CN110848923A - 一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法 - Google Patents

一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，通过测定室外空气、机组进口和机组送风干湿球温度，判定机组的运行模式，并通过起停电动风阀、压缩机、淋水泵、排风机、送风机实现相应模式的运行，根据三个探头测的室外空气干湿球温度、送风干湿球温度和回风干湿球温度，进行控制机组的运行模式，能够根据室外气候的变化选择最节能的运行模式，从而达到机组节约能耗的目的；在机组不同运行模式下，通过控制不同的电控风阀的开启，尽可能减少蒸发器和冷凝器的阻力，而降低风机的能耗；在进风口上侧设置补充进风口，并设置电控风阀b，控制电控风阀b的开启，补充冷凝器所需的风量。

Description

一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行 控制方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，涉及一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法。
背景技术
在节约能源政策影响下，蒸发冷却空调技术在国内越来越受到重视，目前蒸发冷却空调机组在我国西北干燥地区得到了广泛应用，但在我国其他中等湿度、高湿度地区没有得到广泛应用，其主要原因是这些地区的高温高湿时期不适合采用蒸发冷却空调技术，但部分时间存在适合采用蒸发冷却技术的时间段，没有被利用起来，比如全年需要供冷的数据机房。因此，提出一种间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组的控制方法，将适合采用蒸发冷却技术的时间段，不再利用机械制冷，从而达到节能的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，能够根据室外气候变化，选择蒸发冷却、机械制冷的起停，而达到节约能耗的目的。
本发明所采用的技术方案如下：
一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，通过测定室外空气、机组进口和机组送风干湿球温度，判定机组的运行模式，并通过起停电动风阀、压缩机、淋水泵、排风机、送风机实现相应模式的运行；其中，
空调机组包括间接蒸发冷却器、蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、排风机、送风机；
间接蒸发冷却器包括布水器、淋水泵、间接蒸发冷却芯体；
蒸发器设置在间接蒸发冷却器一次空气的出风向，冷凝器设置在间接蒸发冷却器二次空气的出风向；
在蒸发器上、下、左、右、侧均设置有四组旁通风口，冷凝器上下两侧也设置有两组旁通风口；在蒸发器两侧设置有的第三组旁通风口和第四组旁通风口之间、蒸发器上侧设置有第一电控风阀；在蒸发器两侧设置有的第一组和第二组旁通风口之间、蒸发器下侧设置有第二电控风阀；冷凝器上下两侧设置有的第一组旁通风口和第二组旁通风口之间、蒸发器上侧设置有第三电控风阀；在冷凝器和间接蒸发冷却器之间、进风口上方设置有第四组电控风阀；
在机组送风口设置有第一探头，在机组外设置有第二探头，在进风口设置有第三探头。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，根据三个探头测的室外空气干湿球温度、送风干湿球温度和回风干湿球温度，进行控制机组的运行模式，能够根据室外气候的变化选择最节能的运行模式，从而达到机组节约能耗的目的；
(2)在机组不同运行模式下，通过控制不同的电控风阀的开启，尽可能减少蒸发器和冷凝器的阻力，而降低风机的能耗；
(3)在进风口上侧设置补充进风口，并设置电控风阀b，控制电控风阀b的开启，补充冷凝器所需的风量。
附图说明
图1是本发明一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法的空调机组的结构示意图；
图2是本发明本发明一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法的空调机组的控制点布置图；
图3是本发明一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法的空调机组运行模式4和运行模式1的气流流程图。
图4是本发明一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法的空调机组运行模式2和运行模式3的气流流程图。
图中，1.排风口，2.排风机，3.第一旁通风口a，4.第一组电控风阀a，5.第二组电控风阀b，6.补充进风口，7.进风口，8.第二旁通风口b，9.淋水泵，10.水箱，11.二次风进风口，12.第三旁通风口c，13.第三组电控风阀c，14.第四旁通风口d，15.压缩机，16.蒸发器，17.布水器，18.送风口，19.送风机，20.第五旁通风口e，21.第四组电控风阀d，22.冷凝器，23.节流阀，24.第六旁通风口f，25.控制器，26.间接蒸发冷却芯体，27.探头a，28.探头b，29探头c。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组，如图1-4所示，包括间接蒸发冷却器、蒸发器16、冷凝器22、压缩机15、节流阀23、排风机2、送风机19等。
间接蒸发冷却器包括布水器17、淋水泵9、间接蒸发冷却芯体26和水箱10。
蒸发器16设置在间接蒸发冷却器一次空气的出风向，冷凝器22设置在间接蒸发冷却器二次空气的出风向。
在蒸发器16上下左右两侧设置有旁通风口c12、旁通风口d14、旁通风口e20和旁通风口f24，冷凝器22上下两侧设置有旁通风口a3和旁通风口b8。旁通风口e20和旁通风口f24之间，且蒸发器16上侧设置电控风阀d21；旁通风口c12和旁通风口d14之间，蒸发器16下侧设置电控风阀c13；旁通风口a3和旁通风口b8之间，冷凝器右侧设置电控风阀a4；
在机组送风口18设置有探头b28，在机组外设置有探头a27，在进风口设置有探头c29。
在进风口7上侧设置补充进风口6，并设置电控风阀b5。
本发明的用于间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组的控制方法过程如下：
间接蒸发冷却器出风温度：
t1，out＝t1，in-ηIEC(to-to，s) (1)
间接蒸发冷却器作为空气热交换器时出风温度：
t1，out＝t1，in-ηt(to，out-to) (2)
机组装有三个空气温湿度探头，探头a27放在机组外测试室外空气干湿球温度，探头b28放在送风口18测试送风干湿球温度，探头c29放在进风口7测试回风干湿球温度。
由探头a27测得室外干球温度to、室外湿球温度to，s，探头c29测得回风干球温度t1，in，由控制器25程序按照公式(1)计算得出t1，out。程序中根据用户设定一个送风设计温度范围T(例如，机房送风温度18℃-27℃)，计算的t1，out与T和t1，in进行比较。
如果t1，out≥t1，in，运行模式4启动：控制器25关闭电控风阀a4、电控风阀c 13、电控风阀d21；开启电控风阀b5；启动排风机2、送风机19、压缩机15；关闭淋水泵9。此种工况，室外空气湿球温度比室内回风的温度还要高，开启间接蒸发冷却器对被处理空气只能加热，降温不了，所以只开机械制冷，运行模式4.
如果Tmax≤t1，out＜t1，in，运行模式1启动：控制器25关闭电控风阀a4、电控风阀c13、电控风阀d21；开启电控风阀b5；启动排风机2、淋水泵9、送风机19、压缩机15。此种工况，单独开机械制冷虽然能达到所需工况，但浪费电能，为了节约能耗，适合机械制冷与间接蒸发冷却器同时开启，所以开启模式1。
如果Tmin＜t1，out＜Tmax，且
Figure BDA0002309506040000051
运行模式2启动：开启电控风阀a4，电控风阀c13、电控风阀d21；关闭电控风阀b5；启动排风机2、淋水泵9、送风机19；关闭压缩机15。此种工况，为了节约能耗，不再需要机械制冷进行冷却，只需开启间接蒸发冷却器就可以满足送风要求，运行模式2。
如果
Figure BDA0002309506040000052
运行模式3启动：控制器25开启电控风阀a 4，电控风阀c13、电控风阀d21；关闭电控风阀b5；启动排风机2、送风机19；关闭压缩机15、淋水泵9。此种工况，室外空气温度进一步降低，达到只需通过室外空气对被处理空气进行冷却就可以达到送风要求，运行模式3。
通过以上控制方法，本发明的用于间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组，根据室外气候变化对机组的运行模式进行调节，实现最大限度地节约机组运行能耗。

Claims (6)

1.一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，其特征在于，通过测定室外空气、机组进口和机组送风干湿球温度，判定机组的运行模式，并通过起停电动风阀、压缩机、淋水泵、排风机、送风机实现相应模式的运行；其中，
空调机组包括间接蒸发冷却器、蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、排风机、送风机；
间接蒸发冷却器包括布水器、淋水泵、间接蒸发冷却芯体；
蒸发器设置在间接蒸发冷却器一次空气的出风向，冷凝器设置在间接蒸发冷却器二次空气的出风向；
在蒸发器上、下、左、右、侧均设置有四组旁通风口，冷凝器上下两侧也设置有两组旁通风口；在蒸发器两侧设置有的第三组旁通风口和第四组旁通风口之间、蒸发器上侧设置有第一电控风阀；在蒸发器两侧设置有的第一组和第二组旁通风口之间、蒸发器下侧设置有第二电控风阀；冷凝器上下两侧设置有的第一组旁通风口和第二组旁通风口之间、蒸发器上侧设置有第三电控风阀；在冷凝器和间接蒸发冷却器之间、进风口上方设置有第四组电控风阀；
在机组送风口设置有第一探头，在机组外设置有第二探头，在进风口设置有第三探头。
2.根据权利要求1所述的一种间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组控制方法，其特征在于，由第一探头a(27)测得室外干球温度to、室外湿球温度to，s，第三探头c(29)测得回风干球温度t1，in，由控制器(25)程序按照计算得出t1，out，程序中根据用户设定一个送风设计温度范围T，计算的t1，out与T和t1，in进行比较，判断选择机组的运行模式。
3.根据权利要求1所述的一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，其特征在于，如果t1，out≥t1，in，运行模式4启动：控制器(25)关闭电控风阀a(4)、第三电控风阀c(13)、第四电控风阀d(21)；开启第二电控风阀b(5)；启动排风机(2)、送风机(19)、压缩机(15)；关闭淋水泵(9)。
4.根据权利要求1所述的一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，其特征在于，如果Tmax≤t1，out＜t1，in，运行模式1启动：控制器(25)关闭第一电控风阀a(4)、第三电控风阀c(13)、第四电控风阀d(21)；开启第二电控风阀b(5)；启动排风机(2)、淋水泵(9)、送风机(19)、压缩机(15)。
5.根据权利要求1所述的一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，其特征在于，如果Tmin＜t1，out＜Tmax，且
Figure FDA0002309506030000021
运行模式2启动：控制器(25)开启第一电控风阀a(4)，第三电控风阀c(13)、第四电控风阀d(21)；关闭第二电控风阀b(5)；启动排风机(2)、淋水泵(9)、送风机(19)；关闭压缩机(15)。
6.根据权利要求1所述的一种利用自然冷源、带有干空气能的机械制冷复合空调运行控制方法，其特征在于，如果
Figure FDA0002309506030000022
运行模式3启动：控制器(25)开启第一电控风阀a(4)，第三电控风阀c(13)、第四电控风阀d(21)；关闭第二电控风阀b(5)；启动排风机(2)、送风机(19)；关闭压缩机(15)、淋水泵(9)。
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