[發(fā)明專利]一種雙冷源機房空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710079348.8
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN107062468B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程姍;吳振翔;袁祎;孫明迪
• 申請（專利權(quán)）人: 南京佳力圖機房環(huán)境技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/30;F24F11/61;F24F11/64;F24F11/65;F24F11/75;F24F11/86;F24F11/88;F24F110/10;F24F140/20
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空調(diào)機組的制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用自然冷源的節(jié)能型機房空調(diào)的控制方法。

背景技術(shù)

機房空調(diào)全年365天制冷運行，據(jù)統(tǒng)計資料顯示，機房空調(diào)的用電占到機房總用電量的50％以上。另一方面，一年中機房室外溫度低于有很長的時間低于機房室內(nèi)溫度。機房外的自然冷空氣是一個巨大的天然冷源，如果能合理的加以利用，機房空調(diào)的節(jié)能將存在很大的空間?，F(xiàn)在機房空調(diào)利用自然冷源的技術(shù)有：新風(fēng)技術(shù)，氟泵技術(shù)以及雙冷源機房空調(diào)。

新風(fēng)技術(shù)要引入室外新風(fēng)，要在機房房體上開孔，一方面影響建筑美觀，另一方面對室內(nèi)的空氣潔凈度帶來不利影響。氟泵技術(shù)，一般是氟泵循環(huán)與風(fēng)冷壓縮機循環(huán)共用一套蒸發(fā)器與冷凝器，互相會有影響，另一方面，需要在較低的室外環(huán)境溫度下，氟泵節(jié)能循環(huán)才能達到壓縮機循環(huán)的冷量。雙冷源機房空調(diào)，室內(nèi)機包括水冷循環(huán)與乙二醇自由冷卻循環(huán)兩套盤管，室外側(cè)只需要一個干冷器機組，在不同運行模式下，干冷器采用不同的控制方式。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種雙冷源機房空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，充分利用室外的自然冷源，減小機組的功率消耗，降低機房內(nèi)空調(diào)的耗電量。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種雙冷源機房空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機組和室內(nèi)水冷雙冷源機組，所述室內(nèi)水冷雙冷源機組包括壓縮機和室內(nèi)風(fēng)機機組，所述壓縮機的出口通過管道依次與水冷換熱器、干燥器、液路電磁閥、膨脹閥和壓縮機盤管入口連接，所述壓縮機盤管的出口與壓縮機的入口連接，所述室外機組包括設(shè)在室內(nèi)的冷凝盤管，以及設(shè)在室外的室外干冷器、室外風(fēng)機機組、第一三通閥和第二三通閥，所述第一三通閥和第二三通閥均設(shè)有兩進口和一出口，所述室外干冷器的出口與冷凝盤管管道連接，所述冷凝盤管的出口依次與第一三通閥、水冷換熱器和第二三通閥管道連接，所述室外干冷器的出口還通過管道與第一三通閥的另外一個進口直接連接，所述第一三通閥的出口還通過管道與第二三通閥的另外一個進口直接連接。

作為優(yōu)選，所述冷凝盤管與壓縮機盤管共用室內(nèi)風(fēng)機機組。

作為優(yōu)選，所述水冷換熱器為板式換熱器。

作為優(yōu)選，所述室外干冷器由室外風(fēng)機機組提供冷卻風(fēng)。

本發(fā)明還提供了一種所述雙冷源機房空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，該控制方法以冷凝盤管的供水溫度T_fset作為控制對象，首先對T_fset-T_w和ΔT進行比較，當(dāng)T_fset-T_w≥ΔT時，啟動自然冷源模式，其中ΔT為室內(nèi)外氣溫差臨界值，T_w為環(huán)境溫度，自然冷源模式下的控制包括以下步驟：

(1)首先根據(jù)T_fset和當(dāng)前環(huán)境溫度T為依據(jù)，通過下列的模擬量數(shù)學(xué)模型計算輸出模擬量A_out，

式中，ΔT/P*Max為比例項，為積分項，(T_j-T)*D/P*Max為微分項，ΔT為室內(nèi)外氣溫差臨界值(認為設(shè)定)，P為比例帶常數(shù)，ΔT_i為第i次測得溫度與設(shè)定溫度的差值，I為積分常數(shù)，T_j為第j次測量的溫度，T為室內(nèi)當(dāng)前溫度，D為微分常數(shù)，Max為最大輸出量，n為當(dāng)前測量前已累計測量次數(shù)；

(2)在獲得輸出模擬量A_out后，首先維持干冷器風(fēng)扇最低速度不變，通過調(diào)節(jié)三通閥在0～100％間進行調(diào)節(jié)，以滿足機房冷量需求：當(dāng)三通閥輸出達到100％時仍不足以滿足機房冷量需求時，維持三通閥100％的輸出同時，使干冷器風(fēng)扇的輸出根據(jù)A_out值變化在Fan(min)～Fan(max)之間調(diào)節(jié)；

(3)當(dāng)A_out達到100％且T_w＞5℃，并連續(xù)維持該狀態(tài)達到1小時以上，此時控制器控制ΔT自動提升0.1℃的操作，并經(jīng)過運算累計直到T_fset-T_w＜ΔT并退出自然冷源模式，并進入壓縮機模式；

進入壓縮機模式后的控制步驟如下：首先維持風(fēng)機維持最小輸出量，并通過對三通閥調(diào)節(jié)滿足室內(nèi)冷量需求；當(dāng)三通閥輸出達到100％，根據(jù)A_out值，使風(fēng)機在Fan(min)～Fan(max)之間調(diào)節(jié)，以滿足室內(nèi)冷量需求。

進一步的，所述室內(nèi)外氣溫差臨界值ΔT的取值范圍為5～15℃。

有益效果：相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：。