本發(fā)明涉及空調(diào)領域，特別涉及一種地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機及其控制方法。

背景技術：

傳統(tǒng)的地鐵站通風空調(diào)采用“水冷冷水機組+冷卻塔+組合式空調(diào)機組”系統(tǒng)，該傳統(tǒng)系統(tǒng)有以下不足：1，冷卻塔占用地面位置并且擾民，地鐵站大多建設在城市人口密度較大的繁華地段，在該地段的地面上設置冷卻塔既破壞城市景觀且對附近居民的日常生活與休息造成影響；2，上述傳統(tǒng)系統(tǒng)中的水冷冷水機組需在地鐵站土建風道外占用專用機房，增加土建開挖工程量及投資；3，傳統(tǒng)的“水冷冷水機組+冷卻塔+組合式空調(diào)機組”需要在地下開挖新風道、排風道，在地面上建設新風亭、排風亭等為通風空調(diào)的送、排風系統(tǒng)投入大量的工程與占地。

可見，現(xiàn)有技術還有待改進和提高。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機及其控制方法，該空調(diào)機節(jié)能環(huán)保，且占地面積小，同時解決了冷卻塔占用地鐵站地面上的大量空間的技術問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機，包括殼體、設置于所述殼體內(nèi)且依次循環(huán)連接的壓縮機、冷凝器、電子節(jié)流裝置和蒸發(fā)器、以及設置于所述殼體內(nèi)的用于送風的風機單元，還包括與所述冷凝器進口和出口連接并插入深井中的循環(huán)管道、以及設置在該循環(huán)管道上的循環(huán)泵。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述蒸發(fā)器包括并聯(lián)設置的多個蒸發(fā)器，所述各個蒸發(fā)器的進口管道上分別設置有一個電子節(jié)流裝置。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述風機單元包括多個送風機，所述各個送風機與蒸發(fā)器之間分別設置有一個送風通道，所述各個風機可獨立運行。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述殼體內(nèi)還設置有一個初效、中效復合過濾器裝置。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機，還包括連接所述壓縮機進口管道和出口管道的第一壓差控制器、第二壓差控制器以及第三壓差控制器。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述冷凝器出口與蒸發(fā)器之間的管道上設置有一旁通管道，所述旁通管道并聯(lián)連接有第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的進口；所述第一電磁閥的出口連接至所述壓縮機氣缸內(nèi)的軸承，所述第二電磁閥的出口連接至所述壓縮機的氣缸的中部，所述第三電磁閥的出口連接至所述壓縮機的氣缸端部。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機，還包括用于檢測所述壓縮機出口氣體溫度的第一溫度傳感器、用于檢測所述壓縮機氣缸中氣體溫度的第二溫度傳感器、以及用于檢測壓縮機進口氣體溫度的第三溫度傳感器；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥與所述空調(diào)機的控制器連接。

本發(fā)明提供所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法，所述方法包括以下步驟：

S100、在所述空調(diào)機的控制器中預設開機后自動屏蔽時間為N秒、壓縮機排氣溫度正常值T1、中溫保護值T2、中溫保護調(diào)節(jié)幅度△T2、高溫保護值T3、以及高溫保護調(diào)節(jié)幅度△T3；所述N為大于等于1的正整數(shù)；

S200、所述空調(diào)機的控制器接收到開機指令，并發(fā)送指令啟動壓縮機；自所述壓縮機啟動后N秒內(nèi)，所述控制器屏蔽各個壓差控制器和溫度傳感器反饋的任何信號；

S300、自所述壓縮機啟動后的第（N+1）秒，所述控制器接接收各個壓差控制器和溫度控制器反饋的信號；如果所述控制器接收到第三壓差控制器檢測到的壓差Y3≥3Bar，則控制壓縮機進入運行，并執(zhí)行步驟S400；如果所述控制器接收到第三壓差控制器檢測到的壓差Y3＜3Bar，則控制壓縮機停機，返回步驟S200；

S400、如果所述控制器接收到第二壓差控制器檢測到的壓差Y2＜4Bar，則控制壓縮機轉速增加，直至所述控制器接收到第一壓差控制器檢測到的壓差Y1≥6Bar，所述控制器控制壓縮機維持當前轉速。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法中，所述步驟S300還包括：所述第一溫度傳感器將檢測到的實際溫度T4反饋至控制器，所述控制將T4和T1比較，當T0≥T1時，控制所述第一電磁閥打開，對所述壓縮機氣缸內(nèi)的軸承進行噴液冷卻，當T0＜T1時，控制所述第一電磁閥關閉；所述第二溫度傳感器將檢測到的實際溫度T5反饋至控制器，所述控制將T5和T2比較，當T5≥T2時，控制所述第二電磁閥打開，對所述壓縮機的氣缸的中部進行噴液冷卻，當T5＜（T2-△T2）時，控制所述第二電磁閥關閉；所述第三溫度傳感器將檢測到的實際溫度T6反饋至控制器，所述控制將T6和T3比較，當T6≥T3時，控制所述第三電磁閥打開，對所述壓縮機的氣缸的端部進行噴液冷卻，當T6＜（T3-△T3）時，控制所述第三電磁閥關閉。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法中，所述步驟S100還包括：在所述空調(diào)機的控制器中預設回風干球溫度為T11，回風濕球溫度為T12，所述步驟400還包括：當空氣進入供冷區(qū)域后回風口處后，設置于回風口出的溫度傳感器檢測到該處實際實際的干球溫度T21和濕球溫度為T22并將檢測結果反饋至控制器，設置于管翅式換熱器前的溫度傳感器檢測該處的干球溫度為T31和濕球溫度為T32并反饋至控制器，控制器將T22、T21與預設的T12、T11進行比較，

如果T22≥T12，則控制壓縮機增大排氣量；

如果T22＜T12，則控制空調(diào)機新風口的風閥開度不變，同時增大回風口的風閥開度、增加風機單元的運行頻率、并且降低壓縮機的排氣量直至T21與T11的誤差范圍以及T22與T12的誤差范圍均在1℃以內(nèi)；

如果T32＜T12，則控制壓縮機停機。

有益效果：

本發(fā)明提供了一種地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機及其控制方法，該空調(diào)機的冷凝器連接有循環(huán)管，該循環(huán)管插入地鐵站地下深井，從而實現(xiàn)將制冷劑所攜帶的熱量轉移至深井中，相比現(xiàn)有技術，不必要在地鐵站地面上設置配套的冷卻塔，減少了占地面積，并且節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的主體部分結構示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)以及深井冷水輸送系統(tǒng)的示意圖。

圖3為本發(fā)明提供的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法流程框圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機，其中，圖1示出了該空調(diào)機的主要結構，圖2示出了該空調(diào)機中制冷劑循環(huán)系統(tǒng)以及深井冷水輸送系統(tǒng)的原理，圖2中的箭頭所示為制冷劑、冷水或空氣的流動方向。

所述地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機包括殼體10、設置于所述殼體內(nèi)的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，該制冷劑循環(huán)系統(tǒng)主要包括依次循環(huán)連接的壓縮機201、冷凝器202、電子節(jié)流裝置203和蒸發(fā)器204；該空調(diào)機還包括設置于所述殼體內(nèi)的用于送風的風機單元205，還包括與所述冷凝器進口和出口連接并插入深井301中液面以下的循環(huán)管道、以及設置在該循環(huán)管道上的循環(huán)泵303，其中，循環(huán)管道具體包括出水管道3021和進水管道3022，循環(huán)泵303設置于進水管道3022上；上述循環(huán)管道、循環(huán)泵與冷凝器連接形成了深井冷水輸送系統(tǒng)；所述深井301為在地鐵站地下開設的一個豎井，并能連通深層地下冷水。

由圖1可知，該空調(diào)機的兩端分別設置有回風口101和送風口103，空調(diào)機頂部靠近回風口處設置有新風口102，回風口、送風口和新風口處分別設置有一個風閥；壓縮機、蒸發(fā)器、風機單元在殼體內(nèi)沿空氣流動方向依次設置。由圖2可知，制冷劑經(jīng)壓縮機201壓縮壓縮后進入冷凝器202換熱并被冷凝，冷凝后的制冷劑經(jīng)過電子節(jié)流裝置203節(jié)流后進入蒸發(fā)器204中蒸發(fā)，然后返回至壓縮機201入口，形成制冷劑的工作循環(huán)。在送風單元205的作用下，該空調(diào)機殼體內(nèi)的空氣流動并在蒸發(fā)器204處換熱得到冷卻，冷卻后的空氣進一步被送至地鐵站公共區(qū)等需要供冷的區(qū)域。所述制冷劑載冷凝器202中換熱，將熱量傳遞至深井冷水輸送系統(tǒng)中的冷水，在循環(huán)泵303的作用下該冷水隨著循環(huán)管道進入伸深井301中，從而并將攜帶的熱量傳遞至深井301的冷水中；而循環(huán)泵則抽吸新的深井冷水并輸送至冷凝器202，形成工作循環(huán)。由此可見，該空調(diào)機中制冷劑所攜帶的熱量可散發(fā)至深井中地下水中，從而使得該空調(diào)機不必設置配套的冷卻塔，節(jié)省了地鐵站地面上的空間，并避免了因設置冷卻塔導致所產(chǎn)生的噪音等問題，同時達到節(jié)能環(huán)保的效果。

請繼續(xù)參閱圖2，所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述蒸發(fā)器205包括并聯(lián)設置的多個蒸發(fā)器，所述各個蒸發(fā)器的進口管道上分別設置有一個電子節(jié)流裝置203。此外，所述的各個電子節(jié)流裝置入口前還分別設置有一個電磁閥2031。為避免贅述，圖中僅畫出2個蒸發(fā)器及對應的電子節(jié)流裝置和電磁閥。通過控制電子節(jié)流裝置前的電磁閥，可以控制各個蒸發(fā)器蒸發(fā)器可以獨立地運行，從而可以根據(jù)實際工況調(diào)節(jié)實際進行換熱的蒸發(fā)器的臺數(shù)，即調(diào)節(jié)了蒸發(fā)器實際進行換熱的換熱面積，通過調(diào)節(jié)各個電子節(jié)流裝置，精確控制進入蒸發(fā)器的制冷劑流量，因此使得制冷劑蒸發(fā)處理量及處理效果得到精確控制。優(yōu)選地，上述各個蒸發(fā)器為管翅式蒸發(fā)器。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，風機單元包括多個送風機（圖2中僅示意性地畫出一個風機），且各個送風機與蒸發(fā)器之間分別設置有多個送風通道，每個通道與各個送風機一一對應，各個風機均可獨立運行。因此可以通過調(diào)節(jié)各個風機的運行情況（如風機運行的臺數(shù)和轉速等）來輔助調(diào)節(jié)空氣溫度，提高了溫度調(diào)節(jié)的精度。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述殼體內(nèi)還設置有一個初效、中效復合過濾器裝置901，該過濾裝置設置于壓縮機202和蒸發(fā)器204之間，提高了空氣的潔凈度。

為了降低該空調(diào)機的運行噪音，在空調(diào)機殼體內(nèi)靠近送風口出設置有消聲裝置902。

請參閱圖2，進一步的，所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機，還包括連接所述壓縮機進口管道和出口管道的第一壓差控制,401、第二壓差控制器402以及第三壓差控制器403。上述三個壓差控制器檢測所述壓縮機進口和出口的壓差，并將檢測結果反饋給空調(diào)機的控制器，方便空調(diào)機對壓縮機運行狀態(tài)的控制。

所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機中，所述冷凝器出口與蒸發(fā)器之間的管道上設置有一旁通管道500，所述旁通管道500并聯(lián)連接有第一電磁閥501、第二電磁閥502和第三電磁閥503的進口；所述第一電磁閥的出口連接至所述壓縮機氣缸內(nèi)的軸承，所述第二電磁閥的出口連接至所述壓縮機的氣缸的中部，所述第三電磁閥的出口連接至所述壓縮機的氣缸端部。通過分別控制第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的開啟和關閉，分別向壓縮機氣缸內(nèi)的軸承、壓縮機的氣缸的中部和壓縮機的氣缸的端部噴出液體制冷劑，達到冷卻的目的，提高了空調(diào)機的運行可靠性。

進一步的，所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機還包括用于檢測所述壓縮機出口氣體溫度的第一溫度傳感器、用于檢測所述壓縮機氣缸中氣體溫度的第二溫度傳感器、以及用于檢測壓縮機進口氣體溫度的第三溫度傳感器（圖2中未畫出上述三個溫度傳感器。）；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥與所述空調(diào)機的控制器連接。所述控制器根據(jù)上述各個第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器的檢測結果控制第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的開啟或關閉，實現(xiàn)了對壓縮機進行自動噴液冷卻降溫。

進一步的，所述壓縮機的出口連接有一個緩沖罐206，該緩沖罐的上部連接至冷凝器的入口，該緩沖罐的底部連接至壓縮機的氣缸。

請參閱圖3，本發(fā)明還提供上述地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法，所述方法包括以下步驟：

S100、在所述空調(diào)機的控制器中預設開機后自動屏蔽時間為N秒、壓縮機排氣溫度正常值T1、中溫保護值T2、中溫保護調(diào)節(jié)幅度△T2、高溫保護值T3、以及高溫保護調(diào)節(jié)幅度△T3；所述N為大于等于1的正整數(shù)；優(yōu)選地，N=60。

S200、所述空調(diào)機的控制器接收到開機指令，并發(fā)送指令啟動壓縮機；自所述壓縮機啟動后N秒內(nèi)，所述控制器屏蔽各個壓差控制器和溫度傳感器反饋的任何信號；

S300、自所述壓縮機啟動后的第（N+1）秒，所述控制器接接收各個壓差控制器和溫度控制器反饋的信號；如果所述控制器接收到第三壓差控制器檢測到的壓差Y3≥3Bar，則控制壓縮機進入運行，并執(zhí)行步驟S400；如果所述控制器接收到第三壓差控制器檢測到的壓差Y3＜3Bar，則控制壓縮機停機，返回步驟S200；

S400、如果所述控制器接收到第二壓差控制器檢測到的壓差Y2＜4Bar，則控制壓縮機轉速增加，直至所述控制器接收到第一壓差控制器檢測到的壓差Y1≥6Bar，所述控制器控制壓縮機維持當前轉速。

根據(jù)權利要求8所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法，其特征在于，所述步驟S300還包括：

所述第一溫度傳感器將檢測到的實際溫度T4反饋至控制器，所述控制將T4和T1比較，當T0≥T1時，控制所述第一電磁閥打開，對所述壓縮機氣缸內(nèi)的軸承進行噴液冷卻，當T0＜T1時，控制所述第一電磁閥關閉；所述第二溫度傳感器將檢測到的實際溫度T5反饋至控制器，所述控制將T5和T2比較，當T5≥T2時，控制所述第二電磁閥打開，對所述壓縮機的氣缸的中部進行噴液冷卻，當T5＜（T2-△T2）時，控制所述第二電磁閥關閉；所述第三溫度傳感器將檢測到的實際溫度T6反饋至控制器，所述控制將T6和T3比較，當T6≥T3時，控制所述第三電磁閥打開，對所述壓縮機的氣缸的端部進行噴液冷卻，當T6＜（T3-△T3）時，控制所述第三電磁閥關閉。

根據(jù)權利要求9所述的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機的控制方法，其特征在于，所述步驟S100還包括：在所述空調(diào)機的控制器中預設回風干球溫度為T11，回風濕球溫度為T12，所述步驟400還包括：當空氣進入供冷區(qū)域后回風口處后，設置于回風口出的溫度傳感器檢測到該處實際實際的干球溫度T21和濕球溫度為T22并將檢測結果反饋至控制器，設置于管翅式換熱器前的溫度傳感器檢測該處的干球溫度為T31和濕球溫度為T32并反饋至控制器，控制器將T22、T21與預設的T12、T11進行比較，

如果T22≥T12，則控制壓縮機增大排氣量；

如果T22＜T12，則控制空調(diào)機新風口的風閥開度不變，同時增大回風口的風閥開度、增加風機單元的運行頻率、并且降低壓縮機的排氣量直至T21與T11的誤差范圍以及T22與T12的誤差范圍均在1℃以內(nèi)；

如果T32＜T12，則控制壓縮機停機。

綜上所述，本發(fā)明提供的地鐵站深井冷卻直膨空調(diào)機通過設置地下深井以及相關的循環(huán)管道、循環(huán)泵等部件，實現(xiàn)了將制冷劑攜帶的熱量轉移至深井中，因此不必要在地鐵站地面上設置配套的冷卻塔，節(jié)省了占地面積，并且節(jié)能環(huán)保。通過并聯(lián)地設的多個蒸發(fā)器，各個蒸發(fā)器的進口管道上分別設置有一個電子節(jié)流裝置，可以根據(jù)實際工況調(diào)節(jié)需要進行換熱的換熱面積以及進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。針所述的空調(diào)機，本發(fā)明提供了相應的控制方法，能夠精確地調(diào)節(jié)空氣的溫度、并且實現(xiàn)自動冷卻壓縮機。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。