CN205481586U - 一种用于调控机房内精密空调的节能机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于调控机房内精密空调的节能机，包括机箱，机箱的腔体内由上到下依次安装有上安装板和下安装板，上安装板和下安装板将腔体分割成上腔室、中腔室以及下腔室，在上腔室内安装有接入工作电源的整流器及均与整流器相连的三个变频器，在中腔室内安装有群控控制器、三个转换开关电路以及开关电源电路，群控控制器的通信端通过总线连接各个空调的控制电路。本实用新型的有益效果：既实现了对各个空调的第一定频压缩机、第二定频压缩机和两个定频风机的变频控制，又实现了对机房内多台空调的统一控制；同时还实现了各个电器元件在机箱内的有序排列，方便了各个电器元件之间的布线。

Description

一种用于调控机房内精密空调的节能机

技术领域

本实用新型涉及精密空调，具体涉及一种用于调控机房内精密空调的节能机。

背景技术

精密空调是指能够充分满足机房环境条件要求的机房专用精密空调机(也称恒温恒湿空调)，是在近30年中逐渐发展起来的一个新机种。现有技术中，在机房内设置有至少精密空调，且每台空调内均设置有第一定频空气压缩机、第二定频空气压缩机、两个定频风机、温度传感器及控制电路，温度传感器与控制电路相连，以检测各个空调所在位置的温度。

由于第一定频空气压缩机和第二定频空气压缩机均为三相异步定频交流电机，所以其工作模式为：停止、工作两个状态(即0和100％的两个工作状态)，只要有1％的制冷需求，第一定频空气压缩机和第二定频空气压缩机的电机就工作在100％的工作状态。定频压缩机电机工作方式的缺点：11)定频压缩机电机长期工作在全速状态，能耗较大；12)频繁得启停压缩机，减少压缩机使用寿命；13)频繁启动压缩机时，启动电流大，启动时能耗很大，存在极大的能源浪费。

定频风机电机工作方式的缺点：21)定频风机电机为三相异步定频交流电机，工作模式为24小时*365天全速运转的工作状态，即便是空调压缩机不工作，无制冷需求时，风机也保持在100％的全速工作状态，风机长期全速运行，能耗大；22)风机输出的风量不能随压缩机的工作状态发生变化，风量配置不精确。

再加上，在一个机房内有三台以上的精密空调，由于每台精密空调的工作都是相对独立，每台精密空调所处的位置不同，每个所处位置的温度不一样，如果一个位置需要加热，另一个位置需要制冷，那么处在上述两个位置的精密空调就会出现竞争运行、反向运行的现象，而简单的空气流动就会处理该现象，精密空调在此环境下工作就会出现不必要能量的消耗，造成能量的浪费。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种用于调控机房内精密空调的节能机，既实现了对各个空调的第一定频压缩机、第二定频压缩机和两个定频风机的变频控制，又实现了对机房内多台空调的统一控制；同时还实现了各个电器元件在机箱内的有序排列，方便了各个电器元件之间的布线。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种用于调控机房内精密空调的节能机，包括机箱，机箱的腔体内由上到下依次安装有上安装板和下安装板，上安装板和下安装板将腔体分割成上腔室、中腔室以及下腔室，在上腔室内安装有接入工作电源的整流器及均与整流器相连的三个变频器，在中腔室内安装有群控控制器、三个转换开关电路以及开关电源电路，群控控制器的通信端通过总线连接各个空调的控制电路；三个转换开关电路均设置有第一电源端、第二电源端、第一控制端、第二控制端以及负载端，三个转换开关电路的第一电源端分别与三个变频器相连，三个转换开关电路的第二电源端均与控制电路相连，三个转换开关电路的负载端分别连接第一定频空气压缩机、第二定频空气压缩机和定频风机触，开关电源电路与群控控制器的变频输入端和工频输入端相连，群控控制器的三个输出端分别与三个转换开关电路的第一控制端相连，三个转换开关电路的第二控制端均与开关电源电路相连。

为了设计结构简单、使用方便的转换开关电路和开关电源电路，优选的是，转换开关电路包括：第一接触器和第二接触器，第一接触器与第二接触器互锁，第一接触器的接入端为第一电源端，第二接触器的接入端为第二电源端，第一接触器的接出端和第二接触器的接出端连接后形成负载端，第一接触器的控制端为转换开关电路的第二控制端，第二接触器的控制端为转换开关电路的第一控制端；开关电源电路包括单刀双掷开关及按键开关，单刀双掷开关的动端接入24v开关电源，单刀双掷开关的两不动端分别与群控控制器的变频输入端和工频输入端相连；按键开关的控制端连接24v开关电源，第二控制端通过按键开关的主通路连接220v工作电源，群控控制器的公共电源端与220v工作电源相连。通过设计第一接触器和第二接触器，使得第一定频压缩机、第二定频压缩机和两个定频风机在频繁开闭中得到了保护。

为了除去输入工作电源中的噪声，使得工作电源更加标准，优选的是在整流器与工作电源之间连接有第一滤波器，第一滤波器安装在上腔室内。

为了除去输入变频器输出的电源中的噪声，使得第一定频空气压缩机和第二定频空气压缩机工作时的变频电源更加标准，以更符合实时需求，优选的是，在第一定频空气压缩机所在支路上和第二定频空气压缩机所在支路上，变频器和转换开关电路之间均连接有第二滤波器，第二滤波器均设置在下腔室内。

由于群控控制器在长时间工作中会产生大量的热量，若热量过大会出现群控控制器损坏的情况。因此为了防止热量过大损坏群控控制器，优选的是，在群控控制器旁设置有两个散热风扇，以对群控控制器进行散热，散热风扇设置在中腔室内，且在机箱上与散热风扇对应的位置开设有散热孔。

为了方便整个用于调控机房内精密空调的节能机的转移，优选的是，在机箱的地面上安装有四个滚轮，以方便转移机箱。

为了防止在使用中进线、总线以及出现的连接松动，优选的是，在上腔室内位于第一滤波器旁安装有进线端母线排，以排列接入工作电源的进线；在中腔室内位于转换开关电路旁安装有出线端母线排，以排列总线和从转换开关电路接出的出线。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1)实现了各个电器元件在机箱内的有序排列，方便了各个电器元件之间的布线，方便了以后检修；

2)通过设置群控控制器及变频器，实现了对各个空调的第一定频压缩机、第二定频压缩机和两个定频风机的变频控制，从而使其工作符合机房内的实时制冷需求，避免了第一定频压缩机、第二定频压缩机和两个定频风机工作时的全速运作，且启动电流也不必很大，达到了节能的目的。

附图说明

图1为用于调控机房内精密空调的节能机的主视图；

图2为用于调控机房内精密空调的节能机的右视图；

图3为用于调控机房内精密空调的节能机的内部图；

图4为用于调控机房内精密空调的节能机的电路图；

图5为用于调控机房内精密空调的节能机的群控控制器的外围电路图；

具体实施方式

本实用新型提出了一种用于调控机房内精密空调的节能机，所在机房内设置有至少两台空调，每台空调内均设置有第一定频空气压缩机、第二定频空气压缩机、两个定频风机、温度传感器及控制电路，温度传感器与控制电路相连，以检测各个空调所在位置的温度。

如图1至图3所示，所述用于调控机房内精密空调的节能机包括机箱4，机箱4的腔体内由上到下依次安装有上安装板41和下安装板42，上安装板41和下安装板42将腔体分割成上腔室43、中腔室44以及下腔室45，在上腔室43内安装有接入工作电源的整流器VFD1及均与整流器VFD1相连的三个变频器VFD2，在中腔室44内安装有群控控制器PLC、三个转换开关电路1以及开关电源电路2，群控控制器PLC的通信端通过总线连接各个空调的控制电路3。

如图4及图5所示，三个转换开关电路1均设置有第一电源端、第二电源端、第一控制端、第二控制端以及负载端，三个转换开关电路1的第一电源端分别与三个变频器VFD2相连，三个转换开关电路1的第二电源端均与控制电路3相连，三个转换开关电路1的负载端分别连接第一定频空气压缩机M1、第二定频空气压缩机M2和定频风机M3触，开关电源电路2与群控控制器PLC的变频输入端和工频输入端相连，群控控制器PLC的三个输出端分别与三个转换开关电路1的第一控制端相连，三个转换开关电路1的第二控制端均与开关电源电路2相连。其中，开关电源电路2用于向群控控制器PLC的变频输入端X1、工频输入端X2和三个转换开关电路1的第二控制端提供开关电源，当变频输入端和三个转换开关电路1的第二控制端均接入开关电源时，三个转换开关电路1将三个变频器VFD2分别与第一定频空气压缩机M1、第二定频空气压缩机M2和定频风机M3接通，以接入变频电源；当工频输入端接入开关电源时，三个转换开关电路1将控制电路3与第一定频空气压缩机M1、第二定频空气压缩机M2和定频风机M3接通，以接入工频电源。

转换开关电路1包括：第一接触器KM1和第二接触器KM2，第一接触器KM1与第二接触器KM2互锁，第一接触器KM1的接入端为第一电源端，第二接触器KM2的接入端为第二电源端，第一接触器KM1的接出端和第二接触器KM2的接出端连接后形成负载端，第一接触器KM1的控制端为转换开关电路的第二控制端，第二接触器KM2的控制端为转换开关电路的第一控制端。开关电源电路2包括单刀双掷开关SA1及按键开关，单刀双掷开关SA1的动端接入24v开关电源，单刀双掷开关SA1的两不动端分别与群控控制器的变频输入端X1和工频输入端X2相连；按键开关KA1的控制端连接24v开关电源，第二控制端通过按键开关KA1的主通路连接220v工作电源，群控控制器PLC的公共电源端与220v工作电源相连，三个转换开关电路1的第一控制端分别与群控控制器PLC的三个输出端相连。

请继续参考图1至图5所示，在整流器VFD1与工作电源之间连接有第一滤波器EMI，第一滤波器EMI安装在上腔室43内。

在第一定频空气压缩机M1所在支路上和第二定频空气压缩机M2所在支路上，变频器VFD2和转换开关电路1之间均连接有第二滤波器LC，第二滤波器LC均设置在下腔室45内。

在群控控制器PLC旁设置有两个散热风扇，以对群控控制器PLC进行散热，散热风扇设置在中腔室44内，且在机箱4上与散热风扇对应的位置开设有散热孔46。

在机箱4的地面上安装有四个滚轮47，以方便转移机箱4。

在上腔室43内位于第一滤波器EMI旁安装有进线端母线排48，以排列接入工作电源的进线；在中腔室44内位于转换开关电路1旁安装有出线端母线排49，以排列总线和从转换开关电路1接出的出线。

本实施例的工作原理：使用时，首先按动单刀双掷开关SA1，以实现用户选择接通变频输入端X1或者工频输入端X2。当用户选择接通变频输入端X1(即是：选择节能模式)时，再按动按键开关KA1，按键开关KA1的控制端接入24v开关电源，按键开关KA1闭合，第一变频电路、第二变频电路及第三变频电路的转换开关电路1的第一接触器(KM1、KM3、KM5)的控制端(即：第二控制端)输入为220V工作电源(即：接通火线L11)，群控控制器PLC的输出端(Y0、Y2、Y4)向第二接触器(KM2、KM4、KM6)的控制端输出0V，因此第一接触器(KM1、KM3、KM5)接通(即是：与变频器连接的变频电源接通)，第二接触器(KM2、KM4、KM6)断开(即是：与控制电路连接的工频电源断开)，节能模式启动。在节能模式的工作状态下，首先检测是否有定频压缩机处于工作状态，当检测到没有定频压缩机属于工作状态时变频工作不进行，当检测到有定频压缩机处于工作状态时，与处于工作状态的定频压缩机相连的变频器输出35HZ变频电源，使得定频压缩机处于低频工作状态，每个空调的温度传感器将实时温度传送给控制电路，控制电路再将实时温度传送给群控控制器，群控控制器判断首先判断实时温度是否高于设定值，如果没有高于设定值则变频器仍然输出为35HZ；如果高于设定值，则进一步判断是否高与设定值3度，如果没有高于设定值3度，则群控控制器按照实时温度与设定温度之差值进行PID运算，群控控制器将PID运算结果传送给第一变频电路和第二变频电路的变频器，变频器则根据PID运算结果(此时变频电源的频率范围为35HZ-50HZ)进行变频调速，向定频压缩机输出，第一定频压缩机M1和第二定频压缩机M2变频工作；如果高于设定值3度，则变频器强制输出50HZ变频电源。在节能模式工作状态下，第三变频电路向定频风机则输出35HZ变频电源，实时检测第一定频压缩机M1和第二定频压缩机M2工作状态，若没有压缩机工作，则第三变频电路的变频器仍然输出35HZ变频电源，若有压缩机工作，则判断实时温度是否高于设定值，若实时温度不高于设定值时，第三变频电路的变频器仍然输出35HZ变频电源；若实时温度高于设定值时，则群控控制器按照实时温度与设定温度之差值进行PID运算，群控控制器将PID运算结果传送给第三变频电路的变频器，变频器则根据PID运算结果(此时变频电源的频率范围为35HZ-50HZ)进行变频调速，向定频风机输出，定频风机变频工作。当通过SA1选择工频工作模式时，群控控制器PLC关闭向第一变频电路、第二变频电路及第三变频电路的变频器输出，断开按键开关KA1，第一接触器(KM1、KM3、KM5)的控制端输入为0V，第一接触器(KM1、KM3、KM5)断开，群控控制器PLC向第二接触器(KM2、KM4、KM6)的控制端输入220v工作电源，第一接触器(KM1、KM3、KM5)断开，第二接触器(KM2、KM4、KM6)闭合，因此，第一定频空气压缩机M1、第二定频空气压缩机M2和两个定频风机M3均接入控制电路提供的工频电源，第一定频空气压缩机M1、第二定频空气压缩机M2和两个定频风机M3均处于工频工作状态。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，包括机箱，机箱的腔体内由上到下依次安装有上安装板和下安装板，上安装板和下安装板将腔体分割成上腔室、中腔室以及下腔室，在上腔室内安装有接入工作电源的整流器及均与整流器相连的三个变频器，在中腔室内安装有群控控制器、三个转换开关电路以及开关电源电路，群控控制器的通信端通过总线连接各个空调的控制电路；

三个转换开关电路均设置有第一电源端、第二电源端、第一控制端、第二控制端以及负载端，三个转换开关电路的第一电源端分别与三个变频器相连，三个转换开关电路的第二电源端均与控制电路相连，三个转换开关电路的负载端分别连接第一定频空气压缩机、第二定频空气压缩机和定频风机触，开关电源电路与群控控制器的变频输入端和工频输入端相连，群控控制器的三个输出端分别与三个转换开关电路的第一控制端相连，三个转换开关电路的第二控制端均与开关电源电路相连。

2.根据权利要求1所述的用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，

转换开关电路包括：第一接触器和第二接触器，第一接触器与第二接触器互锁，第一接触器的接入端为第一电源端，第二接触器的接入端为第二电源端，第一接触器的接出端和第二接触器的接出端连接后形成负载端，第一接触器的控制端为转换开关电路的第二控制端，第二接触器的控制端为转换开关电路的第一控制端；

开关电源电路包括单刀双掷开关及按键开关，单刀双掷开关的动端接入24v开关电源，单刀双掷开关的两不动端分别与群控控制器的变频输入端和工频输入端相连；按键开关的控制端连接24v开关电源，第二控制端通过按键开关的主通路连接220v工作电源，群控控制器的公共电源端与220v工作电源相连，三个转换开关电路的第一控制端分别与群控控制器的三个输出端相连。

3.根据权利要求1所述的用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，在整流器与工作电源之间连接有第一滤波器，第一滤波器安装在上腔室内。

4.根据权利要求1所述的用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，在第一定频空气压缩机所在支路上和第二定频空气压缩机所在支路上，变频器和转换开关电路之间均连接有第二滤波器，第二滤波器均设置在下腔室内。

5.根据权利要求1所述的用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，在群控控制器旁设置有两个散热风扇，以对群控控制器进行散热，散热风扇设置在中腔室内，且在机箱上与散热风扇对应的位置开设有散热孔。

6.根据权利要求1所述的用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，在机箱的地面上安装有四个滚轮，以方便转移机箱。

7.根据权利要求3所述的用于调控机房内精密空调的节能机，其特征在于，在上腔室内位于第一滤波器旁安装有进线端母线排，以排列接入工作电源的进线；在中腔室内位于转换开关电路旁安装有出线端母线排，以排列总线和从转换开关电路接出的出线。