CN104061707B - 智能多源制冷系统及智能多源制冷控制方法 - Google Patents

Abstract

一种智能多源制冷系统及智能多源制冷控制方法，所述智能多源制冷系统包括循环泵制冷系统、压缩机制冷系统两个系统，在冬季或过渡季室外温度较低时，利用循环泵制冷系统对载冷剂进行室外循环换热，充分利用室外自然冷源；在夏季或过渡季室外温度较高时，采用压缩机制冷系统对制冷剂进行压缩分级循环换热；所述智能多源制冷系统能够在全年一定时间内不必开启压缩机制冷，大大降低空调能耗，同时避免了直接通风对机房内空气环境的影响，具有损耗小、效率高、功率因数高、调速性能好、控制简单、规避粉尘、噪音小等优点。

Description

智能多源制冷系统及智能多源制冷控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种智能多源制冷系统及智能多源制冷控制方法。

背景技术

现通信机房多采用空调制冷，其只能根据设定温度进行工作，不会根据环境情况进行调节，由于一直需要开启空调，能耗很大。

为了降低空调能耗，现有的一些机房采用自然风制冷的方式，在冬季或过渡季室外温度较低时，通过通入自然风降低机房内部的温度，但由于自然风中存在灰尘，灰尘会影响机房设备的运行质量，因此需要在进风管道加入过滤设备，虽然过滤设备能过滤部分灰尘，但过滤效果越强，自然风通风系统的通风效率越低，也会提高能耗。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种智能多源制冷系统及智能多源制冷控制方法，既能机房内设备正常运行温度，又能实现机房能耗大大降低。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种智能多源制冷系统，包括：循环泵制冷系统、压缩机制冷系统和制冷控制单元，所述循环泵制冷系统包括位于机房内部的第一蒸发器、位于机房外部的循环泵和位于机房外部的第一冷凝器，所述第一蒸发器、循环泵和第一冷凝器相串联；所述压缩机制冷系统包括位于机房内部的第二蒸发器、位于机房外部的压缩机和位于机房外部的第二冷凝器；所述制冷控制单元与循环泵制冷系统、压缩机制冷系统相连接，通过控制循环泵制冷系统、压缩机制冷系统为机房内部设备进行制冷降温。

可选的，还包括温度检测单元，所述温度检测单元包括位于机房内部的第一温度传感器和位于机房外部的第二温度传感器。

可选的，还包括机房内部设备表面的第三温度传感器。

可选的，所述压缩机为双压缩机，包括并联连接且功率大小不同的大压缩机和小压缩机。

可选的，所述第一冷凝器和第二冷凝器集成在同一冷凝器中。

可选的，一个机房对应一个或多个第一冷凝器，对应一个或多个第二冷凝器，一个机房的一个或多个第一冷凝器对应一个循环泵和第一冷凝器，多个机房的多个第二冷凝器对应一个压缩机和第二冷凝器。

可选的，所述制冷控制单元通过无线通讯或有线通讯与远程控制平台进行数据交互。

本发明实施例还提供了一种智能多源制冷控制方法，包括：

获取机房外部温度和机房内部温度；

根据机房外部温度和机房内部温度调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的运行，当机房外部温度低于机房内部温度时，开启循环泵制冷系统，随着机房外部温度进一步降低，逐渐关闭压缩机制冷系统；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，逐渐开启压缩机制冷系统。

可选的，压缩机为双压缩机，当机房外部温度低于机房内部温度时，开启循环泵制冷系统，压缩机制冷系统由原来的大压缩机切换为小压缩机，且随着机房外部温度进一步降低，关闭小压缩机；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，先开启压缩机制冷系统的小压缩机，随着机房外部温度进一步升高，逐渐切换成大压缩机。

可选的，还包括，获得机房内部设备表面温度，利用根据机房外部温度、机房内部温度和机房内部设备表面温度调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的运行。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：本发明的智能多源制冷系统包括循环泵制冷系统、压缩机制冷系统两个系统，在冬季或过渡季室外温度较低时，利用循环泵制冷系统对载冷剂进行室外循环换热，充分利用室外自然冷源；在夏季或过渡季室外温度较高时，采用压缩机制冷系统对制冷剂进行压缩分级循环换热；所述智能多源制冷系统能够在全年一定时间内不必开启压缩机制冷，大大降低空调能耗，同时避免了直接通风对机房内空气环境的影响，具有损耗小、效率高、功率因数高、调速性能好、控制简单、规避粉尘、噪音小等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的智能多源制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明实施例首先提供了一种智能多源制冷系统，请参考图1，包括：循环泵制冷系统110、压缩机制冷系统120和制冷控制单元(未图示)，所述循环泵制冷系统110包括位于机房内部的第一蒸发器111、位于机房外部的循环泵112和位于机房外部的第一冷凝器113，所述第一蒸发器111、循环泵112和第一冷凝器113相串联；所述压缩机制冷系统120包括位于机房内部的第二蒸发器121、位于机房外部的压缩机和位于机房外部的第二冷凝器124；所述制冷控制单元与循环泵制冷系统110、压缩机制冷系统120相连接，通过控制循环泵制冷系统、压缩机制冷系统为机房内部设备进行制冷降温。

所述循环泵制冷系统110利用循环泵将载冷剂在通道内循环，在冬季或过渡季室外温度较低时，利用循环泵制冷系统对载冷剂进行室外循环换热，充分利用室外自然冷源对机房内部设备130进行制冷降温，在第一蒸发器处，载冷剂吸收机房设备附近的热量，使机房设备运行环境降温；在机房外部的第一冷凝器113处，载冷剂向外界释放热量。在本实施例中，所述载冷剂为氟利昂或四氟乙烷等。由于循环泵的作用仅在于将载冷剂在通道内循环，耗能远远低于压缩机进行制冷，能大幅降低制冷系统能耗。同时还能在压缩机制冷系统异常时维持室内外在一定温差内，避免温度迅速超高，也为维护响应争取时间。

同时，在夏季或过渡季室外温度较高时，采用压缩机制冷系统120对制冷剂进行压缩分级循环换热，利用压缩后的制冷剂对机房内部设备130进行制冷降温。在本实施例中，所述压缩机为双压缩机，包括并联连接且功率大小不同的大压缩机122和小压缩机123，当所需的制冷功率较小时，可以利用小压缩机123进行制冷，当所需的制冷功率较小时，切换成大压缩机122进行制冷，通过采用功率不同的双压缩机组合，以不同制冷能力的压缩机适应全天候工况下的不同制冷量请求，按需交替运行的双压缩机系统不仅能提高系统的节能性，还能提高系统的安全可靠性，当其中一个压缩机不能正常工作时另一台压缩机正常工作仍能避免机房升温过高，为设备维修争取了时间。

在本实施例中，所述智能多源制冷系统还包括温度检测单元，所述温度检测单元包括位于机房内部的第一温度传感器和位于机房外部的第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测机房内部温度，所述第二温度传感器用于检测机房外部温度，所述温度检测单元与温度检测单元相连接，根据所述温度检测单元获得的温度控制循环泵制冷系统、压缩机制冷系统为机房内部设备进行制冷降温。

在其他实施例中，所述智能多源制冷系统还可以包括机房内部设备表面的第三温度传感器，利用机房内部设备表面的第三温度传感器获得机房内部设备表面温度。

在其他实施例中，可以人工控制循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的开启或关闭。

在本实施例中，所述第一冷凝器113和第二冷凝器124集成在同一冷凝器中。在其他实施例中，所述第一冷凝器和第二冷凝器也可以分开设置。

在其中一个实施例中，一个机房对应一个或多个第一冷凝器和一个或多个第二冷凝器，每一个一个机房的一个或多个第一冷凝器对应一个循环泵和第一冷凝器，多个机房的多个第二冷凝器对应一个压缩机和第二冷凝器。由于循环泵制冷系统更容易受到环境的影响，因此在每一个机房都建立一个循环泵制冷系统，在每个机房的外侧都建立一个循环泵和第一冷凝器，使得循环泵制冷系统的通道距离较短，载冷剂的温度变化小；而缩机制冷系统通过一个压缩机和第二冷凝器进行集中制冷，耗能小，且集中制冷不会大幅影响机房外基站的温度。

所述制冷控制单元还通过无线通讯或有线通讯与远程控制平台进行数据交互，远程控制平台对机房的环境进行实时监控并及时处理突发状况，所述远程控制平台可以为动力环境集中监控系统、能源环境集中监控系统等。在本实施例中，采用可远程遥控读写技术，制冷控制单元设有标准通信接口，采用RS-485通信协议，能方便地连接，使运营商实现远程集中监控。且系统设有告警信号硬件输出接口，可用于直接联动备用空调设备。

本发明实施例还提供了一种智能多源制冷控制方法，包括：

获取机房外部温度和机房内部温度；

根据机房外部温度和机房内部温度调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的运行，当机房外部温度低于机房内部温度时，开启循环泵制冷系统，随着机房外部温度进一步降低，逐渐关闭压缩机制冷系统；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，逐渐开启压缩机制冷系统。

具体的，采用“逐级上载、逐级下载”的控制策略，获取机房外部温度和机房内部温度后，制冷控制单元对所述两个温度进行比较，当机房外部温度低于机房内部温度时，制冷控制单元通过电学开关开启循环泵制冷系统，此时若压缩机制冷系统的大压缩机正在工作，切换成小压缩机，随着机房外部温度进一步降低，关闭压缩机制冷系统的小压缩机，此时若压缩机制冷系统的小压缩机正在工作，随着机房外部温度进一步降低，关闭压缩机制冷系统的小压缩机；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，此时若压缩机制冷系统的压缩机没有工作，小压缩机开启工作，随着机房外部温度进一步升高，切换成大压缩机，此时若压缩机制冷系统的小压缩机正在工作，随着机房外部温度进一步升高，打开压缩机制冷系统的大压缩机。

在其他实施例中，当获得机房内部设备表面温度后，利用根据机房外部温度、机房内部温度和机房内部设备表面温度调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的运行。由于机房内部温度与机房内部设备表面温度相比仍有一定滞后性，通过获得机房内部设备表面温度，能更精准地调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的开启时间，调整循环泵制冷系统、压缩机制冷系统独立工作、并行工作的时间，从而能更精确的调节机房温度。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能多源制冷系统，其特征在于，包括：循环泵制冷系统、压缩机制冷系统和制冷控制单元，所述循环泵制冷系统包括位于机房内部的第一蒸发器、位于机房外部的循环泵和位于机房外部的第一冷凝器，所述第一蒸发器、循环泵和第一冷凝器相串联；所述压缩机制冷系统包括位于机房内部的第二蒸发器、位于机房外部的压缩机和位于机房外部的第二冷凝器，所述压缩机为双压缩机，包括并联连接且功率大小不同的大压缩机和小压缩机；所述制冷控制单元与循环泵制冷系统、压缩机制冷系统相连接，通过控制循环泵制冷系统、压缩机制冷系统为机房内部设备进行制冷降温，当机房外部温度低于机房内部温度时，开启循环泵制冷系统，随着机房外部温度进一步降低，逐渐关闭压缩机制冷系统；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，逐渐开启压缩机制冷系统。

2.如权利要求1所述的智能多源制冷系统，其特征在于，还包括温度检测单元，所述温度检测单元包括位于机房内部的第一温度传感器和位于机房外部的第二温度传感器。

3.如权利要求2所述的智能多源制冷系统，其特征在于，还包括机房内部设备表面的第三温度传感器。

4.如权利要求1所述的智能多源制冷系统，其特征在于，所述第一冷凝器和第二冷凝器集成在同一冷凝器中。

5.如权利要求1所述的智能多源制冷系统，其特征在于，所述制冷控制单元通过无线通讯或有线通讯与远程控制平台进行数据交互。

6.一种智能多源制冷控制方法，其特征在于，包括：

获取机房外部温度和机房内部温度；

根据机房外部温度和机房内部温度调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的运行，当机房外部温度低于机房内部温度时，开启循环泵制冷系统，随着机房外部温度进一步降低，逐渐关闭压缩机制冷系统；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，逐渐开启压缩机制冷系统，压缩机为双压缩机，当机房外部温度低于机房内部温度时，开启循环泵制冷系统，压缩机制冷系统由原来的大压缩机切换为小压缩机，且随着机房外部温度进一步降低，关闭小压缩机；当机房外部温度高于机房内部温度时，关闭循环泵制冷系统，先开启压缩机制冷系统的小压缩机，随着机房外部温度进一步升高，逐渐切换成大压缩机。

7.如权利要求6所述的智能多源制冷控制方法，其特征在于，还包括，获得机房内部设备表面温度，利用根据机房外部温度、机房内部温度和机房内部设备表面温度调节循环泵制冷系统、压缩机制冷系统的运行。