CN110785049A - 机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调技术领域，公开了一种机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，包括室外温度采集器、室内温度采集器、冷媒管冷凝压力传感器、外风机、控制器，控制器与室外温度采集器、室内温度采集器、冷媒管冷凝压力传感器电连接。本发明具有以下优点和效果：控制器通过将室内外温差与温度预设值比较，当室内外温差大于或等于温度预设值时，此时热管系统运行，控制器根据室内外温差来控制外风机的运行；当室内外温差小于温度预设值时，此时空调系统运行，控制器根据冷媒管冷凝压力控制外风机运行，可根据制冷双回路热管空调的运行状态，自动调节外风机以满足冷凝器的冷凝换热，起到自动调节外风机运行、节能的效果。

Description

机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统。
背景技术
机房如通讯机房，其内部布置密集的通信设备和电源设备，设备发热量大，设备全年始终保持运行且处于封闭的空间，因此需要配置专用的机房空调，全年制冷运行，机房空调能耗较大。传统的机房空调包括室内机和室外机，室内机内设置蒸发器，室外机设置冷凝器和冷凝用的外风机，制冷剂在室内机的蒸发器内蒸发换热后，经过压缩机、铜管进入冷凝器内，冷凝用的外风机运行，室外空气在外风机作用下经过冷凝器并与冷凝器内的制冷剂换热，为实现节能降耗，现有的机房空调普遍采用测定冷凝压力，通过冷凝压力的大小来控制外风机的转速。
机房空调中还出现了一种热管空调，也称制冷双回路热管空调、热管空调一体机，热管空调包括空调系统和热管系统，空调系统包括常规的压缩机蒸发器、压缩机、压缩机冷凝器，热管系统包括热管蒸发器、热管管路、热管冷凝器。在冬季等室外温度较低时，热管蒸发器的制冷剂在蒸发器内蒸发换热后，通过热管管路进入到热管冷凝器内，热管冷凝器处的外风机运行，室外冷空气经过热管冷凝器并与制冷剂换热，低温液态的制冷剂在重力作用下沿热管管路回流到热管蒸发器内。现有的冷凝外风机的控制方式，已经不能适用于热管空调，因此，有必要提供一种机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，可以根据制冷双回路热管空调运行状态控制外风机运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，可以根据制冷双回路热管空调运行状态控制外风机运行。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，包括用于采集室外温度的室外温度采集器、用于采集室内温度的室内温度采集器、用于采集冷媒管冷凝压力的冷媒管冷凝压力传感器、外风机、内设有温度预设值且用于控制外风机的控制器，控制器与室外温度采集器、室内温度采集器、冷媒管冷凝压力传感器电连接；控制器将室内外温度差与温度预设值比较，当室内外温度差≥温度预设值时，控制器根据室内外温度差控制外风机运行；当室内外温度差＜温度预设值时，控制器根据冷媒管冷凝压力控制外风机运行。
通过采用上述技术方案，外风机是指用于制冷双回路热管空调的冷凝器上的风机，室外温度采集器采集室外温度并传递给控制器，室内温度采集器采集室内温度并传递给控制器，控制器计算出室内外温度差，并将其与温度预设值比较，当室内外温度差大于温度预设值时，表面室内外温度差较大，热管系统运行即可满足机房的制冷需求，控制器根据室内外温度差控制外风机运行；当室内外温度差小于温度预设值时，表面室内外温度差较小，热管系统运行无法满足机房的制冷需求，空调系统运行，控制器根据冷媒管冷凝压力控制外风机运行，实现了根据制冷双回路热管空调系统的运行状态来控制外风机运行。
本发明的进一步设置为：控制器内设有节能温差一、节能温差二；当室内外温度差≥温度预设值时，控制器将室内外温度差与节能温差一和节能温差二比较，当室内外温度差≥节能温差二时，控制器控制外风机低速运行；当节能温差一≤室内外温度差＜节能温差二时，控制器控制外风机中速运行；当室内外温度差＜节能温差一时，控制器控制外风机高速运行。
通过采用上述技术方案，室内外温度差越小，控制器控制外风机转速越大；室内外温度差越大，控制器控制外风机转速越小，在满足泠凝器处风冷换热的同时，减小外风机运行时的能耗。
本发明的进一步设置为：控制器内设有温度保持回差，节能温差一±温度保持回差、节能温差二±温度保持回差均为保持区，当室内外温度差在保持区内时，控制器控制外风机保持当前状态运行。
通过采用上述技术方案，当室内外温度差在保持区时，控制器控制外风机保持当前状态运行，防止室内外温度差波动导致外风机频繁切换。
本发明的进一步设置为：控制器内预设有冷凝压力预设值一、冷凝压力预设值二、冷凝压力预设值三；当室内外温度差＜温度预设值时，控制器将冷媒管冷凝压力与冷凝压力预设值一、冷凝压力预设值二、冷凝压力预设值三比较，当冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值一时，控制器控制外风机停止；当冷凝压力预设值一≤冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值二时，控制器控制外风机低速运行；当冷凝压力预设值二≤冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值三时，控制器控制外风机中速运行；当冷媒管冷凝压力≥冷凝压力预设值三时，控制器控制外风机高速运行。
本发明的进一步设置为：控制器内设有压力保持回差，冷凝压力预设值一±压力保持回差、冷凝压力预设值二±压力保持回差、冷凝压力预设值三±压力保持回差为保持区，当冷媒管冷凝压力在保持区内时，控制器控制外风机保持当前运行状态。
通过采用上述技术方案，当冷媒管冷凝压力在保持区内时，控制器控制外风机保持当前运行状态，防止压力波动导致风机频繁切换。
本发明的进一步设置为：控制器包括与外风机相连的风机高速继电器、与外风机相连的风机中速继电器、与外风机相连的风机低速继电器。
通过采用上述技术方案，当高速继电器吸合时，外风机高速运行。当中速继电器吸合时，外风机中速运行。当低速继电器吸合时，外风机低速运行。
本发明的进一步设置为：控制器包括主板、CPU、与CPU相连的主板高速微继电器、与CPU相连的主板中速微继电器、与CPU相连的主板低速微继电器，所述主板高速微继电器与风机高速继电器电连接；所述主板中速微继电器与风机中速继电器电连接；所述主板低速微继电器与风机低速继电器电连接。
本发明的进一步设置为：当外风机在低速、中速、高速中的任一速度档位时，控制器内设置有风机最小运行时间。
本发明的进一步设置为：还包括压缩机、与压缩机相连的压缩机接触器，压缩机接触器与控制器相连。
本发明的进一步设置为：控制器上还包括与压缩机接触器电连接的压缩机微继电器。
通过采用上述技术方案，当需要启动压缩机时，控制器内的压缩机微继电器吸合，传递信号给压缩机接触器，压缩机接触器控制压缩机启动。
本发明的有益效果是：控制器通过将室内外温差与温度预设值比较，当室内外温差大于或等于温度预设值时，此时制冷双回路热管空调的热管系统运行，控制器根据室内外温差来控制外风机的运行；当室内外温差小于温度预设值时，此时制冷双回路热管空调的空调系统运行，控制器根据冷媒管冷凝压力控制外风机运行，可根据制冷双回路热管空调的运行状态，自动调节外风机以满足冷凝器的冷凝换热，起到自动调节外风机运行、节能的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是实施例的线路示意图。
图中，1、室外温度采集器；2、室内温度采集器；3、冷媒管冷凝压力传感器；4、控制器；41、主板；42、CPU；43、主板低速微继电器；44、主板中速微继电器；45、主板高速微继电器；46、风机低速继电器；47、风机中速继电器；48、风机高速继电器；49、压缩机微继电器；410、压缩机接触器；5、外风机；6、压缩机。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
实施例：机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，包括室外温度采集器1、室内温度采集器2、冷媒管冷凝压力传感器3、控制器4、外风机5。室外温度采集器1与控制器4电连接，用于采集室外温度信号并传递给控制器4。室内温度采集器2用于采集室内温度并传递给控制器4。冷媒管冷凝压力传感器3与控制器4电连接，用于采集冷媒管冷凝压力信号并传递给控制器4。控制器4包括主板41、CPU42、与CPU42相连的主板高速微继电器45、与CPU42相连的主板中速微继电器44、与CPU42相连的主板低速微继电器43、与主板高速微继电器45相连的风机高速继电器48、与主板中速微继电器44相连的风机中速继电器47、与主板低速微继电器43相连的风机低速继电器46，风机高速继电器48、风机中速继电器47、风机低速继电器46均与外风机5相连。
机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统工作时，控制器4内设有温度预设值、节能温差一、节能温差二，节能温差二大于节能温差一。控制器4内还设有冷凝压力预设值一、冷凝压力预设值二、冷凝压力预设值三，冷凝压力预设值一小于冷凝压力预设值二，冷凝压力预设值二小于冷凝压力预设值三。冷媒管冷凝压力传感器3采集冷媒管冷凝压力并传递给控制器4，室外温度采集器1采集室外温度并传递给控制器4，室内温度采集器2采集室内温度并传递给控制器4。控制器4计算出室内外温度差，并将其与温度预设值比较。
当室内外温度差≥温度预设值时，此时制冷双回路热管空调的热管系统工作，控制器4再将室内外温度差与节能温差一、节能温差二比较，室内外温度差≥节能温差二时，主板低速微继电器43吸合，传递电信号给风机低速继电器46，风机低速继电器46吸合，外风机5低速运行。节能温差一≤室内外温度差＜节能温差二，主板低速微继电器43断开，风机低速继电器46断开，外风机5低速运行停止，然后主板中速微继电器44吸合，传递电信号给风机中速继电器47，风机中速继电器47吸合后，外风机5中速运行。当室内外温度差＜节能温差一时，主板中速微继电器44断开，风机中速继电器47断开，外风机5中速运行停止，然后主板高速微继电器45吸合，传递电信号给风机高速继电器48，风机高速继电器48吸合后，外风机5高速运行。控制器4内设有温度保持回差，节能温差一±温度保持回差、节能温差二±温度保持回差为保持区，外风机5运行过程中，当室内外温度差在保持区内时，控制器4控制外风机5保持当前状态运行。
当室内外温度差＜温度预设值时，此时制冷双回路热管空调的空调系统工作，控制器4将冷媒管冷凝压力与冷凝压力预设值一、冷凝压力预设值二、冷凝压力预设值三比较，当冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值一时，外风机5停止运行。当冷凝压力预设值一≤冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值二时，主板低速微继电器43吸合，传递电信号给风机低速继电器46，风机低速继电器46吸合后，外风机5低速运行。当冷凝压力预设值二≤冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值三，主板低速微继电器43断开，风机低速继电器46断开，外风机5低速运行停止，然后主板中速微继电器44吸合，传递电信号给风机中速继电器47，风机中速继电器47吸合，外风机5中速运行。当冷媒管冷凝压力≥冷凝压力预设值三时，主板中速微继电器44断开，风机中速继电器47断开，外风机5中速运行停止，然后主板高速微继电器45吸合，传递电信号给风机高速继电器48，风机高速继电器48吸合，外风机5高速运行。控制器4内设有压力保持回差，冷凝压力预设值一±压力保持回差、冷凝压力预设值二±压力保持回差、冷凝压力预设值三±压力保持回差为保持区，外风机5运行过程中，当冷媒管冷凝压力在保持区内时，控制器4控制外风机5保持当前状态运行。本申请中的低速、中速、高速仅指速度档位，另外，控制器4内还设置有风机最小运行时间，外风机5在低速、中速、高速任一速度档位时，控制器4控制外风机5在该速度档位的运行时间不小于风机最小运行时间。
制冷双回路热管空调风机自适应控制系统还包括压缩机6，控制器4还包括压缩机微继电器49、与压缩机微继电器49相连的压缩机接触器410，压缩机接触器410与压缩机6相连。当需要启动压缩机6时，控制器4内的压缩机微继电器49吸合，传递信号给压缩机接触器410，压缩机接触器410控制压缩机6启动。当需要停止压缩机6时，控制器4内的压缩机微继电器49断开，传递电信号给压缩机接触器410，压缩机接触器410控制压缩机6停止，使控制器4能控制压缩机6的启动、停止。

Claims (10)

1.机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：包括用于采集室外温度的室外温度采集器(1)、用于采集室内温度的室内温度采集器(2)、用于采集冷媒管冷凝压力的冷媒管冷凝压力传感器(3)、外风机(5)、内设有温度预设值且用于控制外风机(5)的控制器(4)，控制器(4)与室外温度采集器(1)、室内温度采集器(2)、冷媒管冷凝压力传感器(3)电连接；控制器(4)将室内外温度差与温度预设值比较，当室内外温度差≥温度预设值时，控制器(4)根据室内外温度差控制外风机(5)运行；当室内外温度差＜温度预设值时，控制器(4)根据冷媒管冷凝压力控制外风机(5)运行。
2.根据权利要求1所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)内设有节能温差一、节能温差二；当室内外温度差≥温度预设值时，控制器(4)将室内外温度差与节能温差一和节能温差二比较，当室内外温度差≥节能温差二时，控制器(4)控制外风机(5)低速运行；当节能温差一≤室内外温度差＜节能温差二时，控制器(4)控制外风机(5)中速运行；当室内外温度差＜节能温差一时，控制器(4)控制外风机(5)高速运行。
3.根据权利要求2所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)内设有温度保持回差，节能温差一±温度保持回差、节能温差二±温度保持回差均为保持区，当室内外温度差在保持区内时，控制器(4)控制外风机(5)保持当前状态运行。
4.根据权利要求1所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)内设有冷凝压力预设值一、冷凝压力预设值二、冷凝压力预设值三；当室内外温度差＜温度预设值时，控制器(4)将冷媒管冷凝压力与冷凝压力预设值一、冷凝压力预设值二、冷凝压力预设值三比较，当冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值一时，控制器(4)控制外风机(5)停止；当冷凝压力预设值一≤冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值二时，控制器(4)控制外风机(5)低速运行；当冷凝压力预设值二≤冷媒管冷凝压力＜冷凝压力预设值三时，控制器(4)控制外风机(5)中速运行；当冷媒管冷凝压力≥冷凝压力预设值三时，控制器(4)控制外风机(5)高速运行。
5.根据权利要求4所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)内设有压力保持回差，冷凝压力预设值一±压力保持回差、冷凝压力预设值二±压力保持回差、冷凝压力预设值三±压力保持回差为保持区，当冷媒管冷凝压力在保持区内时，控制器(4)控制外风机(5)保持当前运行状态。
6.根据权利要求1所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)包括与外风机(5)相连的风机高速继电器(48)、与外风机(5)相连的风机中速继电器(47)、与外风机(5)相连的风机低速继电器(46)。
7.根据权利要求6所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)包括主板(41)、CPU(42)、与CPU(42)相连的主板高速微继电器(45)、与CPU(42)相连的主板中速微继电器(44)、与CPU(42)相连的主板低速微继电器(43)，所述主板高速微继电器(45)与风机高速继电器(48)电连接；所述主板中速微继电器(44)与风机中速继电器(47)电连接；所述主板低速微继电器(43)与风机低速继电器(46)电连接。
8.根据权利要求1所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：当外风机(5)在低速、中速、高速中的任一速度档位时，控制器(4)内设置有风机最小运行时间。
9.根据权利要求1所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：还包括压缩机(6)、与压缩机(6)相连的压缩机接触器(410)，压缩机接触器(410)与控制器(4)相连。
10.根据权利要求9所述的机房制冷双回路热管空调冷凝风机自适应控制系统，其特征在于：控制器(4)上还包括与压缩机接触器(410)电连接的压缩机微继电器(49)。
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