CN106440167B - 一种制冷系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制冷系统及其使用方法,该制冷系统包括:控制装置、送风设备、排风设备和空调;其中,所述控制装置,用于采集第一空间内空气的第一实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,控制所述送风设备和所述排风设备开启,当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,控制所述空调关闭,其中,所述第一标准温度值不小于所述第二标准温度值;所述送风设备,用于当开启时,将所述第一空间内的空气送入第二空间;所述排风设备,用于当开启时,排出所述第二空间内的空气;所述空调,用于当开启时,为所述第二空间制冷。本发明能有效减少机房的耗电量。
Description
技术领域
本发明涉及服务器技术领域,特别涉及一种制冷系统及其使用方法。
背景技术
随着信息系统应用的发展与普及,数据中心的规模正在高速发展,数据中心机房内的服务器等设备也越来越密集,各个设备几乎全年不间断向外部排热,为确保各个设备稳定可靠的运行,数据中心机房需采取有效的散热措施。
目前,主要利用空调系统对数据中心机房进行散热,为了确保数据中心机房能保持恒定温度,空调系统需要全年不间断的运行,这使空调系统成为数据中心机房的主要耗电设备,耗电量较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种制冷系统及其使用方法,能有效减少耗电量。
第一方面,本发明实施例提供了一种制冷系统,包括:控制装置、送风设备、排风设备和空调;其中,
所述控制装置,用于采集第一空间内空气的第一实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,控制所述送风设备和所述排风设备开启,当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,控制所述空调关闭,其中,所述第一标准温度值不小于所述第二标准温度值;
所述送风设备,用于当开启时,将所述第一空间内的空气送入第二空间;
所述排风设备,用于当开启时,排出所述第二空间内的空气;
所述空调,用于当开启时,为所述第二空间制冷。
优选地,
所述空调,包括:第一风机和蒸发器;其中,
当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,
所述送风设备,用于将所述第一空间的空气送入所述第一风机;
所述第一风机,用于将接收到的所述第一空间的空气送入所述蒸发器,并将所述蒸发器排出的降温后的空气排出至所述第二空间;
所述蒸发器,用于通过制冷介质吸收所述第一空间的空气中的热量,排出所述降温后的空气。
优选地,
所述制冷系统,进一步包括:回流管道;其中,
所述回流管道的一端与所述排风设备连接,另一端与所述第一风机连接;
所述控制装置,进一步用于采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值,当所述第二实时温度值不大于所述第三标准温度值时,控制所述排风设备减小排出空气的流量;
所述排风设备,用于当排出空气的流量减小时,将未排出的第二空间的空气通过所述回流管道送入所述第一风机;
所述第一风机,用于混合所述送风设备送入的空气和所述回流管道送入的空气,并将混合后的混合空气送入所述第二空间。
优选地,
所述控制装置,进一步用于根据下述计算公式(1),计算所述排风设备排出空气的流量,根据计算结果,控制所述排风设备送入所述回流管道的空气流量;
其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
优选地,
所述制冷系统,进一步包括:告警装置;
所述控制装置,进一步用于根据下述计算公式(2),计算所述第一风机送入所述第二空间空气的总流量,当计算结果大于预设的告警阈值时,控制所述告警装置开启;
所述告警装置,用于在开启时,进行告警。
其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
优选地,
所述送风设备,包括:第二风机、过滤装置和送风管道,其中,
所述第二风机设置于所述送风管道的入风口,所述过滤装置设置于所述送风管道内任意位置;
所述第二风机,用于将所述第一空间内的空气送入所述送风管道;
所述过滤装置,用于对所述送风管道中的空气进行过滤;
所述送风管道,用于将所述过滤装置过滤后的空气排出至所述第二空间。
第二方面,本发明实施例提供了如上述实施例中任一所述的制冷系统的使用方法,其特征在于,包括:
设置第一标准温度值和第二标准温度值,其中,所述第一标准温度值不小于所述第二标准温度值;
采集第一空间内空气的第一实时温度值;
当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,送风设备将所述第一空间内的空气送入第二空间,排风设备排出所述第二空间的空气;
当所述第一实时温度值不大于所述第二标准温度值时,关闭空调。
优选地,
所述送风设备将所述第一空间内的空气送入第二空间,包括:
当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,
送风设备将所述第一空间的空气送入空调中的第一风机;
所述第一风机将所述第一空间的空气送入空调中的蒸发器;
所述蒸发器通过制冷介质吸收所述第一空间的空气中的热量,并通过所述第一风机将所述蒸发器降温后的空气排出至第二空间。
优选地,
在所述排风设备排出所述第二空间的空气之后,进一步包括:
采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值;
当所述第二实时温度值不大于预设的第三标准温度值时,根据下述第一计算公式,计算所述排风设备排出空气的流量;根据所述计算得到的排出空气的流量,减小所述排风设备排出空气的流量,并控制所述排风设备送入回流管道的空气流量;
所述第一计算公式:
其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的恒定流量;
通过所述第一风机混合所述送风设备送入的空气和所述回流管道送入的空气,将混合后的空气送入所述第二空间。
优选地,
根据下述第二计算公式,计算所述第一风机送入所述第二空间空气的总流量;
当计算结果大于预设的告警阈值时,控制所述告警装置进行告警;
所述第二计算公式:
其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
本发明实施例提供了一种制冷系统及其使用方法,该制冷系统通过采集第一空间内空气的实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,开启送风设备和排风设备,送风设备将所述第一空间的空气送入第二空间,排风设备将所述第二空间的空气排出;当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,关闭为第二空间制冷的空调;由于送风设备将第一空间内温度较低的空气送入第二空间,同时排风设备将第二空间的热空气排出,不需要空调不间断的运行即可实现为第二空间制冷,从而有效减少机房的耗电量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种制冷系统的结构示意图;
图2是本发明另一个实施例提供的一种制冷系统的结构示意图;
图3是本发明又一个实施例提供的一种制冷系统的结构示意图;
图4是本发明一个实施例提供的一种制冷系统使用方法的流程图;
图5是本发明另一个实施例提供的一种制冷系统使用方法的流程图;
图6是本发明另一个实施例提供的一种制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供了一种制冷系统,包括:
控制装置101、送风设备102、排风设备103和空调104;其中,
所述控制装置101,用于采集第一空间内空气的第一实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,控制所述送风设备102和所述排风设备103开启,当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,控制所述空调104关闭,其中,所述第一标准温度值不小于所述第二标准温度值;
所述送风设备102,用于当开启时,将所述第一空间内的空气送入第二空间;
所述排风设备103,用于当开启时,排出所述第二空间内的空气;
所述空调104,用于当开启时,为所述第二空间制冷。
上述实施例中,通过采集第一空间内空气的实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,开启送风设备和排风设备,送风设备将所述第一空间的空气送入第二空间,排风设备将所述第二空间的空气排出;当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,关闭为第二空间制冷的空调;由于送风设备将第一空间内温度较低的空气送入第二空间,同时排风设备将第二空间的热空气排出,不需要空调不间断的运行即可实现为第二空间制冷,从而有效减少机房的耗电量。
当机房外的空气温度比机房内的空气温度略低,但机房外空气的温度没有低至仅开启送风设备和排风设备即可为机房制冷的程度,此时同时开启送风设备、排风设备和空调,以达到仅用较少的电能为机房进行快速散热。
因此,如图2所示,本发明一个实施例中,所述空调104可以包括:第一风机201和蒸发器202;其中,
当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,
所述送风设备102,用于将所述第一空间的空气送入所述第一风机201;
所述第一风机201,用于将接收到的所述第一空间的空气送入所述蒸发器202,并将所述蒸发器排出的降温后的空气排出至所述第二空间;
所述蒸发器202,用于通过制冷介质吸收所述第一空间的空气中的热量,排出所述降温后的空气。
上述实施例中,当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,例如,第一标准温度值为20℃,第二标准温度值为15℃,第一实时温度值为16℃,同时开启送风设备、排风设备和空调,送风设备将机房外温度较低的空气送入空调的风机中,空调的风机将此温度较低的空气送入蒸发器,蒸发器中的制冷介质吸收空气中的热量后,再通过风机将降温后的空气排出至机房;由于空调是对温度较低的机房外的空气降温,而不是直接对机房内温度较高的空气进行降温,因此空调耗能较少,从而达到利用较少电能为机房快速降温的效果。
为了维持机房的压力稳定,在用送风设备将机房外的冷空气送入机房内时,需同时开始排风设备排出机房内的热空气,但如果机房的冷空气与机房内的热空气热交换不充分,即送风设备送入的空气有可能直接通过排风设备又排出机房,则排风设备排出空气的温度较低,这使机房外冷空气的冷量没有被充分利用,造成能量的浪费。
本发明一个实施例中,如图3所示,所述制冷系统,可以进一步包括:回流管道301;其中,
所述回流管道301的一端与所述排风设备103连接,另一端与所述第一风机201连接;
所述控制装置101,进一步用于采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值,当所述第二实时温度值不大于所述第三标准温度值时,控制所述排风设备103减小排出空气的流量;
所述排风设备103,用于当排出空气的流量减小时,将未排出的第二空间的空气通过所述回流管道301送入所述第一风机201;
所述第一风机201,用于混合所述送风设备102送入的空气和所述回流管道301送入的空气,并将混合后的混合空气送入所述第二空间。
上述实施例中,当第二实时温度值不大于所述第三标准温度值时,第三标准温度值用于表征送风设备送入的空气是否与机房内的空气进行了充分的热交换,例如,第三标准温度值为20℃,第二实时温度值为17℃,这表示排风设备排出空气的温度较低,说明送风设备送入的冷空气未与机房内的热空气进行充分的热交换,此时减小排风设备排出空气的流量。
由于送风设备在持续往机房内送风,为了维持机房内的恒定压强,送风设备送入空气的流量与排风设备排出空气的流量需要保持一致,在减小排风设备排出空气的流量之后,就会残留部分未排出的空气,将此未排出的空气通过回流管道进入空调内的风机,并通过风机与送风设备送入的机房外的冷空气混合,再将混合后的空气送入机房内,让之前未进行充分热交换的空气再次进行热交换,从而使冷量得到充分利用。
当排出的空气的实时温度低于第三标准温度值时,排风设备排出空气的流量可以根据排出空气的温度变化,因为排出空气的温度越低,说明热交换越不充分,此时可以增加排风设备空气的回流量,以使这些未进行充分热交换的空气再次进行热交换,避免能量的浪费。
本发明一个实施例中,所述控制装置,进一步用于根据下述计算公式(1),计算所述排风设备排出空气的流量,根据计算结果,控制所述排风设备送入所述回流管道的空气流量;
其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
上述实施例中,通过以送风设备送入空气的流量为标准,使排风设备排出空气的流量与其温度成正比,即排出空气的温度较高时,排风量较大,排出空气的温度较低时,排风量较少,从而使更多的空气回流,以与机房内的空气进行二次热交换;由于机房的压强保持恒定,若送风设备送入空气的流量实时发生变化,则排风设备排出空气的流量不管温度变化与否,均需要根据送入空气的流量进行实时调整,从而增加了操作难度;为了便于操作,可控制送风设备以恒定流速往机房内送入空气,这使排风设备排风的流量仅与其温度有关,当排出空气的温度不变时,排风设备即无需调节排出的流量,从而使操作更为简便。
当排风设备排出空气的温度较低时,排风设备会留有回风以进行二次热交换,但若回风量过大时,则会造成机房内送入空气的量远远大于排出空气的量,从而使机房内压强增大,回风量过大同时也说明送风设备送入机房的冷空气未与机房内的热空气进行充分的热交换,造成能量浪费。
基于此,本发明一个实施例中,所述制冷系统,可以进一步包括:告警装置;
所述控制装置,进一步用于根据下述计算公式(2),计算所述第一风机送入所述第二空间空气的总流量,当计算结果大于预设的告警阈值时,控制所述告警装置开启;
所述告警装置,用于在开启时,进行告警。
其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
上述实施例中,根据排风设备排出空气的流量,计算排风设备送入回流管道的空气的流量,由于机房的压强保持恒定,因此排风设备送入回流管道的空气的流量即为送风设备送入空气的流量与排风设备排出空气的流量的差值,即Q1-Q2,则送入机房内空气的总流量当总流量值过高时,说明机房压强过大,以及热交换不充分,此时通过告警装置告警提醒机房维护人员进行检修,避免造成由于压强过大或散热不充分导致的损失。
由于外界空气中可能有杂质,例如灰尘等固体颗粒物,为了保持机房的洁净,本发明的一个实施例中,所述送风设备,包括:第二风机、过滤装置和送风管道,其中,
所述第二风机设置于所述送风管道的入风口,所述过滤装置设置于所述送风管道内任意位置;
所述第二风机,用于将所述第一空间内的空气送入所述送风管道;
所述过滤装置,用于对所述送风管道中的空气进行过滤;
所述送风管道,用于将所述过滤装置过滤后的空气排出至所述第二空间。
上述实施例中,通过在送风管道中设置过滤装置,使通过送风装置的风机进入送风管道的空气可以经过滤装置过滤,从而使进入机房的空气能达到机房的洁净度要求。
如图4所示,本发明实施例提供了如上述实施例中任一所述的制冷系统的使用方法,该方法可以包括如下步骤:
步骤401,设置第一标准温度值和第二标准温度值,其中,所述第一标准温度值不小于所述第二标准温度值;
步骤402,采集第一空间内空气的第一实时温度值;
步骤403,判断所述第一实时温度值是否大于所述第一标准温度值,如果是,则执行步骤404,否则执行步骤405;
步骤404,判断所述第一实时温度值是否小于所述第二标准温度值,如果是,则执行步骤406,否则执行步骤407;
步骤405,送风设备将所述第一空间内的空气送入第二空间,排风设备排出所述第二空间的空气,并结束当前流程;
步骤406,开启空调,并结束当前流程;
步骤407,关闭空调,并结束当前流程。
上述实施例中,通过采集第一空间内空气的实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,开启送风设备和排风设备,送风设备将所述第一空间的空气送入第二空间,排风设备将所述第二空间的空气排出;当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,关闭为第二空间制冷的空调;由于送风设备将第一空间内温度较低的空气送入第二空间,同时排风设备将第二空间的热空气排出,不需要空调不间断的运行即可实现为第二空间制冷,从而有效减少机房的耗电量。
当机房外的空气温度比机房内的空气温度略低,但机房外空气的温度没有低至仅开启送风设备和排风设备即可为机房制冷的程度,此时同时开启送风设备、排风设备和空调,可以使空调利用室外的冷空气的冷量,以达到仅用较少的电能为机房进行快速散热。
因此,本发明一个实施例中,所述送风设备将所述第一空间内的空气送入第二空间,包括:
当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,
送风设备将所述第一空间的空气送入空调中的第一风机;
所述第一风机将所述第一空间的空气送入空调中的蒸发器;
所述蒸发器通过制冷介质吸收所述第一空间的空气中的热量,并通过所述第一风机将所述蒸发器降温后的空气排出至第二空间。
上述实施例中,当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,例如,第一标准温度值为20℃,第二标准温度值为15℃,第一实时温度值为16℃,同时开启送风设备、排风设备和空调,送风设备将机房外温度较低的空气送入空调的风机中,空调的风机将此温度较低的空气送入蒸发器,蒸发器中的制冷介质吸收空气中的热量后,再通过风机将降温后的空气排出至机房;由于空调是对温度较低的机房外的空气降温,而不是直接对机房内温度较高的空气进行降温,因此空调耗能较少,从而达到利用较少电能为机房快速降温的效果。
为了维持机房的压力稳定,在用送风设备将机房外的冷空气送入机房内时,需同时开始排风设备排出机房内的热空气,但如果机房的冷空气与机房内的热空气热交换不充分,即送风设备送入的空气有可能直接通过排风设备又排出机房,则排风设备排出空气的温度较低,这使机房外冷空气的冷量没有被充分利用,造成能量的浪费。
基于此,本发明一个实施例中,在所述排风设备排出所述第二空间的空气之后,,可以进一步包括:
采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值;
当所述第二实时温度值不大于预设的第三标准温度值时,根据下述第一计算公式,计算所述排风设备排出空气的流量;根据所述计算得到的排出空气的流量,减小所述排风设备排出空气的流量,并控制所述排风设备送入回流管道的空气流量;
所述第一计算公式:
其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的恒定流量;
通过所述第一风机混合所述送风设备送入的空气和所述回流管道送入的空气,将混合后的空气送入所述第二空间。
上述实施例中,当第二实时温度值不大于所述第三标准温度值时,第三标准温度值用于表征送风设备送入的空气是否与机房内的空气进行了充分的热交换,例如,第三标准温度值为20℃,第二实时温度值为17℃,这表示排风设备排出空气的温度较低,说明送风设备送入的冷空气未与机房内的热空气进行充分的热交换,此时减小排风设备排出空气的流量。
由于送风设备在持续往机房内送风,为了维持机房内的恒定压强,送风设备送入空气的流量与排风设备排出空气的流量需要保持一致,在减小排风设备排出空气的流量之后,就会残留部分未排出的空气,将此未排出的空气通过回流管道进入空调内的风机,并通过风机与送风设备送入的机房外的冷空气混合,再将混合后的空气送入机房内,让之前未进行充分热交换的空气再次进行热交换,从而使能量得到充分利用。
当排出的空气的实时温度低于第三标准温度值时,排风设备排出空气的流量可以根据排出空气的温度变化,因为排出空气的温度越低,说明热交换越不充分,此时可以增加排风设备空气的回流量,以使这些未进行充分热交换的空气再次进行热交换,避免能量的浪费。
通过以送风设备送入空气的流量为标准,使排风设备排出空气的流量与其温度成正比,即排出空气的温度较高时,排风量较大,排出空气的温度较低时,排风量较少,从而使更多的空气回流,以与机房内的空气进行二次热交换;由于机房的压强保持恒定,若送风设备送入空气的流量实时发生变化,则排风设备排出空气的流量不管温度变化与否,均需要根据送入空气的流量进行实时调整,从而增加了操作难度;为了便于操作,可控制送风设备以恒定流速往机房内送入空气,这使排风设备排风的流量仅与其温度有关,当排出空气的温度不变时,排风设备即无需调节排出的流量,从而使操作更为简便。
当排风设备排出空气的温度较低时,排风设备会留有回风以进行二次热交换,但若回风量过大时,则会造成机房内送入空气的量远远大于排出空气的量,从而使机房内压强增大,回风量过大同时也说明送风设备送入机房的冷空气未与机房内的热空气进行充分的热交换,造成能量浪费。
基于此,本发明一个实施例中,所述制冷系统的使用方法,可以进一步包括:
根据下述计算公式(2),计算所述第一风机送入所述第二空间空气的总流量;
当计算结果大于预设的告警阈值时,控制所述告警装置进行告警;
其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
上述实施例中,根据排风设备排出空气的流量,计算排风设备送入回流管道的空气的流量,由于机房的压强保持恒定,因此排风设备送入回流管道的空气的流量即为送风设备送入空气的流量与排风设备排出空气的流量的差值,即Q1-Q2,则送入机房内空气的总流量当总流量值过高时,说明机房压强过大,以及热交换不充分,此时通过告警装置告警提醒机房维护人员进行检修,避免造成由于压强过大或散热不充分导致的损失。
下面以为机房A进行制冷为例,对本发明提供的制冷系统的使用方法进行详细说明,如图5所示,本发明实施例提供了一种制冷系统的使用方法,该制冷系统的结构示意图如图6所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤501,设置第一标准温度值和第二标准温度值,其中,所述第一标准温度值不小于所述第二标准温度值。
第一标准温度值的控制送风设备和排风设备是否需要开启的阈值,第二标准温度值是控制空调是否需要开启的阈值,使第一标准温度值不小于第二标准温度值可以保证排风设备和空调中至少一个为机房提供冷量,例如,第一标准温度值可以设为15℃,第二标准温度值可以设为10℃。
步骤502,设置第三标准温度值。
第三标准温度值用于表征送风设备送入的空气是否与机房内的空气进行了充分的热交换,当排风设备排出空气的温度低于第三标准温度值时,则说明送入的冷空气未与机房的热空气进行充分的热交换,例如,第三标准温度值可以设为15℃。
步骤503,当前仅通过空调为机房A制冷。
步骤504,采集机房A室外空气的第一实时温度值。
步骤505,判断所述第一实时温度值是否小于所述第一标准温度值,如果是,则执行步骤506,否则执行步骤503。
步骤506,判断所述第一实时温度值是否小于所述第二标准温度值,如果是,则执行步骤507,否则执行步骤508。
步骤507,关闭空调,开启送风设备和排风设备,利用送风设备将机房A室外的空气送入室内,并执行步骤514。
当所述第一实时温度值小于所述第二标准温度值时,说明机房A室外的空气温度较低,室外空气的已足够为机房A提供充足的冷量,此时可关闭空调,仅通过送风设备和排风设备为机房A制冷,从而有效节约电能。
步骤508,开启排风设备和送风设备,利用排风设备、送风设备和空调共同为机房A制冷。
当室外的空气介于第一标准温度值和第二标准温度值之间时,例如,室外空气的温度为12℃时,说明室外空气的温度没有低至仅开启送风设备和排风设备即可为机房制冷的程度,此时同时开启送风设备、排风设备和空调,可以使空调利用室外的冷空气的冷量,以达到仅用较少的电能为机房进行快速散热。
步骤509,送风设备通过设置在送风管道入风口的第二风机,将机房A室外的空气送入送风管道。
步骤510,机房A室外的空气经设置在送风管道中的过滤装置过滤后,进入空调的风机。
步骤509和步骤510的具体实施过程如图6所示,通过送风设备601中的第二风机6011将室外的空气送入送风管道6012,经设置在送风管道6012中的过滤装置6013过滤,以滤去空气中的灰尘等杂质,保证空气的洁净度,从而维持机房的洁净度。
步骤511,所述风机将所述机房A室外的空气送入蒸发器。
步骤512,所述蒸发器通过制冷介质吸收所述机房A室外的空气中的热量,并排出降温后的空气至所述风机。
步骤513,所述风机将所述降温后的空气排出至机房A。
步骤511至步骤513的具体实施过程如图6所示,送风设备将室外的冷空气送入空调602的风机6021中,风机6021将室外的冷空气送入蒸发器6022中,蒸发器6022中的制冷介质对所述室外的冷空气进行降温后,再将降温后的空气通过风机6021排出至机房A中,制冷介质从蒸发器6022排出至压缩机6023,再经冷凝器6024和膨胀阀6025之后,再次回到蒸发器6022,从而实现了空调的制冷循环;这使空调对室外的冷空气进行降温,而不直接对室内的热空气降温,空调做功量减少,在空调做功效率一定时,则空调所消耗的电能减少。
步骤514,排风设备以送风设备送入空气的流量,排出机房A室内的空气。
步骤515,采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值。
步骤516,判断所述第二实时温度值是否大于所述第三标准温度值,如果是,则执行步骤514,否则执行步骤517。
步骤517,计算排风设备排出空气的流量,并根据计算结果,减小所述排风设备排出空气的流量,控制排风设备送入回流管道的空气流量。
排风设备排出空气的流量与其温度相关,因此,根据计算公式计算排风设备排出空气的流量,其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量,以送风设备送入空气的流量为标准,使排风设备排出空气的流量与其温度成正比,即排出空气的温度较高时,排风量较大,排出空气的温度较低时,排风量较少,从而使更多的空气回流,以与机房内的空气进行二次热交换;为了便于操作,可控制送风设备以恒定流速往机房内送入空气,这使排风设备排风的流量仅与其温度有关,当排出空气的温度不变时,排风设备即无需调节排出的流量,从而使操作更为简便。
步骤518,空调内的风机混合所述送风设备送入的空气和所述回流管道送入的空气,将混合后的空气送入机房A。
上述步骤中,如图6所示,排风设备603通过回流管道6031将未排出的空气送入空调内的风机6021;当排风设备排出空气的温度较低时,说明送入的冷空气未与室内的热空气进行充分的热交换即被排出,这就造成了冷量的浪费,因此排风设备通过减小排出空气的流量,将部分温度较低的空气通过回流管道送回,当送风设备、排风设备和空调同时开启时,所述混合后的空气通过空调的风机进入蒸发器,经过蒸发器中的冷却介质降温后再排出至机房A中,当仅有送风设备和排风设备开启,而空调关闭时,所述混合后的空气则通过空调内的风机后直接进入机房A中;由此,将未充分进行热交换的空气再次送回,使这些温度较低的空气与机房A内的热空气进行二次热交换,充分利用冷量。
在部署送风设备和排风设备时,可架空地板,将送风管道铺设在地板下,通过地下送风,而回流管道铺设在机房上方,通过吊顶回风的方式,在节省机房空间的同时又能使送入的新风和回流风形成对流,便于混合;排风设备的排风口可设在机房阳面外墙上,同时设有过滤装置,以防止排风设备关闭时,外界杂质通过排风口进入机房。
步骤519,计算送入机房A中空气的总流量值。
由于机房的压强保持恒定,因此排风设备送入回流管道的空气的流量即为送风设备送入空气的流量与排风设备排出空气的流量的差值,因此,可根据计算送入机房A中空气的总流量,其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
步骤520,判断所述总流量值是否大于预设的告警阈值,若大于,则执行步骤521,否则执行步骤519。
步骤521,告警装置进行告警,并结束当前流程。
如图6所示,当总流量值超过告警阈值,说明机房压强过大,这是由于排风设备通过回流管道送入的回风量过大,这也说明热交换不充分,此时通过告警装置604告警提醒机房维护人员进行检修,避免造成由于压强过大或散热不充分导致的损失。
如图6所示,上述步骤中,步骤504-508、步骤515-517、步骤519和步骤520通过控制装置605完成。
上述实施例中,当机房A室外的温度介于第一标准温度值和第二标准温度值之间时,同时开启送风设备、排风设备和空调,使空调对室外温度较低的空气进行降温,而无需直接对室内的热空气进行降温,从而达到节约电能的效果,当室外的温度低于所述第二标准温度值时,说明室外温度足够为机房A提供充足的冷量,此时只利用排风设备和送风设备对机房进行制冷,而使空调关闭,进一步节约电能;检测排风设备排出空气的温度,若排出空气的温度低于第三标准温度值时,说明冷空气未与机房的热空气进行充分的热交换即被排出,此时排风设备减少排出空气的流量,并通过回流管道将未排出的空气与送风设备送入的室外空气混合后,再次送入机房进行二次热交换,以使冷量得到充分利用;根据排出空气的温度控制排风设备送入回流管道的空气的流量,并根据此回流管道空气的流量,计算进入机房A的空气的总流量,当总流量大于告警阈值时,告警装置即进行告警,以提醒机房维护人员进行检修,避免造成由于压强过大或散热不充分导致的损失。
本发明各个实施例至少具有如下有益效果:
1、在本发明实施例中,通过采集第一空间内空气的实时温度值,当所述第一实时温度值不大于所述第一标准温度值时,开启送风设备和排风设备,送风设备将所述第一空间的空气送入第二空间,排风设备将所述第二空间的空气排出;当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,关闭为第二空间制冷的空调;由于送风设备将第一空间内温度较低的空气送入第二空间,同时排风设备将第二空间的热空气排出,不需要空调不间断的运行即可实现为第二空间制冷,从而有效减少机房的耗电量。
2、当所述第一实时温度值大于第二标准温度值,且不大于所述第一标准温度值时,同时开启送风设备、排风设备和空调,送风设备将机房外温度较低的空气送入空调的风机中,空调的风机将此温度较低的空气送入蒸发器,蒸发器中的制冷介质吸收空气中的热量后,再通过风机将降温后的空气排出至机房;由于空调是对温度较低的机房外的空气降温,而不是直接对机房内温度较高的空气进行降温,因此空调耗能较少,从而达到利用较少电能为机房快速降温的效果。
3、当第二实时温度值不大于所述第三标准温度值时,说明送风设备送入的冷空气未与机房内的热空气进行充分的热交换,此时减小排风设备排出空气的流量;并将未排出的空气通过回流管道进入空调内的风机,通过风机与送风设备送入的机房外的冷空气混合,再将混合后的空气送入机房内,让之前未进行充分热交换的空气再次进行热交换,从而使冷量得到充分利用。
4、通过以送风设备送入空气的流量为标准,使排风设备排出空气的流量与其温度成正比,即排出空气的温度较高时,排风量较大,排出空气的温度较低时,排风量较少,从而使更多的空气回流,与机房内的空气进行二次热交换,以使冷量得到充分利用。
5、根据排风设备排出空气的流量,计算排风设备送入回流管道的空气的流量,当总流量值过高时,说明机房压强过大,以及热交换不充分,此时通过告警装置告警提醒机房维护人员进行检修,避免造成由于压强过大或散热不充分导致的损失。
6、通过在送风管道中设置过滤装置,使通过送风装置的风机进入送风管道的空气可以经过滤装置过滤,从而使进入机房的空气能达到机房的洁净度要求,保持机房洁净。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个····.·”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是:以上所述仅为本发明的较佳实施例,仅用于说明本发明的技术方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种制冷系统,其特征在于,包括:控制装置、送风设备、排风设备和空调;其中,
所述控制装置,用于采集第一空间内空气的第一实时温度值,当第一实时温度值不大于预设的第一标准温度值时,控制所述送风设备和所述排风设备开启,当所述第一实时温度值不大于预设的第二标准温度值时,控制所述空调关闭,其中,所述预设的第一标准温度值不小于所述预设的第二标准温度值;
所述送风设备,用于当开启时,将所述第一空间内的空气送入第二空间;
所述排风设备,用于当开启时,排出所述第二空间内的空气;
所述空调,用于当开启时,为所述第二空间制冷;
所述空调,包括:第一风机和蒸发器;其中,
当所述第一实时温度值大于预设的第二标准温度值,且不大于所述预设的第一标准温度值时,
所述送风设备,用于将所述第一空间的空气送入所述第一风机;
所述第一风机,用于将接收到的所述第一空间的空气送入所述蒸发器,并将所述蒸发器排出的降温后的空气排出至所述第二空间;
所述蒸发器,用于通过制冷介质吸收所述第一空间的空气中的热量,排出所述降温后的空气;
进一步包括:回流管道;其中,
所述回流管道的一端与所述排风设备连接,另一端与所述第一风机连接;
所述控制装置,进一步用于采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值,当第二实时温度值不大于预设的第三标准温度值时,控制所述排风设备减小排出空气的流量;
所述排风设备,用于当排出空气的流量减小时,将未排出的第二空间的空气通过所述回流管道送入所述第一风机;
所述第一风机,用于混合所述送风设备送入的空气和所述回流管道送入的空气,并将混合后的混合空气送入所述第二空间;
所述控制装置,进一步用于根据下述第一计算公式,计算所述排风设备排出空气的流量,根据计算结果,控制所述排风设备送入所述回流管道的空气流量;
所述第一计算公式:
其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述预设的第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,进一步包括:告警装置;
所述控制装置,进一步用于根据下述第二计算公式,计算所述第一风机送入所述第二空间空气的总流量,当计算结果大于预设的告警阈值时,控制所述告警装置开启;
所述告警装置,用于在开启时,进行告警;
所述第二计算公式:
其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述预设的第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
3.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述送风设备,包括:第二风机、过滤装置和送风管道,其中,
所述第二风机设置于所述送风管道的入风口,所述过滤装置设置于所述送风管道内任意位置;
所述第二风机,用于将所述第一空间内的空气送入所述送风管道;
所述过滤装置,用于对所述送风管道中的空气进行过滤;
所述送风管道,用于将所述过滤装置过滤后的空气排出至所述第二空间。
4.权利要求1至3任一所述的制冷系统的使用方法,其特征在于,设置第一标准温度值和第二标准温度值,其中,所述预设的第一标准温度值不小于所述预设的第二标准温度值;包括:
采集第一空间内空气的第一实时温度值;
当所述第一实时温度值不大于所述预设的第一标准温度值时,送风设备将所述第一空间内的空气送入第二空间,排风设备排出所述第二空间的空气;
当所述第一实时温度值不大于所述预设的第二标准温度值时,关闭空调。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述送风设备将所述第一空间内的空气送入第二空间,包括:
当所述第一实时温度值大于预设的第二标准温度值,且不大于所述预设的第一标准温度值时,
送风设备将所述第一空间的空气送入空调中的第一风机;
所述第一风机将所述第一空间的空气送入空调中的蒸发器;
并将所述蒸发器排出的降温后的空气排出至所述第二空间;
所述蒸发器通过制冷介质吸收所述第一空间的空气中的热量,通过所述第一风机将所述蒸发器降温后的空气排出至第二空间。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述排风设备排出所述第二空间的空气之后,进一步包括:
采集所述排风设备排出空气的第二实时温度值;
当所述第二实时温度值不大于预设的第三标准温度值时,根据下述第一计算公式,计算所述排风设备排出空气的流量;根据所述计算得到的排出空气的流量,减小所述排风设备排出空气的流量,并控制所述排风设备送入回流管道的空气流量;
所述第一计算公式:
其中,Q2用于表征所述排风设备排出空气的流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述预设的第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的恒定流量;
通过所述第一风机混合所述送风设备送入的空气和回流管道送入的空气,将混合后的空气送入所述第二空间。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
根据下述第二计算公式,计算所述第一风机送入所述第二空间空气的总流量;
当计算结果大于预设的告警阈值时,控制所述告警装置进行告警;
所述第二计算公式:
其中,Q用于表征所述第一风机送入空气的总流量,T2用于表征所述第二实时温度值,T1用于表征所述预设的第三标准温度值,Q1用于表征所述送风设备送入空气的流量。
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