CN104633815A - 机房用空调系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了提供一种机房用空调系统及其控制方法,该空调包括压缩机;冷凝组件,包括冷凝风机和冷凝器;蒸发组件,包括蒸发风机和蒸发器;节流装置;压缩机、冷凝组件、节流装置、蒸发组件连接形成压缩制冷回路,在所述压缩制冷回路中填充有冷媒;机房用空调系统还包括制冷泵;风阀;传感组件;加湿装置;及根据室内外环境参数控制压缩机、制冷泵、风阀、加湿装置的运行状态的控制电路板,制冷泵与冷凝组件、节流装置、蒸发组件依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路。本发明的机房用空调系统及其控制方法将传统的机械制冷、直接利用自然冷源及间接利用自然冷源结合在一起,计算出适当的运行模式,提高空调运行效率,起到节能的作用。

Description

机房用空调系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机房用空调技术领域,尤其涉及一种机房用空调系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 由于通信机房发热量大,所以机房的空调系统需要全天候运行。据调查,在机房中仅精密空调系统的运行耗电量就占机房总用电量的50%以上,而在数量众多的基站、模块局中,空调系统的用电量可达基站或模块局用电量的70%左右。
[0003] 近年来,由于国家对节能的要求越来越高,导致通信机房对空调系统的节能环保的要求也越来越高。特别是在通信领域,随着通信网络规模和用户规模不断扩大,通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。由于电子计算机与数据处理机房内设备密度大、发热量大,即使在冬季寒冷地区,发热量大的机房也需要机房专用空调来为机房设备制冷。对于我国北方地区来说,冬季及春秋过渡季节大部分时间内的气温低于20度,在这种情况下,如果仍旧采用蒸气压缩式机房专用空调系统进行降温冷却的方案是不经济的,这也是导致机房耗电量大,营运成本居高不下。目前也有专利在考虑利用自然冷源来为机房提供冷量,从而减少机房空调的耗电量,如专利ZL200520084573.3、ZL200420092820.X、ZL200920131545.0等专利都是考虑在室外低温时直接利用室外新风来给机房制冷,但由于在低温时室外空气的湿度比较低,直接引入新风会导致机房的湿度降低,如果机房温度过低时,会造成加湿器的开启,而加湿器的功率很高,会造成能量的较大浪费,所以这些专利并没有指出具体在何种工况下引入新风是比较经济的。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于,提供一种改进的机房用空调系统及其控制方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种机房用空调系统,包括
[0006] 压缩机;
[0007] 冷凝组件,包括冷凝风机和冷凝器;
[0008] 蒸发组件,包括蒸发风机和蒸发器;
[0009] 节流装置;
[0010] 压缩机、冷凝组件、节流装置、蒸发组件依次连接形成压缩制冷回路,在所述压缩制冷回路中填充有冷媒;
[0011] 机房用空调系统还包括:
[0012] 制冷泵,制冷泵与冷凝组件、节流装置、蒸发组件依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路,在自然制冷回路中填充有冷媒;
[0013] 安装在机房内将室外的新风引入室内的风阀,风阀的可调开度包括调至第一开度位置和第二开度位置,第一开度位置使得机房的室内与室外隔离,第二开度位置使得机房的室内与室外连通,形成新风换热回路;
[0014] 用于感测室内外环境参数的传感组件;
[0015] 加湿装置;及
[0016] 根据室内外环境参数控制压缩机、制冷泵、风阀、加湿装置的运行状态,控制压缩制冷回路、自然制冷回路和/或新风换热回路工作的控制电路板。
[0017] 优选地,室内外环境参数包括室外环境温度T0、室内回风温度Tr、室内出风温度Td、过热度SH、室内回风湿度Hr、冷凝压力Pcon中的至少一种。
[0018] 优选地,加湿装置为湿膜加湿器,和/或,冷凝风机为可调速风机,和/或,节流装置为电子膨胀阀,和/或,制冷泵为可调速泵。
[0019] 优选地,冷凝组件和制冷泵之间还连接有一用于使得冷媒进行缓冲储存的储液罐。
[0020] 还提供一种机房用空调系统控制方法,用于对机房用空调系统进行控制,方法包括如下步骤:
[0021] S1:设定第一设定温度Tl、第二设定温度T2和第三设定温度T3,其中,T3〈T2〈T1 ;设定第一设定制冷需求CFCl、第二设定制冷需求CFC2和第三设定制冷需求CFC3,其中,CFC1〈CFC2〈CFC3 ;
[0022] S2:检测当前室外环境温度T0,并判断TO与Tl、T2、T3的大小,若TO彡Tl,则进入压缩机模式,将风阀调至第一开度位置;若T2 ( T0〈T1,则进入新风模式,将风阀调至第二开度位置;若T3 ( ΊΧΚΤ2,则进入制冷泵模式,将风阀调至第一开度位置;若TO ( T3,则进入第四模式,将风阀调至第一开度位置;
[0023] 其中,压缩机模式包括如下步骤:
[0024] 判断当前制冷需求CFCO是否满足CFCO彡CFC2,若是,则开启压缩机,若否,则关闭压缩机;
[0025] 其中,新风模式包括如下步骤:
[0026] 判断CFCO是否满足CFCl ( CFCO ( CFC3,若是,则开启风阀,若否,则在满足CFCO> CFC3时开启压缩机,在满足CFC0〈CFC1时不做处理;
[0027] 其中,制冷泵模式包括如下步骤:
[0028] 判断CFCO是否满足CFCl ( CFCO ( CFC3,若是,则开启制冷泵,若否,则在满足CFCO > CFC3时开启压缩机,在满足CFC0〈CFC1时不做处理;
[0029] 其中,第四模式包括如下步骤:
[0030] 判断CFCO是否满足CFCO彡CFC2,若是,则开启制冷泵,若否,则关闭所述制冷泵。
[0031] 优选地,压缩机模式下,若判断出CFCO彡CFC2,则再进行如下判断:
[0032] 判断室内回风温度Tr与室内回风温度设定值Trset差值的绝对值是否大于第一界限常数ε 1,若是,则根据PID控制算法对压缩机进行容量调节;若否,则不进行压缩机容量调节;
[0033]和 / 或,
[0034] 新风模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断:
[0035] 判断室内出风温度Td与室内出风温度设定值Tdset差值的绝对值是否大于第二界限常数ε 2,若是,则根据PID控制算法对风阀进行开度调节;若否,则不进行风阀开度调节;
[0036]和 / 或,
[0037] 制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断:
[0038] 判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第三界限常数ε 3,若是,则根据PID控制算法对制冷泵进行容量调节;若否,则不进行制冷泵容量调节;
[0039] 同时,制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFC0>CFC3,则开启压缩机;
[0040]和 / 或,
[0041] 第四模式下,若判断出CFCO满足CFCO彡CFC2,则再进行如下判断:
[0042] 判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第四界限常数ε 4,若是,则根据PID控制算法对制冷泵进行容量调节;若否,则不进行制冷泵容量调节。
[0043] 优选地,当前制冷需求CFCO =(室内回风温度Tr-室内回风温度设定值Trset)/比例带K,其中,比例带K为一常数。
[0044] 优选地,还包括加湿控制步骤:
[0045] 判断室内回风湿度Hr是否小于最小室内回风湿度Hrmin,若是,贝U开启加湿装置,若否,则关闭加湿装置。
[0046] 优选地,在所述加湿装置开启时,还包括如下步骤:
[0047] 判断室内回风湿度Hr是否小于室内回风湿度设定值Hrset,若是,则维持加湿装置开启,若否,则关闭加湿装置。
[0048] 优选地,在所述压缩机模式、所述制冷泵模式和所述第四模式下,还包括如下步骤:
[0049] 在所述压缩机模式下,判断冷凝压力Pcon与冷凝压力设定值Pconset差值的绝对值是否大于第五界限常数ε 5,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机转速调节;
[0050] 在所述制冷泵模式或所述第四模式下,判断泵出口压力Pout与泵出口压力设定值Poutset的差值的绝对值是否大于第六界限常数ε 6,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机转速调节。
[0051] 实施本发明的有益效果是:本发明的机房用空调系统及其控制方法将传统的机械制冷、直接利用自然冷源及间接利用自然冷源结合在一起,通过采集室外环境温度,计算出适当的运行模式,从而提高空调的运行效率,并起到节能的作用。
附图说明
[0052] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0053] 图1是本发明一些实施例中机房用空调系统的结构示意图;
[0054] 图2是本发明一些实施例中机房用空调系统的工作原理不意图;
[0055] 图3是本发明一些实施例中机房用空调系统控制方法的流程示意图;
[0056] 图4是图3中压缩机模式的流程示意图;
[0057] 图5是图3中新风模式的流程示意图;
[0058] 图6是图3中制冷泵模式的流程示意图;
[0059] 图7是图3中第四模式的流程示意图;
[0060] 图8是在压缩机模式、制冷泵模式和第四模式下对冷凝风机调节的流程示意图;
[0061] 图9是加湿控制步骤的流程示意图。
具体实施方式
[0062] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
[0063] 图1和图2示出了本发明一些实施例中的机房用空调系统,用于对机房进行环境状况调控,机房空调的温度设定值范围一般为:24〜37°C。本实施例的机房用空调系统包括压缩机10、冷凝组件20、蒸发组件30、节流装置40、制冷泵50、储液罐60、风阀70、传感组件、加湿装置90及控制电路板80。优选地,本实施例中的空调为新风热管空调一体机。
[0064] 其中,压缩机10、冷凝组件20、蒸发组件30、节流装置40为传统空调的四大件,压缩机10、冷凝组件20、节流装置40、蒸发组件30依次连接形成压缩制冷回路,在压缩制冷回路中填充有冷媒。压缩机10优选可调节容量压缩机10,如变频压缩机10或数码涡旋压缩机10。优选地,可与压缩机10并联一第一阀件11,该第一阀件11可以是单向阀,也可以是电磁阀或电动球阀。优选地,在压缩机10出口还可设置一第二阀件12,第二阀件12可以为单向阀,也可以是电磁阀或电动球阀。
[0065] 冷凝组件20包括冷凝风机21和冷凝器22,作为选择,冷凝风机21为可调速风机,如:EC风机、DC风机、可变频控制AC风机、可通过调压控制AC风机或通过电机抽头控制AC风机等。蒸发组件30包括蒸发风机31和蒸发器32。节流装置40优选为电子膨胀阀,电子膨胀阀的开通根据蒸发器32出口或压缩机10吸气口的过热度来控制。
[0066] 传统四大件工作原理如下:压缩机10将高温低压的冷媒进行加压后传至冷凝组件20,冷凝器22通过冷凝风机21对冷媒进行散热降温后传至节流装置40,节流装置40对冷媒进行降压后传至蒸发组件30,蒸发器32通过蒸发风机31对冷媒进行吸热升温后传至压缩机10。
[0067] 制冷泵50连接在冷凝组件20与节流装置40之间,用于吸收室外环境中的冷量以使得冷媒降温。制冷泵50与冷凝组件20、节流装置40、蒸发组件30依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路,在自然制冷回路中填充有冷媒。优选地,制冷泵50为可调速泵,如:通过变频调速泵、DC泵、EC泵或通过调节电压控制的泵。优选地,还可与制冷齐U泵并联一第三阀件33,第三阀件33可以为单向阀,也可以是电磁阀或电动球阀。
[0068] 优选地,本实施例中在冷凝组件20和制冷泵50之间还可设置一储液罐60,储液罐60用于使得冷媒进行缓冲储存。作为选择,储液罐60可以设置,也可以不设置。作为选择,也可将储液罐60替换为连接管。
[0069] 风阀70安装在机房空调内,用于将室外的新风引入室内,风阀70的可调开度包括调至第一开度位置和第二开度位置,第一开度位置使得机房的室内与室外隔离,第二开度位置使得机房的室内与室外连通,形成新风换热回路。风阀70的主要作用一是在压缩机模式、制冷泵模式或第四模式时,隔断室内外空气,确保室内外空气不会混合;二是在压缩机10和制冷泵50均关闭时,需要引新风时,风阀70可以开到一定位置,让室外空气可以进入室内,同时可以让室内的空气排出室外。风阀70的位置可以根据室内出风温度来精确控制其转动角度。
[0070] 传感组件用于感测室内外环境参数。优选地,传感组件包括室内回风温湿度传感器、室内出风温湿度传感器、室外回风温湿度传感器等。作为选择,室内外环境参数包括室外环境温度TO、室内回风温度Tr、室内出风温度Td、过热度SH、室内回风湿度Hr、冷凝压力Pcon中的至少一种。
[0071 ] 加湿装置90用于为机房内保持一定湿度。作为选择,加湿装置90可为超声波加湿机、离心式加湿器、高压微雾加湿器、水汽混合加湿器等一种或者几种的组合。本实施例中,加湿装置90优选为湿膜加湿器,一方面保证机房的湿度,同时也避免使用电极加湿或红外加湿等功率较高的方式,可以保证空调系统的节能性。控制电路板80可判断室内回风湿度Hr是否小于最小室内回风湿度Hrmin,若是,则开启加湿装置90,若否,则关闭加湿装置90。优选地,在加湿装置90开启时,还包括如下步骤:判断室内回风湿度Hr是否小于室内回风湿度设定值Hrset,若是,则维持加湿装置90开启,若否,则关闭加湿装置90。作为选择,机房空调的湿度取值范围为35-55%。
[0072] 控制电路板80控制压缩制冷回路、自然制冷回路和/或新风换热回路工作。可以理解地,控制电路板80用于根据室内外环境参数控制压缩机10、制冷泵50、风阀70、加湿装置90等的运行状态。具体地,控制电路板80预设了第一设定温度Tl、第二设定温度T2和第三设定温度T3,其中,T3<T2<T1<,控制电路板80还预设了第一设定制冷需求CFCl、第二设定制冷需求CFC2和第三设定制冷需求CFC3,其中,CFC1〈CFC2〈CFC3。制冷需求代表机房内当前对于制冷量的需求程度,制冷需求越大,表示回风温度与期望温度差值越大,需要空调有更大的制冷输出。当前制冷需求CFCO =室内回风温度Tr-室内回风温度设定值Trset/比例带K,其中,比例带K为一常数。
[0073] 将当前室外环境温度TO与第一设定温度Tl、第二设定温度T2和第三设定温度T3比较,使得空调分别处于四个模式:压缩机模式、新风模式、制冷泵模式和第四模式。可以理解地,当前室外环境温度TO通过传感组件测得。可以理解地,利用新风时,需要对风阀70的开度进行控制,在不同的室外工况下风阀70的开度是不同的,如果风阀70控制不好,空调系统的节能效果也很难有效的发挥。新风模式进入和退出条件也是空调系统运行节能和可靠的有力保证。进入或退出模式不合理,一会导致压缩机模式和新风模式频繁切换,降低空调系统的可靠性;二会导致制冷剂泵不能在合适的时候开启,降低空调系统的可能性。因此,引入制冷需求的概念非常重要,具有避免临界值温度时模式频繁切换的效果。
[0074] 在TO彡Tl的情况下,空调处于压缩机模式,此模式下,压缩机10在CFCO彡CFC2的情况下开启,在CFC0〈CFC2的情况下关闭;风阀70处于第一开度位置,制冷泵50关闭。在压缩机模式下,可根据室内负荷来进行压缩机10启停控制和容量调节,当室内负荷高于设定值时,压缩机10容量上升;当室内负荷低于设定值时,压缩机10容量下降;通过PID控制,可以保证室内负荷与设定值一致。优选地,压缩机模式下,若判断出CFCO ^ CFC2,则再进行如下判断:判断室内回风温度Tr与室内回风温度设定值Trset差值的绝对值是否大于第一界限常数ε 1,若是,则根据PID控制算法对压缩机10进行容量调节;若否,则不进行压缩机10容量调节。压缩机模式下,SH的过热度一般6〜10°C左右。
[0075] 冷凝压力的高低直接影响压缩机10功率的大小,在压缩机模式下,目前常用的冷凝器22控制方式为冷凝压力线性调节,采用这种方式冷凝压力较高,压缩机10功率较高。所以,在本实施例中,在压缩机模式下,对冷凝器22采用PID方式来控制冷凝压力,通过调节冷凝风机21将冷凝压力调节到设定值附近。在节能要求高时,可以将冷凝压力设置为一低值,此时冷凝风机21转速高,冷凝压力低,空调系统节能;而当噪声要求高时,可以将冷凝压力设置为一高时,此时冷凝风机21转低,冷凝压力高。通过这种控制方案可以满足不同客户的不同需求。在开启制冷剂泵模式下,通过泵出口压力来控制冷凝风机21转速,泵出口设定压力所对应的饱和温度在O度左右,从而避免进入蒸发器32的制冷剂温度过低造成盘管冻结。
[0076] 作为选择,压缩机10选用可调节容量的压缩机10时,压缩机10的容量根据室内负荷采用PID控制,当室内回风温度高于设定值时,压缩机10容量增加;当室内回风温度低于设定值时,压缩机10容量降低;当室内回风温度在设定值附近的一个很小的范围内波动,此时压缩机10容量不变。米用变容量压缩机10时,可以保证在低负荷下压缩机10的高效率,同时采用PID控制时,只可以很好的保证机房温度。压缩机10选用定容量的压缩机10时,压缩机10的控制采用P控制,此时压缩机10只有启停两种方式,当制冷需求超过某一值时,压缩机10开启,当制冷需求低于某一值时,压缩机10关闭。
[0077] 在T2 < ΊΧΚΤ1的情况下,空调处于新风模式,此模式下,风阀70处于第二开度位置;压缩机10在CFCO > CFC3的情况下开启,CFCO ( CFC3的情况下关闭;制冷泵50关闭。空调进入新风模式的室外温度最高点优选为机组机房温度设定点减去某一温度值,该温度值建议设置为5度及其以上值,如果设置过小,新风所能提供的冷量有限,会造成机房过温,如果设置过大,则新风利用有限,节能效果不明显。优选地,空调退出新风模式的室外温度最低点设置在O度附近。
[0078] 作为选择,新风模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断:判断室内出风温度Td与室内出风温度设定值Tdset差值的绝对值是否大于第二界限常数ε 2,若是,则根据PID控制算法对风阀70进行开度调节;若否,则不进行风阀70开度调节。
[0079] 在Τ3 < Τ0〈Τ2的情况下,空调处于制冷泵模式,此模式下,风阀70处于第一开度位置,制冷泵50开启;压缩机10在CFCO > CFC3的情况下开启,CFCO ( CFC3的情况下关闭。
[0080] 优选地,制冷泵50选用可调节容量的泵时,泵的容量根据蒸发器32出口过热度采用PID控制,当蒸发器32出口的过热度高于设定值时,增加泵的输出;当蒸发器32出口过热度低于设定值时,降低泵的输出;当蒸发器32过热度在设定值附近的一个很小的范围内波动时,此时泵容量不变。
[0081] 作为选择,制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断:判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第三界限常数ε 3,若是,则根据PID控制算法对制冷泵50进行容量调节;若否,则不进行制冷泵50容量调节。制冷泵模式下,当前过热度SH—般控制在2°C左右,SH设置的太小可能会导致压缩机10回液,如果设置的太高,会影响泵模式下的能力。
[0082] 同时,制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFC0>CFC3,则开启压缩机10 ;若判断出CFCO满足CFC0〈CFC2,则关闭压缩机10。
[0083] 在T0< T3的情况下,空调处于第四模式,此模式下,风阀70处于第一开度位置,制冷泵50开启;制冷泵50在CFCO ^ CFC2的情况下开启,CFC0〈CFC2的情况下关闭。
[0084] 作为选择,第四模式下,若判断出CFCO满足CFCO彡CFC2,则再进行如下判断:判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第四界限常数ε 4,若是,则根据PID控制算法对制冷泵50进行容量调节;若否,则不进行制冷泵50容量调节。
[0085] 作为选择,在压缩机模式下,还包括如下步骤:判断冷凝压力Pcon与冷凝压力设定值Pconset差值的绝对值是否大于第五界限常数ε 5,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机21进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机21转速调节。在制冷泵模式或第四模式下,还包括如下步骤:判断泵出口压力Pout与泵出口压力设定值Poutset的差值的绝对值是否大于第六界限常数ε 6,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机21进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机21转速调节。
[0086] 优选地,ε 1、ε 2、ε 3、ε 4、ε 5和ε 6的取值范围为0.5〜I。
[0087] 作为选择,控制电路板80的以上功能可通过多个硬件电路配合实现,或者,也可以通过软件算法来实现。
[0088] 如图3示出了本发明一些实施例中机房用空调系统控制方法,用于对上述机房用空调系统进行控制,方法包括如下步骤SI和S2。
[0089] 结合图1和图2中的空调结构所示,在步骤SI中,首先设定第一设定温度Tl、第二设定温度Τ2和第三设定温度Τ3,其中,Τ3〈Τ2〈Τ1。设定第一设定制冷需求CFC1、第二设定制冷需求CFC2和第三设定制冷需求CFC3,其中,CFC1〈CFC2〈CFC3。
[0090] 在步骤S2中,检测当前室外环境温度T0,并判断TO与Tl、T2、T3的大小,若TO ^ Tl,则进入压缩机模式,将风阀70调至第一开度位置;若T2 ( ΊΧΚΤ1,则进入新风模式,将风阀70调至第二开度位置;若T3 ( T0〈T2,则进入制冷泵模式,将风阀70调至第一开度位置;若TO ( T3,则进入第四模式,将风阀70调至第一开度位置。
[0091] 其中,结合图4所示,压缩机模式包括如下步骤:判断当前制冷需求CFCO是否满足CFCO ^ CFC2,若是,则开启压缩机10,若否,则关闭压缩机10。
[0092] 优选地,压缩机模式下,若判断出CFCO彡CFC2,则再进行如下判断:判断室内回风温度Tr与室内回风温度设定值Trset差值的绝对值是否大于第一界限常数ε 1,若是,则根据PID控制算法对压缩机10进行容量调节;若否,则不进行压缩机10容量调节。压缩机模式下,SH的过热度一般6〜10°C左右。
[0093] 其中,结合图5所示,新风模式包括如下步骤:判断CFCO是否满足CFCl ( CFCO ( CFC3,若是,则开启风阀70,若否,则在满足CFCO > CFC3时开启压缩机10,在满足CFC0〈CFC1时不做处理。
[0094] 新风模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断:判断室内出风温度Td与室内出风温度设定值Tdset差值的绝对值是否大于第二界限常数ε2,若是,则根据PID控制算法对风阀70进行开度调节;若否,则不进行风阀70开度调节。
[0095] 其中,结合图6所示,制冷泵模式包括如下步骤:
[0096] 判断CFCO是否满足CFCl ( CFCO ( CFC3,若是,则开启制冷泵50,若否,则在满足CFCO > CFC3时开启压缩机10,在满足CFC0〈CFC1时不做处理。
[0097] 制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断:判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第三界限常数ε 3,若是,则根据PID控制算法对制冷泵50进行容量调节;若否,则不进行制冷泵50容量调节。制冷泵模式下,当前过热度SH—般控制在2°C左右,SH设置的太小可能会导致压缩机10回液,如果设置的太高,会影响泵模式下的能力。
[0098] 同时,制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFC0>CFC3,则开启压缩机10 ;若判断出CFCO满足CFC0〈CFC2,则关闭压缩机10。
[0099] 其中,结合图7所示,第四模式包括如下步骤:判断CFCO是否满足CFCO彡CFC2,若是,则开启制冷泵50,若否,则关闭制冷泵50。
[0100] 第四模式下,若判断出CFCO满足CFCO彡CFC2,则再进行如下判断:判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第四界限常数ε 4,若是,则根据PID控制算法对制冷泵50进行容量调节;若否,则不进行制冷泵50容量调节,制冷泵50容量保持不变。
[0101] 当前制冷需求CFCO=(室内回风温度Tr-室内回风温度设定值Trset)/比例带K,其中,比例带K为一常数。
[0102] 优选地,结合图8所示,在压缩机模式下,还包括如下步骤:判断冷凝压力Pcon与冷凝压力设定值Pconset差值的绝对值是否大于第五界限常数ε 5,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机21进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机21转速调节。在制冷泵模式或第四模式下,还包括如下步骤:判断泵出口压力Pout与泵出口压力设定值Poutset的差值的绝对值是否大于第六界限常数ε 6,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机21进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机21转速调节。
[0103] 优选地,ε 1、ε 2、ε 3、ε 4、ε 5和ε 6的取值范围为0.5〜I。
[0104] 优选地,结合图9所示,本实施例中,还包括加湿控制步骤:判断室内回风湿度Hr是否小于最小室内回风湿度Hrmin,若是,则开启加湿装置90,若否,则关闭加湿装置90。优选地,在加湿装置90开启时,还包括如下步骤:判断室内回风湿度Hr是否小于室内回风湿度设定值Hrset,若是,则维持加湿装置90开启,若否,则关闭加湿装置90。作为选择,机房空调的湿度取值范围为35-55%。
[0105] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机房用空调系统,包括 压缩机(10); 冷凝组件(20 ),包括冷凝风机(21)和冷凝器(22 ); 蒸发组件(30),包括蒸发风机(31)和蒸发器(32); 节流装置(40); 所述压缩机(10)、所述冷凝组件(20)、所述节流装置(40)、所述蒸发组件(30)依次连接形成压缩制冷回路,在所述压缩制冷回路中填充有冷媒; 其特征在于,所述机房用空调系统还包括: 制冷泵(50),所述制冷泵(50)与所述冷凝组件(20)、所述节流装置(40)、所述蒸发组件(30)依次连接形成吸收室外环境中的冷量的自然制冷回路,在所述自然制冷回路中填充有冷媒; 安装在所述机房内将室外的新风引入室内的风阀(70),所述风阀(70)的可调开度包括调至第一开度位置和第二开度位置,所述第一开度位置使得所述机房的室内与室外隔离,第二开度位置使得所述机房的室内与室外连通,形成新风换热回路; 用于感测室内外环境参数的传感组件; 加湿装置(90);及 根据所述室内外环境参数控制所述压缩机(10)、所述制冷泵(50)、所述风阀(70)、所述加湿装置(90)的运行状态,控制所述压缩制冷回路、自然制冷回路和/或新风换热回路工作的控制电路板(80)。
2.根据权利要求1所述的机房用空调系统,其特征在于,所述室内外环境参数包括室外环境温度TO、室内回风温度Tr、室内出风温度Td、过热度SH、室内回风湿度Hr、冷凝压力Pcon中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的机房用空调系统,其特征在于,所述加湿装置(90)为湿膜加湿器,和/或,所述冷凝风机(21)为可调速风机,和/或,所述节流装置(40)为电子膨胀阀,和/或,所述制冷泵(50 )为可调速泵。
4.根据权利要求1或2所述的机房用空调系统,其特征在于,所述冷凝组件(20)和所述制冷泵(50 )之间还连接有一用于使得冷媒进行缓冲储存的储液罐(60 )。
5.一种机房用空调系统控制方法,其特征在于,用于对如权利要求1至4中任一项所述机房用空调系统进行控制,所述方法包括如下步骤: 51:设定第一设定温度Tl、第二设定温度T2和第三设定温度T3,其中,T3〈T2〈T1 ;设定第一设定制冷需求CFCl、第二设定制冷需求CFC2和第三设定制冷需求CFC3,其中,CFC1〈CFC2〈CFC3 ; 52:检测当前室外环境温度T0,并判断TO与Tl、T2、T3的大小,若TO彡Tl,则进入压缩机模式,将所述风阀(70)调至所述第一开度位置;gT2<T0〈 Tl,则进入新风模式,将所述风阀(70)调至所述第二开度位置;若T3 ( T0〈T2,则进入制冷泵模式,将所述风阀(70)调至所述第一开度位置;若™ ( T3,则进入第四模式,将所述风阀(70)调至所述第一开度位置; 其中,所述压缩机模式包括如下步骤: 判断当前制冷需求CFCO是否满足CFCO ^ CFC2,若是,则开启压缩机(10),若否,则关闭压缩机(10); 其中,所述新风模式包括如下步骤: 判断CFCO是否满足CFCl ( CFCO ( CFC3,若是,则开启风阀(70),若否,则在满足CFCO> CFC3时开启压缩机(10),在满足CFC0〈CFC1时不做处理; 其中,所述制冷泵模式包括如下步骤: 判断CFCO是否满足CFCl ( CFCO ( CFC3,若是,则开启风阀(70)制冷泵(50),若否,则在满足CFCO > CFC3时开启压缩机(10),在满足CFC0〈CFC1时不做处理; 其中,所述第四模式包括如下步骤: 判断CFCO是否满足CFCO彡CFC2,若是,则开启制冷泵(50),若否,则关闭所述制冷泵(50)。
6.根据权利要求5所述的机房用空调系统控制方法,其特征在于, 所述压缩机模式下,若判断出CFCO ^ CFC2,则再进行如下判断: 判断室内回风温度Tr与室内回风温度设定值Trset差值的绝对值是否大于第一界限常数£1,若是,则根据PID控制算法对压缩机(10)进行容量调节;若否,则不进行压缩机(10)容量调节; 和/或, 所述新风模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断: 判断室内出风温度Td与室内出风温度设定值Tdset差值的绝对值是否大于第二界限常数£2,若是,则根据PID控制算法对风阀(70)进行开度调节;若否,则不进行风阀(70)开度调节; 和/或, 所述制冷泵模式下,若判断出CFCO满足CFCl ( CFCO ( CFC3,则再进行如下判断: 判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第三界限常数£3,若是,则根据PID控制算法对制冷泵(50)进行容量调节;若否,则不进行制冷泵(50)容量调节; 同时,所述制冷泵(50)模式下,若判断出CFCO满足CFC0>CFC3,则开启压缩机(10); 和/或, 所述第四模式下,若判断出CFCO满足CFCO ^ CFC2,则再进行如下判断: 判断当前过热度SH与过热度设定值SHset差值的绝对值是否大于第四界限常数£4,若是,则根据PID控制算法对制冷泵(50)进行容量调节;若否,则不进行制冷泵(50)容量调节。
7.根据权利要求5所述的机房用空调系统控制方法,其特征在于,所述当前制冷需求CFCO=(室内回风温度Tr-室内回风温度设定值Trset) /比例带K,其中,所述比例带K为一常数。
8.根据权利要求5所述的机房用空调系统控制方法,其特征在于,还包括加湿控制步骤: 判断室内回风湿度Hr是否小于最小室内回风湿度Hrmin,若是,则开启加湿装置(90),若否,则关闭加湿装置(90)。
9.根据权利要求8所述的机房用空调系统控制方法,其特征在于,在所述加湿装置(90)开启时,还包括如下步骤: 判断室内回风湿度Hr是否小于室内回风湿度设定值Hrset,若是,则维持加湿装置(90)开启,若否,则关闭加湿装置(90)。
10.根据权利要求5至9任一项所述的机房用空调系统控制方法,其特征在于,在所述压缩机模式、所述制冷泵模式和所述第四模式下,还包括如下步骤: 在所述压缩机模式下,判断冷凝压力Pcon与冷凝压力设定值Pconset差值的绝对值是否大于第五界限常数E5,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机(21)进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机(21)转速调节; 在所述制冷泵模式或所述第四模式下,判断泵出口压力Pout与泵出口压力设定值Poutset的差值的绝对值是否大于第六界限常数£6,若是,则根据PID控制算法对冷凝风机(21)进行转速调节;若否,则不进行冷凝风机(21)转速调节。
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Inventor before: Shi Junbao

Inventor before: Cai Bo

C53 Correction of patent for invention or patent application
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: HUANG ZHICHAO SHI JUNBAO CAI BO TO: HUANG ZHICHAO SHI JUNBAO GAO LIANG

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Effective date of registration: 20170725

Address after: 518110 Guangdong Province, Shenzhen city Longhua District Guanlan community library pit bucket rich Industrial Zone No. 2 building A building in the first layer, the third layer

Applicant after: Ai Te Wang Neng Co., Ltd of Shenzhen

Applicant after: SHENZHEN ITEAQ TECHNOLOGY CO., LTD.

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Applicant before: Ai Te Wang Neng Co., Ltd of Shenzhen

GR01 Patent grant
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