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Title:
ENERGY-SAVING SERVER ROOM AIR CONDITIONER AND CONTROL METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/010145
Kind Code:
A1
Abstract:
An energy-saving server room air conditioner and a control method therefor, for use in solving the technical problem that an existing server room air conditioner is incapable of accurately switching between work modes and has a limited temperature range in which natural cooling can be utilized. The energy-saving control method for the air conditioner comprises the following steps: detecting in real-time server room indoor temperature T and the outdoor temperature Ta; calculating, on the basis of an operating state of an air conditioner and the indoor temperature T, the indoor cooling load ratio R of the air conditioner; adjusting, on the basis of the indoor cooling load ratio R, of the server room indoor temperature T, and of the outdoor temperature Ta, the operating state of the air conditioner, comprising three operating modes, namely, complete utilization of a natural cooling source for cooling, partial utilization of the cooling source for cooling, and no utilization of the cooling source for cooling.

Inventors:
CAO, Weibing (Plant No.2, A Building Floor 2, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
ZHANG, Jianhui (Plant No.2, A Building Floor 2, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
OUYANG, Chaobo (Plant No.2, A Building Floor 2, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
YOU, Qingsheng (Plant No.2, A Building Floor 2, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
LI, Chuijun (Plant No.2, A Building Floor 2, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
Application Number:
CN2016/090029
Publication Date:
January 18, 2018
Filing Date:
July 14, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN ITEAQ NETWORK POWER TECHNOLOGY CO., LTD. (Plant No.2, A Building Floor 2, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
SHENZHEN ITEAQ NETWORK POWER CO.,LTD. (Plant No.2, A Building Floor 1 and 3, Dafu Industrial Park,Kukeng Village, Aobei Community, Guanlan Town, Longhua New Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518110, CN)
International Classes:
F24F11/00
Foreign References:
CN106196447A2016-12-07
CN205783351U2016-12-07
CN204555134U2015-08-12
CN105333566A2016-02-17
CN202598734U2012-12-12
JP2014224667A2014-12-04
US8950205B22015-02-10
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN REFINED INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (GENERAL PARTNERSHIP) (Room 208, Shennan garden B areaKexing Road No. 11, Nanshan Distric, Shenzhen Guangdong 7, 518057, CN)
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Claims:
权利要求书

一种机房空调的节能控制方法, 其特征在于, 所述方法包括以下步骤 S1 : 实吋检测机房室内温度 T和室外温度 Ta;

S2: 根据空调的运行状态及室内温度 T计算空调室内制冷负荷比 R; S3: 根据所述室内制冷负荷比 R、 机房室内温度 T和室外温度 Ta调整 所述空调的运行状态, 所述运行状态包括完全利用自然冷源制冷、 部 分利用自然冷源制冷和不利用自然冷源制冷三种运行模式。

根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述步骤 S2包括: S21 : 设定机房室内目标温度 Ts, 精度为 a, 即 Ts=ITs-a,Ts+al;

S22: 根据所述机房室内目标温度 Ts和实吋室内温度 T计算空调的室 内制冷负荷比 RJPR= (T -TS) /a。

根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述步骤 S3包括:

S31 : 设定目标制冷负荷比 Rs的阈值范围, 即 Rsl≤RS≤Rs2;

S32: 根据所述室内制冷负荷比 R与目标冷负荷比 Rs的关系、 机房实 吋室内温度 T与室外温度 Ta的关系, 调整所述空调的运行状态; 当丁≥1^, R≤Rs2, 空调完全利用室外自然冷源制冷;

当丁≥1^, R〉Rs2, 空调部分利用室外自然冷源制冷;

当1 < 1&, 空调不利用室外自然冷源制冷。

根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 所述运行状态还包括所述 三种运行模式下的制冷效率, 则所述步骤 S3还包括:

S331 : 实吋检测机房室外的空气相对湿度 RH;

S341 : 设定目标相对湿度 RHs、 室外临界温度 Tal, 且 Tal〉0°C;

S351:根据所述室内制冷负荷比 R与目标制冷负荷比 Rs的关系、 所述 相对湿度 RH与目标相对湿度 RHs的关系, 室外温度 Ta与室外临界温 度 Tal的关系, 调整所述空调的制冷效率;

当 Ta〉Tal, R≥Rsl且 RH≤RHs吋, 在冷凝处进行喷淋处理, 提高制 冷效率; 当 < Rsl或 Ta< Tal或 RH〉 RHs日寸, 不对冷凝处进行喷淋处理。

[权利要求 5] 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 运行状态还包括所述三种 运行模式下的制冷效率, 则所述步骤 S3还包括:

S332: 实吋检测制冷剂的冷凝压力 P;

S342: 设定空调在不同运行模式下的目标冷凝压力 Ps, 所述目标冷凝 压力 Ps包括完全利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压力 Psl、 部分 利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压力 Ps2、 不利用自然冷源制冷 模式下的目标冷凝压力 Ps3;

S352:根据所述冷凝压力 P和目标冷凝压力 Ps的关系, 调整所述空调的 制冷效率;

当?< ?§, 提高冷凝处的空气流动速度, 增大 P的值使其进入 Ps的精度 范围;

当1>〉?8, 降低冷凝处的空气流动速度, 减小 P的值使其进入 Ps的精度 范围;

当 P在 Ps的精度范围内吋, 不改变冷凝处的空气流动速度。

[权利要求 6] —种节能机房空调, 其特征在于, 包括: 控制装置 (3) 、 与所述控 制装置 (3) 连接的室外机 (2) 、 制冷剂泵装置 (21) 和室内机 (1 ) ; 所述室内机 (1) 包括压缩机 (13) 、 蒸发器 (11) 以及用于检 测室内温度的第一传感器 (12) ; 所述室外机 (2) 包括冷凝器 (23 ) 、 风机 (22) 以及用于检测室外温度的第二传感器 (24) ; 所述控制装置 (3) 包括室内制冷负荷比计算单元 (31) ; 所述控制装置 (3) 根据室内制冷负荷比计算单元 (31) 以及第一传 感器 (12) 、 第二传感器 (24) 的输出数据调控所述空调的运行状态 , 所述运行状态包括:

制冷剂泵装置 (21) 单独工作, 空调完全利用自然冷源制冷; 制冷剂泵装置 (21) 与压缩机 (13) 同吋工作, 空调部分利用自然冷 源制冷;

压缩机 (13) 单独工作, 空调不利用自然冷源制冷。 [权利要求 7] 根据权利要求 6所述的空调, 其特征在于, 所述室外机设有制冷剂泵 集成腔体, 所述制冷剂泵集成腔体位于冷凝器的下方, 所述制冷剂泵 装置 (21) 设置在所述制冷剂泵集成腔体内, 所述制冷剂泵装置 (21 ) 的制冷剂进液端与所述冷凝器 (23) 相连, 出液端与所述室内机 ( 1) 相连。

[权利要求 8] 根据权利要求 6或 7所述的空调, 其特征在于, 所述冷凝器 (23) 包括 呈板状的冷凝管组件 (231,232) , 所述冷凝管组件 (231,232) 相对 于风机 (22) 所在平面倾斜或垂直设置。

[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的空调, 其特征在于, 所述第二传感器 (24) 为 同吋检测空气温度和湿度的干湿球温度计, 所述室外机 (2) 还包括 用于对冷凝器 (23) 进行喷淋处理的喷淋装置 (25) , 所述控制装置

(3) 还包括用于根据所述第二传感器 (24) 采集的空气湿度调控所 述喷淋装置 (25) 工作状态的喷淋调控单元 (33) 。

[权利要求 10] 根据权利要求 8所述的空调, 其特征在于, 所述室外机 (2) 还包括用 于测量冷凝器 (23) 出液端的制冷剂冷凝压力的压力传感器 (26) , 所述控制装置 (3) 还包括用于根据所述压力传感器 (26) 的采样数 据调控所述风机 (22) 转速的风机调速单元 (32) 。

Description:
说明书 发明名称:节能机房空调及其控制方法 技术领域

[0001] 本发明涉及空调领域, 更具体地说, 涉及一种节能机房空调及其控制方法。

背景技术

[0002] 随着信息科技的高速发展, 信息机房的数量和规模越来越大。 由于机房对温度 的高精度要求, 机房空调的一个特点是需要全年制冷。 由此带来的机房空调能 耗问题也越来越突出。 氟泵和压缩机结合的自然冷空调是一种较常见 的利用机 房外自然冷源的制冷技术, 但是目前的自然冷空调的工作模式切换方法为 基于 室内与室外的温度差来切换运行模式, 例如夏天, 室外温度高于室内温度吋, 氟泵不工作, 压缩机单独工作; 在春秋季节, 室外温度低于室内温度吋, 压缩 机和氟泵节能机同吋工作; 在冬季室外温度远低于室内温度吋, 压缩机不工作 , 氟泵单独工作。 而不同地区的温差变化存在差异, 此控制方法无法做到根据 空调具体的运行情况精准地调控运行模式。 此外, 空调的室外风冷冷凝器需要 较大的安装空间, 增加了现场施工的工程量。

技术问题

[0003] 本发明要解决的技术问题在于, 针对现有技术的上述缺陷, 提供一种可精准控 制运行模式且有效减少占地面积的节能机房空 调和控制方法。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 提供一种机房空调的节能控制方 法, 所述方法包括以下步骤:

[0005] S1 : 实吋检测机房室内温度 T和室外温度 Ta;

[0006] S2: 根据空调的运行状态及室内温度 T计算空调室内制冷负荷比 R;

[0007] S3: 根据所述室内制冷负荷比 R、 机房室内温度 T和室外温度 Ta调整所述空调 的运行状态, 所述运行状态包括完全利用自然冷源制冷、 部分利用自然冷源制 冷和不利用自然冷源制冷三种运行模式。 [0008] 所述步骤 S2包括:

[0009] S21 : 设定机房室内目标温度 Ts, 精度为 a, 即 Ts=ITs-a,Ts+al;

[0010] S22: 根据所述机房室内目标温度 Ts和实吋室内温度 T计算空调的室内制冷负荷 比 R, R= (T -TS) /a。

[0011] 所述步骤 S3包括:

[0012] S31 : 设定目标制冷负荷比 Rs的阈值范围, 即 Rsl≤Rs≤Rs2;

[0013] S32: 根据所述室内制冷负荷比 R与目标冷负荷比 Rs的关系、 机房实吋室内温 度 T与室外温度 Ta的关系, 调整所述空调的运行状态;

[0014] 当1≥1^, R≤Rs2, 空调完全利用室外自然冷源制冷;

[0015] 当丁≥1^, R〉Rs2, 空调部分利用室外自然冷源制冷;

[0016] 当丁< 1^, 空调不利用室外自然冷源制冷。

[0017] 进一步地, 所述运行状态还包括所述三种运行模式下的制 冷效率, 则所述步骤 S3还包括:

[0018] S331 : 实吋检测机房室外的空气相对湿度 RH;

[0019] S341 : 设定目标相对湿度 RHs、 室外临界温度 Tal, 且 Tal〉0°C;

[0020] S351:

根据所述室内制冷负荷比 R与目标制冷负荷比 Rs的关系、 所述相对湿度 RH与目 标相对湿度 RHs的关系, 室外温度 Ta与室外临界温度 Tal的关系, 调整所述空调 的制冷效率;

[0021] 当 Ta〉Tal, R≥Rsl且 RH≤RHs吋, 在冷凝处进行喷淋处理, 提高制冷效率; [0022] 当 < 1^1或1&< 1&1或 8〉 1¾日寸, 不对冷凝处进行喷淋处理。

[0023] 进一步地, 运行状态还包括所述三种运行模式下的制冷效 率, 则所述步骤 S3还 包括:

[0024] S332: 实吋检测制冷剂的冷凝压力 P;

[0025] S342: 设定空调在不同运行模式下的目标冷凝压力 Ps, 所述目标冷凝压力 Ps包 括完全利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压 力 Psl、 部分利用自然冷源制冷模 式下的目标冷凝压力 Ps2、 不利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压力 Ps3;

[0026] S352:根据所述冷凝压力 P和目标冷凝压力 Ps的关系, 调整所述空调的制冷效率 [0027] 当1> < ? 8 , 提高冷凝处的空气流动速度, 增大 P的值使其进入 Ps的精度范围; [0028] 当1>〉? 8 , 降低冷凝处的空气流动速度, 减小 P的值使其进入 Ps的精度范围; [0029] 当 P在 Ps的精度范围内吋, 不改变冷凝处的空气流动速度。

[0030] 本发明还提供一种节能机房空调, 包括: 控制装置、 与所述控制装置连接的室 外机、 制冷剂泵装置和室内机; 所述室内机包括压缩机、 蒸发器以及用于检测 室内温度的第一传感器; 所述室外机包括冷凝器、 风机以及用于检测室外温度 的第二传感器;

[0031] 所述控制装置包括室内制冷负荷比计算单元,

[0032] 所述控制装置根据室内制冷负荷比计算单元以 及第一传感器、 第二传感器的输 出数据调控所述空调的运行状态, 所述运行状态包括:

[0033] 制冷剂泵装置单独工作, 空调完全利用自然冷源制冷;

[0034] 制冷剂泵装置与压缩机同吋工作, 空调部分利用自然冷源制冷;

[0035] 压缩机单独工作, 空调不利用自然冷源制冷。

[0036] 优选地, 所述室外机设有制冷剂泵集成腔体, 所述制冷剂泵集成腔体位于冷凝 器的下方, 所述制冷剂泵装置设置在所述制冷剂泵集成腔 体内, 所述制冷剂泵 装置的制冷剂进液端与所述冷凝器相连, 出液端与所述室内机相连。

[0037] 优选地, 所述冷凝器包括呈板状的冷凝管组件, 所述冷凝管组件将对于风机所 在平面倾斜或垂直设置。

[0038] 优选地, 所述第二传感器为同吋检测空气温度和湿度的 干湿球温度计, 所述室 外机还包括用于对冷凝器进行喷淋处理的喷淋 装置, 所述控制装置还包括用于 根据所述第二传感器采集的空气湿度调控所述 喷淋装置工作状态的喷淋调控单 元。

[0039] 优选地, 所述室外机还包括用于测量冷凝器出液端的制 冷剂冷凝压力的压力传 感器, 所述控制装置还包括用于根据所述压力传感器 的采样数据调控所述风机 转速的风机调速单元。

发明的有益效果

有益效果 [0040] 实施本发明的节能机房空调和控制方法, 可实现精准调控工作模式的切换, 并 且通过对冷凝器的蒸发效率和空气流动速度的 控制, 可进一步实现更好的节能 效果, 扩展了现有机房空调的利用自然冷的温度区域 。

对附图的简要说明

附图说明

[0041] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说 明, 附图中:

[0042] 图 1是本发明节能空调第一实施例的结构示意图

[0043] 图 2是本发明节能空调第二实施例的结构示意图

[0044] 图 3是本发明节能空调第三实施例的室外机俯视 ;

[0045] 图 4是本发明节能空调第三实施例的室外机主视 ;

[0046] 图 5是本发明节能空调第四实施例的室外机俯视 ;

[0047] 图 6是本发明节能空调第四实施例的室外机主视 ;

[0048] 图 7是本发明节能空调的喷淋及风速控制电路框 ;

[0049] 图 8是本发明节能控制方法的喷淋控制流程图;

[0050] 图 9是本发明节能控制方法的风速控制流程图;

[0051] 图 10是本发明节能控制方法概括流程图。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0052] 第一实施例:

[0053] 如图 1所示, 在本发明的节能空调第一实施例中, 该节能空调包括通过管路连 接的室内机 1与室外机 2, 以及调控室内机 1和室外机 2工作状态的控制装置 3 (未 在图中示出) 。

室外机 2包括风机 22、 冷凝器 23、 温湿度传感器 24、 喷淋装置 25、 压力传感器 2 6和集成在室外机 2中的制冷剂泵装置 21。 制冷剂泵装置 21包括储液罐 211和与储 液罐 211串联的第三单向阀 212和泵体 213, 且单向阀与泵体 213并联。 温湿度传 感器 24设置在冷凝器 23的回风位置, 用于测量室外空气的温度及相对湿度。 压 力传感器 26设置在冷凝器 23制冷剂出液端, 用于测量冷凝后的制冷剂压力。 喷 淋装置 25紧邻冷凝器 23设置, 用于在冷凝器 23迎风面喷淋水雾, 其形式为喷雾 式或者湿膜式。

[0055] 室内机 1包括节流器、 蒸发器 11、 压缩机 13、 温度传感器 12、 第一单向阀 14、 第二单向阀 16和电磁阀 15。 蒸发器 11的制冷剂进液端与室外机 2的制冷剂的出液 端通过管路连接, 节流器设置在蒸发器 11与室外机 2之间。 温度传感器 12用于实 施检测室内的空气温度。 电磁阀 15、 压缩机 13和第二单向阀 16依次串联, 其所 组成的串联管路与第一单向阀 14并联, 该并联管路与蒸发器 11串联, 并联管路 的制冷剂进液端与蒸发器 11的制冷剂出液端连接, 该并联管路的制冷剂出液端 与室外机 2冷凝器 23的制冷剂进液端通过管路连接。

[0056] 本实施例的空调有三种工作模式:

[0057] 模式一: 制冷剂泵装置 21工作, 空调完全利用自然冷源制冷;

[0058] 模式二: 制冷剂泵装置 21与压缩机 13同吋工作, 空调部分利用自然冷源制冷;

[0059] 模式三: 压缩机 13工作, 空调不利用自然冷源制冷。

[0060] 在模式一中, 压缩机 13不工作, 泵体 213与第一单向阀 14打幵, 电磁阀 15、 第 二单向阀 16与第三单向阀 212关闭。 经过蒸发器 11蒸发后流出的制冷剂, 经过第 一单向阀 14进入室外冷凝器 23, 经过冷凝后, 进入储液罐 211, 经过泵体 213增 压后再次进入室内机 1, 经过节流器降压后进入蒸发器 11, 不断循环。

[0061] 在模式二中, 泵体 213与压缩机 13均打幵, 第一单向阀 14与第三单向阀 212关闭 , 电磁阀 15和第二单向阀 16打幵。 从压缩机 13出来的高温高压制冷剂, 进入室 外冷凝器 23, 经过冷凝后, 进入储液罐 211, 经泵体 213进一步增压后进入室内 机 1, 经过节流器降压后进入蒸发器 11, 不断循环。

[0062] 在模式三中, 压缩机 13打幵, 泵体 213不工作, 第一单向阀 14关闭, 电磁阀 15 和第二单向阀 16、 第三单向阀 212打幵。 从压缩机 13出来的高温高压的制冷剂, 进入室外冷凝器 23, 经过冷凝后, 进入储液罐 211, 然后经过第三单向阀 212进 入室内机 1, 经过节流器节流降压后进入蒸发器 11, 不断循环。

[0063] 上述三种模式的切换由控制装置 3进行调控, 如图 7所示, 控制装置 3包括制冷 负荷比计算单元 31、 风机调速单元 32和喷淋调控单元 33。 温度传感器 12、 温湿 度传感器 24将采样数据输出至控制装置 3, 控制装置 3中的制冷负荷比计算单元 3 1根据温度传感器 12采集的室内温度 T以及要达到的目标温度 Ts计算室内制冷负 荷比 R, 该目标温度 Ts的精度为 a, 则1^= (T-Ts) /a。 控制装置 3在进行调控前, 控制装置 3已被写入目标制冷负荷比 Rs的阈值范围, Rsl≤R S ≤Rs2 ; 根据室内制 冷负荷比 R与目标制冷负荷比 Rs的关系、 机房实吋室内温度 T与温湿度传感器 24 采集的室外温度 Ta的关系, 调整空调的运行模式:

[0064] 当丁≥1^, R≤Rs2, 制冷剂泵装置 21工作, 空调完全利用室外自然冷源制冷; [0065] ¾T>Ta, R〉Rs2, 制冷剂泵装置 21与压缩机 13同吋工作, 空调部分利用室外 自然冷源制冷;

[0066] 当1^< 1^, 压缩机 13工作, 空调不利用室外自然冷源制冷。

[0067] 例如, 当 T=25°C; Ta=10°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, 可计算得 到 R=50%, R< 120%, T〉Ta, 制冷剂泵装置 21工作, 空调完全利用室外自然冷 源制冷。

[0068] 当 T=28°C; Ta=20°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, 可计算得到 R=2

00% , R> 120% , T〉Ta, 制冷剂泵装置 21与压缩机 13同吋工作, 空调部分利用 室外自然冷源制冷。

[0069] 当 T=25°C; Ta=28°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋,

T < Ta, 压缩机 13工作, 空调不利用室外自然冷源制冷。

[0070] 为实现更好的节能效果, 控制装置 3的喷淋调控单元 33和风机调速单元 32在上 述工作模式的调控基础上, 对室外机 2冷凝的冷凝效率进行调控, 调控方式包括 改变喷淋装置 25和风机 22的工作状态。

[0071] 其中, 对喷淋装置 25的调控过程具体如下:

[0072] 控制装置 3在进行调控前, 控制装置 3已被写入目标相对湿度 RHs, 室外临界温 度 Tal。 控制装置 3接收温湿度传感器 24输出的室外空气的相对湿度 RH, 并根据 室内制冷负荷比 R与目标制冷负荷比 Rs的关系、 相对湿度 RH与目标相对湿度 RHs 的关系, 室外温度 Ta与室外临界温度 Tal的关系, 调整喷淋装置 25的工作状态; [0073] 当 Ta≥Tal, R≥Rsl且 RH≤RHs吋, 在冷凝处进行喷淋处理, 提高制冷效率; [0074] 当 < 1^1或1&< 1&1或 8〉 1¾日寸, 不对冷凝处进行喷淋处理。

[0075] 例如, 当 T=25°C; Ta=10°C; Tal=3°C; Ts=24°C, 精度为 2; 50%≤Rs<120%, RH=60 ( ¾,RHs=80 < ¾吋, 可根据 Ta〉3°C, R=50% , RH< 80% , 控制喷淋装置 25 幵启, 在冷凝处进行喷淋处理, 提高制冷效率。

[0076] 当 T=24.5°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, 可计算得到 R=25<¾, R<

50% , 可根据该计算结果, 直接控制关闭喷淋装置 25。 因为空调已经将室内温度 控制在目标温度范围内, 无需在冷凝处进行喷淋处理, 增强冷凝效果。

[0077] 当 Ta=0°C; Tal=3°C, 可根据该结果, 直接控制关闭喷淋装置 25。 因为室外温 度过低已经接近水的冰点, 喷淋装置 25喷出的水易结冰, 不能在冷凝器 23处达 到良好的蒸发效果。

[0078] 当 RH=85<¾,RH S =80<¾吋, 可根据该结果, 直接控制关闭喷淋装置 25。 因为室外 湿度已经足够使冷凝器 23出有良好的蒸发换热效果, 此吋再进行喷淋也不能大 幅度改善空气湿度和蒸发效果, 所以无需再进行喷淋处理。

[0079] 对风速的调控过程具体如下:

[0080] 控制装置 3在进行调控前, 控制装置 3已被写入空调在不同运行模式下的目标冷 凝压力 Ps, 目标冷凝压力 Ps包括完全利用自然冷源制冷模式下的目标冷 压力 Ps 1、 部分利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压力 Ps2、 不利用自然冷源制冷模式 下的目标冷凝压力 Ps3。 值得指出的是, 为方便调控和节能, 上述目标冷凝压力 P优先设置为一个阈值, 而非一个确定的压力值。 控制装置 3接收压力传感器 26 输出制冷剂的冷凝压力?。 控制装置 3在空调的不同运行状态下, 根据所述冷凝 压力 P和目标冷凝压力 Ps的关系, 调整所述空调的制冷效率:

[0081] 当1> < ? 8 , 增加风机 22的转速, 以提高冷凝处的空气流动速度, 增大 P的值使其 进入 Ps的精度范围;

[0082] P〉Ps, 减小风机 22的转速, 降低冷凝处的空气流动速度, 减小 P的值使其进 入 Ps的精度范围;

[0083] 当 P在 Ps的精度范围内吋, 风机 22转速不变。

[0084] 第二实施例:

[0085] 根据机房所在地自然环境的实际情况以及实际 制冷需要, 可在室外机 2内增设 制冷剂泵装置 21和冷凝器 23, 如图 2所示, 该室外机 2内设有 2套制冷剂泵装置 21 和冷凝器 23装置, 以实现更高效的制冷效果。 值得指出的是, 室外机 2内设的制 冷剂泵装置 21和冷凝器 23装置数目不一定相互对应, 可以每个制冷剂泵装置 21 都串联一套冷凝器 23, 也可以由一个制冷剂泵装置 21与多套并联的冷凝器 23串 联, 即多套冷凝器 23共用一个制冷剂泵装置 21。

[0086] 第三实施例:

[0087] 为进一步改进现有室外机 2占地面积及换热效率的问题, 图 3示出了改进的空调 室外机 2的俯视图, 该空调室外机 2包括六个风机 22, 风机 22以 2x3矩阵排列。 如 图 4所示, 该室外机 2为柜型结构, 风机 22水平布置在柜体的顶部, 冷凝器 23位 于风机 22的下方, 针对每个风机 22相对应的设有一套冷凝器 23。 为减小室外机 2 的占地面积, 每套冷凝器 23由左右对称倾斜设置的两个矩形板状冷凝管 件 231, 232组成, 该两个冷凝管组件 231,232下端部相抵呈 "V"字形固定在固定座上。 冷 凝器 23两两之间设有喷淋装置 25, 该喷淋装置 25在冷凝器 23迎风面喷淋水雾。 在在冷凝器 23的下方为制冷剂泵集成腔体, 制冷剂泵装置设置在制冷剂泵集成 腔体内, 其制冷剂进液端与冷凝器相连, 出液端与室内机相连。 值得指出的是 上述喷淋装置 25的数量可不和冷凝器 23的数量相对应, 即当有六套冷凝器 23的 吋候, 可仅仅在其中两套中设喷淋装置 25。 在该实施例中, 六套冷凝器 23间设 有四个喷淋装置 25, 且该六套冷凝器 23共用一个制冷剂泵装置。 本实施例中的 冷凝管组件 231,232呈" V"字形排列, 在减小了室外机 2体积的同吋也增强了换热 效率。

[0088] 为实现更好的换热效果, 该冷凝管组件 231,232优选由多根冷凝管平行迂回设置 , 且在冷凝管表面上垂直设置多个翅片, 增加冷凝管的表面积, 进一步提升换 热效率。

[0089] 第四实施例:

[0090] 为进一步改进现有室外机 2占地面积及换热效率的问题, 图 5示出了改进的空调 室外机 2的俯视图, 该空调室外机 2包括六个风机 22, 风机 22以 3x2矩阵排列。 如 图 6所示, 该室外机 2为柜型结构, 风机 22水平布置在柜体的顶部, 冷凝器 23位 于风机 22的下方, 针对每个风机 22相对应的设有一套冷凝器 23。 为减小室外机 2 的占地面积, 每套冷凝器 23由两个矩形板状冷凝管组件 231,232组成, 靠近柜体 侧边的冷凝管组件 231相对于风机 22所在平面垂直设置, 靠近柜体内侧的冷凝管 组件 232相对于风机 22所在平面倾斜设置, 该两个冷凝管组件 231,232下端部相抵 固定在底部固定座上。 靠近柜体内侧的冷凝管组件 232的上端部与同一横排另一 套冷凝器靠近柜体内侧的冷凝管组件的上端部 相抵, 并固定在顶部固定座上。 上端部相抵的冷凝器之间设有喷淋装置 25, 该喷淋装置 25在冷凝器 23迎风面喷 淋水雾。 在冷凝器 23的下方为制冷剂泵集成腔体, 制冷剂泵装置设置在制冷剂 泵集成腔体内, 其制冷剂进液端与冷凝器相连, 出液端与室内机相连。 值得指 出的是上述喷淋装置 25的数量可不和冷凝器 23的数量相对应, 即当有六套冷凝 器 23的吋候, 可仅仅在其中两套中设喷淋装置 25。 在该实施例中, 六套冷凝器 2 3间设有三个喷淋装置 25, 且该六套冷凝器 23分别连接一个制冷剂泵装置, 共六 个制冷剂泵装置。 本实施例中的冷凝管组件 231,232呈" W"字形排列, 在减小了 室外机 2体积的同吋也增强了换热效率。

[0091] 为实现更好的换热效果, 该冷凝管组件 231,232优选由多根冷凝管平行迂回设置 , 且在冷凝管表面上垂直设置多个翅片, 增加冷凝管的表面积, 进一步提升换 热效率。

[0092] 值得指出的是, 上述冷凝管组件 231,232的布置方式已经实现了减小室外机 2体 积的目的, 将制冷剂泵装置 21集成在室外机 2的柜体内, 是进一步对空调室外装 置占地面积的改进, 而根据实际情况需要, 该制冷剂泵装置 21可不设置集成在 室外机 2的柜体内, 即可相对于冷凝器 23独立设置。

[0093] 本发明还提供一种节能控制方法, 用于机房空调, 使机房空调能够根据外界温 度和自身运行特点切换工作模式。 如图 10所示, 该控制方法的主要步骤如下:

[0094] S1 : 实吋检测机房室内温度 T和室外的温度 Ta;

[0095] S2: 根据空调的运行状态及室内温度 T计算空调室内制冷负荷比 R;

[0096] S3: 根据室内制冷负荷比 R、 机房室内温度 T和室外温度 Ta调整空调的运行状 态, 运行状态包括完全利用自然冷源制冷、 部分利用自然冷源制冷和不利用自 然冷源制冷三种运行模式。

[0097] 其中, 步骤 S2具体步骤如下:

[0098] S21 : 设定机房室内目标温度 Ts, 精度为 a, 即 Ts=ITs-a,Ts+al ;

[0099] S22: 根据机房室内目标温度 Ts和实吋室内温度 T计算空调的室内制冷负荷比 R, 即 = (T -Ts) /a。 [0100] 如图 8所示, 步骤 S3具体步骤如下:

[0101] S31 : 设定目标制冷负荷比 Rs的阈值范围, 即 Rsl≤Rs≤Rs2;

[0102] S32: 根据室内制冷负荷比 R与目标冷负荷比 Rs的关系、 机房实吋室内温度 T与 室外温度 Ta的关系, 切换空调的运行模式;

[0103] 当丁≥1^, R≤Rs2, 空调完全利用室外自然冷源制冷;

[0104] 当丁≥1^, R〉Rs2, 空调部分利用室外自然冷源制冷;

[0105] 当丁< 1^, 空调不利用室外自然冷源制冷。

[0106] 例如, 当 T=25°C; Ta=10°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, 可计算得 到 R=50%, R< 120%, T〉Ta, 空调完全利用室外自然冷源制冷。

[0107] 当 T=28°C; Ta=20°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, 可计算得到 R=2 00% , R> 120% , T〉Ta, 空调部分利用室外自然冷源制冷。

[0108] 当 T=25°C; Ta=28°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, T < Ta, 空调不 利用室外自然冷源制冷。

[0109] 在选择了空调的工作模式后, 进一步通过在冷凝处进行喷淋处理调控冷凝效 率

[0110] S331 : 实吋检测机房室外回风处的空气相对湿度 RH;

[0111] S341 : 设定目标相对湿度 RHs、 室外临界温度 Tal, 且 Tal〉0°C;

[0112] S351:根据室内制冷负荷比 R与目标制冷负荷比 Rs的关系、 相对湿度 RH与目标 相对湿度 RHs的关系, 室外温度 Ta与室外临界温度 Tal的关系, 调整空调的制冷 效率;

[0113] 当 Ta≥Tal, R≥Rsl且 RH≤RHs日寸, 在冷凝处进行喷淋处理, 提高制冷效率; [0114] R< Rsl或 Ta< Tal或 RH〉RHs吋, 不对冷凝处进行喷淋处理。

[0115] 例如, 当 T=25°C; Ta=10°C; Tal=3°C; Ts=24°C, 精度为 2; 50%≤Rs<120%, RH=60 ( ¾,RHs=80 < ¾吋, 可根据 Ta〉3°C, R=50% , RH< 80% , 控制喷淋装置 25 幵启, 在冷凝处进行喷淋处理, 提高制冷效率。

[0116] 当 T=24.5°C; Ts=24°C, 精度为 2; SOy^Rs UO^吋, 可计算得到 R=25<¾, R< 50% , 可根据该计算结果, 直接控制关闭喷淋装置 25。 因为空调已经将室内温度 控制在目标温度范围内, 无需在冷凝处进行喷淋处理, 增强冷凝效果。 [0117] 当 Ta=0°C; Tal=3°C, 可根据该结果, 直接控制关闭喷淋装置 25。 因为室外温 度过低已经接近水的冰点, 喷淋装置 25喷出的水易结冰, 不能在冷凝器 23处达 到良好的蒸发效果。

[0118] 当 RH=85<¾,RH S =80<¾吋, 可根据该结果, 直接控制关闭喷淋装置 25。 因为室外 湿度已经足够使冷凝器 23出有良好的蒸发换热效果, 此吋再进行喷淋也不能大 幅度改善空气湿度和蒸发效果, 所以无需再进行喷淋处理。

[0119] 在选择了空调的工作模式后, 进一步通过冷凝处的空气流动速度调控冷凝效 率

[0120] S332: 实吋检测制冷剂的冷凝压力 P;

[0121] S342: 设定空调在不同运行模式下的目标冷凝压力 Ps, 目标冷凝压力 Ps包括完 全利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压力 Psl、 部分利用自然冷源制冷模式下 的目标冷凝压力 Ps2、 不利用自然冷源制冷模式下的目标冷凝压力 Ps3;

[0122] S352:在空调的不同运行状态下, 根据冷凝压力 P和目标冷凝压力 Ps的关系, 调 整空调的制冷效率;

[0123] 当1>< ? 8 , 增加风机 22的转速, 以提高冷凝处的空气流动速度, 增大 P的值使其 进入 Ps的精度范围;

[0124] 当1>〉? 8 , 减小风机 22的转速, 降低冷凝处的空气流动速度, 减小 P的值使其进 入 Ps的精度范围;

[0125] 当 P在 Ps的精度范围内吋, 风机 22转速不变。

[0126] 值得指出的是, 为方便调控和节能, 上述目标冷凝压力 P优先设置为一个阈值 , 而非一个确定的压力值。

[0127] 综上, 通过本发明的节能空调, 可实现精准调控工作模式的切换, 并且通过对 冷凝器的蒸发效率和空气流动速度的控制, 可进一步实现更好的节能效果, 扩 展了现有机房空调的利用自然冷的温度区域。

[0128] 可以理解的, 以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式, 其描述较为具体和 详细, 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限 制; 应当指出的是, 对于 本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 可以对上述技术 特点进行自由组合, 还可以做出若干变形和改进, 这些都属于本发明的保护范 围; 因此, 凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修 饰, 均应属于本发明 权利要求的涵盖范围。