CN107940698A - 集成式冷站空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成式冷站空调系统及其控制方法，以至少解决相关技术中由于环境温度较低导致电气设备产生凝露的技术问题。公开的集成式冷站空调系统包括：冷却侧出水管、冷却侧回水管、冷冻侧出水管、冷冻侧回水管、风机盘管机组以及换热器；冷却侧出水管与换热器的第一输入端相连，冷却侧回水管与换热器的第一输出端相连，换热器的第二输入端与冷冻侧出水管相连，换热器的第二输出端与风机盘管机组的输入端相连，风机盘管机组的输出端与冷冻侧回水管相连。本发明避免了电气设备凝露的问题，提高了集成式冷站空调系统的稳定性。

Description

集成式冷站空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种集成式冷站空调系统及其控制方法。

背景技术

集装箱式集成冷冻站是一种高度集成化的制冷机房系统，一般包括制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵、群控柜、水处理装置、定压补水装置、调节阀门、管路件、冷却塔、压力表、温度传感器、集装箱等设备与装置。它与空调系统连接后可直接为空调供应冷水，并提供空调系统所需的扬程。冷冻站内部放置了大量的设备，结构紧凑且空间狭小，机器运转时会产生大量的热，尤其是冷水机组。在冬季时，室内温度过低会使电气设备产生凝露，影响电气设备的正常运行，甚至导致电气设备短路等故障。

发明内容

本发明提供了一种集成式冷站空调系统及其控制方法，以至少解决相关技术中由于环境温度较低导致电气设备产生凝露的问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种集成式冷站空调系统，包括：冷却侧出水管、冷却侧回水管、冷冻侧出水管、冷冻侧回水管、风机盘管机组以及换热器；所述冷却侧出水管与所述换热器的第一输入端相连，所述冷却侧回水管与所述换热器的第一输出端相连，所述换热器的第二输入端与所述冷冻侧出水管相连，所述换热器的第二输出端与所述风机盘管机组的输入端相连，所述风机盘管机组的输出端与所述冷冻侧回水管相连。

可选地，所述系统还包括：设置于所述冷却侧出水管与所述换热器之间的第一调节阀，以及设置于所述冷冻侧出水管与所述换热器之间的第二调节阀。

可选地，所述系统还包括：温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测室内的环境温度和湿度。

可选地，所述系统还包括：控制器，所述控制器与所述第一调节阀、所述第二调节阀以及所述温湿度传感器相连。

可选地，所述控制器用于：根据所述温湿度传感器检测到的温度以及湿度计算所述空调系统的露点温度；根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度的差值控制所述第一调节阀以及所述第二调节阀的开度。

可选地，所述控制器还用于：若获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值小于第一预设值，则控制所述第一调节阀关闭，控制所述第二调节阀开启。

可选地，所述控制器还用于：在获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值大于所述第一预设值且所述环境温度高于所述空调系统的设定温度的情况下，如果所述环境温度与所述空调系统的设定温度的差值大于第二预设值，则控制所述第一调节阀减小开度，控制所述第二调节阀增大开度，如果所述环境温度与所述设定温度的差值小于所述第二预设值，控制所述第一调节阀增大开度，控制所述第二调节阀减小开度；如果所述环境温度与所述设定温度二者之间的差值的绝对值小于等于所述第二预设值，则保持所述第一调节阀以及所述第二调节阀的开度不变。

根据本公开的第二个方面，提供了一种空调系统控制方法，应用于本公开第一个方面所述空调系统，所述方法包括：获取室内的环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度；根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度的差值控制进入所述风机盘管机组的水量。

可选地，所述根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度控制进入所述风机盘管机组的水量，包括：若获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值小于第一预设值，则所述第一调节阀关闭，控制所述第二调节阀开启。

可选地，所述根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度的差值控制进入所述风机盘管机组的水量，包括：在获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值大于所述第一预设值且所述环境温度高于所述空调系统的设定温度的情况下，如果所述环境温度所述与空调系统的设定温度的差值大于第二预设值，则控制所述第一调节阀减小开度，控制所述第二调节阀增大开度，如果所述环境温度与所述设定温度的差值小于所述第二预设值，控制所述第一调节阀增大开度，控制所述第二调节阀减小开度；如果所述环境温度与所述空调系统的设定温度的差值的绝对值小于等于所述第二预设值，则保持所述第一调节阀以及所述第二调节阀的开度不变。

本申请实施例提供的方案，通过对温湿度的监测，控制进入风机盘管机组的水量，从而实现将室内温度、湿度维持在一个恒定范围内，避免室内电气设备产生凝露，使得室内电气设备能够稳定可靠地运行。

附图说明

图1是本申请实施例1的一种集成式冷站空调系统的示意图；

图2是本申请实施例1的另一种集成式冷站空调系统的示意图；

图3是本申请实施例2的一种集成式冷站空调系统控制方法的流程图；

图4是本申请实施例2的另一种集成式冷站空调系统控制方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

本实施例提供了一种集成式冷站空调系统，图1是该空调系统的示意图，如图1所示，该空调系统包括如下组成部分：

冷却侧出水管11、冷却侧回水管12、冷冻侧出水管13、冷冻侧回水管14、风机盘管机组15以及换热器16；

冷却侧出水管11与换热器16的第一输入端相连，冷却侧回水管12与换热器16的第一输出端相连，换热器16的第二输入端与冷冻侧出水管13相连，换热器16的第二输出端与风机盘管机组15的输入端相连，风机盘管机组15的输出端与冷冻侧回水管14相连。

如图1所示，本实施例的空调系统还包括：设置于冷却侧出水管与换热器之间的第一调节阀17，以及设置于冷冻侧出水管与换热器之间的第二调节阀18。

如图1所示，本实施例的空调系统还可以包括：温湿度传感器，该温湿度传感器用于检测室内的环境温度和湿度。

进一步的，本实施例的空调系统还可以包括控制器，该控制器与第一调节阀、第二调节阀相连以及温湿度传感器相连，用于根据温湿度传感器检测到的温度以及湿度计算空调系统的露点温度；据获取到的室内环境温度、空调系统的露点温度以及空调系统的设定温度的差值控制第一调节阀以及第二调节阀的开度。

为了通过对空调系统的精确控制，避免电气设备产生凝露，本实施例的控制控制器进一步还用于：在获取到的环境温度与空调系统的露点温度的差值小于第一预设值的情况下控制第一调节阀关闭，控制第二调节阀开启，降低风机盘管机组的进水温度。

更进一步的，本实施例中的控制器还用于：在获取到的环境温度与空调系统的露点温度的差值大于第一预设值且环境温度高于空调系统的设定温度的情况下，如果环境温度与空调系统的设定温度的差值大于第二预设值，则控制第一调节阀减小开度，控制第二调节阀增大开度，如果环境温度与设定温度的差值小于第二预设值，控制第一调节阀增大开度，控制第二调节阀减小开度；如果环境温度与空调系统的设定温度之间的差值的绝对值小于等于第二预设值，则保持第一调节阀以及第二调节阀的开度不变。

图2示出了将本实施例的空调系统应用于集装箱式集成冷冻站的示意图，如图2所示，集装箱式集成冷冻站包括冷水机组21、冷却水泵机组22、电动调节阀23、板式换热器24、风机盘管机组25、冷冻水泵机组26、温湿度传感器27、控制柜28、集装箱29以及各种管道线路及传感器等设备。

如图2所示，冷冻站内部设有温湿度传感器27，与机房控制柜28相连。根据温湿度传感器检测到的当前温度以及湿度，通过查焓湿图表可以得出空气露点温度、机器露点温度(相当于上述空调系统露点温度)为空气露点温度的90﹪-95﹪。在冷冻侧和冷却侧的出水侧各设置一个电动调节阀23，与机房控制柜28相连。控制柜28中的控制器根据房间设定温度调整电动调节阀23的开度进而控制进入盘管25的水量。其中，冷冻侧出水温度为一般7℃，冷却侧出水一般为30℃，二者通过板式换热器24进行热交换达到进水温度，进水温度基于控制器中的控制算法达到设定的机房温度。例如，夏季室内的空气通过冷却减湿到达送风状态点，冬季室内的空气经过加热至送风状态点，设置的送风状态点位于机器露点温度之上，以保证机器不产生凝露。

本实施例的空调系统，在系统的主管道上引出一路支管与风机盘管机组连接，能够有效利用系统内部冷冻侧和冷却侧的进出水；冷冻水、冷却水之间采用板式换热器进行冷热交换，使得冷冻侧以及冷却侧的水不直接接触，避免混水影响风机盘管机组的水质；此外，冷冻侧和冷却侧的出水侧各设置一个电动调节阀，冷站内部设有温湿度传感器，可以根据冷站内部温度与设定温度调整电动调节阀的开度，从而调节进入风管的水量，进而控制室内的温度，使设定的送风温度高于露点温度即可保证机器不产生凝露，使其得以稳定运行。

实施例2

本实施例提供了一种空调系统控制方法，该方法可以用于控制本申请前述实施例的集成式冷站空调系统，图3是该方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

步骤301：获取室内的环境温度、空调系统的露点温度以及空调系统的设定温度；

步骤302：根据获取到的环境温度、空调系统的露点温度以及空调系统的设定温度的差值控制进入风机盘管机组的水量。

其中，根据获取到的环境温度、空调系统的露点温度以及空调系统的设定温度控制进入风机盘管机组的水量的步骤可以包括：若获取到的环境温度与空调系统的露点温度的差值小于第一预设值，则第一调节阀关闭，控制第二调节阀开启。

其中，根据获取到的环境温度、空调系统的露点温度以及空调系统的设定温度的差值控制进入风机盘管机组的水量的步骤可以包括：在获取到的环境温度与空调系统的露点温度的差值大于第一预设值且环境温度高于空调系统的设定温度的情况下，如果环境温度与空调系统的设定温度的差值大于第二预设值，则控制第一调节阀减小开度，控制第二调节阀增大开度，如果环境温度与设定温度的差值小于第二预设值，控制第一调节阀增大开度，控制第二调节阀减小开度；如果环境温度与空调系统的设定温度之间的差值的绝对值小于等于第二预设值，则保持第一调节阀以及第二调节阀的开度不变。

图4示出了本实施例的另一种空调系统控制方法的流程图，如图4所示，该方法包括：

机房设定温度Tset(相当于上述空调系统的设定温度)，由温湿度传感器检测到房间温度T(相当于上述环境温度)、房间湿度d，根据房间温度T以及房间湿度d计算得出机器露点温度Ts(相当于上述空调系统的露点温度)。若房间温度减去机器露点温度得到的差值小于某一设定温差δt1(例如3℃)，则认为室内空气湿度太大，为避免冷站内部电气元器件受潮发生故障，应降低风机盘管机组的进水温度，以进行除湿。这时应将冷却侧电动调节阀F1完全关闭，冷冻侧电动调节阀F2全开；持续监测室内温度以及湿度；若房间温度-机器露点温度得到的差值高于设定温差δt1，则比较机房设定温度Tset和房间温度T，如果T-Tset>δt2，其中，δt2为设定温差值，可以根据室内空气调节精确度的要求来设置，例如，δt2＝2℃。则增大冷冻水侧电动调节阀F2的开度，减小冷却水侧电动调节阀F1的开度。反之，若T-Tset<δt2则增大冷却水侧电动调节阀F1的开度，减小冷冻水侧电动调节阀F2的开度；若丨T-Tset丨≤δt2，保持电动调节阀F1以及F2开度不变。

本实施例的空调系统控制方法通过对室内温度的监测及时调节风机盘管机组供水的电动调节阀，以控制进入风机盘管机组的水量，从而实现将室内温度、湿度维持在一个恒定范围内，避免室内电气设备产生凝露，使得室内电气设备能够稳定可靠地运行；通过冷冻侧、冷却侧的水-空气换热实现室内的空气调节，充分利用冷站空间和循环水，保证机器的正常运行。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种集成式冷站空调系统，其特征在于，包括：

冷却侧出水管、冷却侧回水管、冷冻侧出水管、冷冻侧回水管、风机盘管机组以及换热器；

所述冷却侧出水管与所述换热器的第一输入端相连，所述冷却侧回水管与所述换热器的第一输出端相连，所述换热器的第二输入端与所述冷冻侧出水管相连，所述换热器的第二输出端与所述风机盘管机组的输入端相连，所述风机盘管机组的输出端与所述冷冻侧回水管相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

设置于所述冷却侧出水管与所述换热器之间的第一调节阀，以及设置于所述冷冻侧出水管与所述换热器之间的第二调节阀。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测室内的环境温度和湿度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

控制器，所述控制器与所述第一调节阀、所述第二调节阀以及所述温湿度传感器相连。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器用于：

根据所述环境温度以及湿度计算所述空调系统的露点温度；

根据所述环境温度、所述露点温度以及所述空调系统的设定温度的差值控制所述第一调节阀以及所述第二调节阀的开度。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：

若获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值小于第一预设值，则控制所述第一调节阀关闭，控制所述第二调节阀开启。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制器还用于：

在获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值大于所述第一预设值且所述环境温度高于所述空调系统的设定温度的情况下，如果所述环境温度与所述空调系统的设定温度的差值大于第二预设值，则控制所述第一调节阀减小开度，控制所述第二调节阀增大开度，如果所述环境温度与所述设定温度的差值小于所述第二预设值，控制所述第一调节阀增大开度，控制所述第二调节阀减小开度；

如果所述环境温度与所述设定温度二者之间的差值的绝对值小于等于所述第二预设值，则保持所述第一调节阀以及所述第二调节阀的开度不变。

8.一种空调系统控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任意一项所述的空调系统，所述方法包括：

获取室内的环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度；

根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度的差值控制进入所述风机盘管机组的水量。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度控制进入所述风机盘管机组的水量，包括：

若获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值小于第一预设值，则所述第一调节阀关闭，控制所述第二调节阀开启。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述环境温度、所述空调系统的露点温度以及所述空调系统的设定温度的差值控制进入所述风机盘管机组的水量，包括：

在获取到的所述环境温度与所述空调系统的露点温度的差值大于所述第一预设值且所述环境温度高于所述空调系统的设定温度的情况下，如果所述环境温度所述与空调系统的设定温度的差值大于第二预设值，则控制所述第一调节阀减小开度，控制所述第二调节阀增大开度，如果所述环境温度与所述设定温度的差值小于所述第二预设值，控制所述第一调节阀增大开度，控制所述第二调节阀减小开度；

如果所述环境温度与所述空调系统的设定温度之间的差值的绝对值小于等于所述第二预设值，则保持所述第一调节阀以及所述第二调节阀的开度不变。