[發明專利]一種氣泵復合型機房空調系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201810040780.0
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108006870A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 王飛
• 申請（專利權）人: 克萊門特捷聯制冷設備（上海）有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/65;F24F11/84;F25B41/04;F24F110/12
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 李曉星

本發明公開了一種氣泵復合型機房空調系統，包括壓縮機、氣泵、油分離器、冷凝器、流量裝置、蒸發器以及氣液分離器構成的冷源系統、主控單元和溫度采集單元，主控單元與冷源系統信號連接；溫度采集單元用于采集室外溫度以及室內溫度并與主控單元信號連接，使主控單元根據室內、外溫度控制壓縮機、氣泵、冷凝器的風機和流量裝置的運行狀態。本發明還公開了一種氣泵復合型機房空調系統的控制方法，能夠根據室外溫度，調節壓縮機、氣泵的運行狀態，節流裝置的開關狀態以及冷凝器的運行狀態，使冷源系統分別切換為制冷循環模式或氣泵循環模式，實現在低溫季節利用室外自然冷源使用氣泵循環模式替代壓縮制冷循環模式，能夠最大化地利用自然冷源。

技術領域

本發明涉及一種氣泵復合型機房空調系統及其控制方法。

背景技術

信息產業和數字化建設的快速發展，推動了機房、基站的數量，建設規模快速增長，據統計機房、基站空調的能耗占其總能耗的40％～50％。機房、基站的顯熱負荷比大，一年四季需連續運行，在室內側設定溫度低于室外側溫度的季節，常規的空調系統仍需繼續運行壓縮式制冷系統，制冷系統工作效率低而且易發生故障，若能利用室內外溫差低成本輸送熱量或為室內側提供冷量，將大大減小空調系統的能耗和運行成本。在夏季等高溫季節通過利用地冷可實現制冷系統高效運行。大幅度提升系統能效。利用室外低溫空氣為室內側提供冷量的方法已得到業內學者和工程技術人員的關注，并以不同的形式展開工程技術研究，如目前采用的新風系統，此外還有不同形式的氣-氣、氣-水熱交換系統，以及應用熱管技術的復合型空調。

中國發明專利申請CN201010528027.X中公開了一種風冷式氣泵復合型機房空調系統，該系統具有壓縮式制冷和熱管循環制冷兩種工作模式。當室外溫度≥20℃時制冷模式工作，參與制冷循環的第一制冷工質在蒸發冷凝器中蒸發吸熱，冷卻和冷凝第二制冷工質；當室外溫度＜20℃時，系統轉換為熱管循環制冷模式，利用室外低溫空氣對第二制冷工質進行冷卻和冷凝，壓縮式制冷循環停止工作，從而有效減少全年空調能耗。此系統在利用室外低溫空氣冷量和確保室內空氣品質方面彌補了前兩種系統的不足，但壓縮式制冷和熱管循環制冷兩種工作模式在某一溫度點切換，系統的制冷量能否平穩銜接并可靠工作等，值得考量；同時熱管循環工作的上限溫度偏低不利于最大化利用室外低溫空氣的冷量。

實用新型專利CN01278831.7公開了一種帶循環泵的節能型制冷循環裝置，在熱管循環系統中使用循環泵有利于提高熱管循環的工作效率，也簡化了熱管系統安裝時對冷凝器、儲液器和蒸發器相對位置的要求，但CN01278831.7在最大化利用室外低溫空氣的冷量方面的不足與CN201010528027.X類似，即熱管循環工作的上限溫度必須較低才能與制冷循環平穩銜接。

發明專利ZL201210037332.8與發明專利ZL201210037082.8提出一種帶復合區的熱管復合機房空調系統，利用動力型分離式熱管系統與蒸氣壓縮式制冷系統在中間冷凝蒸發器(蒸發盤管)處進行復合，制冷系統在過渡季節為熱管系統補償冷量，拓寬熱管系統工作溫區。但是發明專利ZL201210037082.8在制冷模式下利用二次換熱方式為末端提供冷量，降低系統制冷效率；而ZL201210037332.8在制冷模式與熱管模式兩種模式切換時，會出現系統冷量輸出不穩定，過度不平穩狀態。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種能夠最大化地利用自然冷源，根據室內、外溫差無限構造熱管循環的氣泵復合型機房空調系統及其控制方法。

實現本發明目的的一種技術方案是：一種氣泵復合型機房空調系統，包括冷源系統、主控單元和溫度采集單元；其中，

冷源系統包括壓縮機、氣泵、油分離器、冷凝器、流量裝置、蒸發器以及氣液分離器；

所述壓縮機由一個或多個并聯的具有排氣口與吸氣口的壓縮機構成，每個壓縮機的排氣口分別連接一個第一單向閥的進口；