CN109028391B - 空调设备和空调设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调设备和一种空调设备的控制方法，空调设备包括压缩机、间接换热芯体及喷淋组件，还包括：壳体，壳体上设置有进风口、回风口、送风口、排风口，压缩机、间接换热芯体及喷淋组件均设置于壳体内；新风风阀，设置于进风口与送风口之间的新风风道内；排风风阀，设置于回风口与排风口之间的排风风道内；室外传感器，设置于进风口处，用于获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；控制器，用于当室外环境空气质量达到空气质量阈值，且室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制空调设备以新风供冷模式运行。

Description

空调设备和空调设备的控制方法

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种空调设备和一种空调设备的控制方法。

背景技术

目前，在相关技术中，数据中心的冷却成本较高，根据统计数据显示，数据中心的空调冷却的能量消耗占机房总功耗的40％左右。因此降低机房空调设备的能耗可以有效地降低机房的PUE(Power Usage Effectiveness，评价数据中心内能源效率的指标)值，降低数据中心整体的运营成本，实现节能减排，减少IT/电信相关的碳排放量。而现有空调设备的能耗比提升较为困难，导致目前国内数据中心的PUE值在2至3之间，因此目前亟需一种能有效降低数据中心的PUE值的空调设备。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出一种空调设备。

本发明的第二方面提出一种空调设备的控制方法。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种空调设备，空调设备包括压缩机、间接换热芯体及喷淋组件，还包括：壳体，壳体上设置有进风口、回风口、送风口、排风口，压缩机、间接换热芯体及喷淋组件均设置于壳体内；新风风阀，设置于进风口与送风口之间的新风风道内；排风风阀，设置于回风口与排风口之间的排风风道内；室外传感器，设置于进风口处，用于获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；控制器，用于当室外环境空气质量达到空气质量阈值，且室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制空调设备以新风供冷模式运行。

在该技术方案中，空调设备应用于机房、数据中心等设备密集、发热量大的密闭房间，设置有新风风阀和排风风阀，用以控制新风和回风的流向。空调设备首先通过设置于进风口出的室外传感器获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度，判断室外环境空气质量是否达标，当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，认为室外环境空气质量较佳，若此时室外温度和室外湿度均满足第一预设条件，则开启新风风阀和排风风阀，控制所述空调设备以新风供冷模式运行。本发明提供的技术方案，在新风供冷模式下，空调设备从室外环境中引进的新风可通过过滤网过滤后，与部分回风混合后进入室内，而室内的高温回风可根据需要部分或全部经由排风风阀排入室外大气。由于机房内设备密集，发热量较大，因此机房内温度一般远大于环境室温，此时向机房内引入环境中的新风可以有效的降低机房内的温度，同时不需要启动压缩机工作，仅通过轴流风气即可完成供冷，因此具有很高的能耗比，可大幅度降低空调设备的能耗，进而有效地降低机房、数据中心的PUE值，实现节能减排，提高能源的利用率。

具体地，当应用场景为机房的情况下，室外传感器可设置为温度传感器、湿度传感器和空气成分分析传感器。空调设备首先判断室外环境空气质量，由于机房内设备对灰尘和一些腐蚀性、强氧化性的气体比较敏感，若室外空气中存在大量灰尘以及其他颗粒悬浮物，或硫化氢、氯化氢等腐蚀性气体时，认为室外空气不适合机房环境。而当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，判断室外空气可以适合机房环境，此时判断室外温度和室外湿度是否满足第一预设条件，当室外环境空气质量达到空气质量阈值，同时室外温度和室外湿度也满足了第一预设条件时，可以控制空调设备以新风供冷模式运行，降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

另外，本发明提供的上述技术方案中的空调设备还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，第一预设条件为：To≤Ts-Ta℃且Ho≤80％RH；其中，To为室外温度，Ts为室内目标温度，Ta为预设常数，Ho为室外湿度。

在该技术方案中，室外温度To满足To≤Ts-Ta℃时，可以确定室外空气温度足够低，可以满足为机房、数据中心等室内环境降温的需要，其中Ta为预设常数，可根据机房、数据中心内设备的功耗、发热情况具体设置。当室外湿度Ho满足Ho≤80％RH时，通过空调设备自身的除湿/加湿功能可以将室外空气调整为适合机房、数据中心环境的湿度，而当室外湿度Ho＞80％RH时，判断室外环境空气湿度过大，引入机房、数据中心内部后可能会对电子设备造成影响，此时判断湿度不符合第一预设条件。当且仅当室外温度和室外湿度符合第一预设条件时，才启动风供冷模式，可以在保证对机房、数据中心的供冷需求的前提下，保证室内设备的安全，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在上述任一技术方案中，优选地，空调设备还包括回风温度传感器，设置于回风口处，用于获取回风温度；控制器，还用于根据回风温度、室外温度和目标室内温度，控制排风风阀开启第一开度，以使回风经排风口排出；以及控制新风风阀开启第二开度，以使新风经送风口吹出。

在该技术方案中，当空调设备以新风供冷模式运行时，首先通过设置于回风口处的回风温度传感器获取回风温度，回风温度即反应了机房、数据中心室内的温度，根据回风温度、室外温度和用户设置的目标室内温度，计算向机房、数据中心室内送风时需要的送风温度，并进一步确定要达到需要的送风温度，送风时回风和新风的混合比例，最终得到排风风阀的第一开度和新风风阀的第二开度，进而控制回风排出室外的比例和新风进入室内的比例，使空调设备可以按照用户设置的目标室内温度精确供冷的同时，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

本发明第二方面提供了一种空调设备的控制方法，应用于上述任一技术方案的空调设备，控制方法包括：获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；当室外环境空气质量达到空气质量阈值，且室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制空调设备以新风供冷模式运行。

在该技术方案中，对于应用于机房、数据中心等设备密集、发热量大的密闭房间的空调设备，首先获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度，判断室外环境空气质量是否达标，当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，认为室外环境空气质量较佳，若此时室外温度和室外湿度均满足第一预设条件，则控制空调设备以新风供冷模式运行。由于机房内设备密集，发热量较大，因此机房内温度一般远大于环境室温，此时向机房内引入环境中的新风可以有效的降低机房内的温度，同时不需要启动压缩机工作，仅通过轴流风气即可完成供冷，因此具有很高的能耗比，可大幅度降低空调设备的能耗，进而有效地降低机房、数据中心的PUE值，实现节能减排，提高能源的利用率。

具体地，当应用场景为安装在机房的空调设备的情况下，通过空调设备室外传感器获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度。首先判断室外环境空气质量，由于机房内设备对灰尘和一些腐蚀性、强氧化性的气体比较敏感，若室外空气中存在大量灰尘以及其他颗粒悬浮物，或硫化氢、氯化氢等腐蚀性气体时，认为室外空气不适合机房环境。而当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，判断室外空气可以适合机房环境，此时判断室外温度和室外湿度是否满足第一预设条件，当室外环境空气质量达到空气质量阈值，同时室外温度和室外湿度也满足了第一预设条件时，可以控制空调设备以新风供冷模式运行，降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在上述技术方案中，优选地，第一预设条件为：To≤Ts-Ta℃且Ho≤80％RH；其中，To为室外温度，Ts为室内目标温度，Ta为预设常数，Ho为室外湿度。

在该技术方案中，室外温度To满足To≤Ts-Ta℃时，可以确定室外空气温度足够低，可以满足为机房、数据中心等室内环境降温的需要，其中Ta为预设常数，可根据机房、数据中心内设备的功耗、发热情况具体设置。当室外湿度Ho满足Ho≤80％RH时，通过调用空调设备自身的除湿/加湿功能可以将室外空气调整为适合机房、数据中心环境的湿度，而当室外湿度Ho＞80％RH时，判断室外环境空气湿度过大，引入机房、数据中心内部后可能会对电子设备造成影响，此时判断湿度不符合第一预设条件。当且仅当室外温度和室外湿度符合第一预设条件时，才启动风供冷模式，可以在保证对机房、数据中心的供冷需求的前提下，保证室内设备的安全，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在上述任一技术方案中，优选地，控制空调设备以新风供冷模式运行的步骤，具体包括：获取回风温度；根据回风温度、室外温度和目标室内温度，控制排风风阀开启第一开度，以使回风经排风口排出；以及控制新风风阀开启第二开度，以使新风通经送风口吹出。

在该技术方案中，当空调设备以新风供冷模式运行时，首先获取设置于回风口处的回风温度传感器检测到的回风温度，回风温度即反应了机房、数据中心室内的温度，根据回风温度、室外温度和用户设置的目标室内温度，计算向机房、数据中心室内送风时需要的送风温度，并进一步确定要达到需要的送风温度，送风时回风和新风的混合比例，最终得到排风风阀的第一开度和新风风阀的第二开度，进而控制回风排出室外的比例和新风进入室内的比例，使空调设备可以按照用户设置的目标室内温度精确供冷的同时，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在上述任一技术方案中，优选地，空调设备的控制方法还包括：当室外环境质量未达到空气质量阈值，且室外温度满足第二预设条件时，控制喷淋装置开始向间接换热芯体喷淋，以降低间接换热芯体的温度；关闭新风风阀和排风风阀，以使回风进入间接换热芯体，与换热芯体进行热交换后，经送风口吹出。

在该技术方案中，当室外环境质量没有达到空气质量阈值时，判断室外环境空气不适于引入机房、数据中心的室内，此时若室外温度满足第二预设条件，则启动间接蒸发供冷模式。具体地，首先关闭排风风阀，使回风进入间接换热芯体，此时控制喷淋装置开始向监禁换热芯体进行喷淋，水在蒸发时会带走大量热量，使间接换热芯体的温度降低，间接换热芯体中的回风与降温后的间接换热芯体进行热交换，随后吹入室内，实现供冷。同时关闭新风风阀，此时新风吹向间接换热芯体，加快间接换热芯体表面的水的蒸发速度，进而使间接换热芯体更加快速的降温，同时，新风还会将间接换热芯体周围夹杂着水蒸气的湿空气从排风口吹出，避免空调设备内湿气堆积，提高空调设备工作的效率和稳定性。同时由于不需要压缩机工作，可实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在上述任一技术方案中，优选地，第二预设条件为Tb℃≤To≤Ts-Tc℃；其中，To为室外温度，Tb、Tc为预设常数。

在该技术方案中，Tb、Tc是预设常数，可根据机房、数据中心内设备的功耗、发热情况具体设置。具体地，Tb℃优选设置为0℃-3℃，若室外温度To小于0℃，新风进入空调设备后会导致间接换热芯体表面的水凝结成冰，降低间接换热芯体的热交换效率，还会损坏间接换热芯体。而当室外温度To大于室内目标温度Ts与常数Tc的差时，判断室外温度过高，此时如果新风进入空调设备，可能会使间接换热芯体的温度升高，导致共条设备的供冷效果收到影响，因此当且仅当室外温度满足第二预设条件Tb℃≤To≤Ts-Tc℃时，控制空调设备以间接蒸发供冷模式工作，可以保证空调设备供冷效果的同时，防止空调设备由于内部结冰而收到损伤，提高空调设备工作的效率和稳定性。

在上述任一技术方案中，优选地，空调设备的控制方法还包括：当室外环境质量未达到空气质量阈值，且室外温度小于室外温度阈值时，控制新风风阀和排风风阀关闭，以使回风在间接换热芯体内与新风进行热交换后经送风口吹出。

在该技术方案中，当室外环境质量未达到空气质量阈值，且室外温度小于室外温度阈值时，判断室外环境不满足新风供冷模式的条件，此时启动间接空气供冷模式。具体地，室外温度阈值可设置一个较低的温度阈值，如10℃，此时由于新风温度较低，回风与新风直接进行热交换即可获得较好的热交换效果，此时空调设备关闭新风风阀和排风风阀，室外的低温新风进入间接换热芯体的新风风道，回风进入间接换热芯体的回风风道，与新风风道中的新风进行热交换后回到室内，实现供冷效果，同时由于不需要通过压缩机供冷，实现了降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在上述任一技术方案中，优选地，空调设备的控制方法还包括：当室外温度大于室内目标温度与预设温度的差值时，控制压缩机开启。

在该技术方案中，如果室外温度大于室内目标温度与预设温度的差值时，说明室外温度较高，无论使用新风供冷模式、间接蒸发供冷模式或间接空气供冷模式都无法满足机房、数据中心室内的供冷需求，此时控制压缩机开启，通过压缩机为机房、数据中心快速供冷，保证机房、数据中心内设备的正常工作需要。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的空调设备的结构图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的空调设备的控制方法的流程图；

图3示出了根据本发明的另一个实施例的空调设备的控制方法的流程图；

图4示出了根据本发明的又一个实施例的空调设备的控制方法的流程图；

图5示出了根据本发明的再一个实施例的空调设备的控制方法的流程图；

图6示出了根据本发明的再一个实施例的空调设备的控制方法的流程图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1壳体，2进风口，3回风口，4送风口，5排风口，6新风风阀，7排风风阀，8室外传感器，9回风温度传感器，10压缩机，11间接换热芯体，12喷淋组件，13回风过滤网，14风机，15喷淋水泵，16加湿水泵，17空气质量传感器，18室外温湿度传感器，19水位开关，20补水电磁阀，21新风滤网，22送风风机，23蒸发器，24溢水管，25水槽，26排水管，27接水盘，28湿膜加湿器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述根据本发明一些实施例所述空调设备和空调设备的控制方法。

如图1所示，在本发明第一方面的实施例中，提供了一种空调设备，空调设备包括压缩机10、间接换热芯体11及喷淋组件12，还包括：壳体1，壳体1上设置有进风口2、回风口3、送风口4、排风口5，压缩机10、间接换热芯体11及喷淋组件12均设置于壳体1内；新风风阀6，设置于进风口2与送风口4之间的新风风道内；排风风阀7，设置于回风口3与排风口5之间的排风风道内；室外传感器8，设置于进风口2处，用于获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；控制器，用于当室外环境空气质量达到空气质量阈值，且室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制空调设备以新风供冷模式运行。

在该实施例中，空调设备应用于机房、数据中心等设备密集、发热量大的密闭房间，设置有新风风阀6和排风风阀7，用以控制新风和回风的流向。空调设备首先通过设置于进风口2出的室外传感器8获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度，判断室外环境空气质量是否达标，当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，认为室外环境空气质量较佳，若此时室外温度和室外湿度均满足第一预设条件，则开启新风风阀6和排风风阀7，控制所述空调设备以新风供冷模式运行。在新风供冷模式下，空调设备从室外环境中引进的新风可通过过滤网过滤后，与部分回风混合后进入室内，而室内的高温回风可根据需要部分或全部经由排风风阀7排入室外大气。由于机房内设备密集，发热量较大，因此机房内温度一般远大于环境室温，此时向机房内引入环境中的新风可以有效的降低机房内的温度，同时不需要启动压缩机10工作，仅通过轴流风气即可完成供冷，因此具有很高的能耗比，可大幅度降低空调设备的能耗，进而有效地降低机房、数据中心的PUE值，实现节能减排，提高能源的利用率。

具体地，当应用场景为机房的情况下，室外传感器8可设置为温度传感器、湿度传感器和空气成分分析传感器。空调设备首先判断室外环境空气质量，由于机房内设备对灰尘和一些腐蚀性、强氧化性的气体比较敏感，若室外空气中存在大量灰尘以及其他颗粒悬浮物，或硫化氢、氯化氢等腐蚀性气体时，认为室外空气不适合机房环境。而当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，判断室外空气可以适合机房环境，此时判断室外温度和室外湿度是否满足第一预设条件，当室外环境空气质量达到空气质量阈值，同时室外温度和室外湿度也满足了第一预设条件时，可以控制空调设备以新风供冷模式运行，降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在本发明的一个实施例中，优选地，第一预设条件为：To≤Ts-Ta℃且Ho≤80％RH；其中，To为室外温度，Ts为室内目标温度，Ta为预设常数，Ho为室外湿度。

在该实施例中，室外温度To满足To≤Ts-Ta℃时，可以确定室外空气温度足够低，可以满足为机房、数据中心等室内环境降温的需要，其中Ta为预设常数，可根据机房、数据中心内设备的功耗、发热情况具体设置。当室外湿度Ho满足Ho≤80％RH时，通过空调设备自身的除湿/加湿功能可以将室外空气调整为适合机房、数据中心环境的湿度，而当室外湿度Ho＞80％RH时，判断室外环境空气湿度过大，引入机房、数据中心内部后可能会对电子设备造成影响，此时判断湿度不符合第一预设条件。当且仅当室外温度和室外湿度符合第一预设条件时，才启动风供冷模式，可以在保证对机房、数据中心的供冷需求的前提下，保证室内设备的安全，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，空调设备还包括回风温度传感器9，设置于回风口3处，用于获取回风温度；控制器，还用于根据回风温度、室外温度和目标室内温度，控制排风风阀7开启第一开度，以使回风经排风口5排出；以及控制新风风阀6开启第二开度，以使新风经送风口4吹出。

在该实施例中，当空调设备以新风供冷模式运行时，首先通过设置于回风口3处的回风温度传感器9获取回风温度，回风温度即反应了机房、数据中心室内的温度，根据回风温度、室外温度和用户设置的目标室内温度，计算向机房、数据中心室内送风时需要的送风温度，并进一步确定要达到需要的送风温度，送风时回风和新风的混合比例，最终得到排风风阀7的第一开度和新风风阀6的第二开度，进而控制回风排出室外的比例和新风进入室内的比例，使空调设备可以按照用户设置的目标室内温度精确供冷的同时，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

优选地，本发明提供的空调设备具体如图1所示，该空调设备充分利用大自然本身的清洁能源，可直接采用新风供冷、间接蒸发供冷和间接空气供冷，同时可以辅助以压缩机系统制冷进行补充，根据不同的环境条件，在不同供冷方式间自由智能切换，满足全天候运行的供冷需求。具体地，室外传感器8包括空气质量传感器17和室外温湿度传感器18，回风过滤网13及新风过滤网优选为粗中效过滤器，可满足机房洁净度过滤要求，也可选择其他过滤材质，以实现不同的过滤效果；送风风机22为无级调速风机，可按照0-100％的比例调节转速，送风风机22安装于壳体1的送风段，送风口4的迎风侧为蒸发器23和湿膜加湿器28；排风风阀7和新风风阀6为电动风阀，可根据需求进行开度调节；压缩机10可设置为直流变频压缩机或交流变频压缩机，位置可根据需要灵活设置，优选设置于回风过滤器与间接换热芯体11之间；喷淋水泵15与加湿水泵16共用一个水槽25，喷淋水泵15的入口与水槽25相连接，出口与喷淋组件12连接，喷淋组件12将水均匀喷淋至间接换热芯体11，水珠滴落到间接换热芯体11底部后，汇集至水槽25，并循环运行；加湿水泵16入口同样与水槽25连接，出口与湿膜加湿器28连接，加湿时水珠从湿膜加湿器28的湿膜表面流下至接水盘27处汇集，再通过冷凝水排水管26导流至水槽25，循环运行；两种循环运行有利于节约用水，减少了整体的用水量。水槽25设置有补水电磁阀20，能及时补充消耗的水量，水槽25内同时设置有水位开关19，在水位低时，水位开关19发出信号给补水电磁阀20，以实现及时补水，在达到要求水位时自动关闭补水；水槽25上部设置有溢水管24，在水位过高时，溢水管24可以及时将水排走，防止水位溢出。湿膜加湿器28与蒸发器23共用一个接水盘27，压缩机10制冷或除湿运行中产生的冷凝水汇集接水盘27，通过冷凝水排水管26导流至水槽25供加湿或喷淋使用。风机14为无极调速轴流风机，间接换热芯体11与风冷冷凝器、排风风阀7、风机14，及喷淋组件12组成一体，布置清晰，结构紧凑，在排风、风冷冷凝器换热以及间接换热芯体11换热时，可实现风机的共用。风机14与风冷冷凝器之间形成静压腔，腔体左侧面设置有排风风阀7，在新风供冷模式下，排风风阀7按需求的角度打开，同时轴流风机14按需求转速运行，辅助将回风的部分或全部排至外部大气。风冷冷凝器与间接换热芯体11之间安装有喷淋组件12，喷淋组件12由多根带有喷嘴的喷管组成，可均匀地向间接换热芯体11喷淋水雾，水雾在与间接换热芯体11的表面接触后完成蒸发换热，形成水珠滴落底部，然后汇流至水槽25收集。水槽25及补水管路按照需要进行保温处理，防止室外低温结冰冻坏。蒸发器23与间接换热芯体11之间设置具有一定空间的腔体，腔体底部设置有新风过滤网21和新风风阀6，在新风供冷模式下，新风风阀6按需求打开一定角度，新风以此经过新风风阀6、新风过滤网21、蒸发器23、湿膜加湿器28后，由送风风机22加压，经送风口4送进机房。

如图1和图2所示，在本发明第二方面的实施例中，提供了一种空调设备的控制方法，应用于上述任一实施例所述的空调设备，控制方法包括：

S202，获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

S204，当室外环境空气质量达到空气质量阈值，且室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制空调设备以新风供冷模式运行。

在该实施例中，对于应用于机房、数据中心等设备密集、发热量大的密闭房间的空调设备，首先获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度，判断室外环境空气质量是否达标，当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，认为室外环境空气质量较佳，若此时室外温度和室外湿度均满足第一预设条件，则控制空调设备以新风供冷模式运行。由于机房内设备密集，发热量较大，因此机房内温度一般远大于环境室温，此时向机房内引入环境中的新风可以有效的降低机房内的温度，同时不需要启动压缩机10工作，仅通过轴流风气即可完成供冷，因此具有很高的能耗比，可大幅度降低空调设备的能耗，进而有效地降低机房、数据中心的PUE值，实现节能减排，提高能源的利用率。

具体地，当应用场景为安装在机房的空调设备的情况下，通过空调设备室外传感器8获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度。首先判断室外环境空气质量，由于机房内设备对灰尘和一些腐蚀性、强氧化性的气体比较敏感，若室外空气中存在大量灰尘以及其他颗粒悬浮物，或硫化氢、氯化氢等腐蚀性气体时，认为室外空气不适合机房环境。而当室外环境空气质量达到空气质量阈值时，判断室外空气可以适合机房环境，此时判断室外温度和室外湿度是否满足第一预设条件，当室外环境空气质量达到空气质量阈值，同时室外温度和室外湿度也满足了第一预设条件时，可以控制空调设备以新风供冷模式运行，降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在本发明的一个实施例中，优选地，第一预设条件为：To≤Ts-Ta℃且Ho≤80％RH；其中，To为室外温度，Ts为室内目标温度，Ta为预设常数，Ho为室外湿度。

在该实施例中，室外温度To满足To≤Ts-Ta℃时，可以确定室外空气温度足够低，可以满足为机房、数据中心等室内环境降温的需要，其中Ta为预设常数，可根据机房、数据中心内设备的功耗、发热情况具体设置。当室外湿度Ho满足Ho≤80％RH时，通过调用空调设备自身的除湿/加湿功能可以将室外空气调整为适合机房、数据中心环境的湿度，而当室外湿度Ho＞80％RH时，判断室外环境空气湿度过大，引入机房、数据中心内部后可能会对电子设备造成影响，此时判断湿度不符合第一预设条件。当且仅当室外温度和室外湿度符合第一预设条件时，才启动风供冷模式，可以在保证对机房、数据中心的供冷需求的前提下，保证室内设备的安全，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图3所示，空调设备的控制方法包括：

S302，获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

S304，获取回风温度；

S306，根据回风温度、室外温度和目标室内温度，控制排风风阀开启第一开度，以使回风经排风口排出；

S308，控制新风风阀开启第二开度，以使新风通经送风口吹出。

在该实施例中，当空调设备以新风供冷模式运行时，首先获取设置于回风口3处的回风温度传感器9检测到的回风温度，回风温度即反应了机房、数据中心室内的温度，根据回风温度、室外温度和用户设置的目标室内温度，计算向机房、数据中心室内送风时需要的送风温度，并进一步确定要达到需要的送风温度，送风时回风和新风的混合比例，最终得到排风风阀7的第一开度和新风风阀6的第二开度，进而控制回风排出室外的比例和新风进入室内的比例，使空调设备可以按照用户设置的目标室内温度精确供冷的同时，实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

优选地，新风通过新风风阀6，经过新风过滤网过滤后，与部分回风混合成满足送风温度的空气，如果混合后的空气湿度较低，可经过湿膜加湿器加湿后，由风机向机房提供恒温恒湿的空气，如果混合后的空气湿度较高，则经过蒸发器除湿处理后，向机房内提供恒温恒湿的空气。在回风侧通过控制排风风阀7的开度以及调节风机的转速将机房内的部分回风排走，实现部分循环送风或者全部新风送风。空调设备通过回风温度传感器9实时检测回风温度值，与设置的回风温度Ts比较，根据温度需求自动控制新风风阀6和排风风阀7开度，从而控制送风温度在设置范围；根据湿度需求控制湿膜加湿器进行加湿处理或控制蒸发器进行除湿处理，从而控制送风湿度在设置范围内。在新风供冷模式下，室外新风无需经过间接换热器11，风阻较小，因此降低了风机的功耗，节能效果最好。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图4所示，空调设备的控制方法包括：

S402，获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

S404，当室外环境质量未达到空气质量阈值，且室外温度满足第二预设条件时，控制喷淋装置开始向间接换热芯体喷淋，以降低间接换热芯体的温度；

S406，关闭新风风阀和排风风阀，以使回风进入间接换热芯体，与换热芯体进行热交换后，经送风口吹出。

在该实施例中，当室外环境质量没有达到空气质量阈值时，判断室外环境空气不适于引入机房、数据中心的室内，此时若室外温度满足第二预设条件，则启动间接蒸发供冷模式。具体地，首先关闭排风风阀7，使回风进入间接换热芯体11，此时控制喷淋装置开始向监禁换热芯体进行喷淋，水在蒸发时会带走大量热量，使间接换热芯体11的温度降低，间接换热芯体11中的回风与降温后的间接换热芯体11进行热交换，随后吹入室内，实现供冷。同时关闭新风风阀6，此时新风吹向间接换热芯体11，加快间接换热芯体11表面的水的蒸发速度，进而使间接换热芯体11更加快速的降温，同时，新风还会将间接换热芯体11周围夹杂着水蒸气的湿空气从排风口5吹出，避免空调设备内湿气堆积，提高空调设备工作的效率和稳定性。同时由于不需要压缩机10工作，可实现降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

在本发明的一个实施例中，优选地，第二预设条件为Tb℃≤To≤Ts-Tc℃；其中，To为室外温度，Tb、Tc为预设常数。

在该实施例中，Tb、Tc是预设常数，可根据机房、数据中心内设备的功耗、发热情况具体设置。具体地，Tb℃优选设置为0℃-3℃，若室外温度To小于0℃，新风进入空调设备后会导致间接换热芯体11表面的水凝结成冰，降低间接换热芯体11的热交换效率，还会损坏间接换热芯体11。而当室外温度To大于室内目标温度Ts与常数Tc的差时，判断室外温度过高，此时如果新风进入空调设备，可能会使间接换热芯体11的温度升高，导致共条设备的供冷效果收到影响，因此当且仅当室外温度满足第二预设条件Tb℃≤To≤Ts-Tc℃时，控制空调设备以间接蒸发供冷模式工作，可以保证空调设备供冷效果的同时，防止空调设备由于内部结冰而收到损伤，提高空调设备工作的效率和稳定性。

优选地，从机房出来的回风通过回风口3，经过回风过滤网过滤后，通过间接换热芯体11进行蒸发冷却换热后变成冷空气，再经过湿膜加湿器加湿或蒸发器除湿后，由风机向机房提供恒温恒湿的空气。室外的新风经过间接换热芯体11，使其表面的水快速蒸发，形成饱和水蒸发汽，以达到蒸发冷却，饱和水蒸发汽经过风冷冷凝器后，由轴流风机从排风口5排向大气。此时排风风阀和新风风阀完全关闭。机组通过回风温度传感器实时检测回风温度值，与设置的回风温度Ts进行比较，根据温度需求自动控制风机转速，通过调节经过室外冷空气的风量，从而控制送风温度在设置范围；根据湿度需求控制湿膜加湿器进行加湿处理或控制蒸发器进行除湿处理，从而控制送风湿度在设置范围内。在间接蒸发冷却供冷不满足机房负荷的情况下，可以开启压缩机10提供补充制冷的叠加组合运行模式，以满足机房负荷的需求。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图5所示，空调设备的控制方法包括：

S502，获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

S504，当室外环境质量未达到空气质量阈值，且室外温度小于室外温度阈值时，控制新风风阀和排风风阀关闭，以使回风在间接换热芯体内与新风进行热交换后经送风口吹出。

在该实施例中，当室外环境质量未达到空气质量阈值，且室外温度小于室外温度阈值时，判断室外环境不满足新风供冷模式的条件，此时启动间接空气供冷模式。具体地，室外温度阈值可设置一个较低的温度阈值，如10℃，此时由于新风温度较低，回风与新风直接进行热交换即可获得较好的热交换效果，此时空调设备关闭新风风阀6和排风风阀7，室外的低温新风进入间接换热芯体11的新风风道，回风进入间接换热芯体11的回风风道，与新风风道中的新风进行热交换后回到室内，实现供冷效果，同时由于不需要通过压缩机10供冷，实现了降低空调设备的能耗，进而提高机房的PUE值。

优选地，从机房出来的回风通过回风口3，经过回风过滤网过滤后，进入间接换热芯体11与室外低温新风间接换热成冷空气，再经过湿膜加湿器加湿或蒸发器除湿处理后，由风机向机房提供恒温恒湿的空气。室外的低温新风经过间接换热芯体11与回风在彼此的风道中形成相互垂直的交叉流动，换热后的新风经过风冷冷凝器由风机经排风口5排向大气，此时排风风阀和新风风阀完全关闭。机组通过回风温度传感器实时检测回风温度值，与设置的回风温度Ts进行比较，根据温度需求自动控制风机的转速，通过调节经过新风的风量，从而控制回风温度在设置范围；根据湿度需求控制湿膜加湿器进行加湿处理或控制蒸发器进行除湿处理，从而控制回风湿度在设置范围内。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图6所示，空调设备的控制方法包括：

S602，获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

S604，当室外温度大于室内目标温度与预设温度的差值时，控制压缩机开启。

在该实施例中，如果室外温度大于室内目标温度与预设温度的差值时，说明室外温度较高，无论使用新风供冷模式、间接蒸发供冷模式或间接空气供冷模式都无法满足机房、数据中心室内的供冷需求，此时控制压缩机10开启，通过压缩机10为机房、数据中心快速供冷，保证机房、数据中心内设备的正常工作需要。

优选地，机房出来的回风经过回风口3，经过回风过滤网过滤后，经过间接换热芯体11进行回风的蒸发冷却换热，进行预冷处理，再经过压缩机的蒸发器进行冷却后形成满足温度条件的空气，与设置的回风温度Ts s进行比较，根据温度需求调节压缩机的运行频率，从而控制送风温度在设置范围。根据湿度需求控制湿膜加湿器进行加湿处理或控制蒸发器进行除湿处理，从而控制回风湿度在设置范围内。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种空调设备，所述空调设备包括压缩机、间接换热芯体及喷淋组件，其特征在于，所述空调设备还包括：

壳体，所述壳体上设置有进风口、回风口、送风口、排风口，所述压缩机、所述间接换热芯体及所述喷淋组件均设置于所述壳体内；

新风风阀，设置于所述进风口与所述送风口之间的新风风道内；

排风风阀，设置于所述回风口与所述排风口之间的排风风道内；

室外传感器，设置于所述进风口处，用于获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

控制器，用于当所述室外环境空气质量达到空气质量阈值，且所述室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制所述空调设备以新风供冷模式运行；

所述第一预设条件为：

To≤Ts-Ta℃且Ho≤80％RH；

其中，To为所述室外温度，Ts为室内目标温度，Ta为预设常数，Ho为所述室外湿度；

所述控制器，还用于根据所述回风温度、所述室外温度和所述室内目标温度，计算送风时需要的送风温度，确定要达到需要的送风温度，送风时回风和新风的混合比例，得到所述排风风阀的第一开度和所述新风风阀的第二开度，控制所述排风风阀开启第一开度，以使所述回风经所述排风口排出；以及

控制所述新风风阀开启第二开度，以使所述新风经所述送风口吹出。

2.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，还包括：

回风温度传感器，设置于所述回风口处，用于获取回风温度。

3.一种空调设备的控制方法，应用于权利要求1或2所述的空调设备，其特征在于，所述控制方法包括：

获取室外环境空气质量、室外温度和室外湿度；

当所述室外环境空气质量达到空气质量阈值，且所述室外温度和室外湿度满足第一预设条件时，控制所述空调设备以新风供冷模式运行；

所述第一预设条件为：

To≤Ts-Ta℃且Ho≤80％RH；

其中，To为所述室外温度，Ts为所述室内目标温度，Ta为预设常数，Ho为所述室外湿度；

所述空调设备还包括回风温度传感器，所述控制所述空调设备以新风供冷模式运行的步骤，具体包括：

获取回风温度；

根据所述回风温度、所述室外温度和所述室内目标温度，控制所述排风风阀开启第一开度，以使所述回风经所述排风口排出；以及

控制所述新风风阀开启第二开度，以使所述新风通经所述送风口吹出。

4.根据权利要求3所述的空调设备的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述室外环境空气质量未达到所述空气质量阈值，且所述室外温度满足第二预设条件时，控制喷淋装置开始向所述间接换热芯体喷淋，以降低所述间接换热芯体的温度；

关闭所述新风风阀和所述排风风阀，以使所述回风进入所述间接换热芯体，与所述换热芯体进行热交换后，经所述送风口吹出。

5.根据权利要求4所述的空调设备的控制方法，其特征在于，所述第二预设条件为：

Tb℃≤To≤Ts-Tc℃；

其中，To为所述室外温度，Tb、Tc为预设常数。

6.根据权利要求3所述的空调设备的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述室外环境空气质量未达到所述空气质量阈值，且所述室外温度小于室外温度阈值时，控制所述新风风阀和所述排风风阀关闭，以使所述回风在所述间接换热芯体内与所述新风进行热交换后经送风口吹出。

7.根据权利要求3所述的空调设备的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述室外温度大于所述室内目标温度与预设温度的差值时，控制所述压缩机开启。

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