CN107676893A - 一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置，以提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗，解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。空调系统包括第一间壁式换热器、第二间壁式换热器和第三间壁式换热器；压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机、第一间壁式换热器的热侧、流量控制装置和第二间壁式换热器的冷侧；泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器、第一液泵、室内机、第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧；能够被选择开闭的第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，第一冷却水循环回路包括第一间壁式换热器的冷侧，第二冷却水循环回路包括第三间壁式换热器的冷侧。

Description

一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置。

背景技术

信息产业和数字化建设的快速发展，推动了数据机房、通讯基站的数量和建设规模的快速增长。根据统计，机房、基站中空调能耗约占其总能耗的40％～50％，机房、基站的显热负荷比较大，一年四季需要连续制冷运行。因此，如何提高空调的全年能效比，降低空调能耗是目前亟待解决的技术问题。

此外，目前高热密度数据机房散热比较常采用的方案为：将冷水机组制取的冷冻水直接通入设置在数据机柜中的冷却盘管内，通过冷却盘管与空气换热为机房降温。这种方案最大的隐患是冷却盘管一旦漏水，将导致不可估量的损失。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置，以提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗，解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

本发明实施例所提供的空调系统，包括：

第一间壁式换热器、第二间壁式换热器和第三间壁式换热器；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机、第一间壁式换热器的热侧、流量控制装置和第二间壁式换热器的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器、第一液泵、室内机、第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧；

能够被选择开闭的第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，第一冷却水循环回路包括第一间壁式换热器的冷侧，第二冷却水循环回路包括第三间壁式换热器的冷侧。

可选的，所述空调系统包括冷却塔、冷却泵、第一三通阀和第二三通阀，其中：冷却泵进口连接冷却塔出口；

第一三通阀的第一阀口、第二阀口和第三阀口分别对应连接冷却泵出口、第三间壁式换热器的冷侧进口和第二三通阀的第一阀口；

第二三通阀的第一阀口还连接第三间壁式换热器的冷侧出口，第二三通阀的第二阀口和第三阀口分别对应连接第一间壁式换热器的冷侧进口和冷却塔进口；

第一间壁式换热器的冷侧出口连接冷却塔进口。

可选的，所述空调系统包括冷却塔、冷却泵和三通阀，其中：

冷却泵进口连接冷却塔出口；

三通阀的第一阀口、第二阀口和第三阀口分别对应连接冷却泵出口、第一间壁式换热器的冷侧进口和第三间壁式换热器的冷侧进口；

第一间壁式换热器的冷侧出口和第三间壁式换热器的冷侧出口均连接冷却塔进口。

可选的，所述空调系统包括冷却塔、冷却泵、第一二通阀和第二二通阀，其中：

冷却泵进口连接冷却塔出口；

第一二通阀的第一阀口和第二阀口分别对应连接冷却泵出口和第三间壁式换热器的冷侧进口；

第二二通阀的第一阀口和第二阀口分别对应连接冷却泵出口和第一间壁式换热器的冷侧进口；

第三间壁式换热器的冷侧出口和第一间壁式换热器的冷侧出口均连接冷却塔进口。

可选的，所述空调系统包括冷却塔、第一冷却泵和第二冷却泵，其中：

第一冷却泵进口和第二冷却泵进口分别连接冷却塔出口，第一冷却泵出口和第二冷却泵出口分别对应连接第三间壁式换热器的冷侧进口和第一间壁式换热器的冷侧进口；

第三间壁式换热器的冷侧出口和第一间壁式换热器的冷侧出口均连接冷却塔进口。

可选的，所述空调系统包括冷却塔、干冷器、第一冷却泵和第二冷却泵，其中：

冷却塔、第一冷却泵、第一间壁式换热器的冷侧闭环顺序连接形成第一冷却水循环回路；

干冷器、第二冷却泵、第三间壁式换热器的冷侧闭环顺序连接形成第二冷却水循环回路。

较佳的，所述第二冷却水循环回路中的冷却水中添加有防冻剂。

较佳的，所述空调系统还包括第四间壁式换热器，第四间壁式换热器的热侧串接于压缩机循环回路的第一间壁式换热器的热侧出口和流量控制装置进口之间，第四间壁式换热器的冷侧串接于泵循环回路的第一液泵出口和室内机进口之间。

可选的，所述流量控制装置为节流元件。

较佳的，所述压缩机循环回路还包括与压缩机并联的第一单向阀；

所述流量控制装置包括在第一间壁式换热器的热侧出口和第二间壁式换热器的冷侧进口之间顺序串接的第二液泵和节流元件，以及与第二液泵并联的第二单向阀；或者

所述流量控制装置包括在第一间壁式换热器的热侧出口和第二间壁式换热器的冷侧进口之间顺序串接的第二液泵和电磁阀，以及与第二液泵和电磁阀并联的节流元件。

可选的，所述室内机为多个，所述多个室内机并联或串联设置。

优选的，所述空调系统还包括控制器和与控制器连接的用于检测室内外温度信息的温度检测装置；

所述控制器，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

本方案可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。具体的：

当室外温度较高或室内外温差较小时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路，空调系统运行于压缩机模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，制冷剂在第一间壁式换热器的热侧冷凝换热，经过流量控制装置进行节流，然后在第二间壁式换热器的冷侧蒸发换热。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第二间壁式换热器的热侧冷凝换热，在室内机内蒸发换热，然后流经作为通路的第三间壁式换热器的热侧。

当室外温度较低或室内外温差较大时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于自然冷模式。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第三间壁式换热器的热侧冷凝换热后流经作为通路的第二间壁式换热器的热侧，然后在室内机内蒸发换热。

当室外环境处于过渡季节时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于混合模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，同时第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，泵循环回路中的制冷剂先后经过第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧进行冷凝换热，然后在室内机内蒸发换热。

此外，由于进入机房的泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种应用于前述空调系统的运行控制方法，包括：

获取室内外温度信息；

当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

采用上述实施例空调系统的运行控制方法，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种应用于前述空调系统的运行控制装置，包括：

获取单元，用于获取室内外温度信息；

控制单元，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

采用上述实施例空调系统的运行控制装置，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

附图说明

图1为本发明第二实施例空调系统结构示意图；

图2为本发明第三实施例空调系统结构示意图；

图3为本发明第四实施例空调系统结构示意图；

图4为本发明第五实施例空调系统结构示意图；

图5为本发明第六实施例空调系统结构示意图；

图6为本发明第七实施例空调系统结构示意图；

图7为本发明第八实施例空调系统结构示意图；

图8为本发明第九实施例空调系统结构示意图；

图9为本发明第十实施例空调系统结构示意图；

图10为本发明第十二实施例空调系统的运行控制方法流程示意图；

图11为本发明第十三实施例空调系统的运行控制装置结构示意图。

附图标记：

实施例二：101-第一间壁式换热器；102-第二间壁式换热器；103-第三间壁式换热器；104-压缩机；105-流量控制装置；106-储液器；107-第一液泵；108-室内机；109-冷却塔；110-冷却泵；111-第一三通阀；112-第二三通阀。

实施例三：201-第一间壁式换热器；202-第二间壁式换热器；203-第三间壁式换热器；204-压缩机；205-流量控制装置；206-储液器；207-第一液泵；208-室内机；209-冷却塔；210-冷却泵；211-三通阀。

实施例四：301-第一间壁式换热器；302-第二间壁式换热器；303-第三间壁式换热器；304-压缩机；305-流量控制装置；306-储液器；307-第一液泵；308-室内机；309-冷却塔；310-冷却泵；311-第一二通阀；312-第二二通阀。

实施例五：401-第一间壁式换热器；402-第二间壁式换热器；403-第三间壁式换热器；404-压缩机；405-流量控制装置；406-储液器；407-第一液泵；408-室内机；409-冷却塔；411-第一冷却泵；412-第二冷却泵。

实施例六：501-第一间壁式换热器；502-第二间壁式换热器；503-第三间壁式换热器；504-压缩机；505-流量控制装置；506-储液器；507-第一液泵；508-室内机；509-冷却塔；510-干冷器；511-第一冷却泵；512-第二冷却泵。

实施例七：101-第一间壁式换热器；102-第二间壁式换热器；103-第三间壁式换热器；104-压缩机；105-流量控制装置；106-储液器；107-第一液泵；108-室内机；109-冷却塔；110-冷却泵；111-第一三通阀；112-第二三通阀；113-第四间壁式换热器。

实施例八：101-第一间壁式换热器；102-第二间壁式换热器；104-压缩机；105-流量控制装置；114-第一单向阀；1051-第二液泵；1052-节流元件；1053-第二单向阀。

实施例九：101-第一间壁式换热器；102-第二间壁式换热器；104-压缩机；105-流量控制装置；114-第一单向阀；1054-第二液泵；1055-电磁阀；1056-节流元件。

实施例十：101-第一间壁式换热器；102-第二间壁式换热器；103-第三间壁式换热器；104-压缩机；105-流量控制装置；106-储液器；107-第一液泵；108-室内机；109-冷却塔；110-冷却泵；111-第一三通阀；112-第二三通阀。

实施例十二：1301-获取单元；1302-控制单元。

具体实施方式

为提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗，解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性，本发明实施例提供了一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

本发明该实施例所提供的空调系统，包括：

第一间壁式换热器、第二间壁式换热器和第三间壁式换热器；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机、第一间壁式换热器的热侧、流量控制装置和第二间壁式换热器的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器、第一液泵、室内机、第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧；

能够被选择开闭的第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，第一冷却水循环回路包括第一间壁式换热器的冷侧，第二冷却水循环回路包括第三间壁式换热器的冷侧。

本发明上述实施例的方案可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。具体的：

当室外温度较高或室内外温差较小时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路，空调系统运行于压缩机模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，制冷剂在第一间壁式换热器的热侧冷凝换热，经过流量控制装置进行节流，然后在第二间壁式换热器的冷侧蒸发换热。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第二间壁式换热器的热侧冷凝换热，在室内机内蒸发换热，然后流经作为通路的第三间壁式换热器的热侧。

当室外温度较低或室内外温差较大时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于自然冷模式。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第三间壁式换热器的热侧冷凝换热后流经作为通路的第二间壁式换热器的热侧，然后在室内机内蒸发换热。

当室外环境处于过渡季节时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于混合模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，同时第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，泵循环回路中的制冷剂先后经过第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧进行冷凝换热，然后在室内机内蒸发换热。

由于进入机房的泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

第一间壁式换热器、第二间壁式换热器、第三间壁式换热器以及下述实施例中的第四间壁式换热器的具体类型不限，可以是板式换热器、套管式换热器、管壳式换热器等等。

压缩机循环回路和泵循环回路可通入相同或不同的制冷剂。第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路的具体结构形式不限，只要能够根据空调系统的工作模式被选择开闭即可，第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路可以相互独立，也可以部分元件或者管路共用。

以下实施例二至实施例六均为第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路的具体设计实施例。

实施例二

如图1所示，该实施例中，空调系统包括：

第一间壁式换热器101(各实施例中均以C和H分别代表间壁式换热器的冷侧和热侧)、第二间壁式换热器102和第三间壁式换热器103；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机104、第一间壁式换热器101的热侧、流量控制装置105和第二间壁式换热器102的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器106、第一液泵107、室内机108、第三间壁式换热器103的热侧和第二间壁式换热器102的热侧；

冷却塔109、冷却泵110、第一三通阀111和第二三通阀112，其中：

冷却泵110进口连接冷却塔109出口；

第一三通阀111的第一阀口a、第二阀口b和第三阀口c分别对应连接冷却泵110出口、第三间壁式换热器103的冷侧进口和第二三通阀112的第一阀口a；

第二三通阀112的第一阀口a还连接第三间壁式换热器103的冷侧出口，第二三通阀112的第二阀口b和第三阀口c分别对应连接第一间壁式换热器101的冷侧进口和冷却塔109进口；

第一间壁式换热器101的冷侧出口连接冷却塔109进口。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机104、流量控制装置105、第一液泵107、冷却塔109、冷却泵110、第一三通阀111的第一阀口a和第三阀口c、第二三通阀112的第一阀口a和第二阀口b开启，第一三通阀111的第二阀口b和第二三通阀112的第三阀口c关闭。冷却塔109、冷却泵110、第一间壁式换热器101的冷侧形成的第一冷却水循环回路开启工作，冷却水在第一间壁式换热器101的冷侧换热升温，在冷却塔109中冷却。

当空调系统运行于自然冷模式时，第一液泵107、冷却塔109、冷却泵110、第一三通阀111的第一阀口a和第二阀口b、第二三通阀112的第一阀口a和第三阀口c开启，压缩机104、流量控制装置105、第一三通阀111的第三阀口c和第二三通阀112的第二阀口b关闭。冷却塔109、冷却泵110、第三间壁式换热器103的冷侧形成的第二冷却水循环回路开启工作，冷却水在第三间壁式换热器103的冷侧换热升温，在冷却塔109中冷却。

当空调系统运行于混合模式时，压缩机104、流量控制装置105、第一液泵107、冷却塔109、冷却泵110、第一三通阀111的第一阀口a和第二阀口b、第二三通阀112的第一阀口a和第二阀口b开启，第一三通阀111的第三阀口c和第二三通阀112的第三阀口c关闭。此时，第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路均处于冷却塔109、冷却泵110、第三间壁式换热器103的冷侧和第一间壁式换热器101的冷侧所形成的循环回路中，第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路均开启工作，冷却水先后经过第三间壁式换热器103的冷侧和第一间壁式换热器101的冷侧换热升温，然后在冷却塔109中冷却。可以通过控制第一三通阀111和第二三通阀112各阀口的开度，使冷却水优先流过第三间壁式换热器103的冷侧为系统提供冷量，不足部分由第一冷却水循环回路和压缩机循环回路补充。

采用本发明实施例二的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。压缩机循环回路和泵循环回路中制冷剂的具体类型不限，例如可以为R22、R410A、R407C、R744、R134a、R1234yf、R290和R600a，等等。

实施例三

如图2所示，该实施例中，空调系统包括：

第一间壁式换热器201、第二间壁式换热器202和第三间壁式换热器203；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机204、第一间壁式换热器201的热侧、流量控制装置205和第二间壁式换热器202的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器206、第一液泵207、室内机208、第三间壁式换热器203的热侧和第二间壁式换热器202的热侧；

冷却塔209、冷却泵210和三通阀211，其中：

冷却泵210进口连接冷却塔209出口；

三通阀211的第一阀口a、第二阀口b和第三阀口c分别对应连接冷却泵210出口、第一间壁式换热器201的冷侧进口和第三间壁式换热器203的冷侧进口；

第一间壁式换热器201的冷侧出口和第三间壁式换热器203的冷侧出口均连接冷却塔209进口。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机204、流量控制装置205、第一液泵207、冷却塔209、冷却泵210、三通阀211的第一阀口a和第二阀口b开启，第三阀口c关闭。冷却塔209、冷却泵210、第一间壁式换热器201的冷侧形成的第一冷却水循环回路开启工作，冷却水在第一间壁式换热器201的冷侧换热升温，在冷却塔209中冷却。

当空调系统运行于自然冷模式时，第一液泵207、冷却塔209、冷却泵210、三通阀211的第一阀口a和第三阀口c开启，压缩机204、流量控制装置205、三通阀211的第二阀口b关闭。冷却塔209、冷却泵210、第三间壁式换热器203的冷侧形成的第二冷却水循环回路开启工作，冷却水在第三间壁式换热器203的冷侧换热升温，在冷却塔209中冷却。

当空调系统运行于混合模式时，压缩机204、流量控制装置205、第一液泵207、冷却塔209、冷却泵210、三通阀211的第一阀口a、第二阀口b和第三阀口c均开启。冷却塔209、冷却泵210、第一间壁式换热器201的冷侧形成的第一冷却水循环回路，以及冷却塔209、冷却泵210、第三间壁式换热器203的冷侧形成的第二冷却水循环回路均开启工作。冷却水经三通阀211分流后分别流过第三间壁式换热器203的冷侧和第一间壁式换热器201的冷侧换热升温，然后在冷却塔209中冷却。可以通过控制三通阀211各阀口的开度，使冷却水优先流过第三间壁式换热器203的冷侧为系统提供冷量，不足部分由第一冷却水循环回路和压缩机循环回路补充。

采用本发明实施例三的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例四

如图3所示，该实施例中，空调系统包括：

第一间壁式换热器301、第二间壁式换热器302和第三间壁式换热器303；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机304、第一间壁式换热器301的热侧、流量控制装置305和第二间壁式换热器302的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器306、第一液泵307、室内机308、第三间壁式换热器303的热侧和第二间壁式换热器302的热侧；

冷却塔309、冷却泵310、第一二通阀311和第二二通阀312，其中：

冷却泵310进口连接冷却塔309出口；

第一二通阀311的第一阀口a和第二阀口b分别对应连接冷却泵310出口和第三间壁式换热器303的冷侧进口；

第二二通阀312的第一阀口a和第二阀口b分别对应连接冷却泵310出口和第一间壁式换热器301的冷侧进口；

第三间壁式换热器303的冷侧出口和第一间壁式换热器301的冷侧出口均连接冷却塔309进口。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机304、流量控制装置305、第一液泵307、冷却塔309、冷却泵310、第二二通阀312开启，第一二通阀311关闭。冷却塔309、冷却泵310、第一间壁式换热器301的冷侧形成的第一冷却水循环回路开启工作，冷却水在第一间壁式换热器301的冷侧换热升温，在冷却塔309中冷却。

当空调系统运行于自然冷模式时，第一液泵307、冷却塔309、冷却泵310、第一二通阀311开启，压缩机304、流量控制装置305、第二二通阀312关闭。冷却塔309、冷却泵310、第三间壁式换热器303的冷侧形成的第二冷却水循环回路开启工作，冷却水在第三间壁式换热器303的冷侧换热升温，在冷却塔309中冷却。

当空调系统运行于混合模式时，压缩机304、流量控制装置305、第一液泵307、冷却塔309、冷却泵310、第一二通阀311和第二二通阀312均开启。冷却塔309、冷却泵310、第一间壁式换热器301的冷侧形成的第一冷却水循环回路，以及冷却塔309、冷却泵310、第三间壁式换热器303的冷侧形成的第二冷却水循环回路均开启工作。冷却水分流并进行流量控制后分别流过第三间壁式换热器303的冷侧和第一间壁式换热器301的冷侧换热升温，然后在冷却塔309中冷却。可以通过控制第一二通阀311和第二二通阀312的开度，使冷却水优先流过第三间壁式换热器303的冷侧为系统提供冷量，不足部分由第一冷却水循环回路和压缩机循环回路补充。

采用本发明实施例四的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例五

如图4所示，该实施例中，空调系统包括：

第一间壁式换热器401、第二间壁式换热器402和第三间壁式换热器403；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机404、第一间壁式换热器401的热侧、流量控制装置405和第二间壁式换热器402的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器406、第一液泵407、室内机408、第三间壁式换热器403的热侧和第二间壁式换热器402的热侧；

冷却塔409、第一冷却泵411和第二冷却泵412，其中：

第一冷却泵411进口和第二冷却泵412进口分别连接冷却塔409出口，第一冷却泵411出口和第二冷却泵412出口分别对应连接第三间壁式换热器403的冷侧进口和第一间壁式换热器401的冷侧进口；

第三间壁式换热器403的冷侧出口和第一间壁式换热器401的冷侧出口均连接冷却塔409进口。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机404、流量控制装置405、第一液泵407、冷却塔409、第二冷却泵412开启，第一冷却泵411关闭。冷却塔409、第二冷却泵412、第一间壁式换热器401的冷侧形成的第一冷却水循环回路开启工作，冷却水在第一间壁式换热器401的冷侧换热升温，在冷却塔409中冷却。

当空调系统运行于自然冷模式时，第一液泵407、冷却塔409、第一冷却泵411开启，压缩机404、流量控制装置405、第二冷却泵412关闭。冷却塔409、第一冷却泵411、第三间壁式换热器403的冷侧形成的第二冷却水循环回路开启工作，冷却水在第三间壁式换热器403的冷侧换热升温，在冷却塔409中冷却。

当空调系统运行于混合模式时，压缩机404、流量控制装置405、第一液泵407、冷却塔409、第一冷却泵411、第二冷却泵412均开启。冷却塔409、第二冷却泵412、第一间壁式换热器401的冷侧形成的第一冷却水循环回路，以及冷却塔409、第一冷却泵411、第三间壁式换热器403的冷侧形成的第二冷却水循环回路均开启工作。冷却水分流并进行流量控制后分别流过第三间壁式换热器403的冷侧和第一间壁式换热器401的冷侧换热升温，然后在冷却塔409中冷却。可以通过控制第一冷却泵411和第二冷却泵412的流量，使冷却水优先流过第三间壁式换热器403的冷侧为系统提供冷量，不足部分由第一冷却水循环回路和压缩机循环回路补充。

采用本发明实施例五的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例六

如图5所示，该实施例中，空调系统包括：

第一间壁式换热器501、第二间壁式换热器502和第三间壁式换热器503；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机504、第一间壁式换热器501的热侧、流量控制装置505和第二间壁式换热器502的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器506、第一液泵507、室内机508、第三间壁式换热器503的热侧和第二间壁式换热器502的热侧；

冷却塔509、干冷器510、第一冷却泵511和第二冷却泵512，其中：

冷却塔509、第一冷却泵511、第一间壁式换热器501的冷侧闭环顺序连接形成第一冷却水循环回路；

干冷器510、第二冷却泵512、第三间壁式换热器503的冷侧闭环顺序连接形成第二冷却水循环回路。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机504、流量控制装置505、第一液泵507、冷却塔509、第一冷却泵511开启，干冷器510和第二冷却泵512关闭。第一冷却水循环回路开启工作，冷却水在第一间壁式换热器501的冷侧换热升温，在冷却塔509中冷却。

当空调系统运行于自然冷模式时，第一液泵507、干冷器510、第二冷却泵512开启，压缩机504、流量控制装置505、冷却塔509和第一冷却泵511关闭。第二冷却水循环回路开启工作，冷却水在第三间壁式换热器503的冷侧换热升温，在冷却塔509中冷却。

当空调系统运行于混合模式时，压缩机504、流量控制装置505、第一液泵511、冷却塔509、干冷器510、第一冷却泵511、第二冷却泵512均开启。第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路均开启工作。可以通过控制第一冷却泵511和第二冷却泵512的流量，优先使用第二冷却水循环回路为系统提供冷量，不足部分由第一冷却水循环回路和压缩机循环回路补充。

采用本发明实施例六的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

优选的，第二冷却水循环回路中的冷却水中添加有防冻剂，例如乙二醇。这样，当室外气温较低时，可以防止管路冻裂，从而进一步提升系统的工作可靠性。

实施例七

如图6所示，该实施例在图1所示结构上做了进一步改进：

空调系统还包括第四间壁式换热器113，第四间壁式换热器113的冷侧串接于压缩机循环回路的第一间壁式换热器101的热侧出口和流量控制装置105进口之间，第四间壁式换热器113的冷侧串接于泵循环回路的第一液泵107出口和室内机108进口之间。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机循环回路中温度较高的液态制冷剂与泵循环回路中温度较低的液态制冷剂经过第四间壁式换热器113换热，压缩机循环回路可以获得较大的过冷度，泵循环回路在第一液泵后的有害过冷度也得以降低，从而能够进一步提高空调系统的能效。

采用本发明实施例七的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例八

在图1至图6所示的实施例中，流量控制装置具体为节流元件，节流元件的具体类型不限，例如可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管等等。。

如图7所示，该实施例相比图1所示结构，做了更优的改进，具体为：

压缩机循环回路还包括与压缩机104并联的第一单向阀114；

流量控制装置105包括在第一间壁式换热器101的热侧出口和第二间壁式换热器102的冷侧进口之间顺序串接的第二液泵1051和节流元件1052，以及与第二液泵1051并联的第二单向阀1053。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机循环回路中，压缩机104开启，第二液泵1051关闭，从压缩机104流出的制冷剂依次经过第一间壁式换热器101的热侧、第二单向阀1053、节流元件1052和第二间壁式换热器102的冷侧，然后回到压缩机104。

当空调系统运行于自然冷模式时，将第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路均开启。压缩机循环回路中，压缩机104关闭，第二液泵1051开启，从第二液泵1051流出的制冷剂依次经过节流元件1052、第二间壁式换热器102的冷侧、第一单向阀114和第一间壁式换热器101的热侧，然后回到第二液泵115。制冷剂在第一间壁式换热器101的热侧冷凝换热，流经第二液泵1051和节流元件1052后在第二间壁式换热器102的冷侧蒸发换热。

相比前述实施例，在自然冷模式下，泵循环回路中从室内机流出的制冷剂可以先后经过第三间壁式换热器103的热侧和第二间壁式换热器102的热侧冷凝换热，因此，可以进一步提高空调系统的能效。

采用本发明实施例八的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例九

如图8所示，该实施例相比图1所示结构，做了更优的改进，具体为：

压缩机循环回路还包括与压缩机104并联的第一单向阀114；

流量控制装置105包括在第一间壁式换热器101的热侧出口和第二间壁式换热器102的冷侧进口之间顺序串接的第二液泵1054和电磁阀1055，以及与第二液泵1054和电磁阀1055并联的节流元件1056。

当空调系统运行于压缩机模式时，压缩机循环回路中，压缩机104开启，第二液泵1054关闭，从压缩机104流出的制冷剂依次经过第一间壁式换热器101的热侧、节流元件1056和第二间壁式换热器102的冷侧，然后回到压缩机104。

当空调系统运行于自然冷模式时，将第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路均开启。压缩机循环回路中，压缩机104关闭，第二液泵1054和电磁阀1055开启，从第二液泵1054流出的制冷剂依次经过电磁阀1055、第二间壁式换热器102的冷侧、第一单向阀114和第一间壁式换热器101的热侧，然后回到第二液泵1054。

与实施例八同理，在自然冷模式下，泵循环回路中从室内机流出的制冷剂可以先后经过第三间壁式换热器103的热侧和第二间壁式换热器102的热侧冷凝换热，因此，可以进一步提高空调系统的能效。

采用本发明实施例九的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例十

在本发明实施例中，室内机置于需要降温的机房内，一般包括换热盘管、风机、加热加湿装置等部件。低温制冷剂液体在液泵的驱动下进入室内机的盘管，在盘管内蒸发吸热，与室内热空气进行热换热，风机将冷却后的空气送入机房内，从而降低机房温度。室内机的具体数量不限。

如图1～图8所示，这些实施例中，室内机为多个，并且并联设置。

如图9所示，在该实施例中，室内机108为多个，并且串联设置。

值得一提的是，多个室内机也可以采用其它连接方式，例如，部分并联后再与其它室内机串联，等等，本发明实施例不做具体限定。

采用本发明实施例十的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

实施例十一

该实施例中，空调系统还包括控制器和与控制器连接的用于检测室内外温度信息的温度检测装置，其中：

控制器，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；

及当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；

及当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

采用本发明实施例十的技术方案，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

此外，由于泵循环回路为独立的循环回路，使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷，因此，可以解决空调系统的室内漏水问题，提升空调系统的工作可靠性。

并且，采用该优选实施例方案，空调系统可以根据室内外温度情况自动进行逻辑判断，从而切换到合适的工作模式，智能化程度较高，特别适用于大型多联空调系统，以进一步提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

实施例十二

如图10所示，基于与前述实施例相同的发明构思，该实施例提供一种应用于前述空调系统的运行控制方法，包括：

步骤S1201、获取室内外温度信息；

步骤S1202、当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；

步骤S1203、当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；

步骤S1204、当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路，空调系统运行于压缩机模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，制冷剂在第一间壁式换热器的热侧冷凝换热，经过流量控制装置进行节流，然后在第二间壁式换热器的冷侧蒸发换热。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第二间壁式换热器的热侧冷凝换热，在室内机内蒸发换热，然后流经作为通路的第三间壁式换热器的热侧。

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于自然冷模式。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第三间壁式换热器的热侧冷凝换热后流经作为通路的第二间壁式换热器的热侧，然后在室内机内蒸发换热。

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于混合模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，同时第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，泵循环回路中的制冷剂先后经过第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧进行冷凝换热，然后在室内机内蒸发换热。

采用上述实施例空调系统的运行控制方法，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

实施例十三

如图11所示，基于与前述实施例相同的发明构思，该实施例提供一种应用于前述空调系统的运行控制装置，包括：

获取单元1301，用于获取室内外温度信息；

控制单元1302，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路，空调系统运行于压缩机模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，制冷剂在第一间壁式换热器的热侧冷凝换热，经过流量控制装置进行节流，然后在第二间壁式换热器的冷侧蒸发换热。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第二间壁式换热器的热侧冷凝换热，在室内机内蒸发换热，然后流经作为通路的第三间壁式换热器的热侧。

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于自然冷模式。第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，制冷剂在第三间壁式换热器的热侧冷凝换热后流经作为通路的第二间壁式换热器的热侧，然后在室内机内蒸发换热。

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，空调系统运行于混合模式。压缩机驱动制冷剂在压缩机循环回路中流动，同时第一液泵驱动制冷剂在泵循环回路中流动，泵循环回路中的制冷剂先后经过第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧进行冷凝换热，然后在室内机内蒸发换热。

采用上述实施例空调系统的运行控制装置，可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调系统的全年能效比，降低空调系统的能耗。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：

第一间壁式换热器、第二间壁式换热器和第三间壁式换热器；

压缩机循环回路，包括闭环顺序连接的压缩机、第一间壁式换热器的热侧、流量控制装置和第二间壁式换热器的冷侧；

泵循环回路，包括闭环顺序连接的储液器、第一液泵、室内机、第三间壁式换热器的热侧和第二间壁式换热器的热侧；

能够被选择开闭的第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路，第一冷却水循环回路包括第一间壁式换热器的冷侧，第二冷却水循环回路包括第三间壁式换热器的冷侧。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括冷却塔、冷却泵、第一三通阀和第二三通阀，其中：

冷却泵进口连接冷却塔出口；

第一三通阀的第一阀口、第二阀口和第三阀口分别对应连接冷却泵出口、第三间壁式换热器的冷侧进口和第二三通阀的第一阀口；

第二三通阀的第一阀口还连接第三间壁式换热器的冷侧出口，第二三通阀的第二阀口和第三阀口分别对应连接第一间壁式换热器的冷侧进口和冷却塔进口；

第一间壁式换热器的冷侧出口连接冷却塔进口。

3.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括冷却塔、冷却泵和三通阀，其中：

冷却泵进口连接冷却塔出口；

三通阀的第一阀口、第二阀口和第三阀口分别对应连接冷却泵出口、第一间壁式换热器的冷侧进口和第三间壁式换热器的冷侧进口；

第一间壁式换热器的冷侧出口和第三间壁式换热器的冷侧出口均连接冷却塔进口。

4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括冷却塔、冷却泵、第一二通阀和第二二通阀，其中：

冷却泵进口连接冷却塔出口；

第一二通阀的第一阀口和第二阀口分别对应连接冷却泵出口和第三间壁式换热器的冷侧进口；

第二二通阀的第一阀口和第二阀口分别对应连接冷却泵出口和第一间壁式换热器的冷侧进口；

第三间壁式换热器的冷侧出口和第一间壁式换热器的冷侧出口均连接冷却塔进口。

5.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括冷却塔、第一冷却泵和第二冷却泵，其中：

第一冷却泵进口和第二冷却泵进口分别连接冷却塔出口，第一冷却泵出口和第二冷却泵出口分别对应连接第三间壁式换热器的冷侧进口和第一间壁式换热器的冷侧进口；

第三间壁式换热器的冷侧出口和第一间壁式换热器的冷侧出口均连接冷却塔进口。

6.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括冷却塔、干冷器、第一冷却泵和第二冷却泵，其中：

冷却塔、第一冷却泵、第一间壁式换热器的冷侧闭环顺序连接形成第一冷却水循环回路；

干冷器、第二冷却泵、第三间壁式换热器的冷侧闭环顺序连接形成第二冷却水循环回路。

7.如权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述第二冷却水循环回路中的冷却水中添加有防冻剂。

8.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第四间壁式换热器，第四间壁式换热器的热侧串接于压缩机循环回路的第一间壁式换热器的热侧出口和流量控制装置进口之间，第四间壁式换热器的冷侧串接于泵循环回路的第一液泵出口和室内机进口之间。

9.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述流量控制装置为节流元件。

10.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机循环回路还包括与压缩机并联的第一单向阀；

所述流量控制装置包括在第一间壁式换热器的热侧出口和第二间壁式换热器的冷侧进口之间顺序串接的第二液泵和节流元件，以及与第二液泵并联的第二单向阀；或者

所述流量控制装置包括在第一间壁式换热器的热侧出口和第二间壁式换热器的冷侧进口之间顺序串接的第二液泵和电磁阀，以及与第二液泵和电磁阀并联的节流元件。

11.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室内机为多个，所述多个室内机并联或串联设置。

12.如权利要求1～11任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括控制器和与控制器连接的用于检测室内外温度信息的温度检测装置；

所述控制器，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

13.一种应用于权利要求1所述空调系统的运行控制方法，其特征在于，包括：

获取室内外温度信息；

当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。

14.一种应用于权利要求1所述空调系统的运行控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取室内外温度信息；

控制单元，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路和第一冷却水循环回路；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，开启泵循环回路和第二冷却水循环回路；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，开启压缩机循环回路、泵循环回路、第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路。