CN113873833A - 机房空调系统及相应的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机房空调系统及相应的控制方法，其中的机房空调系统，包括空调室，所述空调室内具有蒸发器以及与所述蒸发器匹配的风扇，所述空调室具有新风入口、冷风出口、回风口，所述风扇能够将所述回风口和/或所述新风入口内的气流驱动流经所述蒸发器并通过所述冷风出口输送至机房内。根据本发明，空调室内的风扇能够将所述机房内的空气和/或所述空调室内的空气驱动至所述蒸发器处冷却降温，使所述空调系统在室外空气焓值低于室内空气焓值时可以被引入所述机房内对发热设备进行冷却散热，尤其是在室外空气焓值相对较低时，可以控制相应的空调系统仅运行风扇即可将室外空气引入所述机房内，降低了空调系统的耗电量，系统更加节能环保。
Description
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种机房空调系统及相应的控制方法。
背景技术
信息产业和数字化建设的快速发展，推动了机房、基站的数量，建设规模快速增长，据统计机房、基站空调的能耗占其总能耗的40％以上。机房、基站的显热负荷大，一年四季需连续运行，使能源紧缺的现状日益严重。普通的机房空调系统耗电量大，大的耗电量同时还会对环境有一定的影响，因此有必要对现有的机房空调系统进行改进，以使其更加节能环保。
发明内容
因此，本发明提供一种机房空调系统及相应的控制方法，能够克服相关技术中机房空调需要全时运行导致耗电量巨大、不够节能环保的不足。
为了解决上述问题，本发明提供一种机房空调系统，包括空调室，所述空调室内具有蒸发器以及与所述蒸发器匹配的风扇，所述空调室具有新风入口、冷风出口、回风口，所述风扇能够将所述回风口和/或所述新风入口内的气流驱动流经所述蒸发器并通过所述冷风出口输送至机房内。
在一些实施方式中，所述空调室与所述机房紧邻设置，且两者之间具有墙壁，所述冷风出口具有多个，多个所述冷风出口均匀间隔地设置于所述墙壁上，所述风扇具有多个，多个所述风扇分别一一对应的设置于多个所述冷风出口处。
在一些实施方式中，所述机房空调系统还包括直膨式冷媒空调机组，所述蒸发器串联于所述直膨式冷媒空调机组内，以能够利用所述直膨式冷媒空调机组中的压缩冷媒相变实现所述蒸发器的降温功能。
在一些实施方式中，所述机房的顶部构造有风道，所述风道具有与室外环境可控连通的排风口且与所述回风口可控连通。
在一些实施方式中，所述新风入口处对应设置有新风阀，所述新风阀用于控制所述新风入口的气流流通与否；所述回风口处对应设置回风阀，所述回风阀用于控制所述回风口的气流流通与否；所述排风口处对应设置排风阀，所述排风阀用于控制所述排风口的气流流通与否。
在一些实施方式中，所述新风入口处设有第一过滤件，和/或，所述蒸发器的进风侧设有第二过滤件。
本发明还提供一种机房空调系统的控制方法，用于控制上述的机房空调系统，包括如下步骤：
获取室外环境中的空气具有的第一焓值及所述机房内的空气具有的第二焓值；
比较所述第一焓值与所述第二焓值的大小关系；
根据所述大小关系控制所述新风入口、回风口及排风口中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组的启停。
在一些实施方式中，根据所述大小关系控制所述新风入口、回风口及排风口中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组的启停包括：
当所述第一焓值不低于所述第二焓值时，控制所述直膨式冷媒空调机组开启，并控制所述新风入口及排风口气流截断流通、回风口气流流通。
在一些实施方式中，根据所述大小关系控制所述新风入口、回风口及排风口中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组的启停包括：
当所述第一焓值低于所述第二焓值且所述第二焓值与所述第一焓值的差值低于第一预设差值时，控制所述直膨式冷媒空调机组开启，并控制所述排风口、新风入口及回风口气流流通。
在一些实施方式中，根据所述大小关系控制所述新风入口、回风口及排风口中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组的启停包括：
当所述第一焓值低于所述第二焓值且所述第二焓值与所述第一焓值的差值不低于第一预设差值时，控制所述直膨式冷媒空调机组停机或者保持停机，并控制所述回风口气流截断流通、新风入口及排风口气流流通。
本发明提供的一种机房空调系统及相应的控制方法，空调室内的风扇能够将所述机房内的空气和/或所述空调室内的空气驱动至所述蒸发器处冷却降温，使所述空调系统在室外空气焓值低于室内空气焓值时可以被引入所述机房内对发热设备进行冷却散热，尤其是在室外空气焓值相对较低时，可以控制相应的空调系统仅运行风扇即可将室外空气引入所述机房内，降低了空调系统的耗电量，系统更加节能环保。
附图说明
图1为本发明实施例的机房空调系统的结构示意图。
附图标记表示为：
1、空调室；11、新风入口；12、冷风出口；13、回风口；2、蒸发器；3、风扇；4、机房；41、墙壁；42、风道；43、排风口；5、直膨式冷媒空调机组；61、第一过滤件；62、第二过滤件；100、发热设备。
具体实施方式
参见图1所示，根据本发明的实施例，提供一种机房空调系统，包括空调室1，所述空调室1内具有蒸发器2以及与所述蒸发器2匹配的风扇3，所述空调室1具有新风入口11、冷风出口12、回风口13，所述风扇3能够将所述回风口13(也即机房4内的空气)和/或所述新风入口11(也即室外环境中的空气)内的气流驱动流经所述蒸发器2并通过所述冷风出口12输送至机房4内，从而对处于所述机房4内的发热设备100(例如电子设备及服务器机柜)进行冷却散热。该技术方案中，空调室1内的风扇3能够将所述机房4内的空气和/或所述空调室1内的空气驱动至所述蒸发器2处冷却降温，使所述空调系统在室外空气焓值低于室内空气焓值时可以被引入所述机房4内对发热设备100进行冷却散热，尤其是在室外空气焓值相对较低时，可以控制相应的空调系统仅运行风扇即可将室外空气引入所述机房4内，降低了空调系统的耗电量，系统更加节能环保，尤其是在过度季节和冬季室外空气温度低时可直接利用自然新风对机房进行降温处理，充分利用免费能源，节约能源和电耗。
在一些实施方式中，所述空调室1与所述机房4紧邻设置，且两者之间具有墙壁41，所述冷风出口12具有多个，多个所述冷风出口12均匀间隔地设置于所述墙壁41上，所述风扇3具有多个，多个所述风扇3分别一一对应的设置于多个所述冷风出口12处，采用多个均匀间隔且能够在高度方向上形成布设的风扇3能够保证所述冷风出口12的出风均匀性。
在一些实施方式中，所述机房空调系统还包括直膨式冷媒空调机组5，所述蒸发器2串联于所述直膨式冷媒空调机组5内，以能够利用所述直膨式冷媒空调机组5中的压缩冷媒相变实现所述蒸发器2的降温功能，而可以理解的是，所述直膨式冷媒空调机组5包括室内机部分与室外机部分，而所述蒸发器2以及所述风扇3则共同构成了所述室内机部分，此时的所述蒸发器2为冷媒盘管，所述室外机部分则包括压缩机、冷凝器等部件。该技术方案中，采用所述直膨式冷媒空调机组5形成冷媒制冷的冷源，无需如现有技术中那样采用冷却塔等冷却设备进行二次冷却的方式，通过冷媒盘管直接与空气进行换热，无冷水盘管的二次换热冷损失，最大限度的利用冷量，达到节能减排的目的。
所述机房4的顶部构造有风道42，所述风道42具有与室外环境可控连通的排风口43且与所述回风口13可控连通，所述风道42的设计使所述机房4中的冷热气流有效分离，温度较高的回风在所述风道42中被回风或者排出，温度较低的冷却气流则在机房4的顶部以下位置流动，冷热风各自相对独立的流动，无相互混合影响，无隐蔽工程等，避免了常规的顶送风和地板送风两种送风方式的弊端，提升冷却效果，避免隐患。
为了能够对相应的风口实现可控，所述新风入口11处对应设置有新风阀，所述新风阀用于控制所述新风入口11的气流流通与否；所述回风口13处对应设置回风阀，所述回风阀用于控制所述回风口13的气流流通与否；所述排风口43处对应设置排风阀，所述排风阀用于控制所述排风口43的气流流通与否。
所述新风入口11处设有第一过滤件61，通常可以采用粗效过滤器，以能够对所述新风入口11引进的室外空气进行必要的过滤，和/或，所述蒸发器2的进风侧设有第二过滤件62，通常为高效或亚高效过滤器，以对进入所述蒸发器2内的气流进行再次过滤。
根据本发明的实施例，还提供一种机房空调系统的控制方法，用于控制上述的机房空调系统，包括如下步骤：
获取室外环境中的空气具有的第一焓值及所述机房4内的空气具有的第二焓值；
比较所述第一焓值与所述第二焓值的大小关系；
根据所述大小关系控制所述新风入口11、回风口13及排风口43中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组5的启停。
具体的，当所述第一焓值不低于所述第二焓值时，控制所述直膨式冷媒空调机组5开启，并控制所述新风入口11及排风口43气流截断流通、回风口13气流流通；当所述第一焓值低于所述第二焓值且所述第二焓值与所述第一焓值的差值低于第一预设差值时，控制所述直膨式冷媒空调机组5开启，并控制所述排风口43、新风入口11及回风口13气流流通；当所述第一焓值低于所述第二焓值且所述第二焓值与所述第一焓值的差值不低于第一预设差值时，控制所述直膨式冷媒空调机组5停机或者保持停机，并控制所述回风口13气流截断流通、新风入口11及排风口43气流流通。
以下给出一个具体的控制实例：
在高温季节，比如夏季。室外空气焓值大于机房4内的焓值时，启动直膨式冷媒空调机组5，并开启回风阀，排风阀、新风阀关闭，进入直膨式运行模式。机房4内部的发热设备100的散热所需要的冷源由蒸发器2提供，机房4内空气进入空调室1再经过第二过滤件62、蒸发器2后温度降低由风扇3送入机房4内。
在低温季节，比如冬季，当室外空气焓值低于回风焓值时，关闭直膨式冷媒空调机组5，关闭回风阀，排风阀、新风阀均处于开启状态，进入完全节能模式。机房4内部的发热设备100的散热所需要的冷源直接由室外的冷空气提供，即室外新风直接经过第一过滤件61进入空调室1再经过第二过滤件62，经过可调风速的风扇3送入机房4内，与机房4中各电子设备进行换热，带走电子设备散发的热量，然后经风道42和排风阀排出室外。
在温度适中季节，比如在过渡季节，当室外空气焓值低于回风焓值，但新风自然冷量只能提供部分冷量，不足部分需由直膨式冷媒空调机组5补充，进入部分节能运行模式。直膨式冷媒空调机组5和排风阀部分开启，风扇3、回风阀开启，机房4内部的发热设备100的散热需要的冷源由室外新风和直膨式冷媒空调机组5共同承担。室外新风空气经过第一过滤件61进入空调室1再经过第二过滤件62、蒸发器2后温度降低由风扇3送入机房4内，同时机房4内其中一部分回风通过机房内风道42、回风口13接至空调室1内经第二过滤件62后再通过蒸发器2冷却，经由风扇3送至机房4。室内回风的另一部分通过机房内风道42经过排风阀排出室外。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种机房空调系统，其特征在于，包括空调室(1)，所述空调室(1)内具有蒸发器(2)以及与所述蒸发器(2)匹配的风扇(3)，所述空调室(1)具有新风入口(11)、冷风出口(12)、回风口(13)，所述风扇(3)能够将所述回风口(13)和/或所述新风入口(11)内的气流驱动流经所述蒸发器(2)并通过所述冷风出口(12)输送至机房(4)内。
2.根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，所述空调室(1)与所述机房(4)紧邻设置，且两者之间具有墙壁(41)，所述冷风出口(12)具有多个，多个所述冷风出口(12)均匀间隔地设置于所述墙壁(41)上，所述风扇(3)具有多个，多个所述风扇(3)分别一一对应的设置于多个所述冷风出口(12)处。
3.根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，还包括直膨式冷媒空调机组(5)，所述蒸发器(2)串联于所述直膨式冷媒空调机组(5)内，以能够利用所述直膨式冷媒空调机组(5)中的压缩冷媒相变实现所述蒸发器(2)的降温功能。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机房空调系统，其特征在于，所述机房(4)的顶部构造有风道(42)，所述风道(42)具有与室外环境可控连通的排风口(43)且与所述回风口(13)可控连通。
5.根据权利要求4所述的机房空调系统，其特征在于，所述新风入口(11)处对应设置有新风阀，所述新风阀用于控制所述新风入口(11)的气流流通与否；所述回风口(13)处对应设置回风阀，所述回风阀用于控制所述回风口(13)的气流流通与否；所述排风口(43)处对应设置排风阀，所述排风阀用于控制所述排风口(43)的气流流通与否。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机房空调系统，其特征在于，所述新风入口(11)处设有第一过滤件(61)，和/或，所述蒸发器(2)的进风侧设有第二过滤件(62)。
7.一种机房空调系统的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求4或5所述的机房空调系统，包括如下步骤：
获取室外环境中的空气具有的第一焓值及所述机房(4)内的空气具有的第二焓值；
比较所述第一焓值与所述第二焓值的大小关系；
根据所述大小关系控制所述新风入口(11)、回风口(13)及排风口(43)中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组(5)的启停。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据所述大小关系控制所述新风入口(11)、回风口(13)及排风口(43)中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组(5)的启停包括：
当所述第一焓值不低于所述第二焓值时，控制所述直膨式冷媒空调机组(5)开启，并控制所述新风入口(11)及排风口(43)气流截断流通、回风口(13)气流流通。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据所述大小关系控制所述新风入口(11)、回风口(13)及排风口(43)中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组(5)的启停包括：
当所述第一焓值低于所述第二焓值且所述第二焓值与所述第一焓值的差值低于第一预设差值时，控制所述直膨式冷媒空调机组(5)开启，并控制所述排风口(43)、新风入口(11)及回风口(13)气流流通。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据所述大小关系控制所述新风入口(11)、回风口(13)及排风口(43)中的任一个的气流流通与否并控制直膨式冷媒空调机组(5)的启停包括：
当所述第一焓值低于所述第二焓值且所述第二焓值与所述第一焓值的差值不低于第一预设差值时，控制所述直膨式冷媒空调机组(5)停机或者保持停机，并控制所述回风口(13)气流截断流通、新风入口(11)及排风口(43)气流流通。
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