CN105509161B - 一种空气源双工况分体空调器及运行方法 - Google Patents

一种空气源双工况分体空调器及运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空气源双工况分体空调器及运行方法，该空气源双工况分体空调器包括室外机和室内机，电制冷装置和空气隔离换热装置，所述电制冷装置包括蒸发器、冷凝器、冷凝器风机、压缩机，所述压缩机、冷凝器及冷凝器风机集成在所述室外机内，所述蒸发器集成在所述室内机内，所述压缩机通过管道与所述冷凝器连通，所述冷凝器通过循环管道与所述蒸发器连通形成闭路循环；所述空气隔离换热装置集成在室内机内，将室内空气和室外空气进行隔离换热。本发明由于在室内机内集成有空气隔离换热装置，在室内温度显著高于室外温度时，可以启动空气隔离换热装置，通过自然冷源对室内空气进行换热，可以降低电制冷装置运行功率和运行时间，达到节能的目的。

Description

一种空气源双工况分体空调器及运行方法
技术领域
本发明涉及一种空气源双工况分体空调器及其运行方法，属于制冷空调领域。
背景技术
现有技术中的服务器安装在机房中，均采用电制冷的方式对机房的整体降温以便实现对服务器机柜达到降温的效果，这种运行模式，需要消耗大量的能量对机房整体降温，造成大量电能的消耗，不能实现节能减排的目标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空气源双工况分体空调器及其运行方法，克服现有技术中对服务器机房或者其它房间进行降温只能采用电制冷的方式进行降温的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种空气源双工况分体空调器，包括室外机和室内机，电制冷装置和空气隔离换热装置，所述电制冷装置包括蒸发器、冷凝器、冷凝器风机、压缩机，所述压缩机、冷凝器及冷凝器风机集成在所述室外机内，所述蒸发器集成在所述室内机内，所述压缩机通过管道与所述冷凝器连通，所述冷凝器通过循环管道与所述蒸发器连通形成闭路循环；所述空气隔离换热装置集成在室内机内，将室内空气和室外空气进行隔离换热。
本发明的有益效果是：本发明由于在室内机内集成有空气隔离换热装置，在室内温度显著高于室外温度时，可以启动空气隔离换热装置，通过自然冷源对室内空气进行换热，可以降低电制冷装置运行功率和运行时间，达到节能的目的。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，所述电制冷装置还包括节流装置，所述节流装置安装在所述循环管道上。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，所述电制冷装置为两套。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以实现一备一用，或者切换轮流使用。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，所述空气隔离换热装置包括显热换热器、一次侧室外换热通道及二次侧室外换热通道，所述一次侧室外换热通道通过室内机上的室外进风口与所述显热换热器上的室外空气进风口连通，所述二次侧室外换热通道通过室内机上的室外出风口与所述显热换热器上的室外空气出风口连通；所述显热换热器上的室内进风口和室内出风口分别对应与设有在室内机上的室内空气进风口和室内空气出风口连通；即所述显热换热器上的室内进风口与设有在室内机上的室内空气进风口连通，所述显热换热器上的室内出风口与设有在室内机上的室内空气出风口连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：当室内温度与室外温度温差较大时，可以通过室内机内的显热换热器对室外温度与室内温度换热实现对室内温度进行降温，减少电制冷运行功率或者运行时间，有效利用自然冷源，实现节能的目的。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，还包括室内循环风机和/或室外循环风机，所述室内循环风机安装在壳体内或者室内循环风道上，所述室外循环风机安装所述一次侧室外换热通道和/或二次侧室外换热通道上。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，所述室外空气进风口处及所述室内空气进风口处均安装有初效过滤器。
采用上述进一步方案的有益效果是：在实现换热的同时还可以对空气进行过滤净化，减少机房内灰尘落入服务器内，延长服务器的运行时间。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，所述显热换热器为具有金属片结构的显热空气换热器。
本发明如上所述一种空气源双工况分体空调器，进一步，还包括PLC控制器，所述PLC控制器均与室外机和室内机通过控制线连接。
本发明上述室内机上还连接有安装吊杆，可以将室内机安装在机房的顶部等位置。
本发明提供一种上述空气源双工况分体空调器的运行方法，当开机自检后，根据不同的工况运行以下方式：
1)当室内设置空气温度与室外空气温度之间的温差小于3度时，启动电制冷装置，当室内进风温度与室内设置空气温度相同时，压缩机停止工作；
2)当室内设置温度与室外空气温度之间温差大于3度又小于6度时，同时启动空气隔离换热装置和电制冷装置，当室内进风温度与室内设置空气温度相同时，压缩机停止工作；
3)当室内设置温度与室外空气温度之间温差大于6度时，启动空气隔离换热装置对室内空气进行换热；运行至当室内设置温度与室外空气温度之间温差大于3度又小于6度时，电制冷装置启动工作；继续运行至当室内设置空气温度与室外空气温度之间的温差小于3度时，空气隔离换热装置停止工作；当室内进风温度等于或小于室内设置空气温度相同时，压缩机停止工作。
本发明如上所述空气源双工况分体空调器的运行方法，进一步，通过检测室内空气进风口内外侧的压力判断室内空气进风口是否积尘堵塞。
附图说明
图1为本发明一种空气源双工况分体空调器中室内机结构原理示意图；
图2为本发明一种空气源双工况分体空调器结构原理示意图；
图3为本发明一种空气源双工况分体空调器结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、室外机，2、室内机，3、蒸发器，4、冷凝器，5、压缩机，6、室外空气进风口，7、循环管道，8、显热换热器，9、一次侧室外换热通道，10、二次侧室外换热通道，11、室内循环风机，12、室外循环风机，13、初效过滤器，14、吊杆，15、室内空气出风口，16、室内空气进风口，17、室外空气出风口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种空气源双工况分体空调器，包括室外机1和室内机2，电制冷装置和空气隔离换热装置，所述电制冷装置包括蒸发器3、冷凝器4、冷凝器风机、压缩机5，所述压缩机5、冷凝器4及冷凝器风机集成在所述室外机1内，所述蒸发器3集成在所述室内机2内，所述压缩机5通过管道与所述冷凝器4连通，所述冷凝器4通过循环管道7与所述蒸发器3连通形成闭路循环；所述空气隔离换热装置集成在室内机2内，将室内空气和室外空气进行隔离换热。具体地，所述电制冷装置还包括节流装置，所述节流装置安装在所述循环管道7上。
具体地，所述空气隔离换热装置包括壳体内的显热换热器8、一次侧室外换热通道9及二次侧室外换热通道10，所述一次侧室外换热通道9通过室内机上的室外进风口与所述显热换热器8上的室外空气进风口6连通，所述二次侧室外换热通道10通过室内机上的室外出风口与所述显热换热器8上的室外空气出风口17连通；所述显热换热器上的室内进风口和室内出风口分别对应与设有室内机上的室内空气进风口16和室内空气出风口15连通。所述壳体上设有室内空气进风口和室内空气出风口。在一个具体示例中，所述室外空气进风口6处及所述室内空气进风口16处均安装有初效过滤器13；所述显热换热器为具有金属片结构的显热空气换热器。
在一些具体示例中，还包括室内循环风机11和/或室外循环风机12，所述室内循环风机11安装在壳体内，所述室外循环风机12安装所述一次侧室外换热通道9和/或二次侧室外换热通道10上。
在另一些具体示例中，所述电制冷装置为两套，采用两套电制冷装置在实现换热的同时还可以对空气进行过滤净化，减少机房内灰尘落入服务器内，延长服务器的运行时间。
具体地，本发明还包括PLC控制器，所述PLC控制器均与室外机和室内机通过控制线连接。更具体地，上述的室内循环风机11和/或室外循环风机12及冷凝器风机、压缩机5均通过控制线与所述PLC控制器连接。
在一些具体实施例中，所述室内机上还连接有安装吊杆14，可以将室内机安装在机房的顶部等位置。
本发明提供一种上述空气源双工况分体空调器的运行方法，如图2所示，当开机自检后，根据不同的工况运行以下方式：
1.电制冷工作工况：
当开机自检，当室内设置温度T1与室外气温T4之差小于3度时，可以通过PLC逻辑程序控制器自动选择由电制冷装置工作；上述室内设置温度即可以指室内空气温度；本发明空气源双工况分体空调器中电制冷装置运行；
室内循环风机工作，空气依次通过室内初效过滤器过滤、显热换热器、蒸发器，自动检测进入显热换热器前的空气温度T3及空气压力P1，空气通过显热换热器后自动检测空气温度T2，空气通过蒸发器，检测T1。
室内空气经蒸发器后的成为冷空气进入室内循环冷却；
当空调器连续工作，检测室内进风温度(室内回风温度)T3，当T3＝T1时，压缩机停止工作；当检测室内进风温度T3，当T3-T1＝2度时，压缩机启动，室内空气经冷凝器室内循环空气，周而复始。
当空气源双工况分体空调器连续工作，室内空气通过室内初效过滤器过滤，室外空气进风压力与检测P1压力大于设定的室内空气压力与进入空调器内的压力，PLC逻辑程序控制器控制报警，可以确定需要为初效过滤器13积尘堵塞，清理室内初效过滤器13。
2.空气隔离换热装置进行外循环隔离换热预冷，电制冷装置工作工况：
当开机自检，当室内设置温度T1与室外气温T4之间温差大于3度又小于6度时，可以通过逻辑程序控制器自动选择空气隔离换热装置进行外循环隔离换热预冷，电制冷装置工作。
室内循环风机工作，室内空气通室内初效过滤器过滤，检测T3、P1。通过显热换热器8冷却后，检测T2，通过冷凝器，检测冷凝器处理后的空气温度T1。
检测T2、T1温度，调节压缩机膨胀阀开度，电制冷装置工作；
室内空气经冷凝器外理后的成为冷空气进入室内循环冷却；
室外循环风机12工作，室外空气通室外进风口处的初效过滤器过滤13，室外空气通过室外进风口处的初效过滤器过滤13后检测P2；通过显热换热器换热后，排出室外；
当本发明空调器连续工作，检测室内进风温度(室内回风温度)T3，当T3＝T1时，压缩机停止工作；本发明空调器继续工作，检测室内进风温度(室内回风温度)T3，当T3-T1＝2度时，压缩机启动，冷凝器冷却室内循环空气，周而复始。
当本发明空调器连续工作，室内空气通室内进风口处的初效过滤器过滤，检测室内空气经过室内进风口处的初效过滤器的空气压力P1，P1压力小于通过初效过滤器前空气的压力，动作报警，判断为初效过滤器积尘堵塞，清理室内进风口处的初效过滤器。
室外空气通室外进风口处的初效过滤器过滤，检测室外空气经过室内进风口处的初效过滤器的空气压力P2，P2压力小于通过初效过滤器前空气的压力，动作报警，判断为初效过滤器积尘堵塞，清理室外进风口处的初效过滤器。
3.外循环隔离换热制冷工作工况：
当开机自检，当室内设置温度T1与室外气温T4之间温差大于6度时，自动选择空气隔离换热装置进行外循环隔离换热冷却，电制冷装置工作；
室内循环风机工作，室内空气通过室内进风口处的初效过滤器过滤后，检测T3、P1。通过显热换热器换热冷却后，检测T2，通过冷凝器冷却，检测T1。
检测T2小于等T1温度，压缩机电制冷停止工作；检测T2大于T1温度2度，压缩机电制冷启动工作。
室内空气经空气隔离换热装置换热处理后的成为冷空气，通过冷凝器进入室内循环冷却；
室外循环风机工作，室外空气通过室外进风口处的初效过滤器过滤，检测P2；通过空气换热器换热后，排出室外。
当本发明空调器连续工作，检测室内回风温度T3，当T3＝T1时，室外循环风机停止工作。空调器继续工作，检测室内回风温度T3，当T3-T1＝2度时，室外循环风机启动，空气换热器处理室内循环空气，周而复始。
当本发明空调器连续工作，室内空气通室内进风口处的初效过滤器过滤，检测室内空气经过室内进风口处的初效过滤器的空气压力P1，P1压力小于通过初效过滤器前空气的压力，动作报警，判断为初效过滤器积尘堵塞，清理室内进风口处的初效过滤器。
室外空气通室外进风口处的初效过滤器过滤，检测室外空气经过室内进风口处的初效过滤器的空气压力P2，P2压力小于通过初效过滤器前空气的压力，动作报警，判断为初效过滤器积尘堵塞，清理室外进风口处的初效过滤器。
本发明空气隔离换热装置的工作原理：空气直接换热装置利用室内高温空气和室外低温空气在室内机中隔离进行热交换，这两股气流由于存在温度差，就会在全热交换器里进行热交换，通过空气的流动与热传导来交换温度。这种过程可以是透过平隔板完成的；室外低温空气和室内高温空气通过显热换热器的两个相邻通道进行热交换，室内高温的热量就传递到室外的低温空气中，以此进行热传递，并且通道是完全隔绝的，最大程度隔绝交叉污染。
电制冷装置采取氟利昂蒸发冷凝吸热放热原理，有效的进行高能效比的制冷。对于工业冷却中设备为单冷型，压缩机装有压力控制装置，可以在全年特别是冬季进行制冷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，空气源双工况分体空调器包括室外机和室内机，电制冷装置和空气隔离换热装置，所述电制冷装置包括蒸发器、冷凝器、冷凝器风机、压缩机，
所述压缩机、冷凝器及冷凝器风机集成在所述室外机内，所述蒸发器集成在所述室内机内，所述压缩机通过管道与所述冷凝器连通，所述冷凝器通过循环管道与所述蒸发器连通形成闭路循环；所述空气隔离换热装置集成在室内机内，将室内空气和室外空气进行隔离换热；
所述空气隔离换热装置包括显热换热器、一次侧室外换热通道及二次侧室外换热通道，所述一次侧室外换热通道通过室内机上的室外进风口与所述显热换热器上的室外空气进风口连通，所述二次侧室外换热通道通过室内机上的室外出风口与所述显热换热器上的室外空气出风口连通；所述显热换热器上的室内进风口和室内出风口分别对应与设有在室内机上的室内空气进风口和室内空气出风口连通；
还包括室内循环风机和/或室外循环风机，所述室内循环风机安装在壳体内，所述室外循环风机安装所述一次侧室外换热通道和/或二次侧室外换热通道上；
所述显热换热器为全热换热器；
所述运行方法包括：
当开机自检后，根据不同的工况运行以下方式：
1)当室内设置空气温度与室外空气温度之间的温差小于3度时，启动电制冷装置，当室内进风温度与室内设置空气温度相同时，压缩机停止工作；
2)当室内设置温度与室外空气温度之间温差大于3度又小于6度时，同时启动空气隔离换热装置和电制冷装置，当室内进风温度与室内设置空气温度相同时，压缩机停止工作；
3)当室内设置温度与室外空气温度之间温差大于6度时，启动空气隔离换热装置对室内空气进行换热；运行至当室内设置温度与室外空气温度之间温差大于3度又小于6度时，电制冷装置启动工作；继续运行至当室内设置空气温度与室外空气温度之间的温差小于3度时，空气隔离换热装置停止工作；当室内进风温度等于或小于室内设置空气温度时，压缩机停止工作。
2.根据权利要求1所述的空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，所述电制冷装置还包括节流装置，所述节流装置安装在所述循环管道上。
3.根据权利要求1所述的空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，所述电制冷装置为两套。
4.根据权利要求1所述的空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，所述室外空气进风口处及所述室内空气进风口处均安装有初效过滤器。
5.根据权利要求1所述的空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，所述显热换热器为具有金属片结构的显热空气换热器。
6.根据权利要求1所述的空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器均与室外机和室内机通过控制线连接。
7.根据权利要求1所述的空气源双工况分体空调器的运行方法，其特征在于，通过检测室内空气进风口内外侧的压力判断室内空气进风口是否积尘堵塞。
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