CN117279303A - 空调机组及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空调机组及控制方法，空调机组包括热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，热交换模块的第一输出端与冷凝模块的输入端连接，冷凝模块的输出端与加压模块的输入端连接，加压模块的输入端与节流模块的输入端连接，节流模块的输出端与热交换模块的输入端连接，热交换模块的第二输出端通向送风通道。采用该种方案，温度调节过程中并未使用机械制冷和冷却水源等，而是使用了自然冷源，通过充分利用自然冷源对机房进行温度调节，无需启动压缩机，降低机房空调能耗，从而实现降低机房的PUE值的目的。同时，无需使用冷却水，实现节约水资源的目的。

Description

空调机组及控制方法

技术领域

本申请涉及空调技术领域，特别涉及一种空调机组及控制方法。

背景技术

信息时代，人们的生活充满大量的信息数据。这些海量的信息数据往往依靠众多的数据中心来存储并处理。随着数据中心规模和集成度的发展，数据中心内服务器的密度和功率也日益增长。

为了保障机房内的服务器等电子设备正常运行，需将机房温度维持在一定区间内。传统的做法是在机房内安装空调，采用机械制冷方式对机房内的温度进行调节。

然后，机械制冷方式消耗的电能过高，占整个机房能耗的35％以上，导致机房的能源使用效率(Power Usage Effectiveness，PUE)无法满足要求。

发明内容

本申请提供一种空调机组及控制方法，通过充分利用自然冷源对机房进行温度调节，降低机房空调能耗，从而实现降低机房的PUE值的目的。

第一方面，本申请实施例提供一种空调机组，包括：热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，所述热交换模块的第一输出端与所述冷凝模块的输入端连接，所述冷凝模块的输出端与所述加压模块的输入端连接，所述加压模块的输出端与所述节流模块的输入端连接，所述节流模块的输出端与所述热交换模块的输入端连接，所述热交换模块的第二输出端通向送风通道，其中：

所述热交换模块，用于当室外温度小于预设温度时对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂，通过所述第一输出端输出所述气体制冷剂，通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入电子设备；

所述冷凝模块，用于将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂；

所述加压模块，用于对所述液体制冷剂加压，以得到加压制冷剂；

所述节流模块，用于对所述加压制冷剂节流，以得到所述节流制冷剂，并将所述节流制冷剂输入至所述热交换模块。

第二方面，本申请实施例提供一种数据中心机房，包括：机房，所述机房内设置如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的空调机组。

第三方面，本申请实施例提供一种空调机组的控制方法，应用于包含热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，所述热交换模块的第一输出端与所述冷凝模块的输入端连接，所述冷凝模块的输出端与所述加压模块的输入端连接，所述加压模块的输出端与所述节流模块的输入端连接，所述节流模块的输出端与所述热交换模块的输入端连接，所述热交换模块的第二输出端通向送风通道，所述方法包括：

当室外温度小于预设温度时，利用所述热交换模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂；

利用所述冷凝模块将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂液体；

利用所述加压模块对所述液体制冷剂加压，以得到加压制冷剂；

利用所述节流模块对所述加压制冷剂节流，以得到所述节流制冷剂，并将所述节流制冷剂输入至所述热交换模块。

本申请实施例提供的空调机组及控制方法，空调机组包括热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，热交换模块的第一输出端与冷凝模块的输入端连接，冷凝模块的输出端与加压模块的输入端连接，加压模块的输出端与节流模块的输入端连接，节流模块的输出端与热交换模块的输入端连接，热交换模块的第二输出端通向送风通道。对机房进行温度调节的过程中，当室外温度小于预设温度时，利用热交换模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂，将冷风通过送风通道送入机房内的电子设备，气体制冷剂进入冷凝模块被冷凝为液体制冷剂，该液体制冷剂进入加压模块加压后进入节流模块，节流模块对加压制冷剂进行调节得到节流制冷剂，节流制冷剂进入热交换模块，从而形成一个完整的制冷循环。采用该种方案，温度调节过程中并未使用机械制冷和冷却水源等，而是使用了自然冷源，通过充分利用自然冷源对机房进行温度调节，无需启动压缩机，降低机房空调能耗，从而实现降低机房的PUE值的目的。同时，无需使用冷却水，实现节约水资源的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的空调机组的一个结构示意图；

图2是本申请实施例提供的空调组件中冷凝模块12的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的空调组件中热交换模块的结构示意图；

图4是图3中蒸发器的结构示意图；

图5A是本申请实施例提供的空调机组在第一模式下工作的过程示意图；

图5B是本申请实施例提供的空调机组在第二模式下工作的过程示意图；

图5C是本申请实施例提供的空调机组在第三模式下工作的过程示意图；

图5D是本申请实施例提供的空调机组在第四模式下工作的过程示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种空调机组的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的空调机组的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

随着数据中心规模和集成度的发展，机房内服务器等电子设备的功率与日俱增，热密度日渐增长，从而产生两方面的问题。一方面，机房内消耗的电量大幅度增长，导致机房的PUE值居高不下。另一方面，机房内电子设备产生的热量越来越大，散热消耗大量的能源。当对机房温度调节不合理时，导致服务器等设备发热，严重时停机。

为了保证机房的温度维持在合理范围，传统机房采用机械制冷，市面上常见的机械制冷空调机组例如为间接蒸发冷却空调机组。但是，机械制冷消耗的电能高达机房总能耗的35％，甚至超出35％，且制冷效果不佳。这对机房的日常管理工作带来一定的困难。除此之外，采用机械制冷在对机房进行温度调节过程中会消耗大量的冷却水，严重浪费水资源。

基于此，本申请实施例提供一种空调机组及控制方法，通过充分利用自然冷源对机房进行温度调节，降低机房空调能耗，从而实现降低机房的PUE值的目的。同时，无需使用冷却水，实现节约水资源的目的。

图1是本申请实施例提供的空调机组的一个结构示意图。请参照图1，本申请实施例提供的空调机组100包括：热交换模块11、冷凝模块12、加压模块13和节流模块14，所述热交换模块11的第一输出端与所述冷凝模块12的输入端连接，所述冷凝模块12的输出端与所述加压模块13的输入端连接，加压模块13的输出端与节流模块14的输入端连接，所述节流模块14的输出端与所述热交换模块11的输入端连接，所述热交换模块11的第二输出端通向送风通道，其中：所述热交换模块11，用于对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂，通过所述第一输出端输出所述气体制冷剂，通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入数据中心机房，从而冷却数据中心机房内的电子设备；所述冷凝模块12，用于将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂；所述加压模块13，用于对液体制冷剂加压得到加压制冷剂，再送入节流模块14，所述的节流模块14用于对加压液体制冷剂节流，以得到所述节流制冷剂，并将所述节流制冷剂输入至所述热交换模块11。

本申请实施例提供的空调机组适用于在室外温度低于机房室内所需温度的地区的机房，利用室外自然冷源，通过制冷剂循环泵对制冷剂循环，将室内热量交换到室外大气环境。其中，机房室内所需温度也称之为预设温度，例如为23℃等，本申请实施例并不限制。

温度调节过程中，热交换模块11将室内热风引导至热交换模块11，节流模块14产生的节流制冷剂也进入热交换模块11。节流制冷剂通常为液体，室内热风和节流制冷剂在热交换模块11内进行热交换，节流制冷剂吸收室内热风的热量转变为气体制冷剂，室内热风变为冷风。之后，冷风从热交换模块11的第二输出端输出，经由送风通道冷却机房内的电子设备，以对电子设备进行降温。第二输出端的口径例如和送风通道的入口一样大，确保大量的冷风及时被送进机房。

气体制冷剂通过热交换模块11的第一输出端进入冷凝模块12，冷凝模块12例如为冷凝器阵列等，冷凝模块12利用室外的自然环境冷源对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂，将气体制冷剂的热量排入室外大气中，并将液体制冷剂通过冷凝模块12的输出端输入至加压模块13。

加压模块13用于对液体制冷剂进行压力调节，从而得到加压制冷剂。

节流模块14主要起节流降压的作用，将加压制冷剂的压力从加压后的压力降低至蒸发压力得到节流制冷剂，该节流制冷剂便于在热交换模块11内蒸发吸热。

根据上述可知：热交换模块11、冷凝模块12、加压模块13和节流模块14形成一个完整的制冷循环，从而不间断的对机房进行温度调节。

本申请实施例提供的空调机组包括热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，热交换模块的第一输出端与冷凝模块的输入端连接，冷凝模块的输出端与加压模块的输入端连接，加压模块的输出端与节流模块的输入端连接，节流模块的输出端与热交换模块的输入端连接，热交换模块的第二输出端通向送风通道。对机房进行温度调节的过程中，当室外温度小于预设温度时，利用热交换模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂，将冷风通过送风通道送入机房内的电子设备，气体制冷剂进入冷凝模块被冷凝为液体制冷剂，该液体制冷剂进入加压模块加压后进入节流模块，节流模块对加压制冷剂进行调节得到节流制冷剂，节流制冷剂进入热交换模块，从而形成一个完整的制冷循环。采用该种方案，温度调节过程中并未使用机械制冷和冷却水源等，而是使用了自然冷源，通过充分利用自然冷源对机房进行温度调节，无需启动压缩机，降低机房空调能耗，从而实现降低机房的PUE值的目的。同时，无需使用冷却水，实现节约水资源的目的。

可选的，再请参照图1，本申请实施例提供的空调机组还包括加湿器15，设置在所述送风通道内，用于对所述冷风进行温湿度处理，以得到符合目标温度和目标湿度的冷风。

示例性的，加湿器15可以是湿膜加湿器等，本申请实施例并不限制。通过设置加湿器15，使得冷风进入机房之前，先由加湿器对冷风进行温湿度处理，使得冷风到达机房要求的目标温度和目标湿度，之后，再将符合目标温度和目标湿度的冷风送入机房。

当采用湿膜加湿器时，水箱中的水输送到加湿器顶部的淋水器，水均匀地淋到湿膜的顶部，淋水器确保水均匀分配到湿膜材料上，水在重力作用下沿湿膜材料向下浸透，淋湿湿膜内部的所有层面，同时被湿膜材料吸收，形成均匀的水膜。当干燥的冷风通过湿膜材料时，干燥的空气和湿润的湿膜表面有较大面积的接触，水份充分吸收空气的热量而汽化、蒸发，从而达到对空气加湿的目的。在这一加湿过程中，空气的湿度增加，温度下降。

采用该种方案，通过设置加湿器，无需额外的设置除湿机组，成本低且满足机房对冷风湿度和温度的要求。

图2是本申请实施例提供的空调组件中冷凝模块12的结构示意图。请参照图2，可选的，上述实施例中，冷凝模块12包括多组室外换热组件121、排气总管122和出液总管123，每个室外换热组件121包括室外风机1211和多个冷凝器1212。冷凝器1212例如为翅片换热器等。本申请实施例并不限制。

请参照图2，每个冷凝器1212具有进气口和出液口，进气口和排气总管122上的进气管路1221一一对应，所述排气总管122的输入端与所述热交换模块11的第一输出端连接，每个出液口和出液总管123上的出液管路1231一一对应，所述出液总管123的输出端和所述节流模块14的输入端连接。

当冷凝模块12中的所有室外换热组件121都工作时，气体制冷剂通过排气总管122上的各个进气管路1221分别进入各冷凝器1212。室外风机1211将室外自然冷源引导至冷凝器1212周围，从而对冷凝器1221内部的气体制冷剂冷却，得到液体制冷剂，液体制冷剂经由出液管路1231进入出液总管123并汇聚，汇聚后的液体制冷剂进入节流模块14。

需要说明的是，虽然图2中示意出了4个室外换热器组件121，每个虚线框表示一个室外换热器组件121，每个换热器组件121包含两个冷凝器1212。然而，本申请实施例并不限制，其他可行的方式中，可以灵活设置室外换热器组件121的个数以及每个室外换热器组件121包含的冷凝器1212的个数。

采用该种方案，冷凝模块利用自然冷源对气体制冷剂进行冷却，实现充分利用自然冷源、节约水资源的目的。

可选的，本申请实施例中，多组室外换热组件121中同时工作的室外换热组件的数量和室外温度有关，当室外温度位于第一区间时，所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量为第一数量；当室外温度位于第二区间时，所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量为第二数量，所述第一区间和所述第二区间是相邻的两个温度区间，所述第一区间的最低温度高于所述第二区间的最高温度，所述第一数量大于所述第二数量。

也就是说，室外温度越高，多组室外换热组件121中同时工作的室外换热组件121的数量越多。室外温度越低，同时工作的室外换热组件121的数量越少。例如，第一区间为[25℃，30℃]，第二区间为[20℃，25℃)，则当室外温度位于第一区间时，第一数量为3，即同时有3个室外换热器组件121工作，当室外温度位于第二区间时，第二数量为2。室外温度越低，则同时工作的室外换热器组件的数量越少。而同时工作的室外换热器组件的数量越少，则空调机组的能耗越低。

采用该种方案，通过根据季节和室外温度的变化调节同时工作的室外换热组件的数量，进一步降低空调机组的能耗，实现充分利用自然冷源的同时降低空调机组的PUE值的目的。

图3是本申请实施例提供的空调组件中热交换模块的结构示意图。请参照图3，可选的，上述实施例中，所述热交换模块11包括蒸发器111和多个室内风机112，所述多个室内风机112均匀设置在所述蒸发器111靠近所述送风通道的一侧，所述多个室内风机112用于将所述室内热风引导至所述蒸发器111，所述蒸发器111用于对所述室内热风和所述节流制冷剂进行热交换以得到所述冷风和所述气体制冷剂。

蒸发器111可以是室内翅片换热器等，本申请实施例并不限制。一个蒸发器111对应多个室内风机112，节流制冷剂输入蒸发器111后，当室内热风经过蒸发器111后，节流制冷剂吸收热量转换为气体制冷剂，该气体制冷剂进入冷凝模块12倍循环利用冷风经由送风通道进入机房对服务器等电子设备进行冷却。

采用该种方案，蒸发器和室内风机为一对多的关系，结构简单，成本低。

图4是图3中蒸发器的结构示意图。请参照图4，蒸发器111包括具有容纳腔的内管1111和外管1112，所述内管1111套设与所述外管1112内，所述内管1111的管壁和所述外管1112的管壁之间形成环形腔，所述内管1111的管壁上设置至少一个通孔，如图中黑色圆圈所示，所述通孔和所述节流模块的输出端连通，所述外管1112的管壁呈网状，所述室内热风在所述室内风机的引导下进入所述环形腔，以与所述容纳腔中的节流制冷剂进行热交换以得到所述冷风和所述气体制冷剂。

请参照图4，节流制冷剂经过内管1111上的通孔进入容纳腔，当室内热风到达环形腔后，节流制冷剂和室内热风进行热交换，节流制冷剂吸收室内热风的热量转换为液体制冷剂，室内热风的热量被吸走后得到冷风，冷风经由送风通道进入机房对电子设备进行降温。

图4中，内管1111上，与用于节流制冷剂进入的通孔相对的一侧设置出口，如图中灰色圆圈填充所示，这些出口与热交换模块的第一输出端连通，第一输出端与排气总管122连通，气体制冷剂通过出口进入排气总管122，进而进入冷凝模块12中的冷凝器1212。

采用该种方案，利用内管和网状的外管构建蒸发器，便于制冷剂气体和冷风的分离，结构简单、成本低。

本申请实施例中，按照同时工作的室外换热器组件的数量，可以对空调机组的模式进行划分。例如，一个空调机组的冷凝模块包括4个室外换热组件，4个室外换热组件全部工作的模式称之为第一模式，3个室外换热组件工作的模式称之为第二模式，仅有2个室外换热组件工作的模式称之为第三模式，仅有1个室外换热组件工作的模式称之为第四模式。该五种模式分别对应不同的温度区间，第一模式对应第一区间[25℃，30℃]，第二模式对应第二区间[20℃，25℃)，第三模式对应第三区间[15℃，20℃)，第四模式对应第四区间[0℃，15℃)，预设温度为30摄氏度。也就是说，当温度不超过30摄氏度时，采用本申请实施例所述的空调机组进行温度调节，预设温度的大小可根据需求设置，本申请实施例并不限制。

下面，对该些模式分别进行详细说明。

图5A是本申请实施例提供的空调机组在第一模式下工作的过程示意图。请参照图5A，空调机组的热交换模块包括蒸发器13、室内风机17a、17b、17c、17d。冷凝模块包括室外风机和冷凝器，室外风机包括28、38、45、51，泠凝器包括26/30、33/36、40/43、47/50，冷凝模块还包括排气总管24、出液总管1，出液总管1上设置出液管路27/31、34/35、41/42、48/49，排气总管24上设置进气管路25/29、32/37、39/44、46/52。加压模块例如为循环泵2。节流模块包括电子膨胀阀3a、电子膨胀阀3和电磁阀4。

另外，空调机组还包括一些连接管道和其他部件，如节流制冷剂的分配管路7、8、9、10、11、12，出液管5、连接管6、回气管路14、循环泵2、加湿器18、进入单向阀22、单向阀进气管路15、单向阀出气管路23等。实际实现时，空调机组可以包含更多或更少的部件，本申请实施例并不限制。

请参照图5A，当室外温度位于第一区间时，四个室外换热组件全部工作，即室外风机28、38、45、51，泠凝器26/30、33/36、40/43、47/50均工作。其中，室外风机28对应泠凝器26/30，室外风机38对应泠凝器33/36，室外风机45对应泠凝器40/43，室外风机51对应泠凝器47/50。

温度调节过程中，来自数据机房的室内热风在室内风道的引导下，在室内风机17a、17b、17c、17d的驱动下，进入蒸发器13内。室内热风和节流制冷剂在蒸发器13内进行热交换得到冷风和气体制冷剂。冷风从蒸发器13的室内换热通道(即上述的第二输出端)流出，冷风经过加湿器18进行温湿度处理，处理后的冷风经由送风通道19送入机房对服务器等电子设备进行冷却。

制冷剂气体经过回气管路14流经单向阀进气管路15，进入单向阀22，再经过单向阀出气管路23进入排气总管24。之后，排气总管24中的气体制冷剂通过进气管路25/29、32/37、39/44、46/52，分别进入冷凝器26/30、33/36、40/43、47/50。室外风机28、38、45、51将室外的自然冷源引导至冷凝器26/30、33/36、40/43周围，从而对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂，并将气体制冷剂释放的热量排入室外大气中。

液体制冷剂通过出出液管路27/31、34/35、41/42、48/49进入出液总管1，经过循环泵2调节加压后，分为两路进入节流模块节流。一路依次流经电磁阀4和电子膨胀阀3b，另一路流经电子膨胀阀3a。液体制冷剂到达电子膨胀阀3a节流后，通过分配管路7、8、9进入蒸发器13，液体制冷剂到达电子膨胀阀3b后，通过分配管路10、11、12进入蒸发器13。进入蒸发器13的节流制冷剂继续和室内热风进行热交换，从而形成一个完整的制冷循环。

图5B是本申请实施例提供的空调机组在第二模式下工作的过程示意图。相较于图5A，第二模式下只有3个室外换热组件工作，图5B中仅示意出工作的室外换热组件，并未示意出未工作，即关闭状态的室外换热组件。

请参照图5B，当室外温度位于第二区间时，仅有3个室外换热组件工作，即室外风机38、45、51，泠凝器33/36、40/43、47/50工作。

温度调节过程中，来自数据机房的室内热风在室内风道的引导下，在室内风机17a、17b、17c、17d的驱动下，进入蒸发器13内。室内热风和节流制冷剂在蒸发器13内进行热交换得到冷风和气体制冷剂。冷风从蒸发器13的室内换热通道(即上述的第二输出端)留流出，冷风经过加湿器18进行温湿度处理，处理后的冷风经由送风通道19送入机房对服务器等电子设备进行冷却。

制冷剂气体经过回气管路14流经单向阀进气管路15，进入单向阀22，再经过单向阀出气管路23进入排气总管24。之后，排气总管24中的气体制冷剂通过进气管路32/37、39/44、46/52，分别进入冷凝器33/36、40/43、47/50。室外风机38、45、51将室外的自然冷源引导至冷凝器33/36、40/43、47/50周围，从而对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂，并将气体制冷剂释放的热量排入室外大气中。

液体制冷剂通过出出液管路34/35、41/42、48/49进入出液总管1，经过循环泵2调节加压后，分为两路进入节流模块节流。一路依次流经电磁阀4和电子膨胀阀3b，另一路流经电子膨胀阀3a。液体制冷剂到达电子膨胀阀3a节流后，通过分配管路7、8、9进入蒸发器13，液体制冷剂到达电子膨胀阀3b后，通过分配管路10、11、12进入蒸发器13。进入蒸发器13的节流制冷剂继续和室内热风进行热交换，从而形成一个完整的制冷循环。

图5C是本申请实施例提供的空调机组在第三模式下工作的过程示意图。相较于图5B，第三模式下只有2个室外换热组件工作，图5C中仅示意出工作的室外换热组件，并未示意出未工作，即关闭状态的室外换热组件。

请参照图5C，当室外温度位于第三区间时，仅有2个室外换热组件工作，即室外风机45、51，泠凝器40/43、47/50工作。

温度调节过程中，来自数据机房的室内热风在室内风道的引导下，在室内风机17a、17b、17c、17d的驱动下，进入蒸发器13内。室内热风和节流制冷剂在蒸发器13内进行热交换得到冷风和气体制冷剂。冷风从蒸发器13的室内换热通道(即上述的第二输出端)留流出，冷风经过加湿器18进行温湿度处理，处理后的冷风经由送风通道19送入机房对服务器等电子设备进行冷却。

制冷剂气体经过回气管路14流经单向阀进气管路15，进入单向阀22，再经过单向阀出气管路23进入排气总管24。之后，排气总管24中的气体制冷剂通过进气管路39/44、46/52，分别进入冷凝器40/43、47/50。室外风机45、51将室外的自然冷源引导至冷凝器40/43、47/50周围，从而对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂，并将气体制冷剂释放的热量排入室外大气中。

液体制冷剂通过出出液管路41/42、48/49进入出液总管1，经过循环泵2调节加压后，分为两路进入节流模块节流。一路依次流经电磁阀4和电子膨胀阀3b，另一路流经电子膨胀阀3a。液体制冷剂到达电子膨胀阀3a节流后，通过分配管路7、8、9进入蒸发器13，液体制冷剂到达电子膨胀阀3b后，通过分配管路10、11、12进入蒸发器13。进入蒸发器13的节流制冷剂继续和室内热风进行热交换，从而形成一个完整的制冷循环。

图5D是本申请实施例提供的空调机组在第四模式下工作的过程示意图。相较于图5C，第四模式下只有1个室外换热组件工作，图5D中仅示意出工作的室外换热组件，并未示意出未工作，即关闭状态的室外换热组件。

请参照图5D，当室外温度位于第四区间时，仅有1个室外换热组件工作，即室外风机51和泠凝器47/50工作。

温度调节过程中，来自数据机房的室内热风在室内风道的引导下，在室内风机17a、17b、17c、17d的驱动下，进入蒸发器13内。室内热风和节流制冷剂在蒸发器13内进行热交换得到冷风和气体制冷剂。冷风从蒸发器13的室内换热通道(即上述的第二输出端)留流出，冷风经过加湿器18进行温湿度处理，处理后的冷风经由送风通道19送入机房对服务器等电子设备进行冷却。

制冷剂气体经过回气管路14流经单向阀进气管路15，进入单向阀22，再经过单向阀出气管路23进入排气总管24。之后，排气总管24中的气体制冷剂通过进气管路46/52，分别进入冷凝器47/50。室外风机51将室外的自然冷源引导至冷凝器、47/50周围，从而对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂，并将气体制冷剂释放的热量排入室外大气中。

液体制冷剂通过出出液管路48/49进入出液总管1，经过循环泵2调节加压后，分为两路进入节流模块节流。一路依次流经电磁阀4和电子膨胀阀3b，另一路流经电子膨胀阀3a。液体制冷剂到达电子膨胀阀3a节流后，通过分配管路7、8、9进入蒸发器13，液体制冷剂到达电子膨胀阀3b后，通过分配管路10、11、12进入蒸发器13。进入蒸发器13的节流制冷剂继续和室内热风进行热交换，从而形成一个完整的制冷循环。

根据上述可知：本申请实施例提供的空调机组，根据季节或室外昼夜的温度以及室内负荷等，对室外风机28、38、45、51和室内风机17a、17b、17c、17d分别进行调节，在室内侧获得稳定的目标温度，从而减少了室外、室内两侧换热风机的功耗。而且，利用自然冷却即可获得室内侧需要的目标温度，无需启动压缩机工作，节约能源消耗。

可选的，上述的空调机组还可以设置压缩机20等。当室外机房温度高于室内机房所需温度时，启动压缩机和冷凝模块部分工作，以满足将室外机房温度控制在所需温度内。进一步的，当数据中心机房内的电子设备产生热量过多，导致室内机房温度远大于室外环境温度，且室内热负荷加大时，则加大压缩机和冷凝模块的输出，以将数据中心机房的温度降低至预设温度。预设温度例如是23摄氏度等，本申请实施例并不限制。

图6是本申请实施例提供的另一种空调机组的结构示意图。请参照图6，本实施例中，空调机组还包括单向阀22和压缩机20，单向阀22具有单向阀进气管路15和单向阀出气管路23，单向阀进气管路15(输入端)和蒸发器13的回气管路14(即热交换模块的第一输出端)连通，单向阀出气管路23(输出端)和排气总管24的输入端连接，排气总管24的输入端即为冷凝模块的输入端。

压缩机20具有吸气管路16(输入端)和排气管路21(输出端)。吸气管路16和蒸发器13的回气管路14(即热交换模块的第一输出端)连通，排气管路21和排气总管24连通。

当室外温度大于或等于预设温度时，所述压缩机20工作，所述单向阀22不工作；当所述室外温度小于所述预设温度时，所述压缩机20不工作，所述单向阀22工作。

请参照图6，本申请实施例所述的空调机组上还可以设置温度传感器等，用于检测室外温度。当室外温度小于或等于预设温度时，气体制冷剂经过单向阀22进入冷凝模块，采用自然冷源冷却。

当室外温度大于预设温度时，气体制冷剂进入压缩机，由压缩机压缩后进入冷凝模块，采用机械制冷方式冷却。进一步的，当数据中心机房内的电子设备产生热量过多，导致室内机房温度远大于室外环境温度，且室内热负荷加大时，则加大压缩机和冷凝模块的输出，以将数据中心机房的温度降低至预设温度。其中，室内机房温度例如是55℃，室外环境温度例如是30摄氏度，预设温度例如是23摄氏度等。

基于上述的空调机组，本申请实施例还提供一种数据中心机房，该数据中心机房内设置如上述所述的空调机组。

本申请实施例还提供一种空调机组的控制方法，应用于上述的空调机组。图7是本申请实施例提供的空调机组的控制方法的流程图，包括：

701、当室外温度小于预设温度时，利用所述热交换模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂；

702、利用所述冷凝模块将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂液体；

703、利用所述加压模块对所述液体制冷剂加压，以得到加压制冷剂；

704、利用所述节流模块对所述液体制冷剂节流，以得到所述节流制冷剂，并将所述节流制冷剂输入至所述热交换模块。

具体实现过程可参见上述空调机组的描述，此处不再赘述。

可选的，当室外温度小于机房所需的温度时，空调机组确定所述室外温度所属的温度区间，根据所述温度区间确定所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量。之后，开启符合所述数量的室外换热组件，并利用开启的室外换热组件将气体制冷剂冷凝为液体制冷剂。其中，机房所需的温度也称之为预设温度等，其可以是23℃等，本申请实施例并不限制。

具体可参见上述图5A～图5D的描述，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时用于实现如上所述的空调机组的控制方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的空调机组的控制方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、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申请的一般性原理并包括本申请未公开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，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请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。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种空调机组，其特征在于，包括：热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，所述热交换模块的第一输出端与所述冷凝模块的输入端连接，所述冷凝模块的输出端与所述加压模块的输入端连接，所述加压模块的输出端与所述节流模块的输入端连接，所述节流模块的输出端与所述热交换模块的输入端连接，所述热交换模块的第二输出端通向送风通道，其中：

所述热交换模块，用于当室外温度小于预设温度时对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂，通过所述第一输出端输出所述气体制冷剂，通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入电子设备；

所述冷凝模块，用于将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂；

所述加压模块，用于对所述液体制冷剂加压，以得到加压制冷剂；

所述节流模块，用于对所述加压制冷剂节流，以得到所述节流制冷剂，并将所述节流制冷剂输入至所述热交换模块。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述冷凝模块包括多组室外换热组件、排气总管和出液总管，每个室外换热组件包括室外风机和至少一个冷凝器，每个冷凝器具有进气口和出液口，进气口和所述排气总管上的进气管路一一对应，所述排气总管的输入端与所述热交换模块的第一输出端连接，每个出液口和出液总管上的出液管路一一对应，所述出液总管的输出端和所述节流模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，

所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量与室外温度所属的温度区间关联，当室外温度位于第一区间时，所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量为第一数量；

当室外温度位于第二区间时，所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量为第二数量，所述第一区间和所述第二区间是相邻的两个温度区间，所述第一区间的最低温度高于所述第二区间的最高温度，所述第一数量大于所述第二数量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的空调机组，其特征在于，所述热交换模块包括蒸发器和多个室内风机，所述多个室内风机均匀设置在所述蒸发器靠近所述送风通道的一侧，所述多个室内风机用于将所述室内热风引导至所述蒸发器，所述蒸发器用于对所述室内热风和所述节流制冷剂进行热交换以得到所述冷风和所述气体制冷剂。

5.根据权利要求4所述的空调机组，其特征在于，所述蒸发器包括具有容纳腔的内管和外管，所述内管套设与所述外管内，所述内管的管壁和所述外管的管壁之间形成环形腔，所述内管的管壁上设置至少一个通孔，所述通孔和所述节流模块的输出端连通，所述外管的管壁呈网状，所述室内热风在所述室内风机的引导下进入所述环形腔，以与所述容纳腔中的所述节流制冷剂进行热交换以得到所述冷风和所述气体制冷剂。

6.根据权利要求1-3任一项所述的空调机组，其特征在于，还包括：

加湿器，设置在所述送风通道内，用于对所述冷风进行温湿度处理，以得到符合目标温度和目标湿度的冷风。

7.根据权利要求6所述的空调机组，其特征在于，还包括：

所述加湿器器为湿膜加湿器。

8.一种数据中心机房，其特征在于，包括：机房，所述机房内设置如权利要求1-7任一项所述的空调机组。

9.一种空调机组的控制方法，其特征在于，应用于包含热交换模块、冷凝模块、加压模块和节流模块，所述热交换模块的第一输出端与所述冷凝模块的输入端连接，所述冷凝模块的输出端与所述加压模块的输入端连接，所述加压模块的输出端与所述节流模块的输入端连接，所述节流模块的输出端与所述热交换模块的输入端连接，所述热交换模块的第二输出端通向送风通道，所述方法包括：

当室外温度小于预设温度时，利用所述热交换模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和气体制冷剂；

利用所述冷凝模块将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂液体；

利用所述加压模块对所述液体制冷剂加压，以得到加压制冷剂；

利用所述节流模块对所述加压制冷剂节流，以得到所述节流制冷剂，并将所述节流制冷剂输入至所述热交换模块。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述冷凝模块至少包括多组室外换热组件，所述利用所述冷凝模块将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂液体，包括：

确定所述室外温度所属的温度区间，根据所述温度区间确定所述多组室外换热组件中工作的室外换热组件的数量；

开启符合所述数量的室外换热组件，并利用开启的室外换热组件将所述气体制冷剂冷凝为液体制冷剂。