一种空调系统及控制方法与流程

1.本发明涉及空调设备领域，尤其涉及一种空调系统及控制方法。


背景技术：

2.随着我国数字化经济进程的加快，5g技术的商用，数据中心呈现蓬勃发展。数据中心包含大量的存储器、交换机及服务器等电子信息设备，需要空调对以上发热的设备进行冷却降温。目前，数据机房主要采用风冷专用机房空调，全年需要启动压缩机进行制冷降温，空调能耗因此居高不下。为了降低空调能耗，需要采用高能效比的机房空调。机房空调中用电元件主要为压缩机、风机等电气零部件，通过采用高效节能的压缩机、风机以及系统的优化匹配，可以提高空调的能效，但存在一个能效瓶颈，综上所述，本技术现提出一种空调系统及控制方法来解决上述出现的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种空调系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.基于上述目的，本发明提供了一种空调系统，包括制冷压缩机、气液分离器、第一冷凝器、干燥过滤器、视液镜、中间换热器、储液器、氟泵、蒸发器以及第二冷凝器，所述气液分离器的出口与制冷压缩机的进口连接，所述第一冷凝器的进口与制冷压缩机的出口连接，所述干燥过滤器的进口与第一冷凝器的出口连接，所述干燥过滤器的出口与视液镜的进口连接，所述视液镜的出口与中间换热器的进口连接，且中间换热器的出口与气液分离器的进口连接，所述储液器的进口与电动三通调节阀连接，且所述储液器的进口上设置有单向阀，且电动三通调节阀与中间换热器的另一出口连接，所述氟泵的进口与储液器的出口连接，所述蒸发器的进口与氟泵的出口连接，且氟泵的出口上设置有第一截止阀，所述蒸发器的进口上设置有第二电子膨胀阀，所述蒸发器的出口与中间换热器的另一进口连接，所述蒸发器的出口上设置有第二截止阀，所述第二冷凝器与第一冷凝器集成设置，所述第二冷凝器的出口与电动三通调节阀连接，且中间换热器的另一进口上设置有三通阀，所述第二冷凝器的进口与三通阀连接。
5.优选的，还包括蒸发风机，所述蒸发风机设置在蒸发器上。
6.优选的，还包括冷凝风机，所述冷凝风机设置在第一冷凝器上。
7.一种空调系统的控制方法，包括以下步骤：
8.s1，开机；
9.s2，室内风机开启；
10.s3，检测室外环境温度(t外)；
11.s31，当室外环境温度大于20℃时，开启氟泵和压缩机，返回步骤s2；
12.s32，当室外环境温度小于20℃时；
13.s32
‑
1，当室外环境温度大于5℃且小于20℃时，开启氟泵和压缩机，返回步骤s2；
14.s32
‑
2，当室外环境温度小于5℃时，开启氟泵，返回步骤s2；
15.s4，检测室内回风温度(t内)；
16.s4
‑
1，当室内回风温度不大于24℃
△
td时，机组保持通风状态，压缩机停机；
17.s4
‑
2，当室内回风温度大于24℃
△
td时，返回步骤s3。
18.更为优选的，还包括以下步骤：
19.s1，开机；
20.s2，检测压缩机是否运行；
21.s2
‑
1，压缩机未运行，检测氟泵是否运行；
22.s2
‑1‑
1，氟泵运行，冷凝风机全速运行；
23.s2
‑1‑
2，氟泵未运行，返回步骤s2；
24.s2
‑
2，压缩机运行，进入步骤s3；
25.s3，检测冷凝压(p)；
26.s3
‑
1，当冷凝压不大于p1
‑
a*
△
p时，冷凝机风机最低速运行，并返回步骤s2；
27.s3
‑
2，当冷凝压大于p1
‑
a*
△
p，同时大于p1 a*
△
p时，冷凝风机全速运行，并返回步骤s2；
28.s3
‑
3，当冷凝压大于p1
‑
a*
△
p，同时小于p1 a*
△
p时，冷凝风机线性调速运行，并返回步骤s2。
29.更为优选的，包括以下步骤：
30.s1，开机；
31.s2，室内风机开启；
32.s3，检测室外环境温度(t外)；
33.s31，当室外环境温度大于20℃时，电动三通调节阀c
‑
b段导通，a
‑
b段关闭，返回步骤s2；
34.s32，当室外环境温度小于20℃时；
35.s3
‑2‑
1，当室外环境温度大于5℃且小于20℃时，三通调节阀根据回风温度pid控制阀的开度空调则保持待机或者通风状态，返回步骤s2；
36.s3
‑2‑
2，当室外环境温度小于5℃时，电动三通调节阀a
‑
b导通，c
‑
b关闭，返回步骤s2；
37.s4，检测室内回风温度(t内)；
38.s4
‑
1，当室内回风温度不大于24℃
△
td时，机组保持通风状态，压缩机停机；
39.s4
‑
2，当室内回风温度大于24℃
△
td时，返回步骤s3。
40.从上面所述可以看出，本发明的有益效果：本发明为突破风冷机房空调能效瓶颈，需要减少压缩机运行时间，最大程度的利用自然冷源。在春秋、冬季，减少或者完全停止压缩机工作，利用室外冷源(冷空气)对发热电子设备进行降温冷却，从而提高空调能效，降低数据中心能耗。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明的电路图；
43.图2为本发明中整机控制逻辑流程示意图；
44.图3为本发明中冷凝风机控制逻辑流程示意图；
45.图4为本发明中三通调节阀控制逻辑流程示意图。
46.附图标记中：100、制冷压缩机；101.气液分离器；102.第一冷凝器；103.干燥过滤器；104.视液镜；105.第一电子膨胀阀；106.中间换热器；200.第二冷凝器；201.冷凝风机；202.电动三通调节阀；203.单向阀；204.储液器；205.氟泵；206.第一截止阀；207.第二电子膨胀阀；208.蒸发风机；209.蒸发器210.第二截止阀。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
48.需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
49.实施例
50.请参阅图1
‑
图4，一种空调系统，包括制冷压缩机100、气液分离器101、第一冷凝器102、干燥过滤器103、视液镜104、中间换热器106、储液器204、氟泵205、蒸发器209以及第二冷凝器200，所述气液分离器101的出口与制冷压缩机100的进口连接，所述第一冷凝器102的进口与制冷压缩机100的出口连接，所述干燥过滤器103的进口与第一冷凝器102的出口连接，所述干燥过滤器103的出口与视液镜104的进口连接，所述视液镜104的出口与中间换热器106的进口连接，且中间换热器106的出口与气液分离器101的进口连接，所述储液器204的进口与电动三通调节阀202连接，且所述储液器204的进口上设置有单向阀203，且电动三通调节阀202与中间换热器106的另一出口连接，所述氟泵205的进口与储液器204的出口连接，所述蒸发器209的进口与氟泵205的出口连接，且氟泵205的出口上设置有第一截止阀206，所述蒸发器209的进口上设置有第二电子膨胀阀207，所述蒸发器209的出口与中间换热器106的另一进口连接，所述蒸发器209的出口上设置有第二截止阀210，所述第二冷凝器200与第一冷凝器102集成设置，所述第二冷凝器200的出口与电动三通调节阀202连接，且中间换热器106的另一进口上设置有三通阀，所述第二冷凝器200的进口与三通阀连接。
51.作为上述方案的改进方案，还包括蒸发风机208，所述蒸发风机208设置在蒸发器209上。
52.作为上述方案的改进方案，还包括冷凝风机201，所述冷凝风机201设置在第一冷
凝器102上。
53.一种空调系统的控制方法，包括以下步骤：
54.s1，开机；
55.s2，室内风机开启；
56.s3，检测室外环境温度t外；
57.s3
‑
1，当室外环境温度大于20℃时，开启氟泵205和压缩机，返回步骤s2；
58.s3
‑
2，当室外环境温度小于20℃时；
59.s3
‑2‑
1，当室外环境温度大于5℃且小于20℃时，开启氟泵205和压缩机，返回步骤s2；
60.s3
‑2‑
2，当室外环境温度小于5℃时，开启氟泵205，返回步骤s2；
61.s4，检测室内回风温度t内；
62.s4
‑
1，当室内回风温度不大于24℃
△
td时，机组保持通风状态，压缩机停机；
63.s4
‑
2，当室内回风温度大于24℃
△
td时，返回步骤s3。
64.作为上述方案的改进方案，还包括以下步骤：
65.s1，开机；
66.s2，检测压缩机是否运行；
67.s2
‑
1，压缩机未运行，检测氟泵205是否运行；
68.s2
‑1‑
1，氟泵205运行，冷凝风机201全速运行；
69.s2
‑1‑
2，氟泵205未运行，返回步骤s2；
70.s2
‑
2，压缩机运行，进入步骤s3；
71.s3，检测冷凝压p；
72.s3
‑
1，当冷凝压不大于p1
‑
a*
△
p时，冷凝机风机最低速运行，并返回步骤s2；
73.s3
‑
2，当冷凝压大于p1
‑
a*
△
p，同时大于p1 a*
△
p时，冷凝风机201全速运行，并返回步骤s2；
74.s3
‑
3，当冷凝压大于p1
‑
a*
△
p，同时小于p1 a*
△
p时，冷凝风机201线性调速运行，并返回步骤s2。
75.作为上述方案的改进方案，包括以下步骤：
76.s1，开机；
77.s2，室内风机开启；
78.s3，检测室外环境温度t外；
79.s3
‑
1，当室外环境温度大于20℃时，电动三通调节阀202c
‑
b段导通，a
‑
b段关闭，返回步骤s2；
80.s3
‑
2，当室外环境温度小于20℃时；
81.s3
‑2‑
1，当室外环境温度大于5℃且小于20℃时，三通调节阀根据回风温度pid控制阀的开度空调则保持待机或者通风状态，返回步骤s2；
82.s3
‑2‑
2，当室外环境温度小于5℃时，电动三通调节阀202a
‑
b导通，c
‑
b关闭，返回步骤s2；
83.s4，检测室内回风温度t内；
84.s4
‑
1，当室内回风温度不大于24℃
△
td时，机组保持通风状态，压缩机停机；
85.s4
‑
2，当室内回风温度大于24℃
△
td时，返回步骤s3
86.模式一工作流程：开启制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、冷凝风机201、电动三通调节阀202c
‑
b段、氟泵205、第一截止阀206、第二电子膨胀阀207、蒸发风机208和第二截止阀210，并关闭电动三通调节阀202a
‑
b段。
87.在夏季高温环境下，需要开启制冷压缩机100进行制冷降温。制冷压缩机100开启运行，从气液分离器101吸入的低压低温气体制冷剂经压缩机加压压缩，变为高温高压制冷剂气体，然后进入第一冷凝器102冷却降温，变为高压中温制冷剂液体，高压中温制冷剂液体流过干燥过滤器103、视液镜104后，进入第一电子膨胀阀105进行节流降压，变为低压低温制冷剂液体，低温低压制冷剂液体再进入中间换热器106进行蒸发吸热，变为低温低压制冷剂气体，低温低压制冷剂气体再进入气液分离器101中进行气
‑
液分离，低温低压制冷剂气体进入制冷压缩机100进行加压压缩，完成第一回路一次循环。
88.在室内用冷端，氟泵205将储液器204内部的低温低压制冷剂液体经过第一截止阀206和第二电子膨胀阀207输送至蒸发器209中蒸发吸热，变为中温低压制冷剂气体，然后流经第二截止阀210进入中间换热器106降温冷却变为低温低压制冷剂液体，低温低压制冷剂液体从电动三通调节阀202的c端流入，b端流出，然后经过单向阀203进入储液器204中储存，完成第二回路一次循环。
89.模式二工作流程：开启冷凝风机201、电动三通调节阀202a
‑
b段、氟泵205、第一截止阀206、第二截止阀210、蒸发风机208和第二截止阀210，关闭制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105和电动三通调节阀202c
‑
b段。
90.在冬季低环境温度工况下，制冷压缩机100关闭，通过利用室外环境低温空气的冷量，满足室内it设备降温需求。在室内用冷端，氟泵205将储液器204内部的低温低压制冷剂液体经过第一截止阀206和第二电子膨胀阀207输送至蒸发器209中蒸发吸热，变为中温低压制冷剂气体，中温低压制冷剂气体流经第二截止阀210、三通阀p，进入第二冷凝器200进行降温，变为低温低压制冷剂液体，低温低压制冷剂液体从电动三通调节阀202的a端流入，b端流出，并最终进入储液器204中储存，然后进入第一蒸发器209中蒸发吸热，完成第三回路一次循环。
91.模式三工作流程：开启制冷压缩机100、第一电子膨胀阀105、冷凝风机201、电动三通调节阀202a
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b段和c
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b段、氟泵205、第一截止阀206、第二电子膨胀阀207、蒸发风机208和第二截止阀210。
92.模式一和模式二工作模式同时开启，完成第一回路、第二回路和第三回路的所有循环。
93.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。