本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)和制冷方法。
背景技術(shù):
空調(diào)是數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)的制冷解決方案,而一個(gè)數(shù)據(jù)中心一般都是安裝多臺(tái)才能滿足需要。據(jù)統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)中心內(nèi)的空調(diào)用電量約占整個(gè)數(shù)據(jù)中心用電量的40%。目前,可以使用免費(fèi)冷卻技術(shù)來(lái)降低空調(diào)的用電量。其中,免費(fèi)冷卻技術(shù)指全部或部分使用自然界的免費(fèi)冷源進(jìn)行制冷,從而減少空調(diào)內(nèi)的壓縮機(jī)或冷凍機(jī)消耗的能量。
目前,常用的免費(fèi)冷源主要是冬季或春秋季的室外冷空氣,通過(guò)將室外冷空氣直接送入到數(shù)據(jù)中心,以為數(shù)據(jù)中心進(jìn)行降溫。
但是,現(xiàn)有技術(shù)提供的空調(diào)對(duì)環(huán)境溫度的要求較高,一旦環(huán)境溫度過(guò)高,則可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心溫度過(guò)高,進(jìn)而會(huì)造成數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器宕機(jī)等問(wèn)題,因此,現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效降溫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)和制冷方法,可以實(shí)現(xiàn)有效降溫。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)可以包括:自然冷卻裝置、電動(dòng)冷卻裝置、空調(diào)末端和控制裝置;
所述空調(diào)末端與所述自然冷卻裝置形成第一回路;
所述空調(diào)末端與所述電動(dòng)冷卻裝置形成第二回路;
所述控制裝置,用于控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài);
所述自然冷卻裝置,用于在所述第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與所述第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換;
所述電動(dòng)冷卻裝置,用于在所述第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與所述第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換;
所述空調(diào)末端,用于通過(guò)所述第一回路和所述第二回路存儲(chǔ)冷凍水,并排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
優(yōu)選地,所述自然冷卻裝置包括:封閉式冷卻塔和板式換熱器;
所述封閉式冷卻塔,連接于所述板式換熱器形成第三回路,用于通過(guò)所述第三回路存儲(chǔ)可通過(guò)室外空氣實(shí)現(xiàn)降溫的冷卻水;
所述板式換熱器,與所述空調(diào)末端形成所述第一回路,用于將所述第三回路中的所述冷卻水與所述第一回路中的所述冷凍水進(jìn)行熱交換。
優(yōu)選地,該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一水泵,其中,
所述第一水泵,設(shè)置在所述第三回路上,用于將所述第三回路中的冷卻水在所述第三回路中進(jìn)行循環(huán)。
優(yōu)選地,所述電動(dòng)冷卻裝置包括:壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器,其中,
所述冷凝器,連接于所述蒸發(fā)器形成第四回路,用于通過(guò)所述第四回路存儲(chǔ)制冷劑,以及將所述壓縮機(jī)輸出制冷劑由高壓高溫氣態(tài)轉(zhuǎn)換為中溫高壓液態(tài),并將中溫高壓液態(tài)的制冷劑輸出給所述節(jié)流裝置;
所述節(jié)流裝置,連接在所述第四回路的一個(gè)子路上,用于將所述冷凝器輸出的制冷劑由中溫高壓液態(tài)轉(zhuǎn)換為低溫低壓氣態(tài),并將低溫低壓氣態(tài)的制冷劑輸出給所述蒸發(fā)器;
所述蒸發(fā)器,與所述空調(diào)末端形成所述第二回路,用于將所述節(jié)流裝置輸出的制冷劑與所述第二回路中的所述冷凍水進(jìn)行熱交換;
所述壓縮機(jī),連接在所述第四回路的另一個(gè)子路上,用于從所述蒸發(fā)器中吸入低溫低壓氣態(tài)的制冷劑,并將制冷劑由低溫低壓氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏簹鈶B(tài),將高溫高壓氣態(tài)的制冷劑輸送給所述冷凝器。
優(yōu)選地,所述電動(dòng)冷卻裝置和所述自然冷卻裝置相連。
優(yōu)選地,該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:溫度計(jì),其中,
所述溫度計(jì),用于采集室外的當(dāng)前溫度,將采集的所述當(dāng)前溫度發(fā)送給所述控制裝置;
所述控制裝置,具體用于存儲(chǔ)設(shè)置的第一溫度閾值和第二溫度閾值,其中,所述第一溫度閾值小于所述第二溫度閾值,并接收所述溫度計(jì)發(fā)送的所述當(dāng)前溫度;在所述當(dāng)前溫度小于所述第一溫度閾值時(shí),控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路處于關(guān)閉狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第二溫度閾值時(shí),控制所述第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),控制所述第二回路處于連通狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第一溫度閾值并且小于所述第二溫度閾值時(shí),控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路也處于連通狀態(tài)。
優(yōu)選地,該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第二水泵和第三水泵;其中,
所述第二水泵,設(shè)置在所述第一回路上,用于將所述第一回路中的冷凍水在所述第一回路中進(jìn)行循環(huán);
所述第三水泵,設(shè)置在所述第二回路上,用于將所述第二回路中的冷凍水在所述第二回路中進(jìn)行循環(huán)。
優(yōu)選地,該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、第一閥門和第二閥門,其中,
所述第一流量計(jì)和所述第一閥門設(shè)置在所述第一回路上;
所述第二流量計(jì)和所述第二閥門設(shè)置在所述第二回路上;
所述第一流量計(jì),用于偵測(cè)所述第一回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量,并將所述第一回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量發(fā)送給所述控制裝置;
所述第二流量計(jì),用于偵測(cè)所述第二回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量,并將所述第二回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量發(fā)送給所述控制裝置;
所述控制裝置,用于根據(jù)所述溫度計(jì)發(fā)送的所述當(dāng)前溫度,確定所述第一回路所需達(dá)到的第一流量和所述第二回路所需達(dá)到的第二流量,并根據(jù)所述第一流量計(jì)發(fā)送的所述第一回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量控制所述第一閥門的開(kāi)度,以及根據(jù)所述第二流量計(jì)發(fā)送的第二回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量,控制所述第二閥門的開(kāi)度。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用上述任一所述的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷的方法,該制冷方法可以包括:利用所述控制裝置控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài);
利用所述自然冷卻裝置在所述第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與所述第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換;
利用所述電動(dòng)冷卻裝置在所述第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與所述第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換;
利用所述空調(diào)末端通過(guò)所述第一回路和所述第二回路存儲(chǔ)冷凍水,并排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
優(yōu)選地,在所述利用所述控制裝置控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài)之前,進(jìn)一步包括:
溫度計(jì)采集室外的當(dāng)前溫度,將采集的所述當(dāng)前溫度發(fā)送給所述控制裝置;
所述利用所述控制裝置控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài),包括:
在所述當(dāng)前溫度小于所述第一溫度閾值時(shí),所述控制裝置控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路處于關(guān)閉狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第二溫度閾值時(shí),所述控制裝置控制所述第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),控制所述第二回路處于連通狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第一溫度閾值并且小于所述第二溫度閾值時(shí),所述控制裝置控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路也處于連通狀態(tài)。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)和制冷方法,通過(guò)使空調(diào)末端與自然冷卻裝置形成第一回路,使空調(diào)末端與電動(dòng)冷卻裝置形成第二回路,并通過(guò)控制裝置控制第一回路與第二回路的狀態(tài)。在第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,在第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,本方案可以通過(guò)控制裝置來(lái)控制是使用自然冷卻裝置給室內(nèi)降溫,還是使用電動(dòng)冷卻裝置給室內(nèi)降溫,從而可以實(shí)現(xiàn)有效降溫。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的另一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的又一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的又一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的又一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的又一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的又一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的制冷方法的流程圖;
圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的另一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的制冷方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)可以包括:自然冷卻裝置101、電動(dòng)冷卻裝置102、空調(diào)末端103和控制裝置104;
所述空調(diào)末端103與所述自然冷卻裝置101形成第一回路;
所述空調(diào)末端103與所述電動(dòng)冷卻裝置102形成第二回路;
所述控制裝置104,用于控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài);
所述自然冷卻裝置101,用于在所述第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與所述第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換;
所述電動(dòng)冷卻裝置102,用于在所述第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與所述第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換;
所述空調(diào)末端103,用于通過(guò)所述第一回路和所述第二回路存儲(chǔ)冷凍水,并排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
在圖1所示的實(shí)施例中,通過(guò)使空調(diào)末端與自然冷卻裝置形成第一回路,使空調(diào)末端與電動(dòng)冷卻裝置形成第二回路,并通過(guò)控制裝置控制第一回路與第二回路的狀態(tài)。在第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,在第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,能持續(xù)使用室外冷空氣為數(shù)據(jù)中心降溫。
如圖2所示,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,為了能夠更好利用的室外冷空氣,所述自然冷卻裝置101包括:封閉式冷卻塔1011和板式換熱器1012;
所述封閉式冷卻塔1011,連接于所述板式換熱器形成第三回路,用于通過(guò)所述第三回路存儲(chǔ)可通過(guò)室外空氣實(shí)現(xiàn)降溫的冷卻水;
所述板式換熱器1012,與所述空調(diào)末端形成所述第一回路,用于將所述第三回路中的所述冷卻水與所述第一回路中的所述冷凍水進(jìn)行熱交換。
值得說(shuō)明的是,為了充分利用環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)的降溫,需要將封閉式冷卻塔設(shè)置在室外,其體積小,占用空間小,移動(dòng)及放置方便。其中,冷卻塔采用封閉式方式,以實(shí)現(xiàn)將其中的冷卻介質(zhì)在全封閉狀態(tài)下進(jìn)行循環(huán),可防止雜物進(jìn)入冷卻管路系統(tǒng)和冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)損耗,在該實(shí)施例中,水作為冷卻介質(zhì)。為了防止室外溫度過(guò)低,而造成冷卻水結(jié)冰,可以在冷卻水中加入防凍液。
在封閉式冷卻塔中降溫后的相對(duì)低溫冷卻水,通過(guò)第三回路流經(jīng)板式換熱器,而室內(nèi)空調(diào)末端中的相對(duì)高溫冷凍水通過(guò)第一回路也同時(shí)流經(jīng)板式換熱器,在板式換熱器中相對(duì)低溫冷卻水和相對(duì)高溫冷凍水進(jìn)行熱交換,相對(duì)低溫冷卻水升溫成為相對(duì)高溫冷卻水,相對(duì)高溫冷卻水通過(guò)第三回路回到封閉式冷卻塔進(jìn)行降溫成為相對(duì)低溫冷卻水,而相對(duì)高溫冷凍水降溫為相對(duì)低溫冷凍水,相對(duì)低溫冷凍水通過(guò)第一回路流經(jīng)空調(diào)末端,空調(diào)末端利用相對(duì)低溫冷凍水排出與相對(duì)低溫冷凍水溫度相同的冷風(fēng),相對(duì)低溫冷凍水升溫成為相對(duì)高溫冷凍水。如此冷卻水在第三回路循環(huán),冷凍水在第一回路循環(huán),從而為室內(nèi)降溫。
如圖3所示,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,為了能夠達(dá)到快速降低室內(nèi)溫度的效果,所述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一水泵301,其中,
所述第一水泵301,設(shè)置在所述第三回路上,用于將所述第三回路中的冷卻水在所述第三回路中進(jìn)行循環(huán)。
在該實(shí)施例中,第一水泵可以采用變頻水泵,從而可以調(diào)節(jié)冷卻水的流速。若要加快降低室內(nèi)溫度的速度,可以加大第一水泵頻率,加快冷卻水的流速,相對(duì)低溫冷卻水流經(jīng)板式換熱器的流量將增大,于是與冷凍水進(jìn)行熱交換的量也越大,因此能夠達(dá)到快速降低室內(nèi)溫度的效果。
如圖4所示,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,所述電動(dòng)冷卻裝置包括102:冷凝器1021、節(jié)流裝置1022、蒸發(fā)器1023和壓縮機(jī)1024,其中,
所述冷凝器1021,連接于所述蒸發(fā)器1023形成第四回路,用于通過(guò)所述第四回路存儲(chǔ)制冷劑,以及將所述壓縮機(jī)1024輸出制冷劑由高壓高溫氣態(tài)轉(zhuǎn)換為中溫高壓液態(tài),并將中溫高壓液態(tài)的制冷劑輸出給所述節(jié)流裝置1022;
所述節(jié)流裝置1022,連接在所述第四回路的一個(gè)子路上,用于將所述冷凝器1021輸出的制冷劑由中溫高壓液態(tài)轉(zhuǎn)換為低溫低壓氣態(tài),并將低溫低壓氣態(tài)的制冷劑輸出給所述蒸發(fā)器1023;
所述蒸發(fā)器1023,與所述空調(diào)末端103形成所述第二回路,用于將所述節(jié)流裝置1022輸出的制冷劑與所述第二回路中的所述冷凍水進(jìn)行熱交換;
所述壓縮機(jī)1024,連接在所述第四回路的另一個(gè)子路上,用于從所述蒸發(fā)器1023中吸入低溫低壓氣態(tài)的制冷劑,并將制冷劑由低溫低壓氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏簹鈶B(tài),將高溫高壓氣態(tài)的制冷劑輸送給所述冷凝器1021。
值得說(shuō)明的是,壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器這四部分組成可以通過(guò)管道連接形成第四回路,而管道的連接方式可以是從壓縮機(jī)的排氣口由管道連接至冷凝器的一端,冷凝器的另一端由管道連接至節(jié)流裝置再通過(guò)管道連接至蒸發(fā)器的一端,蒸發(fā)器的另一端最后由管道連接至壓縮機(jī)的吸氣口,因此這個(gè)第四回路就可以是:壓縮機(jī)—冷凝器—節(jié)流裝置—蒸發(fā)器—壓縮機(jī)。對(duì)于制冷劑的作用,是在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而汽化,在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而液化。而空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)密閉的環(huán)境,制冷劑在系統(tǒng)中蒸發(fā)吸熱到一定程度就會(huì)飽和不再吸收周圍的熱量了,這就需要有個(gè)裝置來(lái)使系統(tǒng)中的制冷劑不停地利用由氣態(tài)變液態(tài)再變?yōu)闅鈶B(tài)的循環(huán)來(lái)吸收周圍的熱量,這個(gè)就可以是壓縮機(jī)。
在該實(shí)施例中,通過(guò)蒸發(fā)器與第二回路中的相對(duì)高溫冷凍水進(jìn)行熱交換,相對(duì)高溫冷凍水降溫變成相對(duì)低溫冷凍水,并通過(guò)第二回路流經(jīng)空調(diào)末端給室內(nèi)降溫,而蒸發(fā)器中進(jìn)行熱交換過(guò)(吸熱過(guò))的低溫低壓制冷劑氣體被壓縮機(jī)吸入,通過(guò)壓縮機(jī)做功變?yōu)楦邏焊邷氐臍鈶B(tài)制冷劑,并通過(guò)管道運(yùn)送到冷凝器里,在冷凝器中冷卻放出熱量變?yōu)橹袦馗邏阂簯B(tài)制冷劑再通過(guò)管道將中溫高壓液態(tài)制冷劑送到節(jié)流裝置,這時(shí)中溫高壓制冷劑已減壓成為低溫低壓氣液態(tài)混體再進(jìn)入蒸發(fā)器里,在蒸發(fā)器中再次第二回路中的相對(duì)高溫冷凍水進(jìn)行熱交換,這樣不斷的循環(huán)進(jìn)行熱交換對(duì)室內(nèi)進(jìn)行降溫。
如圖5所示,為了能夠更好的調(diào)控第一回路和第二回路的狀態(tài),所述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:溫度計(jì)501,其中,
所述溫度計(jì)501,用于采集室外的當(dāng)前溫度,將采集的所述當(dāng)前溫度發(fā)送給所述控制裝置104;
所述控制裝置104,具體用于存儲(chǔ)設(shè)置的第一溫度閾值和第二溫度閾值,其中,所述第一溫度閾值小于所述第二溫度閾值,并接收所述溫度計(jì)發(fā)送的所述當(dāng)前溫度;在所述當(dāng)前溫度小于所述第一溫度閾值時(shí),控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路處于關(guān)閉狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第二溫度閾值時(shí),控制所述第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),控制所述第二回路處于連通狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第一溫度閾值并且小于所述第二溫度閾值時(shí),控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路也處于連通狀態(tài)。
在該實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置溫度計(jì),采集室外溫度,控制第一回路和第二回路的狀態(tài),也就是控制節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。對(duì)于溫度的采集,可以是采集干球溫度,也可以采集濕球溫度。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的所在地區(qū)、需求等的不同,可以設(shè)置不同的第一溫度閾值和第二溫度閾值。在此,采用采集濕球溫度,第一溫度閾值是4℃,第二溫度閾值是10℃。
如圖6所示,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,為了能夠加快冷凍水在第一回路和第二回路的循環(huán)速度,加快空調(diào)末端對(duì)室內(nèi)溫度的降低,所述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第二水泵601和第三水泵602;其中,
所述第二水泵601,設(shè)置在所述第一回路上,用于將所述第一回路中的冷凍水在所述第一回路中進(jìn)行循環(huán);
所述第三水泵602,設(shè)置在所述第二回路上,用于將所述第二回路中的冷凍水在所述第二回路中進(jìn)行循環(huán)。
在該實(shí)施例中,第二水泵可以采用變頻水泵,第三水泵也可以采用變頻水泵,從而可以調(diào)節(jié)冷凍水的流速。若要加快降低室內(nèi)溫度的速度,在第一回路中可以加大第二水泵頻率,在第二回路中可以加大第三水泵頻率,加快冷凍水的流速,相對(duì)高溫冷凍水流經(jīng)板式換熱器的流量將增大,于是與冷卻水進(jìn)行熱交換的量也越大,而相對(duì)低溫冷凍水流經(jīng)空調(diào)末端的流量增大,空調(diào)排出的冷風(fēng)也隨著增多,因此能夠達(dá)到快速降低室內(nèi)溫度的效果。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,為了更好的調(diào)控室內(nèi)溫度,所述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、第一閥門和第二閥門,其中,
所述第一流量計(jì)和所述第一閥門設(shè)置在所述第一回路上;
所述第二流量計(jì)和所述第二閥門設(shè)置在所述第二回路上;
所述第一流量計(jì),用于偵測(cè)所述冷卻水第一回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量,并將所述第一回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量發(fā)送給所述控制裝置;
所述第二流量計(jì),用于偵測(cè)所述冷凍水第二回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量,并將所述第二回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量發(fā)送給所述控制裝置;
所述控制裝置,用于根據(jù)所述溫度計(jì)發(fā)送的所述當(dāng)前溫度,確定所述第一回路所需達(dá)到的第一流量和所述第二回路所需達(dá)到的第二流量,并根據(jù)所述第一流量計(jì)發(fā)送的所述第一回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量控制所述第一閥門的開(kāi)度,以及根據(jù)所述第二流量計(jì)發(fā)送的第二回路對(duì)應(yīng)的當(dāng)前流量,控制所述第二閥門的開(kāi)度。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,為了更好的配合控制溫度的調(diào)控,所述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一壓力表和第二壓力表,其中,
所述第一壓力表,用于偵測(cè)所述冷卻水的水壓;
所述第二壓力表,用于偵測(cè)所述冷凍水的水壓。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,為了使該節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)在各溫度下均能良好工作,可以將所述電動(dòng)冷卻裝置和所述自然冷卻裝置相連。
值得說(shuō)明的是,為了節(jié)省管道的用量,節(jié)約管道占用的空間,可以使用電動(dòng)三通閥將有重疊的回路的管道接通。
下面以圖7為例,對(duì)自然冷卻裝置、電動(dòng)冷卻裝置和空調(diào)末端之間的連接進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
第一回路:板式換熱器第一出水口a經(jīng)過(guò)b與冷凍水泵吸入口連接,冷凍水泵的排出口經(jīng)過(guò)c與空調(diào)末端進(jìn)水口x連接,空調(diào)末端出水口y經(jīng)過(guò)d與板式換熱器第一進(jìn)水口e連接,因此就構(gòu)成了這個(gè)第一回路:c—b—冷凍水泵—c—x—y—d—e。
第二回路:蒸發(fā)器的一端o經(jīng)過(guò)j與冷凍水泵吸入口連接,冷凍水泵排出口經(jīng)過(guò)c與空調(diào)末端進(jìn)水口x連接,空調(diào)末端出水口y經(jīng)過(guò)d與蒸發(fā)器的另一端q連接,因此就構(gòu)成了這個(gè)第二回路:o—j—冷凍水泵—c—x—y—d—q。
其中,可以看出第一回路和第二回路都經(jīng)過(guò)了冷凍水泵—c—x—y—d,因此,可以采取兩種連接方式。第一種方式:將管道分開(kāi),第一回路和第二回路各自用各自的管道;第二種方式:在管道j—冷凍水泵之間安裝電動(dòng)三通閥,使j—冷凍水泵和b—冷凍水泵在與冷凍泵連接之前安裝,冷凍水泵—c—x—y—d將管道合并,在d—e和d—q之前安裝電動(dòng)三通閥,使管道分流。
第三回路:封閉式冷卻塔的出水口m經(jīng)過(guò)管道與冷卻水泵的吸入口連接,冷卻水泵的排出口與板式換熱器的第二進(jìn)水口f連接,板式換熱器的第二出水口h經(jīng)過(guò)i和k與封閉式冷卻塔的進(jìn)水口z連接,因此就構(gòu)成了這個(gè)第三回路:m—冷卻水泵—f—h—i—k—z。
其中,板式換熱器的第一出水口與板式換熱器的第一進(jìn)水口對(duì)應(yīng),板式換熱器的第二出水口與板式換熱器的第二進(jìn)水口對(duì)應(yīng)。在該實(shí)施例中,冷卻水泵就是第一水泵。冷凍水泵就是第二水泵。
第四回路:壓縮機(jī)的排氣口與冷凝器的一端v連接,冷凝器的另一端r與節(jié)流裝置(圖中未示出)的一端連接,節(jié)流裝置的另一端與蒸發(fā)器s的一端連接,蒸發(fā)器的另一端u與壓縮機(jī)的吸氣口連接,因此就構(gòu)成了這個(gè)第四回路:v—r—節(jié)流裝置—s—u。
值得說(shuō)明的是,第二回路中是冷凍水在循環(huán),第四回路中是制冷劑在循環(huán)。制冷劑循環(huán)和冷凍水循環(huán)不混合。其中,在該實(shí)施例中,冷凍水泵就是第三水泵,也就是說(shuō)第一回路和第二回路可以共用一個(gè)冷凍水泵。
第五回路:封閉式冷卻塔的出水口m經(jīng)過(guò)管道與冷卻水泵的吸入口連接,冷卻水泵的排出口與冷凝器的一端n連接,冷凝器的另一端p經(jīng)過(guò)k與封閉式冷卻塔z連接,因此就構(gòu)成了這個(gè)第五回路:m—冷卻水泵—n—p—k—z。
其中,在第三回路m—冷卻水泵—U,在第五回路經(jīng)過(guò)m—冷卻水泵—U,U分別指f和n。因此,在這里的處理方式也有兩種,第一種方式:將管道分開(kāi),第三回路和第五回路各自分別用各自的管道;第二種方式:在管道冷卻水泵—U之間安裝電動(dòng)三通閥,使m—冷卻水泵共用管道,在冷卻水泵—U之間經(jīng)過(guò)電動(dòng)三通閥分流。
值得說(shuō)明的是,當(dāng)采用第二種方式時(shí),第三回路和第五回路共用一個(gè)冷卻水泵。
在該發(fā)明實(shí)施例中,為了便于對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的檢修,和以及提高整個(gè)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的可靠性,推薦封閉式冷卻塔、第一水泵、第二水泵、第三水泵、板式換熱器、壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器一對(duì)一配置。
如圖8所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用上述任一所述的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷的方法,該制冷方法可以包括:
步驟801:利用所述控制裝置控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài)。
步驟802:利用所述自然冷卻裝置在所述第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與所述第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換。
步驟803:利用所述電動(dòng)冷卻裝置在所述第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與所述第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換。
步驟804:利用所述空調(diào)末端通過(guò)所述第一回路和所述第二回路存儲(chǔ)冷凍水,并排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
在該實(shí)施例中,可以是只有第一回路處于連通狀態(tài),第二回路處于關(guān)閉狀態(tài);也可以是只有第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),第二回路處于連通狀態(tài);還可以是第一回路處于連通狀態(tài),第二回路同時(shí)也處于連通狀態(tài)。但在正常情況下是不能出現(xiàn)第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),第二回路同時(shí)也處于關(guān)閉狀態(tài)的情況,此時(shí)空調(diào)系統(tǒng)停止工作,不再制冷。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,對(duì)于室外溫度的不同,節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的工作方式也不同,因此在所述的所述控制裝置控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài)之前,進(jìn)一步包括:
溫度計(jì)采集室外的當(dāng)前溫度,將采集的所述當(dāng)前溫度發(fā)送給所述控制裝置;
所述控制裝置控制所述第一回路與所述第二回路的狀態(tài)包括:
在所述當(dāng)前溫度小于所述第一溫度閾值時(shí),所述控制裝置控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路處于關(guān)閉狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第二溫度閾值時(shí),所述控制裝置控制所述第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),控制所述第二回路處于連通狀態(tài);在所述當(dāng)前溫度大于所述第一溫度閾值并且小于所述第二溫度閾值時(shí),所述控制裝置控制所述第一回路處于連通狀態(tài),控制所述第二回路也處于連通狀態(tài)。
在該實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置溫度計(jì),采集室外溫度,控制第一回路和第二回路的狀態(tài),也就是控制節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。對(duì)于溫度的采集,可以是采集干球溫度,也可以采集濕球溫度。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的所在地區(qū)、需求等的不同,可以設(shè)置不同的第一溫度閾值和第二溫度閾值。在此,采用采集濕球溫度,第一溫度閾值是4℃,第二溫度閾值是10℃。
下面以圖7所示的管道連接方式,以及第一溫度閾值是4℃,第二溫度閾值是10℃為例,對(duì)在不同室外溫度下,節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的制冷方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖9所示,本本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷的方法,該制冷方法可以包括:
步驟901:溫度計(jì)采集室外的當(dāng)前溫度,將采集的當(dāng)前溫度發(fā)送給控制裝置。
步驟902:控制裝置接收當(dāng)前溫度,若當(dāng)前溫度低于等于4℃,則執(zhí)行步驟903;若當(dāng)前溫度高于10℃,則執(zhí)行步906;若當(dāng)前溫度高于4℃并且低于等于10℃,則執(zhí)行步驟909。
在該步驟中,室外溫度的不同,對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的制冷方法會(huì)做出相應(yīng)的調(diào)整。
步驟903:控制裝置控制第一回路處于連通狀態(tài),控制第二回路處于關(guān)閉狀態(tài)。
在該步驟中,控制裝置調(diào)控第一回路處于連通狀態(tài),也就是c—b—冷凍水泵—c—x—y—d—e連通,同時(shí)第三回路也處于連通狀態(tài),也就是m—冷卻水泵—f—h—i—k—z連通。此時(shí)電動(dòng)三通閥2控制d—e連通,d—i關(guān)閉;電動(dòng)三通閥4控制m—冷卻水泵—f連通,m—冷卻水泵—n關(guān)閉。
步驟904:冷卻水在板式換熱器中與第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換。
在該實(shí)施例中,冷卻水與第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換的過(guò)程已在上述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)施例中詳細(xì)闡述,此處本實(shí)施例不再贅述。
步驟905:所述空調(diào)末端通過(guò)所述第一回路存儲(chǔ)冷凍水,并排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
值得說(shuō)明的是,在該實(shí)施例中,可以安裝冷凍水泵、冷卻水泵、流量計(jì)和壓力表等,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng),根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)的溫度,進(jìn)行智能化控制冷凍水和冷卻水流速和流量,使節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)完美運(yùn)行,使室內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度。
步驟906:控制裝置控制第一回路處于關(guān)閉狀態(tài),控制第二回路處于連通狀態(tài)。
在該步驟中,控制裝置調(diào)控第二回路處于連通狀態(tài),也就是o—j—冷凍水泵—c—x—y—d—q連通,同時(shí)第四回路也處于連通狀態(tài),也就是v—r—節(jié)流裝置—s—u連通。其中,第四回路是制冷劑循環(huán),控制裝置控制壓縮機(jī)工作就可實(shí)現(xiàn)制冷劑的循環(huán)。而對(duì)于o—j—冷凍水泵—c—x—y—d—q連通,需要電動(dòng)三通閥2控制d—q連通,d—e關(guān)閉。
步驟907:制冷劑在蒸發(fā)器中與第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換。
在該實(shí)施例中,制冷劑與第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換的過(guò)程已在上述節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)施例中詳細(xì)闡述,此處本實(shí)施例不再贅述。
步驟908:空調(diào)末端通過(guò)第二回路存儲(chǔ)冷凍水,并排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
值得說(shuō)明的是,在該實(shí)施例中,可以安裝冷凍水泵、流量計(jì)和壓力表等,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng),根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)的溫度,進(jìn)行智能化控制冷卻水流速和流量,使節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)完美運(yùn)行,使室內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度。
步驟909:控制裝置控制第一回路處于連通狀態(tài),控制第二回路處于連通狀態(tài)。
在該步驟中,控制裝置控制第一回路、第二回路、第三回路、第四回路以及第五回路均處于連通狀態(tài),也就是說(shuō):c—b—冷凍水泵—c—x—y—d—e連通、o—j—冷凍水泵—c—x—y—d—q連通、m—冷卻水泵—f—h—i—k—z連通、v—r—節(jié)流裝置—s—u連通以及m—冷卻水泵—n—p—k—z連通。其中,第四回路是制冷劑循環(huán),v—r—節(jié)流裝置—s—u連通,只需控制裝置控制壓縮機(jī)工作就可實(shí)現(xiàn)制冷劑的循環(huán),不受其他各個(gè)回路影響。而對(duì)于電動(dòng)三通閥1控制m—冷卻水泵—f連通,電動(dòng)三通閥2控制d—e連通和d—q連通,電動(dòng)三通閥4控制m—冷卻水泵—f連通和m—冷卻水泵—n連通。至于冷凍水循環(huán)和冷卻水循環(huán)不混合。
步驟910:通過(guò)冷卻水與第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,同時(shí)通過(guò)制冷劑與第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換。
步驟911:空調(diào)末端排出與冷凍水溫度相同的冷風(fēng),以為室內(nèi)降溫。
值得說(shuō)明的是,由于室外溫度是不斷的變化,因此可以在節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)中安裝冷卻水泵、冷凍水泵、溫度計(jì)、流量計(jì)和壓力表等,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng),精確控制節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)在不同溫度下調(diào)控使用相應(yīng)的制冷方法,使節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)全年可以按照最佳的參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行。
綜上,本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例至少具有如下有益效果:
1、在本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)使空調(diào)末端與自然冷卻裝置形成第一回路,使空調(diào)末端與電動(dòng)冷卻裝置形成第二回路,并通過(guò)控制裝置控制第一回路與第二回路的狀態(tài)。在第一回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷卻水與第一回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,在第二回路處于連通狀態(tài)時(shí),通過(guò)制冷劑與第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,本方案可以通過(guò)控制裝置來(lái)控制是使用自然冷卻裝置給室內(nèi)降溫,還是使用電動(dòng)冷卻裝置給室內(nèi)降溫,從而可以實(shí)現(xiàn)有效降溫。
2、在本發(fā)明實(shí)施例中,對(duì)于自然冷卻裝置,通過(guò)在室外設(shè)置封閉式冷卻塔,實(shí)現(xiàn)通過(guò)室外空氣對(duì)冷卻水的降溫,進(jìn)而又設(shè)置有板式換熱器,使降溫后的冷卻水與空調(diào)末端中的冷凍水進(jìn)行熱交換。在對(duì)冷凍水降溫的過(guò)程中,沒(méi)有使用電能,僅僅利用室外冷空氣,這樣的制冷方法不僅成本低而且節(jié)能環(huán)保。
3、在本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)在第三回路中設(shè)置第一水泵,能夠控制第三回路中冷卻水的循環(huán)速度,從而可以調(diào)控冷卻水和冷凍水進(jìn)行熱交換的量,因此能夠控制室內(nèi)溫度降低的速度。
4、在本發(fā)明實(shí)施例中,對(duì)于電動(dòng)冷卻裝置,通過(guò)冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和壓縮機(jī),并構(gòu)成壓縮機(jī)—冷凝器—節(jié)流裝置—蒸發(fā)器—壓縮機(jī)的第四回路,使制冷劑在該回路中循環(huán),并且在蒸發(fā)器中制冷劑和第二回路中的冷凍水進(jìn)行熱交換,將冷凍水降溫實(shí)現(xiàn)制冷。
5、在本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置溫度計(jì),采集室外的當(dāng)前溫度,可以根據(jù)當(dāng)前的溫度與設(shè)置的第一溫度閾值和第二溫度閾值進(jìn)行對(duì)比,實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)中第一回路和第二回路狀態(tài)的控制,從而能夠控制節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的制冷方法。
6、在本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)在第一回路中設(shè)置第二水泵和第二回路中設(shè)置第三水泵,調(diào)控冷凍水的循環(huán)速度,因此可以調(diào)控冷凍水與制冷劑或者冷卻水進(jìn)行熱交換的量,從而控制室內(nèi)溫度以及調(diào)控室內(nèi)溫度降低速度。
7、在本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)將自然冷卻裝置和電動(dòng)冷卻裝置連接,能夠?qū)崿F(xiàn)三種不同的制冷方法,在室外溫度低于第一閾值時(shí),只有自然冷卻裝置與空調(diào)末端工作進(jìn)行制冷;在室外溫度高于第二閾值時(shí),只有電動(dòng)冷卻裝置與空調(diào)末端工作進(jìn)行制冷;在室外溫度高于第一閾值,以及低于第二閾值時(shí),自然冷卻裝置、電動(dòng)冷卻裝置和空調(diào)末端都工作,一起進(jìn)行制冷。
8、在本發(fā)明實(shí)施例中,節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)中加裝自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的溫度計(jì)、流量計(jì)和壓力表等,通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)全年按最佳參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行,能夠減輕運(yùn)維人員的工作。
需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成,前述的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時(shí),執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)中。
最后需要說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。