一種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)機(jī)房與通信基站的數(shù)量和能耗與日倶增。目前現(xiàn)有的機(jī)房空調(diào)普遍為直接膨脹式機(jī)房空調(diào)，直接膨脹式機(jī)房空調(diào)是指從房間吸取熱量通過冷凝器傳遞到室外空氣中的空調(diào)，是采用舒適性空調(diào)連續(xù)運(yùn)行來調(diào)控室內(nèi)的溫度，常規(guī)的做法是在風(fēng)機(jī)作用下，通過地板下空間，從服務(wù)器機(jī)柜底部吹冷風(fēng)，帶走服務(wù)器機(jī)柜體內(nèi)的熱量。這種溫控方式雖然能夠滿足機(jī)房溫控的要求，但造成一些問題:
[0003]1)機(jī)房空調(diào)采用蒸汽壓縮制冷方式連續(xù)運(yùn)行來調(diào)控室內(nèi)的溫度，其耗能較大，造成運(yùn)行成本較高；
[0004]2)機(jī)房空調(diào)多全空氣系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管道經(jīng)地板連接至服務(wù)器機(jī)柜底部，送風(fēng)向上沖刷服務(wù)器機(jī)柜，帶走熱量后形成的回風(fēng)再被制冷機(jī)組的風(fēng)機(jī)無組織的引入機(jī)組，形成循環(huán)；在這種方式下，制冷機(jī)組與服務(wù)器機(jī)柜無法有效分割，造成噪聲很大；同時這種下送風(fēng)的方式對建筑的層高提出更高的要求；
[0005]3)常規(guī)的機(jī)房空調(diào)所承擔(dān)的負(fù)荷中，不僅包括服務(wù)器機(jī)柜等設(shè)備負(fù)荷，還承擔(dān)著機(jī)房建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷；為減少機(jī)房建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫以及封閉性提出了更高的要求。
[0006]目前已有的機(jī)房空調(diào)節(jié)能技術(shù)主要利用在過渡季或冬季室外氣溫較涼時，利用室外新風(fēng)的冷量來消除機(jī)房的熱量。中國專利CN200820123459.0、CN200910088535.8、CN201010221372.9均采用熱管技術(shù)，利用室外新風(fēng)的冷量來消除機(jī)房的熱量。這些措施雖然解決了空調(diào)設(shè)備的正常工作問題，但在一些全封閉機(jī)房的應(yīng)用場合中受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，利用直接膨脹式熱栗系統(tǒng)的原理，將蒸發(fā)器直接安置于對應(yīng)的服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)，傳感器根據(jù)服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)溫度的變化以及液位感應(yīng)裝置感應(yīng)儲液罐內(nèi)的液位變化，與控制器相配合，選擇“壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”、“非壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”以及“半壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”，能夠有效地降低空調(diào)負(fù)荷，解決機(jī)房的排熱問題，并且大大減少壓縮機(jī)運(yùn)行時間，降低能耗。
[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)的問題之一，是這樣實現(xiàn)的:
[0009]—種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，所述機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)包括設(shè)置于機(jī)房內(nèi)的壓縮機(jī)、第一節(jié)流閥、儲液罐、第二節(jié)流閥、蒸發(fā)器、儲氣罐、傳感器、控制器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、感溫探頭和液位感應(yīng)裝置以及設(shè)置于機(jī)房外的冷凝器，所述蒸發(fā)器安置于對應(yīng)的服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)；
[0010]所述壓縮機(jī)的進(jìn)氣管與所述第三閥門的一端連接，所述壓縮機(jī)的排氣管與所述冷凝器的進(jìn)口連接；所述第一節(jié)流閥的一端與所述冷凝器的出口連接，所述第一節(jié)流閥的另一端與所述第一閥門的一端連接；所述儲液罐的進(jìn)口與所述第一閥門的另一端連接，所述儲液罐的出口與所述第二閥門的一端連接；所述第二節(jié)流閥的一端與第二閥門的另一端連接，所述第二節(jié)流閥的另一端與所述蒸發(fā)器的進(jìn)口連接；所述蒸發(fā)器的出口與所述儲氣罐的進(jìn)口連接；所述儲氣罐的出口與所述第三閥門的另一端連接；所述感溫探頭設(shè)于所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)，所述液位感應(yīng)裝置設(shè)于所述儲液罐內(nèi)，且所述感溫探頭與所述液位感應(yīng)裝置均連接至所述傳感器；所述控制器分別與所述壓縮機(jī)、所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門和所述傳感器連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門均為電磁閥。
[0012]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二，在于提供一種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)的控制方法，利用直接膨脹式熱栗系統(tǒng)的原理，將蒸發(fā)器直接安置于對應(yīng)的服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)，傳感器根據(jù)服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)溫度的變化以及液位感應(yīng)裝置感應(yīng)儲液罐內(nèi)的液位變化，與控制器相配合，選擇“壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”、“非壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”以及“半壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”，能夠有效地解決機(jī)房的排熱問題，并且大大減少壓縮機(jī)運(yùn)行時間，降低能耗。
[0013]本發(fā)明的問題之二，是這樣實現(xiàn)的:
[0014]—種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)的控制方法，所述方法需要提供上述的一種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，所述方法具體包括如下步驟:
[0015]步驟10、設(shè)定所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度Τιη邊界值Τ 0;設(shè)定所述儲液罐內(nèi)的液位V ιη的邊界值Vn和閾值V 12;設(shè)定所述機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的三種制冷循環(huán)模式，即壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式、非壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式與半壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式；
[0016]步驟20、所述傳感器連續(xù)檢測所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度Τιη以及所述儲液罐內(nèi)的液位νιη，當(dāng)τιη> Τ ^寸，進(jìn)入所述壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式，所述傳感器給所述控制器一信號指令，所述控制器開啟所述壓縮機(jī)、所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門，所述壓縮機(jī)吸取所述儲氣罐內(nèi)的低溫低壓的制冷劑蒸汽，壓縮成高溫高壓的制冷劑蒸汽后，經(jīng)機(jī)房外的所述冷凝器散熱冷凝為高溫高壓制冷劑液體后，經(jīng)所述第一節(jié)流閥節(jié)流為低溫低壓的制冷劑液體后，進(jìn)入所述儲液罐，再經(jīng)所述第二節(jié)流閥節(jié)流后，低溫低壓的制冷劑液體進(jìn)入所述蒸發(fā)器吸熱汽化成低溫低壓的制冷劑蒸汽，進(jìn)入所述儲氣罐，再被所述壓縮機(jī)吸入，反復(fù)循環(huán)；此時，所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度τιη不斷下降，隨著所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度下降，所述儲液罐內(nèi)的制冷劑液體中用于所述服務(wù)器機(jī)柜蒸發(fā)的量就越少，而儲存在所述儲液器內(nèi)的量就越多，使得所述儲液罐內(nèi)的液位νιη不斷上升，直至所述傳感器檢測到所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度τιη< Τ。且所述儲液罐內(nèi)的液位V…滿足范圍V n< V ιη< V 12時，進(jìn)入步驟30 ;
[0017]步驟30、進(jìn)入所述非壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式，所述傳感器給所述控制器一信號指令，所述控制器關(guān)閉所述壓縮機(jī)、所述第一閥門和所述第三閥門，開啟所述第二閥門，所述儲液罐內(nèi)的低溫低壓的制冷劑液體經(jīng)所述第二節(jié)流閥節(jié)流后，進(jìn)入所述蒸發(fā)器吸熱汽化成低溫低壓的制冷劑蒸汽，進(jìn)入所述儲氣罐，反復(fù)循環(huán)；此時，所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度Τιη不斷上升，隨著所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度上升，所述儲液罐內(nèi)的制冷劑液體中用于所述服務(wù)器機(jī)柜蒸發(fā)的量就越多，而儲存在所述儲液器內(nèi)的量就越少，使得所述儲液罐內(nèi)的液位Vin不斷下降，當(dāng)所述傳感器檢測到所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度Τιη< Τ ^且所述儲液罐內(nèi)的液位V…滿足范圍0 < Vin彡V ^寸，進(jìn)入步驟40 ;否則，進(jìn)入步驟20 ;
[0018]步驟40、進(jìn)入所述半壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式，所述傳感器給所述控制器一信號指令，所述控制器開啟所述壓縮機(jī)、所述第一閥門、所述第三閥門，調(diào)小所述第二閥門開度，所述壓縮機(jī)吸取所述儲氣罐內(nèi)的低溫低壓的制冷劑蒸汽，壓縮成高溫高壓的制冷劑蒸汽后，經(jīng)機(jī)房外的所述冷凝器散熱冷凝為高溫高壓制冷劑液體后，經(jīng)所述第一節(jié)流閥節(jié)流為低溫低壓的制冷劑液體后，進(jìn)入所述儲液罐，其中一部分低溫低壓的制冷劑液體留在所述儲液罐，另一部分低溫低壓的制冷劑液體再經(jīng)所述第二節(jié)流閥節(jié)流后，這部分低溫低壓的制冷劑液體進(jìn)入所述蒸發(fā)器吸熱汽化成低溫低壓的制冷劑蒸汽，進(jìn)入所述儲氣罐，所述儲氣罐內(nèi)的制冷劑蒸汽再被所述壓縮機(jī)吸入，反復(fù)循環(huán)；此時，所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度Τιη不斷下降，隨著所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度下降，所述儲液罐內(nèi)的制冷劑液體中用于所述服務(wù)器機(jī)柜蒸發(fā)的量就越少，而儲存在所述儲液器內(nèi)的量就越多，使得所述儲液罐內(nèi)的液位Vin不斷上升，當(dāng)所述傳感器檢測到所述服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的溫度Τιη< Τ ^且所述儲液罐內(nèi)液位V ιη滿足范圍Vin= V 12時，進(jìn)入步驟30 ;否則，進(jìn)入步驟20。
[0019]進(jìn)一步地，所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門的控制方式為電動或液壓傳動。
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0021]1、本發(fā)明的一種直接膨脹式機(jī)房節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法可靠，減少了壓縮機(jī)運(yùn)行時間，能夠保障機(jī)房空調(diào)正常高效工作；
[0022]2、操作簡單，根據(jù)儲液罐內(nèi)液位改變，以及運(yùn)行工況的設(shè)定，通過調(diào)節(jié)閥門的開關(guān)實現(xiàn)切換相應(yīng)的管路系統(tǒng)；
[0023]3、安裝施工簡單，安裝調(diào)試后運(yùn)行成本低；
[0024]4、本發(fā)明的控制方式可以手動控制，又可以自動控制，適用性強(qiáng)；
[0025]5、本發(fā)明是將蒸發(fā)器直接安置于對應(yīng)的服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)，其負(fù)荷僅僅包括服務(wù)器機(jī)柜的負(fù)荷，降低了對于機(jī)房建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格要求；
[0026]