復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨信息產(chǎn)業(yè)數(shù)字化建設(shè)以及家電智能化的快速發(fā)展，機(jī)房、基站的數(shù)量迅速增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)機(jī)房、基站空調(diào)的能耗占其總能耗的40%以上，由于數(shù)據(jù)中心顯熱負(fù)荷大、圍護(hù)結(jié)構(gòu)封閉，且一年四季全天候運(yùn)行，在室內(nèi)側(cè)設(shè)定溫度低于室外側(cè)溫度的季節(jié)，常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)無法利用室外的冷源，仍需繼續(xù)運(yùn)行壓縮式制冷系統(tǒng)，相對(duì)而言，這造成了不必要的能源浪費(fèi)，且對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)而言，還存在低溫啟動(dòng)、潤滑、能量調(diào)節(jié)等使用可靠性問題；目前，為降低機(jī)房、基站在溫度控制和溫度保持方面的能源消耗，采用室內(nèi)外溫差低成本輸送熱量或?yàn)槭覂?nèi)側(cè)提供冷量的方法已成為本領(lǐng)域的最新提出的發(fā)展方向，如目前采用的新風(fēng)系統(tǒng)，但該裝置不能確保室內(nèi)空氣品質(zhì)，即無法杜絕室外的灰塵、水分等進(jìn)入室內(nèi)，從而易對(duì)服務(wù)器等電子設(shè)備造成損害，而普通的氣-氣熱交換系統(tǒng)雖然能夠保證室內(nèi)空氣的品質(zhì)，但對(duì)于熱負(fù)荷大和溫度均勻度要求高的機(jī)房對(duì)象，需要龐大的換熱面積以克服氣-氣熱交換器傳熱效率低的弊端，從而降低了產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣力度，不利于產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題至少之一，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠有效利用室外冷源，以降低能耗的復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于上述復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提供了一種復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，用于機(jī)房，包括:壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)具有排氣口和回氣口，所述排氣口與所述回氣口通過第四管道連通，且所述第四管道上設(shè)置有旁通閥；室內(nèi)蒸發(fā)器，所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口通過第二管道與所述回氣口連通，且所述第二管道上設(shè)置有制冷閥體；單向閥，所述單向閥的流出端口通過第三管道與所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口連通；氟泵，所述氟泵的出口通過第一管道與所述單向閥的流進(jìn)端口連通；儲(chǔ)液器，所述儲(chǔ)液器的出口與所述氟泵的入口連通；多管道換熱器，所述多管道換熱器包括第一通道和第二通道，所述第二通道的出口與所述儲(chǔ)液器的入口連通，所述第一通道的出口與所述回氣口連通；第一冷凝器，所述第一冷凝器的出口與所述第二通道的入口連通，入口通過第五管道與所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口連通，且所述第五管道上設(shè)置有熱管閥體；第二冷凝器，所述第二冷凝器的入口與所述排氣口連通；第二閥體，所述第二閥體的一端口與所述第二冷凝器的出口連通；第二節(jié)流裝置，所述第二節(jié)流裝置的入口與所述第二閥體的另一端口連通，出口與所述第一通道的入口連通；第一節(jié)流裝置，所述第一節(jié)流裝置的出口通過所述第三管道與所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口連通；第一閥體，所述第一閥體的一端口與所述第一節(jié)流裝置的入口相連通，另一端口與所述第二冷凝器的出口連通；和溫控裝置，所述溫控裝置分別與所述第一閥體、所述制冷閥體、所述熱管閥體、所述第二閥體、所述旁通閥和所述氟泵連接，所述溫控裝置用于檢測(cè)所述室外的環(huán)境溫度及儲(chǔ)液罐內(nèi)部換熱介質(zhì)的溫度，并根據(jù)所述環(huán)境溫度及換熱介質(zhì)的溫度控制所述第一閥體、所述制冷閥體、所述熱管閥體、所述第二閥體和所述旁通閥開啟或關(guān)閉、所述氟泵的啟停、及調(diào)節(jié)所述旁通閥的開合度和所述氟泵的流量。
[0006]本發(fā)明第一方面實(shí)施例提供的復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，通過溫控裝置根據(jù)室外的環(huán)境溫度及換熱介質(zhì)的溫度通過控制第一閥體、制冷閥體、熱管閥體、第二閥體和旁通閥開啟或關(guān)閉、及旁通閥的開合度來改變換熱介質(zhì)在復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中的流通路徑，進(jìn)而控制復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的工作模式，使得產(chǎn)品可根據(jù)室外的環(huán)境溫度通過調(diào)節(jié)復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)在不同工作模式下工作以充分利用室外環(huán)境中的冷源，從而在滿足復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的冷量輸出與熱負(fù)荷相適應(yīng)的前提下，降低了復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)因產(chǎn)生冷量所消耗的功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排。
[0007]具體地，當(dāng)室外環(huán)境溫度遠(yuǎn)高于機(jī)房內(nèi)溫度的情況下(如夏天)，溫控裝置控制第一閥體打開、制冷閥體打開、熱管閥體關(guān)閉、第二閥體關(guān)閉、旁通閥關(guān)閉，則換熱介質(zhì)的在復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的流通路徑為:壓縮機(jī)-第二冷凝器-第一閥體-第一節(jié)流裝置-室內(nèi)蒸發(fā)器-制冷閥體-壓縮機(jī)；由于室外環(huán)境溫度遠(yuǎn)高于機(jī)房溫度，使得復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷量較大，故本方案中溫控裝置控制復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行前述中常規(guī)的壓縮機(jī)回路制冷過程以產(chǎn)生足夠的冷量來滿足復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷。
[0008]當(dāng)室外環(huán)境溫度與機(jī)房內(nèi)溫度相差不大，即室外環(huán)境溫度略高于，或者略低于機(jī)房內(nèi)溫度的情況下(如秋天、春天)，溫控裝置控制第一閥體打開、制冷閥體打開、熱管閥體關(guān)閉、第二閥體關(guān)閉、旁通閥打開，并根據(jù)室外的環(huán)境溫度控制旁通閥內(nèi)保持適宜的開合度，則換熱介質(zhì)的在復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的流通路徑為:壓縮機(jī)-第二冷凝器-第一閥體-第一節(jié)流裝置-室內(nèi)蒸發(fā)器-制冷閥體-壓縮機(jī)，和壓縮機(jī)-旁通閥-壓縮機(jī)；由于室外環(huán)境溫度與機(jī)房內(nèi)溫度相差不大，相對(duì)而言，該過程中機(jī)房所需的冷量較小，即復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷較小，故通過調(diào)節(jié)旁通閥開合度以降低復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)換熱介質(zhì)的流通量，使復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量與復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷相適宜，以避免復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)在不必要的情況下依然進(jìn)行滿負(fù)荷工作而造成能源的浪費(fèi)。
[0009]當(dāng)室外環(huán)境溫度低于機(jī)房內(nèi)溫度，但又無法向機(jī)房內(nèi)提供充足的冷交換量的情況下(如秋天、春天)，溫控裝置控制第一閥體關(guān)閉、制冷閥體關(guān)閉、熱管閥體打開、第二閥體打開、旁通閥關(guān)閉，則換熱介質(zhì)的在復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的流通路徑為:儲(chǔ)液器-氟泵-單向閥-室內(nèi)蒸發(fā)器-熱管閥體-第一冷凝器-第二通道-儲(chǔ)液器，和壓縮機(jī)-第二冷凝器-第二閥體-第二節(jié)流裝置-第二通道-壓縮機(jī)，且第一通道和第二通道內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換；該過程中，機(jī)房內(nèi)的熱量經(jīng)室內(nèi)蒸發(fā)器傳遞到換熱介質(zhì)內(nèi)后，高溫?fù)Q熱介質(zhì)經(jīng)過第一冷凝器與室外環(huán)境中的自然冷源進(jìn)行熱交換，以降低換熱介質(zhì)的溫度，但是，由于該溫度下的換熱介質(zhì)無法為機(jī)房提供足夠的冷交換量，故而，本方案中，使經(jīng)過第一冷凝器降溫后的換熱介質(zhì)與經(jīng)過壓縮機(jī)回路制冷后的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，從而進(jìn)一步降低流向儲(chǔ)液器的換熱介質(zhì)的溫度；根據(jù)能量守恒定律，本方案中從室內(nèi)蒸發(fā)器流出的換熱介質(zhì)先經(jīng)過第一冷凝器進(jìn)行降溫，從而在滿足復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的冷量輸出與熱負(fù)荷相適應(yīng)的前提下，降低了復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)因產(chǎn)生冷量所消耗的功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排。
[0010]當(dāng)室外環(huán)境溫度遠(yuǎn)低于機(jī)房內(nèi)溫度的情況下(如冬天)，溫控裝置控制第一閥體關(guān)閉、制冷閥體關(guān)閉、熱管閥體打開、第二閥體關(guān)閉、旁通閥關(guān)閉，氟泵啟動(dòng)，并根據(jù)室外的環(huán)境溫度控制氟泵保持適宜的流量，則換熱介質(zhì)的在復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的流通路徑為:儲(chǔ)液器-氟泵-單向閥-室內(nèi)蒸發(fā)器-熱管閥體-第一冷凝器-第二通道-儲(chǔ)液器；由于室外環(huán)境溫度遠(yuǎn)低于機(jī)房溫度，且能夠向機(jī)房提供充足的冷交換量以使機(jī)房內(nèi)維持適宜的溫度，故本方案中使從室內(nèi)蒸發(fā)器流出的高溫?fù)Q熱介質(zhì)在第一冷凝器與室外環(huán)境中的冷源進(jìn)行熱交換，以降低換熱介質(zhì)的溫度，并使降溫后的換熱介質(zhì)再次進(jìn)入室內(nèi)蒸發(fā)器中對(duì)機(jī)房進(jìn)行降溫，從而在滿足機(jī)房內(nèi)制冷需求的前提下，大幅度地降低了復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的能耗。
[0011]另外，隨著機(jī)房內(nèi)的溫度不斷簡(jiǎn)單，溫控裝置可根據(jù)換熱介質(zhì)的溫度控制所述氟泵的輸出功率，避免機(jī)房內(nèi)的溫度變化過快，對(duì)機(jī)器造成損害情況發(fā)送，從而提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，進(jìn)而增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0012]另外，本發(fā)明提供的上述實(shí)施例中的復(fù)合型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述氟泵包括:泵體，所述泵體的一端口與所述單向閥的流進(jìn)端口連通，另一端與所述儲(chǔ)液器出口連通；和流量閥，所述流量閥的一端口與所述儲(chǔ)液器的進(jìn)口相連通，另一端口與所述單向閥的流進(jìn)端口相連通。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述溫控裝置包括:溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)室外的環(huán)境溫度及儲(chǔ)液罐內(nèi)部換熱介質(zhì)的溫度，并發(fā)送溫度信號(hào)；和溫控器，所述溫控器分別與所述溫度傳感器、所述第一閥體、所述