所述湿度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀。

进一步，所述室外湿度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将>70％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元关闭，室内回风通过所述回风风阀进入所述混合箱，并通过制冷运行风阀进入所述节能空调系统的压缩机制冷调控单元，在被所述压缩机制冷调控单元制冷后，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过所述回风风阀进入所述混合箱，形成回风运行模式。

进一步，所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将>40％且≤70％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀、混风风阀以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元以及新风风阀开启，室外新风通过新风过滤单元进入混合箱，并通过新风风阀进入所述节能空调系统中，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过排风单元排到室外，形成新风运行模式。

进一步，所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将≤40％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、新风风阀、制冷运行风阀以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元、混风风阀以及湿膜加湿调控单元开启，室外新风通过新风个过滤单元进入混合箱，并通过混风风阀进入所述节能空调系统中，经过所述湿膜加湿调控单元的温湿度调整后，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过排风单元排到室外，形成新风运行模式。

进一步，所述新风运行模式、回风运行模式和混风运行模式均以温度优先为原则，即当制冷需求大于130％时，强制进入到回风运行模式，压缩机制冷调控单元开启。

进一步，所述湿膜加湿调控单元包括湿膜以及用于向所述湿膜上喷水的喷水组件，所述喷水组件包括水箱，与所述水箱连接的水泵以及与水泵连接的喷头。

进一步，所述压缩机制冷调控单元包括位于水箱顶面的制冷压缩机以及位于水箱顶面且向所述调控系统内部延伸的制冷盘管。

进一步，回风风阀、新风风阀、制冷运行风阀以及混风风阀为0～100％无级调节风阀。

进一步，新风过滤单元中设置有防雨百叶、用于过滤新风中杂质的过滤装置、用于防火的防火阀以及用于驱动新风进入混合箱的电动风阀。

进一步，所述过滤装置设有过滤网，所述过滤网上设置有压力传感器，所述过滤网与所述控制器连接，在所述压力传感器检测到所述过滤网因积尘两端压差加大到一定值时，所述压力传感器向所述控制器发送信号，所述控制器控制所述过滤网自动卷起。

进一步，排风单元与所述控制器连接，所述排风单元中设置有防虫网、排风风机、防火阀、排风电动风阀以及百叶窗，排风风机为0～100％无级调节风阀。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本发明提供的一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱，混合箱中设置多种风阀以及用于控制不同风阀开启与关闭的执行器，所述执行器连接控制器，所述控制器能够根据机房室外温度或湿度值控制不同的执行器来开启或关闭不同的风阀，使得混合箱能够在回风、新风以及混风的导出模式间自动切换，根据室外温度或者湿度的不同进行不同的模式切换，最大程度上减少了不同模式下节能空调系统的内部风阻，降低系统运行的能耗，达到节能的效果；并且，在不同的运行模式下，控制器能够根据室内温、湿度的实际值与室内温、湿度的预定值的差值开启节能空调系统的不同调控单元，使得不同的运行模式与调控单元有机的匹配在一起，可以根据室内的实际制冷需求以及湿度需求，选择能耗低的温度调控单元，并匹配相应的湿度调整方式，可以减少压缩机运行时间，降低了整个系统的能耗，因此具有明显的节能效果，并使得室内温度和湿度始终能够维持在预定范围内。综上所述，本发明的节能空调系统，通过控制器统一对风的运行模式和温湿度调控单元进行切换与选择，可以充分的利用四季不同的气候条件，通过节能的方式实现室内温度与湿度的调控，并能避免直接引入室外低温冷风时出现的凝露现象以及引入低湿的空气时机房设备可能出现的静电危害等问题，节能效果显著。

2.本发明提供的一种节能空调系统，所述调控单元包括湿膜加湿调控单元、压缩机制冷调控单元、加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元。上述调控单元中压缩机制冷调控单元制冷效果好，但是能耗较大；湿膜加湿调控单元通过引入室外新风不但能够降温还可以加湿，能耗低达到最佳的节能效果，且能满足全年不同季节的制冷运行需求。

3.本发明提供的一种节能空调系统，还包括室内温、湿度探测器、能够接收所述室内温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号的室内温、湿度比较器，所述室内温、湿度比较器与所述控制器连接，所述室内温、湿度比较器中设定有室内温、湿度的预定范围值；所述室内温、湿度比较器在接收到来自于所述温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号后，将所述数值信号与所述预定范围值进行比较后计算出差值，并向所述控制器发送差值信号，所述控制器在接收到所述差值信号后判断开启所述节能空调系统的不同调控单元。根据所述室外温度探测器和湿度探测器以及所述室内温、湿度比较器，对于室外条件刚好满足机房室内的要求时，可直接利用室外空气使机房室内保持在预设的温湿度范围内；对于室外条件不满足机房室内的要求时，所述节能空调系统对室外空气进行调控使其保持在机房室内预设的温湿度范围内,从而将室内条件与室外条件合理匹配起来，起到节能效果。

4.本发明提供的一种节能空调系统，还包括室外温度探测器，以及与所述室外温度探测器连接的室外温度比较器，所述室外温度比较器与所述控制器连接，所述室外温度比较器中设定有温度预定值，所述室外温度探测器将测得的室外温度数值信号发送给室外温度比较器，所述室外温度比较器将室外温度数值与所述温度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀以及不同的调控单元。通过室外温度探测器探测室外温度，并通过室外温度比较器将室外实际温度值与比较器中设定的预定温度值进行比较，从而确定开启不同的运行模式，该种设置方式使得本发明的节能空调系统能够根据室外温度的变化，在回风、新风以及混风的运行模式间切换，最大程度的降低系统的风阻，将四季变化带来的温度变化考虑在系统的运行模式中，节能效果显著。

5.本发明提供的一种节能空调系统，在所述室外温度比较器将>35℃的比较结果发送给所述控制器时，形成回风运行模式。所述回风运行模式下，为了保持机房室内温度维持在预设的温度范围内，此时空调系统处于密闭状态，既没有新风的引入，也没有回风的排出，通过压缩机制冷调控单元对室内回风进行制冷，所述控制器根据所述室内温、湿度比较器发送的差值信号判断是否开启所述加热器调控单元和所述加湿器调控单元，从而将机房室内温度和湿度保持在设定的范围内。

6.本发明提供的一种节能空调系统，在所述室外温度比较器将>18℃且≤25℃的比较结果发送给所述控制器时，形成新风运行模式，在新风运行模式下，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀、混风风阀以及压缩机制冷调控单元关闭，新风风阀开启，室外新风通过新风风阀进入所述节能空调系统中，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过排风单元排到室外。在新风运行模式中，可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机制冷调控单元的运行时间，降低能耗。

7.本发明提供的一种节能空调系统，在所述室外温度比较器将≤18℃，或>25℃且≤35℃的比较结果发送给所述控制器时，形成混风运行模式，所述控制器控制新风过滤单元、回风风阀开启，混风风阀以及新风风阀关闭，室外新风经过新风过滤单元进入混合箱与通过回风风阀进入所述混合箱的回风混合形成混风，所述混风被所述动力器送往室内发热设备，最后部分通过排风单元排到室外，部分重新通过回风风阀进入混合箱,形成混风运行模式。在所述混风运行模式中，所述控制器在接收到所述室内温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否同时开启所述加湿器调控单元与所述压缩机制冷调控单元，用于维持机房室内温度保持在设定的范围内。所述室外温度比较器探测到温度较低时可形成混风运行模式，保持机房室内维持在预定的温度范围内，从而克服了直接引入室外低温冷风时出现的凝露现象。所述混风运行模式下，也可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，节能效果显著。

8.本发明提供的节能空调系统，还包括室外湿度探测器，以及与所述室外湿度探测器连接的室外湿度比较器，所述室外湿度比较器与所述控制器连接，所述室外湿度比较器中设定有湿度预定值，所述室外湿度探测器将测得的室外湿度数值信号发送给室外湿度比较器，所述室外湿度比较器将室外湿度数值与所述湿度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀。通过室外湿度探测器探测室外湿度，并通过室外湿度比较器将室外实际湿度值与比较器中设定的预定湿度值进行比较，从而确定开启不同的运行模式，该种设置方式使得本发明的节能空调系统能够根据室外湿度的变化，在回风、新风以及混风的运行模式间切换，最大程度的降低系统的风阻，将四季变化带来的湿度变化考虑在系统的运行模式中，节能效果显著。

9.本发明提供的节能空调系统，所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将>70％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元关闭，室内回风通过所述回风风阀进入所述混合箱，并通过制冷运行风阀进入所述节能空调系统的压缩机制冷调控单元，在被所述压缩机制冷调控单元制冷后，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过所述回风风阀进入所述混合箱，形成回风运行模式。所述回风运行模式下，为了保持机房室内温湿度维持在预设的温湿度范围内，此时空调系统处于密闭状态，既没有新风的引入，也没有回风的排出，通过压缩机制冷调控单元对室内回风进行制冷，所述控制器根据所述室内温湿度比较器发送的差值信号判断是否开启所述加热器调控单元和所述加湿器调控单元，从而将机房室内温度和湿度保持在设定的范围内。

10.本发明提供的节能空调系统，所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将>40％且≤70％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、制冷运行风阀、混风风阀以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元以及新风风阀开启，室外新风通过新风过滤单元进入混合箱，并通过新风风阀进入所述节能空调系统中，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过排风单元排到室外，形成新风运行模式。新风运行模式可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机制冷调控单元的运行时间，降低能耗。

11.本发明提供的节能空调系统，所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将≤40％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀、新风风阀、制冷运行风阀以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元、混风风阀以及湿膜加湿调控单元开启，室外新风通过新风过滤单元进入混合箱，并通过混风风阀进入所述节能空调系统中，经过所述湿膜加湿调控单元的温湿度调整后，被所述动力器送往室内发热设备，最后通过排风单元排到室外，形成新风运行模式。在室外湿度值比较小时，通过开启湿膜加湿调控单元同时进行温度和湿度的调整，不需要开启压缩机制冷调控单元，降低了系统的能耗，并且满足了湿度和温度的调整要求，节能效果显著。

12.本发明提供的节能空调系统，回风风阀、新风风阀、制冷运行风阀以及混风风阀为0～100％无级调节风阀，从而所述控制器可以根据室内外温湿度对上述风阀的开启度进行调整，最终使得上述风阀的开启度能够匹配不同的运行模式以及调控单元，达到节能效果。

13.本发明提供的一种节能空调系统，所述新风过滤单元中设置有防雨百叶、用于过滤新风中杂质的过滤装置、用于防火的防火阀以及用于驱动新风进入混合箱的电动风阀，从而保证了引入的新风清洁干净。

14.本发明提供的一种节能空调系统，所述过滤装置设有过滤网，所述过滤网上设置有压力传感器，所述过滤网与所述控制器连接，在所述压力传感器检测到所述过滤网因积尘两端压差加大到一定值时，所述压力传感器向所述控制器发送信号，所述控制器控制所述过滤网自动卷起。由于本发明引入自动卷帘技术，过滤网自动卷起，自动更换，减少了年维护周期量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1  是本发明回风运行模式下的空气流动示意图；

图2  是本发明新风运行模式下的第一种空气流动示意图；

图3  是本发明新风运行模式下的第二种空气流动示意图；

图4  是本发明混风运行模式下的第一种空气流动示意图；

图5  是本发明混风运行模式下的第二种空气流动示意图。

图中附图标记表示为：A-机房室内，B-混合箱，C-过滤单元，D-节能空调系统，E-排风单元，12-电动风阀，13-防火阀，14-防雨百叶，15-过滤装置，200-回风风阀，201-新风风阀，202-制冷运行风阀，203-混风风阀，21-水箱，22-水泵，23-湿膜，24-喷头，25-制冷压缩机，26-制冷盘管，27-加湿器，28-加热器，29-动力器，31-发热设备，41-防虫网，42-排风风机，43-防火阀，44-排风电动风阀，45-百叶窗。

具体实施方式

本发明提供一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱B，以及为来自混合箱B的回风、新风或混风提供室内运行动力的动力器29，所述混合箱B中设置多种风阀以及用于控制不同风阀开启与关闭的执行器，所述执行器连接控制器，所述控制器能够根据机房室内外温度和湿度值控制不同的执行器来开启或关闭不同的风阀，使得混合箱B能够在回风、新风或者混风的导出模式间自动切换；还包括位于所述混合箱B出口处的节能空调系统D，所述节能空调系统D连接所述控制器，所述控制器能够根据机房室内外温度或湿度值，启动所述节能空调系统D的不同调控单元，以保持机房室内温度和湿度在一定范围内。

本发明中，为了达到节能的效果，所述调控单元包括湿膜加湿调控单元、压缩机制冷调控单元、加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元，其中，湿膜加湿调控单元可以用于对温度和湿度同时进行调整，能耗较低，在室外温度较低的情况下，可以利用湿膜加湿系统进行温度和湿度的调整；压缩机制冷调控单元的制冷效果较好，但是能耗较大，在室外温度较高的情况下用来进行温度调节；加湿器调控单元和加热器调控单元可以单独或者匹配压缩机制冷调控单元进行温度与湿度的调整。通过设置上述不同的调控单元，使得控制器在获得室内外温湿度与室内温湿度的设定值的比较结果以及差值信号后，通过开启不同的调控单元进行室内温湿度的调整，真正的达到节能效果。

本发明中，为了使得控制器获得室内温、湿度的实际值，便于控制开启不同的调控单元，所述节能空调系统还包括室内温、湿度探测器、能够接收所述室内温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号的室内温、湿度比较器，所述室内温、湿度比较器与所述控制器连接，所述室内温、湿度比较器中设定有室内温、湿度的预定范围值；所述室内温、湿度比较器在接收到来自于所述温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号后，将所述数值信号与所述预定范围值进行比较后计算出差值，并向所述控制器发送差值信号，所述控制器在接收到所述差值信号后判断开启所述节能空调系统D的不同调控单元，其中，所述湿膜加湿调控单元与所述压缩机制冷调控单元不同时开启。

本发明中，为了使得所述控制器获得室外温湿度的实际值，便于进行系统运行模式的切换，所述节能空调系统还包括室外温度探测器，以及与所述室外温度探测器连接的室外温度比较器，所述室外温度比较器与所述控制器连接，所述室外温度比较器中设定有温度预定值，所述室外温度探测器将测得的室外温度数值信号发送给室外温度比较器，所述室外温度比较器将室外温度数值与所述温度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀以及不同的调控单元。

作为一种变形，为了便于进行系统运行模式的切换，还包括室外湿度探测器，以及与所述室外湿度探测器连接的室外湿度比较器，所述室外湿度比较器与所述控制器连接，所述室外湿度比较器中设定有湿度预定值，所述室外湿度探测器将测得的室外湿度数值信号发送给室外湿度比较器，所述室外湿度比较器将室外湿度数值与所述湿度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀。

上述技术方案是本发明的核心技术方案，其通过同一控制器根据机房室外温度或湿度值控制不同的执行器来开启或关闭不同的风阀，使得混合箱能够在回风、新风或混风的导出模式间自动切换，根据室外温度或者湿度的不同进行不同的模式切换，最大程度上减少了不同模式下节能空调系统的内部风阻，降低系统运行的能耗，达到节能的效果；并且，在不同的运行模式下，控制器能够根据室内温、湿度的实际值与室内温、湿度的预定值的差值开启节能空调系统的不同调控单元，使得不同的运行模式与调控单元有机的匹配在一起，可以根据室内的实际制冷需求以及湿度需求，选择能耗低的温度调控单元，并匹配相应的湿度调整方式，可以减少压缩机运行时间，降低了整个系统的能耗，因此具有明显的节能效果，并使得室内温度和湿度始终能够维持在预定范围内。综上所述，本发明的节能空调系统，通过控制器统一对风的运行模式和温湿度调控单元进行切换与选择，可以充分的利用四季不同的气候条件，通过节能的方式实现室内温度与湿度的调控，并能避免直接引入室外低温冷风时出现的凝露现象以及引入低湿的空气时机房设备可能出现的静电危害等问题。

以下将结合本发明的具体实施例，对本发明的上述核心技术方案进行详细的说明。

实施例1

本实施例提供一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱B，以及为来自混合箱B的回风、新风或混风提供室内运行动力的动力器29，在本实施例中，所述动力器29为送风风机，所述混合箱B中设置有回风风阀200以及其执行器、新风风阀201以及其执行器、制冷运行风阀202以及其执行器，混风风阀203以及其执行器，上述风阀均为0～100％无级调节风阀，上述各种执行器分别连接控制器，所述控制器连接室外温度比较器，所述室外温度比较器连接室外温度探测器，在所述室外温度探测器将室外温度信号发送给室外温度比较器后，室外温度比较器将该温度信号与其内部设定的温度预定值进行比较，并将比较结果发送给控制器，所述控制器根据该比较控制开启不同的风阀，以使得整个空调系统能够在回风、新风以及混风模式间进行切换；与此同时，所述控制器还与节能空调系统D连接，所述节能空调系统包括湿膜加湿调控单元、压缩机制冷调控单元、加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元；所述控制器还与机房室内温度比较器和室内湿度比较器连接，室内温度比较器和室内湿度比较器分别与室内温度探测器和室内湿度探测器连接，在室内温度探测器和室内湿度探测器探测得到室内实际温度值时，将该值发送给室内温度比较器和室内湿度比较器，该比较器将室内温度实际值或室内湿度实际值与预设值进行比较，并计算出差值，并将该差值信号发送给控制器，所述控制器根据该差值信号控制开启不同的调控单元，以保持室内温度和湿度在一定范围内。

本实施例中，所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃。

如图1所示，所述室外温度探测器探测到室外温度大于35℃时，所述室外温度比较器将>35℃的比较结果发送给所述控制器，所述控制器控制回风风阀200、制冷运行风阀202以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元E关闭，室内回风通过所述回风风阀200进入所述混合箱B，并通过制冷运行风阀202进入所述节能空调系统D的压缩机制冷调控单元，最后被所述动力器29送往室内发热设备31后，又通过所述回风风阀200进入所述混合箱B，形成回风运行模式。

在所述回风运行模式下，为了保持机房室内温度维持在预设的温度范围内看，此时空调系统处于密闭状态，既没有新风的引入，也没有回风的排出，所述控制器在接收到所述室内温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否开启所述加热器调控单元和所述加湿器调控单元，通过所述加热器调控单元和所述加湿器调控单元维持机房室内温度保持在设定的温度范围内。

如图2所示，在室外温度探测器探测到室外温度大于18℃且小于等于25℃时，所述室外温度比较器将>18℃且≤25℃的比较结果发送给所述控制器，所述控制器控制回风风阀200、制冷运行风阀202、混风风阀203以及制冷调控单元关闭，新风风阀201开启，室外新风通过新风风阀201进入所述节能空调系统D中，被所述动力器29送往室内发热设备31，最后通过排风单元E排到室外，形成新风运行模式。

在所述新风运行模式下，需要根据制冷需求和加湿需求，开启所述湿膜加湿调控单元以及加热器加热调控单元用于维持机房室内温度保持在设定的范围内，可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，因此具有节能需求的各类空调场合都适用。

如图4所示，所述室外温度探测器探测到室外温度≤18℃或者>25℃且≤35℃时，所述室外温度比较器将≤18℃，或>25℃且≤35℃的比较结果发送给所述控制器，所述控制器控制新风过滤单元C、回风风阀200开启，混风风阀203以及新风风阀201关闭，室外新风经过新风过滤单元C进入混合箱B与通过回风风阀200进入所述混合箱B的回风混合形成混风，所述混风被所述动力器29送往室内发热设备31，最后部分混风通过排风单元E排到室外，部分重新通过回风风阀200进入混合箱B，以形成混风运行模式，该种运行方式可以减小系统的风阻。

如图5所示，当根据机房室内A实际温度值与机房室内预设温度值的差值检测出制冷需求小于100％时，所述控制器控制所述制冷运行风阀202和混风风阀203关闭，所述回风风阀200以及新风风阀201开启，室外新风经过新风过滤单元C进入混合箱B与通过回风风阀200进入所述混合箱B的回风混合形成混风，所述混风被所述动力器29送往室内发热设备31，最后部分通过排风单元E排到室外，部分重新通过回风风阀200进入混合箱B，形成混风运行模式，该种方式能够减小压缩机制冷调控单元的运行时间，降低能耗。

综上，在上述混风运行模式下，所述室外温度比较器探测到温度较低时，控制器可以控制开启不同的风阀，形成混风运行模式，从而克服了直接引入室外低温冷风时出现的凝露现象。所述混风运行模式下，所述控制器在接收到所述室内温、湿度比较器发送的所述差值信号(根据该差值信号可以判断机房室内的制冷需求)后判断是否同时开启所述加湿器调控单元与所述压缩机制冷调控单元，用于维持机房室内温度保持在设定的范围内，可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，因此具有节能需求的各类空调场合都适用。

具体地，所述湿膜加湿调控单元包括湿膜23以及用于向所述湿膜23上喷水的喷水组件，所述喷水组件包括水箱21，与所述水箱21连接的水泵22以及与水泵22连接的喷头24，通过湿膜加湿系统既可以进行温度调节也可以进行湿度调节，保证了机房室内的湿度在预设的范围内。所述压缩机制冷调控单元包括位于水箱21顶面的制冷压缩机25以及位于水箱21顶面且向所述调控系统D内部延伸的制冷盘管26，通过压缩机制冷调控单元进行制冷，具有较高的制冷效果。所述加湿器加湿调控单元包括加湿器27，所述加热器加热调控单元包括加热器28。

根据所述室外温度探测器和湿度探测器以及所述室内温、湿度比较器，对于室外条件刚好满足机房室内的要求时，可直接利用室外空气使机房室内保持在预设的温湿度范围内；对于室外条件不满足机房室内的要求时，所述节能空调系统D对室外空气进行调控使其保持在机房室内预设的温湿度范围内。

实施例2

本实施例提供一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱B，以及为来自混合箱B的回风、新风或混风提供室内运行动力的动力器29，在本实施例中，所述动力器29为送风风机，所述混合箱B中设置有回风风阀200以及其执行器、新风风阀201以及其执行器、制冷运行风阀202以及其执行器，混风风阀203以及其执行器，上述风阀均为0～100％无级调节风阀，上述各种执行器分别连接控制器，所述控制器连接室外湿度比较器，所述室外湿度比较器连接室外湿度探测器，在所述室外湿度探测器将室外湿度信号发送给室外湿度比较器后，室外湿度比较器将该湿度值信号与其内部设定的湿度预定值进行比较，并将比较结果发送给控制器，所述控制器根据该比较控制开启不同的风阀，以使得整个空调系统能够在回风、新风或者混风模式间进行切换；与此同时，所述控制器还与节能空调系统D连接，所述节能空调系统包括湿膜加湿调控单元、压缩机制冷调控单元、加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元；所述控制器还与机房室内温度比较器和室内湿度比较器连接，室内温度比较器和室内湿度比较器分别与室内温度探测器和室内湿度探测器连接，在室内温度探测器和室内湿度探测器探测得到室内实际温度值时，将该值发送给室内温度比较器和室内湿度比较器，该比较器将室内温度实际值或室内湿度实际值与预设值进行比较，并计算出差值，并将该差值信号发送给控制器，所述控制器根据该差值信号控制开启不同的调控单元，以保持室内温度和湿度在一定范围内。

在本实施例中，所述室外湿度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％。

如图1所示，所述室外湿度探测器探测到室外湿度大于70％时，所述室外湿度比较器将>70％的比较结果发送给所述控制器，所述控制器控制回风风阀200、制冷运行风阀202以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元E关闭，室内回风通过所述回风风阀200进入所述混合箱B，并通过制冷运行风阀202进入所述节能空调系统D的压缩机制冷调控单元，在被所述压缩机制冷调控单元制冷后，被所述动力器29送往室内发热设备31，最后通过所述回风风阀200进入所述混合箱B，形成回风运行模式。

在所述回风运行模式下，为了保持机房室内湿度维持在预设的温湿度范围内看，此时空调系统处于密闭状态，既没有新风的引入，也没有回风的排出，所述控制器在接收到所述室内温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否开启所述加热器调控单元，压缩机制冷调控单元或加湿器调控单元，维持机房室内温度保持在设定的温度范围内。

如图2所示，在所述室外湿度探测器探测到室外湿度>40％且≤70％时，所述室外湿度比较器将>40％且≤70％的比较结果发送给所述控制器，所述控制器控制回风风阀200、制冷运行风阀202、混风风阀203以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元C以及新风风阀201开启，室外新风通过新风过滤单元C进入混合箱B，并通过新风风阀201进入所述节能空调系统D中，被所述动力器29送往室内发热设备31，最后通过排风单元E排到室外，形成新风运行模式。

在所述新风运行模式下，需要根据制冷和加湿需求，需要开启所述加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元用于维持机房室内温度保持在设定的范围内，可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，因此具有节能需求的各类空调场合都适用。

如图3所示，所述室外湿度探测器探测到室外湿度≤40％时，所述室外湿度比较器将≤40％的比较结果发送给所述控制器，所述控制器控制回风风阀200、新风风阀201、制冷运行风阀202以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元C、混风风阀203以及湿膜加湿调控单元开启，室外新风通过新风个过滤单元C进入混合箱，并通过混风风阀203进入所述节能空调系统D中，经过所述湿膜加湿调控单元的温湿度调整后，被所述动力器29送往室内发热设备31，最后通过排风单元E排到室外，形成新风运行模式。

所述室外湿度探测器探测到湿度较低时可形成新风运行模式，使机房室内的湿度保持在预定的范围内，从而克服高温低湿的空气进入机房设备可能出现的静电危害等问题。所述新风运行模式下，可有效的利用室外自然冷源，从而减少压缩机的运行时间，因此具有节能需求的各类空调场合都适用。

在本发明的实施例1和实施例2中，所述新风运行模式、回风运行模式和混风运行模式均以温度优先为原则，即当制冷需求大于130％时，强制进入到回风运行模式，压缩机制冷调控单元开启。

在本发明的实施例1和实施例2中，为了保证引入的新风清洁干净，所述新风过滤单元C中设置有防雨百叶14、用于过滤新风中杂质的过滤装置15、用于防火的防火阀13以及用于驱动新风进入混合箱B的电动风阀12。所述过滤装置15设有过滤网，所述过滤网上设置有压力传感器，所述过滤网与所述控制器连接，在所述压力传感器检测到所述过滤网因积尘两端压差加大到一定值时，所述压力传感器向所述控制器发送信号，所述控制器控制所述过滤网自动卷起。由于本发明引入自动卷帘技术，过滤网自动更换，减少了年维护周期量。

在本发明的实施例1和实施例2中，所述动力器29是送风风机，所述排风单元E与所述控制器连接，所述排风单元E中设置有防虫网41、排风风机42、防火阀43、排风电动风阀44以及百叶窗45。考虑到空调运行时的节能效果，所述回风风阀200、新风风阀201、制冷运行风阀202以及混风风阀203为0～100％无级调节风阀；为了维持机房室内正压在5-10Pa以内，排风风机42在控制器的控制下进行0～100％无级调节。

在本发明的实施例1和实施例2中，所述加湿器为电极式加湿器，还可以设置为红外加湿器，超声波式加湿器等等，所述加热器为螺纹管式加热器，还可以设置为PTC加热器，或热水/热气加热器。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (20)

1.一种节能空调系统，包括用于引入室内回风、室外新风或将回风与新风混合的混合箱(B)，以及为来自混合箱(B)的回风、新风或混风提供室内运行动力的动力器(29)，其特征在于：所述混合箱(B)中设置多种风阀以及用于控制不同风阀开启与关闭的执行器，所述执行器连接控制器，所述控制器能够根据机房室内外温度和湿度值控制不同的执行器来开启或关闭不同的风阀，使得混合箱(B)能够在回风、新风或者混风的导出模式间自动切换；还包括位于所述混合箱(B)出口处的节能空调系统(D)，所述节能空调系统(D)连接所述控制器，所述控制器能够根据机房室内外温度或湿度值，启动所述节能空调系统(D)的不同调控单元，以保持机房室内温度和湿度在一定范围内。

2.根据权利要求1所述的节能空调系统，其特征在于：所述调控单元包括湿膜加湿调控单元、压缩机制冷调控单元、加湿器加湿调控单元以及加热器加热调控单元。

3.根据权利要求2所述的节能空调系统，其特征在于：还包括室内温、湿度探测器、能够接收所述室内温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号的室内温、湿度比较器，所述室内温、湿度比较器与所述控制器连接，所述室内温、湿度比较器中设定有室内温、湿度的预定范围值；所述室内温、湿度比较器在接收到来自于所述温、湿度探测器发送的室内温、湿度数值信号后，将所述数值信号与所述预定范围值进行比较后计算出差值，并向所述控制器发送差值信号，所述控制器在接收到所述差值信号后判断开启所述节能空调系统的不同调控单元，其中，所述湿膜加湿调控单元与所述压缩机制冷调控单元不同时开启。

4.根据权利要求2或3所述的节能空调系统，其特征在于：还包括室外温度探测器，以及与所述室外温度探测器连接的室外温度比较器，所述室外温度比较器与所述控制器连接，所述室外温度比较器中设定有温度预定值，所述室外温度探测器将测得的室外温度数值信号发送给室外温度比较器，所述室外温度比较器将室外温度数值与所述温度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀以及不同的调控单元。

5.根据权利要求4所述的节能空调系统，其特征在于：所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃，在所述室外温度比较器将>35℃的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀(200)、制冷运行风阀(202)以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元(E)关闭，室内回风通过所述回风风阀(200)进入所述混合箱(B)，并通过制冷运行风阀(202)进入所述节能空调系统(D)的压缩机制冷调控单元，最后被所述动力器(29)送往室内发热设备(31)后，又通过所述回风风阀(200)进入所述混合箱(B)，形成回风运行模式。

6.根据权利要求5所述的节能空调系统，其特征在于：在所述回风运行模式中，所述控制器在接收到所述室内外温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否开启所述加热器调控单元、所述加湿器调控单元或所述压缩机制冷调控单元。

7.根据权利要求4所述的节能空调系统，其特征在于：所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃，在所述室外温度比较器将>18℃且≤25℃的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀(200)、制冷运行风阀(202)、混风风阀(203)以及压缩机制冷调控单元关闭，新风风阀(201)开启，室外新风通过新风风阀(201)进入所述节能空调系统(D)中，被所述动力器(29)送往室内发热设备(31)，最后通过排风单元(E)排到室外，形成新风运行模式。

8.根据权利要求4所述的节能空调系统，其特征在于：所述室外温度比较器中设定有三个温度预定值：18℃、25℃以及35℃，在所述室外温度比较器将≤18℃，或>25℃且≤35℃的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制新风过滤单元(C)、回风风阀(200)开启，混风风阀(203)以及新风风阀(201)关闭，室外新风经过新风过滤单元(C)进入混合箱(B)与通过回风风阀(200)进入所述混合箱(B)的回风混合形成混风，所述混风被所述动力器(29)送往室内发热设备(31)，最后部分通过排风单元(E)排到室外，部分重新通过回风风阀(200)进入混合箱(B),形成混风运行模式。

9.根据权利要求8所述的节能空调系统，其特征在于：在所述混风运行模式中，所述控制器在接收到所述室内外温、湿度比较器发送的所述差值信号后判断是否同时开启所述加热器调控单元、加湿器调控单元或压缩机制冷调控单元。

10.根据权利要求2或3所述的节能空调系统，其特征在于：还包括室外湿度探测器，以及与所述室外湿度探测器连接的室外湿度比较器，所述室外湿度比较器与所述控制器连接，所述室外湿度比较器中设定有湿度预定值，所述室外湿度探测器将测得的室外湿度数值信号发送给室外湿度比较器，所述室外湿度比较器将室外湿度数值与所述湿度预定值进行比较，并将比较结果发送给所述控制器，所述控制器根据比较结果控制开启不同的风阀。

11.根据权利要求10所述的节能空调系统，其特征在于：所述室外湿度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将>70％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀(200)、制冷运行风阀(202)以及压缩机制冷调控单元开启，控制排风单元(E)关闭，室内回风通过所述回风风阀(200)进入所述混合箱(B)，并通过制冷运行风阀(202)进入所述节能空调系统(D)的压缩机制冷调控单元，在被所述压缩机制冷调控单元制冷后，被所述动力器(29)送往室内发热设备(31)，最后通过所述回风风阀(200)进入所述混合箱(B)，形成回风运行模式。

12.根据权利要求10所述的节能空调系统，其特征在于：所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将>40％且≤70％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀(200)、制冷运行风阀(202)、混风风阀(203)以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元(C)以及新风风阀(201)开启，室外新风通过新风过滤单元(C)进入混合箱(B)，并通过新风风阀(201)进入所述节能空调系统(D)中，被所述动力器(29)送往室内发热设备(31)，最后通过排风单元(E)排到室外，形成新风运行模式。

13.根据权利要求10所述的节能空调系统，其特征在于：所述室外温度比较器中设定有两个湿度预定值：70％、40％，在所述室外湿度比较器将≤40％的比较结果发送给所述控制器时，所述控制器控制回风风阀(200)、新风风阀(201)、制冷运行风阀(202)以及制冷调控单元关闭，新风过滤单元(C)、混风风阀(203)以及湿膜加湿调控单元开启，室外新风通过新风过滤单元(C)进入混合箱，并通过混风风阀(201)进入所述节能空调系统(D)中，经过所述湿膜加湿调控单元的温湿度调整后，被所述动力器(29)送往室内发热设备(31)，最后通过排风单元(E)排到室外，形成新风运行模式。

14.根据权利要求2-13中任一项所述的节能空调系统，其特征在于：所述新风运行模式、回风运行模式和混风运行模式均以温度优先为原则，即当制冷需求大于130％时，强制进入到回风运行模式，压缩机制冷调控单元开启。

15.根据权利要求2-13中任一项所述的节能空调系统，其特征在于：所述湿膜加湿调控单元包括湿膜(23)以及用于向所述湿膜(23)上喷水的喷水组件，所述喷水组件包括水箱(21)，与所述水箱(21)连接的水泵(22)以及与水泵(22)连接的喷头(24)。

16.根据权利要求15所述的节能空调系统，其特征在于：所述压缩机制冷调控单元包括位于水箱(21)顶面的制冷压缩机(25)以及位于水箱(21)顶面且向所述调控系统(D)内部延伸的制冷盘管(26)。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的节能空调系统，其特征在于：回风风阀(200)、新风风阀(201)、制冷运行风阀(202)以及混风风阀(203)为0～100％无级调节风阀。

18.根据权利要求1-17任一所述的节能空调系统，其特征在于：新风过滤单元(C)中设置有防雨百叶(14)、用于过滤新风中杂质的过滤装置(15)、用于防火的防火阀(13)以及用于驱动新风进入混合箱(B)的电动风阀(12)。

19.根据权利要求18所述的节能空调系统，其特征在于：所述过滤装置(15)设有过滤网，所述过滤网上设置有压力传感器，所述过滤网与所述控制器连接，在所述压力传感器检测到所述过滤网因积尘两端压差加大到一定值时，所述压力传感器向所述控制器发送信号，所述控制器控制所述过滤网自动卷起。

20.根据权利要求1-19任一所述的节能空调系统，其特征在于：排风单元(E)与所述控制器连接，所述排风单元(E)中设置有防虫网(41)、排风风机(42)、防火阀(43)、排风电动风阀(44)以及百叶窗(45)，排风风机(42)为0～100％无级调节风阀。