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一种机房空调及其控制装置和方法与流程

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种机房空调及其控制装置和方法与流程

1.本发明属于空调技术领域,具体涉及一种机房空调及其控制装置和方法,尤其涉及一种机房空调机组内置壳管冷凝器控制装置、方法和机房空调。


背景技术:

2.机房空调产品对于尺寸有严格的限制要求,需在允许的最大尺寸范围内设计出性能最优的产品。机房空调从系统设计上一般划分为氟循环-风冷系列和氟循环-水冷系列,壳管冷凝器是氟循环-水冷系列中的一种设计方法,壳管冷凝器又分为外置和内置两种。外置壳管冷凝器不论是在工程安装上还是在整机开发过程中,都会增加一定的材料成本,安装成本,例如管路要加长、电路控制板要增多等。因此,越来越多的客户更倾向于内置壳管冷凝器的设计方案。但是,内置壳管冷凝器将进一步占据机组内部空间,不利于整机结构装配和整机管路设计,也影响机组进风面积,进而影响机组性能,不利于提高机组能效比。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于,提供一种机房空调及其控制装置和方法,以解决机房空调采用内置壳管冷凝器时,会影响机组进风面积,进而影响机组能效比的问题,达到通过采用双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,能够提高机房空调的机组能效比的效果。
5.本发明提供一种机房空调的控制装置中,所述机房空调,采用双氟系统共用一个内置的壳管冷凝器;所述双氟系统,包括:第一压缩机氟系统和第二压缩机氟系统;所述第一压缩机氟系统和所述第二压缩机氟系统相互独立设置,且共用所述壳管冷凝器;所述壳管冷凝器具有冷却水出水管路,在所述壳管冷凝器的冷却水出水管路上,设置有调节水阀;所述机房空调的控制装置,包括:采集单元,被配置为获取所述第一压缩机氟系统的压力值,记为第一高压压力值;获取所述第二压缩机氟系统的压力值,记为第二高压压力值;并获取所述壳管冷凝器的出水温度;控制单元,被配置为根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器的冷凝压力值;所述控制单元,还被配置为根据所述壳管冷凝器的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器的出水温度,控制所述调节水阀。
6.在一些实施方式中,所述第一压缩机氟系统,包括:换热器、压缩机和节流元件;其中,所述换热器的冷媒出口,通过第一管路,连通至所述压缩机的吸气口;所述压缩机的排气口,通过第二管路,连通至所述壳管冷凝器的第一冷媒入口;所述壳管冷凝器的第一冷媒出口,通过第三管路,连通至所述换热器的冷媒入口;所述节流元件,设置在所述第三管路上。
7.在一些实施方式中,所述节流元件,包括:毛细管和电子膨胀阀;所述毛细管和所述电子膨胀阀,并联设置。
8.在一些实施方式中,所述第一压缩机氟系统,还包括:电加热器和ec风机;其中,所
述电加热器,设置在所述换热器与所述ec风机之间。
9.在一些实施方式中,所述第一压缩机氟系统,还包括:电极加湿器;所述电极加湿器,设置在所述电加热器与所述ec风机之间。
10.在一些实施方式中,所述第二压缩机氟系统的结构,与所述第一压缩机氟系统的结构相同。
11.在一些实施方式中,其中,所述第一高压压力值,是所述壳管冷凝器的第一冷媒出口所连通管路中的压力值;所述第二高压压力值,是所述壳管冷凝器的第二冷媒出口所连通管路中的压力值;所述壳管冷凝器的出水温度,是所述壳管冷凝器的冷却水出水口所连通管路中的温度。
12.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器的冷凝压力值,包括:确定所述第一高压压力值是否小于所述第二高压压力值;若所述第一高压压力值小于所述第二高压压力值,则在所述第二高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值;在所述第二高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值;若所述第一高压压力值大于或等于所述第二高压压力值,则在所述第一高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值;在所述第一高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值。
13.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述壳管冷凝器的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器的出水温度,控制所述调节水阀,包括:在所述机房空调上电后,控制所述调节水阀执行复位动作;在所述机房空调上电设定上电时长后,根据所述壳管冷凝器的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度;其中,所述控制单元,根据所述壳管冷凝器的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度,包括:在所述壳管冷凝器的冷却水进水温度小于设定进水温度或所述壳管冷凝器的冷却水进水温度的传感器故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第一开度;在所述壳管冷凝器的冷却水进水温度大于或等于设定进水温度、且所述壳管冷凝器的冷却水进水温度的传感器未故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第二开度;所述第二开度,大于所述第一开度。
14.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述壳管冷凝器的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器的出水温度,控制所述调节水阀,还包括:在所述机房空调的压缩机有开启需求的情况下,控制所述机房空调的冷却水泵开启,并控制所述调节水阀全开,设定开启时长后,控制所述调节水阀的开度至预先确定的初始开度;确定所述冷凝压力值是否小于设定冷凝压力值;若所述冷凝压力值小于设定冷凝压力值,则在所述压缩机开启的设定运行时间内,控制所述调节水阀的开度保持所述初始开度;之后,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀;若所述冷凝压力值大于或等于设定冷凝压力值,或所述压缩机开启所述设定运行时间后,则根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀。
15.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀,包括:若所述冷凝压力值小于第一设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀关小;在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀
关小,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大;若所述冷凝压力值大于或等于第一设定压力值、且小于第二设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,控制所述调节水阀的开度不变;在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则控制所述调节水阀的开度不变,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大;
16.若所述冷凝压力值大于或等于第二设定压力值、且小于第三设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大;在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大、且开大幅度加大;若所述冷凝压力值大于或等于第三设定压力值、且小于第四设定压力值,则按第二设定周期控制所述调节水阀开大;若所述冷凝压力值大于或等于第四设定压力值、且小于第五设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀开大,并控制所述压缩机的升频幅度不大于设定幅度;若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀关小,并控制所述压缩机的降频;若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则控制所述调节水阀全开,并控制所述压缩机的升频幅度不大于设定幅度。
17.与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种机房空调,包括:以上所述的机房空调的控制装置。
18.与上述机房空调相匹配,本发明再一方面提供一种机房空调的控制方法,包括:获取所述第一压缩机氟系统的压力值,记为第一高压压力值;获取所述第二压缩机氟系统的压力值,记为第二高压压力值;并获取所述壳管冷凝器的出水温度;根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器的冷凝压力值;根据所述壳管冷凝器的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器的出水温度,控制所述调节水阀。
19.在一些实施方式中,根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器的冷凝压力值,包括:确定所述第一高压压力值是否小于所述第二高压压力值;若所述第一高压压力值小于所述第二高压压力值,则在所述第二高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值;在所述第二高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值;若所述第一高压压力值大于或等于所述第二高压压力值,则在所述第一高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值;在所述第一高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器的冷凝压力值。
20.在一些实施方式中,根据所述壳管冷凝器的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器的出水温度,控制所述调节水阀,包括:在所述机房空调上电后,控制所述调节水阀执行复位动作;在所述机房空调上电设定上电时长后,根据所述壳管冷凝器的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度;其中,根据所述壳管冷凝器的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度,包括:在所述壳管冷凝器的冷却水进水温度小于设定进水温度或所述壳管冷凝器的冷却水进水温度的传感器故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第一开度;在所述壳管冷凝器的冷却水进水温度大于或等于设定进水温度、且所述壳管冷凝器的
冷却水进水温度的传感器未故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第二开度;所述第二开度,大于所述第一开度。
21.在一些实施方式中,根据所述壳管冷凝器的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器的出水温度,控制所述调节水阀,还包括:在所述机房空调的压缩机有开启需求的情况下,控制所述机房空调的冷却水泵开启,并控制所述调节水阀全开,设定开启时长后,控制所述调节水阀的开度至预先确定的初始开度;确定所述冷凝压力值是否小于设定冷凝压力值;若所述冷凝压力值小于设定冷凝压力值,则在所述压缩机开启的设定运行时间内,控制所述调节水阀的开度保持所述初始开度;之后,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀;若所述冷凝压力值大于或等于设定冷凝压力值,或所述压缩机开启所述设定运行时间后,则根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀。
22.在一些实施方式中,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀,包括:若所述冷凝压力值小于第一设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀关小;在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀关小,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大;若所述冷凝压力值大于或等于第一设定压力值、且小于第二设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,控制所述调节水阀的开度不变;在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则控制所述调节水阀的开度不变,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大;若所述冷凝压力值大于或等于第二设定压力值、且小于第三设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大;在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大、且开大幅度加大;若所述冷凝压力值大于或等于第三设定压力值、且小于第四设定压力值,则按第二设定周期控制所述调节水阀开大;若所述冷凝压力值大于或等于第四设定压力值、且小于第五设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀开大,并控制所述压缩机的升频幅度不大于设定幅度;若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀关小,并控制所述压缩机的降频;若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则控制所述调节水阀全开,并控制所述压缩机的升频幅度不大于设定幅度。
23.由此,本发明的方案,通过使两个独立的压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器,采集两个独立的压缩机氟系统的冷凝压力,根据冷凝压力所处的范围并结合壳管冷凝器的出水温度,控制节流阀的开度,使两个独立的压缩机氟系统共用的一个壳管冷凝器稳定运行;从而,通过采用双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,能够提高机房空调的机组能效比。
24.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
25.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
26.图1为本发明的机房空调的控制装置的一实施例的结构示意图;
27.图2为本发明的机房空调的控制方法的一实施例的流程示意图;
28.图3为本发明的方法中在机房空调开启前确定调节水阀的初始开度的一实施例的流程示意图;
29.图4为本发明的方法中在机房空调开启前确定调节水阀的初始开度的一实施例的流程示意图;
30.图5为相关方案中外置壳管冷凝器的一实施例的结构示意图;
31.图6为机房空调的整机系统的一实施例的结构示意图;
32.图7为冷凝压力取值方法的一实施例的流程示意图;
33.图8为二通调节阀控制方法的一实施例的流程示意图。
34.结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
35.11-壳管冷凝器;21-第一蒸发器;22-第二蒸发器;3-电加热器;4-电极加湿器;5-ec风机;6-压缩机;61-压缩机加热带;62-高压开关;63-二通调节水阀;64-水流开关;7-电子膨胀阀;71-电子膨胀阀线圈;8-毛细管(即并联毛细管);81-排气感温包;82-低压传感器;83-蒸发器出管感温包;84-蒸发器入管感温包;85-高压传感器;86-出水感温包;87-进水感温包;88-送风温湿度传感器;89-漏水感应线;9-回风温湿度传感器;91-风压传感器。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
37.根据本发明的实施例,提供了一种机房空调的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述机房空调,采用双氟系统共用一个内置的壳管冷凝器11。所述双氟系统,包括:第一压缩机氟系统和第二压缩机氟系统。第一压缩机氟系统如系统1,第二压缩机氟系统如系统2。所述第一压缩机氟系统和所述第二压缩机氟系统相互独立设置,且共用所述壳管冷凝器11。所述壳管冷凝器11具有冷却水出水管路,在所述壳管冷凝器11的冷却水出水管路上,设置有调节水阀,如二通调节水阀63。
38.其中,在本发明的方案中,机房空调可以为下送风机组,出风口可以设置在底部。
39.图5为相关方案中外置壳管冷凝器的一实施例的结构示意图。在如图5所示的外置壳管冷凝器中,冷凝进入管,连通至壳管冷凝器的冷凝进口端。在冷凝进入管上,设置有压缩机排气感温包。壳管冷凝器的出水口,通过冷却水出水管,连通至冷却塔的进水端。在冷却水出水管上,设置有出水感温包和流量调节阀。冷却塔的出水端,经冷却水进水管后,连通至壳管冷凝器的进水口。在冷却水进水管上,设置有水泵、水流开关和进水感温包。壳管冷凝器的冷凝出口端连通至冷凝输出管。在冷凝输出管上,设置有冷凝压力传感器。
40.相关方案中,一般为外置壳管冷凝器,且为氟循环系统与水循环系统一对一控制,如图5所示的例子。
41.本发明的方案,提出一种全新的可靠的低成本的内置壳管冷凝器控制方案,相对
于氟循环系统与水循环系统一对一控制系统设计,采用双氟系统共用一个内置壳管冷凝器,可满足特定冷量条件下对于机组尺寸的严格限制,更有利于提高机组能效比,并降低设计成本。从而,可以少用铜管,节约安装成本。工程上安装方便。管路减少,水路系统阻力减小,有利于提高机组能效比。减少二通调节阀等部件,降低整机开发成本。
42.具体地,在本发明的方案中,两个独立的压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器,通过一定的冷凝压力采集逻辑并结合出水温度来控制节流阀的开度。采集两个独立的压缩机氟系统的冷凝压力按一定的条件进行取值,再根据冷凝压力值所处的范围,结合出水温度制定相应的节流阀开度控制准则,实现双系统共用一个壳管冷凝器稳定运行的目的。
43.在一些实施方式中,所述第一压缩机氟系统,包括:换热器(如第一蒸发器21)、压缩机6和节流元件。
44.其中,所述换热器的冷媒出口,通过第一管路,连通至所述压缩机6的吸气口。所述压缩机6的排气口,通过第二管路,连通至所述壳管冷凝器11的第一冷媒入口。所述壳管冷凝器11的第一冷媒出口,通过第三管路,连通至所述换热器的冷媒入口。
45.所述节流元件,设置在所述第三管路上。
46.在一些实施方式中,所述节流元件,包括:毛细管8和电子膨胀阀7。所述毛细管8和所述电子膨胀阀7,并联设置。
47.在一些实施方式中,所述第一压缩机氟系统,还包括:电加热器3和ec风机5。其中,所述电加热器3,设置在所述换热器与所述ec风机5之间。
48.在一些实施方式中,所述第一压缩机氟系统,还包括:电极加湿器4。所述电极加湿器4,设置在所述电加热器3与所述ec风机5之间。
49.在一些实施方式中,所述第二压缩机氟系统的结构,与所述第一压缩机氟系统的结构相同。
50.图6为机房空调的整机系统的一实施例的结构示意图。如图6所示,机房空调的整机系统,包括:壳管冷凝器11、第一蒸发器21、第二蒸发器22、电加热器3、电极加湿器4、ec风机5、压缩机6、压缩机加热带61、高压开关62、二通调节水阀63、水流开关64、电子膨胀阀7、电子膨胀阀线圈71、毛细管(即并联毛细管)8、排气感温包81、低压传感器82、蒸发器出管感温包83、蒸发器入管感温包84、高压传感器85、出水感温包86、进水感温包87、送风温湿度传感器88、漏水感应线89、回风温湿度传感器9、风压传感器91。
51.两个压缩机氟系统中,系统1包括:第一蒸发器21、电加热器3、电极加湿器4、ec风机5、压缩机6、压缩机加热带61、高压开关62、电子膨胀阀7、电子膨胀阀线圈71、毛细管(即并联毛细管)8、排气感温包81、低压传感器82、蒸发器出管感温包83、蒸发器入管感温包84、高压传感器85、送风温湿度传感器88、漏水感应线89、回风温湿度传感器9、风压传感器91。系统2包括:第二蒸发器22、电加热器3、ec风机5、压缩机6、压缩机加热带61、高压开关62、电子膨胀阀7、电子膨胀阀线圈71、毛细管(即并联毛细管)8、排气感温包81、低压传感器82、蒸发器出管感温包83、蒸发器入管感温包84、高压传感器85、送风温湿度传感器88、漏水感应线89、回风温湿度传感器9、风压传感器91。
52.在系统1中,第一蒸发器21的第一端,通过第一管路,连通至压缩机6的进气口。在第一管路上,设置有蒸发器出管感温包83和低压传感器82。压缩机6的排气口,通过第二管路连通至壳管冷凝器11的第一进口端。在压缩机6的排气口至壳管冷凝器11的第一进口端
之间的第二管路上,设置有排气感温包81和高压开关62。壳管冷凝器11的第一出口端,通过第三管路连通至第二蒸发器22的第二端。在壳管冷凝器11的第一出口端与第二蒸发器22的第二端之间的第三管路中,设置有高压传感器85、毛细管8和蒸发器入管感温包84。与毛细管8并联,设置有电子膨胀阀7。电子膨胀阀7具有电子膨胀阀线圈71。
53.在系统1中,除电极加湿器4外,系统1与系统2的结构相同。
54.壳管冷凝器11,分别通过管路与系统1和系统2连通。在壳管冷凝器11上,还设置有冷却水出水管和冷却水进水管。在冷却水出水管上,设置有出水感温包86和二通调节水阀63。在冷却水进水管上,设置有水流开关64和进水感温包87。
55.在图6所示的机组控制的系统框图中,两个压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器11,壳管冷凝器11通过一个二通调节阀(即二通调节水阀63)来控制冷却水流量的大小,以此来决定壳管冷凝器11的换热能力。通常情况下,在某一稳定工况下,压缩机6运行频率升高,会导致系统冷凝压力(指高压传感器85检测到的压力)升高,此时需增加冷却水流量来保证换热量进而保持系统稳定运行,不至于出现高压保护而停机。当冷却水温度较高时,换热效果会变差,此时也需增加水流量来保证换热量进而保持系统稳定运行,不至于出现高压保护而停机。
56.所述机房空调的控制装置,包括:采集单元和控制单元。
57.其中,采集单元,被配置为获取所述第一压缩机氟系统的压力值,记为第一高压压力值,如第一高压压力值p1。获取所述第二压缩机氟系统的压力值,记为第二高压压力值,如第二高压压力值p2。并获取所述壳管冷凝器11的出水温度,具体是获取所述壳管冷凝器11的冷却水出水口处的出水温度,如出水问题tout。
58.其中,所述第一高压压力值,是所述壳管冷凝器11的第一冷媒出口所连通管路中的压力值。
59.所述第二高压压力值,是所述壳管冷凝器11的第二冷媒出口所连通管路中的压力值。所述壳管冷凝器11的第二冷媒出口连通至所述第二压缩机氟系统。
60.所述壳管冷凝器11的出水温度,是所述壳管冷凝器11的冷却水出水口所连通管路中的温度。
61.控制单元,被配置为根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器11的冷凝压力值,如冷凝压力px。
62.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器11的冷凝压力值,如冷凝压力px,包括:
63.所述控制单元,具体还被配置为确定所述第一高压压力值是否小于所述第二高压压力值。
64.所述控制单元,具体还被配置为若所述第一高压压力值小于所述第二高压压力值,则在所述第二高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。在所述第二高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。
65.所述控制单元,具体还被配置为若所述第一高压压力值大于或等于所述第二高压压力值,则在所述第一高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。在所述第一高压压力值大于或等于设定高压压力值
的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。
66.图7为冷凝压力取值方法的一实施例的流程示意图。如图7所示,冷凝压力取值方法,包括:
67.步骤11、机组上电,微控制器采集两个氟系统的高压传感器85的压力值,得到第一高压压力值p1和第二高压压力值p2。两个氟系统,包括:第一氟系统如系统1,以及第二氟系统如系统2。系统1的压力值为第一高压压力值p1,系统2的压力值为第二高压压力值p2。
68.步骤12、判断系统1的第一高压压力值p1是否小于系统2的第二高压压力值p2:若是,则执行步骤21。否则,执行步骤31。
69.步骤21、判断系统2的第二高压压力值p2是否小于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤22。否则,执行步骤23。
70.步骤22、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第一高压压力值p1。
71.步骤23、判断系统1的第一高压压力值p1是否大于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤24。否则,执行步骤25。
72.步骤24、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第二高压压力值p2。
73.步骤25、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第二高压压力值p2。
74.其中,压力取值的原则就是第一高压压力值和第二高压压力值都小于设定压力值时,就取两者中较小的压力值作为控制压力px;第一高压压力值和第二高压压力值至少有一个高于设定压力值时,就取两者中较大的压力值作为控制压力px。
75.步骤31、判断系统1的第一高压压力值p1是否小于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤32。否则,执行步骤33。
76.步骤32、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第二高压压力值p2。
77.步骤33、判断系统2的第二高压压力值p2是否大于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤34。否则,执行步骤35。
78.步骤34、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第一高压压力值p1。
79.步骤35、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第一高压压力值p1。
80.在图7所示的例子中,冷凝压力px,即壳管冷凝器11的控制压力值px,指高压传感器85检测到的压力。冷凝压力px参考值的选取,将用于二通调节阀(即冷却水阀,如二通调节水阀63)的控制。
81.本发明的方案提出的一种新的适用于多个独立的压缩机氟系统共用一个冷凝壳管进行换热的控制方法,通过多个系统的冷凝压力取值,按照本发明的方案所述方法进行计算,结合冷凝器出水温度,按照一定规则来控制节流阀的开度,达到多个系统稳定运行的目的。
82.所述控制单元,还被配置为根据所述壳管冷凝器11的冷凝压力值、以及所述壳管
冷凝器11的出水温度,控制所述调节水阀,如控制所述二通调节水阀63。具体地,根据壳管冷凝器11的冷凝压力、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,确定所述机房空调的二通调节阀的控制逻辑,根据确定的控制逻辑控制二通调节阀,以实现双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,通过一个二通调节阀控制冷却水流量,平衡两个氟系统的换热效果。
83.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述壳管冷凝器11的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,控制所述调节水阀,包括:在机房空调开启前确定调节水阀的初始开度的过程,具体如下:
84.所述控制单元,具体还被配置为在所述机房空调的压缩机6开启之前,在所述机房空调上电后,控制所述调节水阀执行复位动作,即先全开再全关。
85.所述控制单元,具体还被配置为在所述机房空调上电设定上电时长后,根据所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度。所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度,是所述壳管冷凝器11的冷却水进水口所在管路中的温度。
86.其中,所述控制单元,根据所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度,包括以下两种确定情形:
87.第一种确定情形:所述控制单元,具体还被配置为在所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度小于设定进水温度或所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度的传感器故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第一开度。
88.第二种确定情形:所述控制单元,具体还被配置为在所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度大于或等于设定进水温度、且所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度的传感器未故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第二开度。所述第二开度,大于所述第一开度。
89.图8为二通调节阀控制方法的一实施例的流程示意图。如图8所示,二通调节阀控制方法,包括:
90.步骤41、机组上电,冷却水阀(如二通调节水阀63)执行复位动作,先全开,再全关。
91.也就是说,整机上电后,先执行冷却水阀复位动作,先调节为全开,再调节为全关,以检验冷却水阀是否卡死或者故障。
92.步骤42、机组上电设定时间如2分钟后,根据冷却水进水温度tin(指进水感温包87采集的温度值),确定冷却水阀的初始开度。
93.步骤43、判断冷却水进水温度tin是否小于25℃,或冷却水进水温度传感器是否故障:若是,即冷却水进水温度较低,或冷却水进水感温包故障时,冷却水阀初始开度固定为50%。否则,即冷却水进水温度较高时,冷却水阀初始开度固定为100%。
94.需要说明的是,本发明的方案中冷却水温度较低与较高的界定值是25℃为实验测试得出的较优经验值,取值在其附近都可。不同温度范围内冷却水阀初始开度的取值也是实验测试得出的较优经验值,取值在其附近都可。本发明的方案中关于界定值的选择都由实验测试得出的较优经验值,后文不再赘述。
95.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述壳管冷凝器11的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,控制所述调节水阀,还包括:压缩机开启后控制调节水阀的过程,具体如下:
96.所述控制单元,具体还被配置为在所述机房空调的压缩机6有开启需求的情况下,
控制所述机房空调的冷却水泵开启,并控制所述调节水阀全开,设定开启时长后,控制所述调节水阀的开度至预先确定的初始开度。
97.所述控制单元,具体还被配置为确定所述冷凝压力值是否小于设定冷凝压力值。
98.所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值小于设定冷凝压力值,则在所述压缩机6开启的设定运行时间内,控制所述调节水阀的开度保持所述初始开度。之后,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀。
99.所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于设定冷凝压力值,或所述压缩机6开启所述设定运行时间后,则根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀。
100.如图8所示,二通调节阀控制方法,还包括:
101.步骤44、机组根据实际运行情况判断是否需开启压缩机6:若压缩机6有开启需求,则执行步骤45。否则,返回步骤43。
102.其中,环境温度较高时达到了压缩机开启条件。例如,设定需求温度25℃,实际环境温度是30℃,这个时候空调就要开压缩机进行制冷。
103.步骤45、先保证冷却水循环系统畅通,开启冷却水泵,冷却水阀全开,30秒后根据冷却水进水温度调至对应的初始开度。
104.其中,初始开度是根据进水温度大小来决定的,冷却水阀是通过控制单元发出的控制命令来实现开度自动调节的。冷却水阀开度以百分制作说明,线性对应关系,全开表示100%开度,全关表示0%开度,半开表示50%开度。
105.例如:进水温度小于15℃时对应冷却水阀初始开度25%;例如进水温度处于15℃~25℃时对应冷却水阀开度为50%;例如进水温度处于25℃~35℃时对应冷却水阀初始开度为75%;例如进水温度大于35℃时对应冷却水阀初始开度100%。按换热原来,两种介质之间温差越大换热效果就越好。因此压缩机开启后冷媒在壳管冷凝器中进行换热时进水温度越低时换热效果会越好,就不需要那么大的进水量。反之,进水温度高时就需要加大进水量。
106.步骤46、压缩机6开启后,根据冷凝压力取样值(即壳管冷凝器11的控制压力值)px来控制冷却水阀开度。
107.px的取值在本发明的方案中极为关键,参见图7,px由两个氟系统的压力值来计算,当两者都不超过3000kpa时,px取两者中较小值。当两者都超过3000kpa时,px取两者中较大值。当两者相差比较大,一个系统的冷凝压力大于3000kpa,另一个系统的冷凝压力小于3000kpa时,px取其最大值。
108.在步骤46中,还判断当冷凝压力px是否小于2500kpa:当冷凝压力px小于2500kpa时,压缩机6开启1分钟内保持初始开度不变,1分钟后再根据冷凝压力和出水温度调节冷却水阀开度。当冷凝压力px大于或等于2500kpa时或压缩机6运行1分钟后,直接开始按冷凝压力和出水温度调节冷却水阀开度。
109.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀,包括以下任一种控制情况:
110.第一种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值小于第一设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节
水阀关小。在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀关小,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大。第一设定压力值如1900kpa。
111.第二种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于第一设定压力值、且小于第二设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,控制所述调节水阀的开度不变。在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则控制所述调节水阀的开度不变,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大。第二设定压力值如2300kpa。
112.第三种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于第二设定压力值、且小于第三设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大。在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大、且开大幅度加大。第三设定压力值如2600kpa。
113.第四种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于第三设定压力值、且小于第四设定压力值,则按第二设定周期控制所述调节水阀开大。第四设定压力值如2600kpa。
114.第五种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于第四设定压力值、且小于第五设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀开大,并控制所述压缩机6的升频幅度不大于设定幅度。第五设定压力值如3300kpa。
115.第六种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀关小,并控制所述压缩机6的降频。第六设定压力值如3500kpa。
116.第七种控制情况:所述控制单元,具体还被配置为若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则控制所述调节水阀全开,并控制所述压缩机6的升频幅度不大于设定幅度。
117.如图8所示,二通调节阀控制方法,还包括:
118.步骤47、当冷凝压力px小于1900kpa时,若冷却水出水感温包故障,则冷却水阀只关小不开大,调节周期为1分钟/次。
119.需要说明的是,冷却水阀每次调节标准幅度为2%,后续不再赘述。当冷却水出水感温包正常时,若出水温度tout小于50℃,冷却水阀只关小不开大,调节周期为1分钟/次。若出水温度tout大于等于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。当冷凝压力px不小于1900kpa时,执行步骤48。
120.步骤48、当冷凝压力px小于2300kpa时,若冷却水出水感温包故障,则冷却水阀保持开度不变。当冷却水出水感温包正常时,若出水温度tout小于50℃,冷却水阀保持开度不变。若出水温度tout大于等于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。当冷凝压力px不小于2300kpa时,执行步骤49。
121.步骤49、当冷凝压力px小于2600kpa时,若冷却水出水感温包故障,则冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。当冷却水出水感温包正常时,若出水温度tout小于50
℃,冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。若出水温度tout大于等于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节幅度加倍,调节周期为1分钟/次。当冷凝压力px不小于2600kpa时,执行步骤50。
122.步骤50、当冷凝压力px小于3000kpa时,冷却水阀只开大不关小,调节周期为30秒钟/次。当冷凝压力px不小于3000kpa时,执行步骤51。
123.步骤51、当冷凝压力px小于3300kpa时,冷却水阀只开大不关小,调节周期为15秒钟/次,压缩机每次升频不大于2hz。当冷凝压力px不小于3300kpa时,执行步骤52。
124.步骤52、当冷凝压力px小于3500kpa时,冷却水阀只开大不关小,调节周期为15秒钟/次,压缩机只允许降频不允许升频。当冷凝压力px不小于3500kpa时,执行步骤53。
125.步骤53、当冷凝压力px大于等于3500kpa时,冷却水阀调节至全开状态(100%开启),压缩机6每次频率调节强制降频2hz。
126.在图8所示的例子中,二通调节阀(即冷却水阀,如二通调节水阀63)的控制涉及的主要变量为冷凝压力px(指高压传感器检测到的压力)和出水温度tout(指出水感温包86检测到的温度),通过两者的综合判断来决定二通调节阀的控制。
127.在上述实施方式中,本发明的方案主要是采用两个系统的冷凝压力按照要求的规则取值,再结合冷却水出水温度来调节冷却水阀的开度幅值及调节周期。也可用压缩机排气温度取代冷却水出水温度来制定对应的规则,若无冷凝压力,也可结合冷却水出水温度和压缩机排气温度来实现冷却水阀的控制。
128.本发明的方案,提出了一种新的内置冷凝壳管控制方法,制定了一套全新的二通节流阀控制逻辑,实现双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,通过一个二通调节阀控制冷却水流量来平衡两个氟系统的换热效果。有利于减少管路,降低安装成本,降低水系统阻力,提高机组能效比。
129.采用本发明的技术方案,通过使两个独立的压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器,采集两个独立的压缩机氟系统的冷凝压力,根据冷凝压力所处的范围并结合壳管冷凝器的出水温度,控制节流阀的开度,使两个独立的压缩机氟系统共用的一个壳管冷凝器稳定运行。从而,通过采用双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,能够提高机房空调的机组能效比。
130.根据本发明的实施例,还提供了对应于机房空调的控制装置的一种机房空调。该机房空调可以包括:以上所述的机房空调的控制装置。
131.由于本实施例的机房空调所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
132.采用本发明的技术方案,通过使两个独立的压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器,采集两个独立的压缩机氟系统的冷凝压力,根据冷凝压力所处的范围并结合壳管冷凝器的出水温度,控制节流阀的开度,使两个独立的压缩机氟系统共用的一个壳管冷凝器稳定运行,有利于减少管路,降低安装成本,降低水系统阻力,提高机组能效比。
133.根据本发明的实施例,还提供了对应于机房空调的一种机房空调的控制方法,如图2所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该机房空调的控制方法可以包括:步骤s110至步骤s130。
134.在步骤s110处,获取所述第一压缩机氟系统的压力值,记为第一高压压力值,如第一高压压力值p1。获取所述第二压缩机氟系统的压力值,记为第二高压压力值,如第二高压压力值p2。并获取所述壳管冷凝器11的出水温度,具体是获取所述壳管冷凝器11的冷却水出水口处的出水温度,如出水问题tout。
135.在步骤s120处,根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器11的冷凝压力值,如冷凝压力px。
136.在一些实施方式中,步骤s120中根据所述第一高压压力值和所述第二高压压力值,确定所述壳管冷凝器11的冷凝压力值,如冷凝压力px的具体过程,参见以下示例性说明。
137.下面结合图3所示本发明的方法中确定所述壳管冷凝器11的冷凝压力值的一实施例流程示意图,进一步说明步骤s120中确定所述壳管冷凝器11的冷凝压力值的具体过程,包括:步骤s210至步骤s230。
138.步骤s210,确定所述第一高压压力值是否小于所述第二高压压力值。
139.步骤s220,若所述第一高压压力值小于所述第二高压压力值,则在所述第二高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。在所述第二高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。
140.步骤s230,若所述第一高压压力值大于或等于所述第二高压压力值,则在所述第一高压压力值小于设定高压压力值的情况下,确定所述第二高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。在所述第一高压压力值大于或等于设定高压压力值的情况下,确定所述第一高压压力值为所述壳管冷凝器11的冷凝压力值。
141.图7为冷凝压力取值方法的一实施例的流程示意图。如图7所示,冷凝压力取值方法,包括:
142.步骤11、机组上电,微控制器采集两个氟系统的高压传感器85的压力值,得到第一高压压力值p1和第二高压压力值p2。两个氟系统,包括:第一氟系统如系统1,以及第二氟系统如系统2。系统1的压力值为第一高压压力值p1,系统2的压力值为第二高压压力值p2。
143.步骤12、判断系统1的第一高压压力值p1是否小于系统2的第二高压压力值p2:若是,则执行步骤21。否则,执行步骤31。
144.步骤21、判断系统2的第二高压压力值p2是否小于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤22。否则,执行步骤23。
145.步骤22、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第一高压压力值p1。
146.步骤23、判断系统1的第一高压压力值p1是否大于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤24。否则,执行步骤25。
147.步骤24、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第二高压压力值p2。
148.步骤25、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第二高压压力值p2。
149.步骤31、判断系统1的第一高压压力值p1是否小于设定压力值如3000kpa:若是,则
执行步骤32。否则,执行步骤33。
150.步骤32、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第二高压压力值p2。
151.步骤33、判断系统2的第二高压压力值p2是否大于设定压力值如3000kpa:若是,则执行步骤34。否则,执行步骤35。
152.步骤34、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第一高压压力值p1。
153.步骤35、使冷凝壳管(即壳管冷凝器11)的控制压力值px取值为第一高压压力值p1。
154.在图7所示的例子中,冷凝压力px,即壳管冷凝器11的控制压力值px,指高压传感器85检测到的压力。冷凝压力px参考值的选取,将用于二通调节阀(即冷却水阀,如二通调节水阀63)的控制。
155.本发明的方案提出的一种新的适用于多个独立的压缩机氟系统共用一个冷凝壳管进行换热的控制方法,通过多个系统的冷凝压力取值,按照本发明的方案所述方法进行计算,结合冷凝器出水温度,按照一定规则来控制节流阀的开度,达到多个系统稳定运行的目的。
156.在步骤s130处,根据所述壳管冷凝器11的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,控制所述调节水阀,如控制所述二通调节水阀63。具体地,根据壳管冷凝器11的冷凝压力、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,确定所述机房空调的二通调节阀的控制逻辑,根据确定的控制逻辑控制二通调节阀,以实现双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,通过一个二通调节阀控制冷却水流量,平衡两个氟系统的换热效果。
157.图5为相关方案中外置壳管冷凝器的一实施例的结构示意图。在如图5所示的外置壳管冷凝器中,冷凝进入管,连通至壳管冷凝器的冷凝进口端。在冷凝进入管上,设置有压缩机排气感温包。壳管冷凝器的出水口,通过冷却水出水管,连通至冷却塔的进水端。在冷却水出水管上,设置有出水感温包和流量调节阀。冷却塔的出水端,经冷却水进水管后,连通至壳管冷凝器的进水口。在冷却水进水管上,设置有水泵、水流开关和进水感温包。壳管冷凝器的冷凝出口端连通至冷凝输出管。在冷凝输出管上,设置有冷凝压力传感器。
158.相关方案中,一般为外置壳管冷凝器,且为氟循环系统与水循环系统一对一控制,如图5所示的例子。
159.本发明的方案,提出一种全新的可靠的低成本的内置壳管冷凝器控制方案,相对于氟循环系统与水循环系统一对一控制系统设计,采用双氟系统共用一个内置壳管冷凝器,可满足特定冷量条件下对于机组尺寸的严格限制,更有利于提高机组能效比,并降低设计成本。从而,可以少用铜管,节约安装成本。工程上安装方便。管路减少,水路系统阻力减小,有利于提高机组能效比。减少二通调节阀等部件,降低整机开发成本。
160.具体地,在本发明的方案中,两个独立的压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器,通过一定的冷凝压力采集逻辑并结合出水温度来控制节流阀的开度。采集两个独立的压缩机氟系统的冷凝压力按一定的条件进行取值,再根据冷凝压力值所处的范围,结合出水温度制定相应的节流阀开度控制准则,实现双系统共用一个壳管冷凝器稳定运行的目的。
161.图6为机房空调的整机系统的一实施例的结构示意图。如图6所示,机房空调的整
机系统,包括:壳管冷凝器11、第一蒸发器21、第二蒸发器22、电加热器3、电极加湿器4、ec风机5、压缩机6、压缩机加热带61、高压开关62、二通调节水阀63、水流开关64、电子膨胀阀7、电子膨胀阀线圈71、毛细管(即并联毛细管)8、排气感温包81、低压传感器82、蒸发器出管感温包83、蒸发器入管感温包84、高压传感器85、出水感温包86、进水感温包87、送风温湿度传感器88、漏水感应线89、回风温湿度传感器9、风压传感器91。
162.两个压缩机氟系统中,系统1包括:第一蒸发器21、电加热器3、电极加湿器4、ec风机5、压缩机6、压缩机加热带61、高压开关62、电子膨胀阀7、电子膨胀阀线圈71、毛细管(即并联毛细管)8、排气感温包81、低压传感器82、蒸发器出管感温包83、蒸发器入管感温包84、高压传感器85、送风温湿度传感器88、漏水感应线89、回风温湿度传感器9、风压传感器91。系统2包括:第二蒸发器22、电加热器3、ec风机5、压缩机6、压缩机加热带61、高压开关62、电子膨胀阀7、电子膨胀阀线圈71、毛细管(即并联毛细管)8、排气感温包81、低压传感器82、蒸发器出管感温包83、蒸发器入管感温包84、高压传感器85、送风温湿度传感器88、漏水感应线89、回风温湿度传感器9、风压传感器91。
163.在系统1中,第一蒸发器21的第一端,通过第一管路,连通至压缩机6的进气口。在第一管路上,设置有蒸发器出管感温包83和低压传感器82。压缩机6的排气口,通过第二管路连通至壳管冷凝器11的第一进口端。在压缩机6的排气口至壳管冷凝器11的第一进口端之间的第二管路上,设置有排气感温包81和高压开关62。壳管冷凝器11的第一出口端,通过第三管路连通至第二蒸发器22的第二端。在壳管冷凝器11的第一出口端与第二蒸发器22的第二端之间的第三管路中,设置有高压传感器85、毛细管8和蒸发器入管感温包84。与毛细管8并联,设置有电子膨胀阀7。电子膨胀阀7具有电子膨胀阀线圈71。
164.在系统1中,除电极加湿器4外,系统1与系统2的结构相同。
165.壳管冷凝器11,分别通过管路与系统1和系统2连通。在壳管冷凝器11上,还设置有冷却水出水管和冷却水进水管。在冷却水出水管上,设置有出水感温包86和二通调节水阀63。在冷却水进水管上,设置有水流开关64和进水感温包87。
166.在图6所示的机组控制的系统框图中,两个压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器11,壳管冷凝器11通过一个二通调节阀(即二通调节水阀63)来控制冷却水流量的大小,以此来决定壳管冷凝器11的换热能力。通常情况下,在某一稳定工况下,压缩机6运行频率升高,会导致系统冷凝压力(指高压传感器85检测到的压力)升高,此时需增加冷却水流量来保证换热量进而保持系统稳定运行,不至于出现高压保护而停机。当冷却水温度较高时,换热效果会变差,此时也需增加水流量来保证换热量进而保持系统稳定运行,不至于出现高压保护而停机。
167.在一些实施方式中,步骤s130中根据所述壳管冷凝器11的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,控制所述调节水阀,包括:在机房空调开启前确定调节水阀的初始开度的过程。
168.下面结合图4所示本发明的方法中在机房空调开启前确定调节水阀的初始开度的一实施例流程示意图,进一步说明在机房空调开启前确定调节水阀的初始开度的具体过程,包括:步骤s310和步骤s320。
169.步骤s310,在所述机房空调的压缩机6开启之前,在所述机房空调上电后,控制所述调节水阀执行复位动作,即先全开再全关。
170.步骤s320,在所述机房空调上电设定上电时长后,根据所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度。所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度,是所述壳管冷凝器11的冷却水进水口所在管路中的温度。
171.其中,根据所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度确定所述调节水阀的初始开度,包括以下两种确定情形:
172.第一种确定情形:在所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度小于设定进水温度或所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度的传感器故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第一开度。
173.第二种确定情形:在所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度大于或等于设定进水温度、且所述壳管冷凝器11的冷却水进水温度的传感器未故障的情况下,确定所述调节水阀的初始开度为第二开度。所述第二开度,大于所述第一开度。
174.图8为二通调节阀控制方法的一实施例的流程示意图。如图8所示,二通调节阀控制方法,包括:
175.步骤41、机组上电,冷却水阀(如二通调节水阀63)执行复位动作,先全开,再全关。
176.也就是说,整机上电后,先执行冷却水阀复位动作,先调节为全开,再调节为全关,以检验冷却水阀是否卡死或者故障。
177.步骤42、机组上电设定时间如2分钟后,根据冷却水进水温度tin(指进水感温包87采集的温度值),确定冷却水阀的初始开度。
178.步骤43、判断冷却水进水温度tin是否小于25℃,或冷却水进水温度传感器是否故障:若是,即冷却水进水温度较低,或冷却水进水感温包故障时,冷却水阀初始开度固定为50%。否则,即冷却水进水温度较高时,冷却水阀初始开度固定为100%。
179.需要说明的是,本发明的方案中冷却水温度较低与较高的界定值是25℃为实验测试得出的较优经验值,取值在其附近都可。不同温度范围内冷却水阀初始开度的取值也是实验测试得出的较优经验值,取值在其附近都可。本发明的方案中关于界定值的选择都由实验测试得出的较优经验值,后文不再赘述。
180.在一些实施方式中,步骤s130中根据所述壳管冷凝器11的冷凝压力值、以及所述壳管冷凝器11的出水温度,控制所述调节水阀,还包括:压缩机开启后控制调节水阀的过程。
181.下面结合图5所示本发明的方法中压缩机开启后控制调节水阀的一实施例流程示意图,进一步说明压缩机开启后控制调节水阀的具体过程,包括:步骤s410至步骤s440。
182.步骤s410,在所述机房空调的压缩机6有开启需求的情况下,控制所述机房空调的冷却水泵开启,并控制所述调节水阀全开,设定开启时长后,控制所述调节水阀的开度至预先确定的初始开度。
183.步骤s420,确定所述冷凝压力值是否小于设定冷凝压力值。
184.步骤s430,若所述冷凝压力值小于设定冷凝压力值,则在所述压缩机6开启的设定运行时间内,控制所述调节水阀的开度保持所述初始开度。之后,根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀。
185.步骤s440,若所述冷凝压力值大于或等于设定冷凝压力值,或所述压缩机6开启所述设定运行时间后,则根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀。
186.如图8所示,二通调节阀控制方法,还包括:
187.步骤44、机组根据实际运行情况判断是否需开启压缩机6:若压缩机6有开启需求,则执行步骤45。否则,返回步骤43。
188.步骤45、先保证冷却水循环系统畅通,开启冷却水泵,冷却水阀全开,30秒后根据冷却水进水温度调至对应的初始开度。
189.步骤46、压缩机6开启后,根据冷凝压力取样值(即壳管冷凝器11的控制压力值)px来控制冷却水阀开度。
190.px的取值在本发明的方案中极为关键,参见图7,px由两个氟系统的压力值来计算,当两者都不超过3000kpa时,px取两者中较小值。当两者都超过3000kpa时,px取两者中较大值。当两者相差比较大,一个系统的冷凝压力大于3000kpa,另一个系统的冷凝压力小于3000kpa时,px取其最大值。
191.在步骤46中,还判断当冷凝压力px是否小于2500kpa:当冷凝压力px小于2500kpa时,压缩机6开启1分钟内保持初始开度不变,1分钟后再根据冷凝压力和出水温度调节冷却水阀开度。当冷凝压力px大于或等于2500kpa时或压缩机6运行1分钟后,直接开始按冷凝压力和出水温度调节冷却水阀开度。
192.在一些实施方式中,步骤s430和步骤s440中根据所述冷凝压力值和所述出水温度控制所述调节水阀,包括以下任一种控制情况:
193.第一种控制情况:若所述冷凝压力值小于第一设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀关小。在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀关小,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大。第一设定压力值如1900kpa。
194.第二种控制情况:若所述冷凝压力值大于或等于第一设定压力值、且小于第二设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,控制所述调节水阀的开度不变。在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则控制所述调节水阀的开度不变,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大。第二设定压力值如2300kpa。
195.第三种控制情况:若所述冷凝压力值大于或等于第二设定压力值、且小于第三设定压力值,则在所述出水温度的传感器故障的情况下,按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大。在所述出水温度的传感器未故障的情况下,若所述出水温度小于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大,若所述出水温度大于或等于设定出水水温则按第一设定调节周期控制所述调节水阀开大、且开大幅度加大。第三设定压力值如2600kpa。
196.第四种控制情况:若所述冷凝压力值大于或等于第三设定压力值、且小于第四设定压力值,则按第二设定周期控制所述调节水阀开大。第四设定压力值如2600kpa。
197.第五种控制情况:若所述冷凝压力值大于或等于第四设定压力值、且小于第五设定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀开大,并控制所述压缩机6的升频幅度不大于设定幅度。第五设定压力值如3300kpa。
198.第六种控制情况:若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设
定压力值,则按第三设定周期控制所述调节水阀关小,并控制所述压缩机6的降频。第六设定压力值如3500kpa。
199.第七种控制情况:若所述冷凝压力值大于或等于第五设定压力值、且小于第六设定压力值,则控制所述调节水阀全开,并控制所述压缩机6的升频幅度不大于设定幅度。
200.如图8所示,二通调节阀控制方法,还包括:
201.步骤47、当冷凝压力px小于1900kpa时,若冷却水出水感温包故障,则冷却水阀只关小不开大,调节周期为1分钟/次。
202.需要说明的是,冷却水阀每次调节标准幅度为2%,后续不再赘述。当冷却水出水感温包正常时,若出水温度tout小于50℃,冷却水阀只关小不开大,调节周期为1分钟/次。若出水温度tout大于等于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。当冷凝压力px不小于1900kpa时,执行步骤48。
203.步骤48、当冷凝压力px小于2300kpa时,若冷却水出水感温包故障,则冷却水阀保持开度不变。当冷却水出水感温包正常时,若出水温度tout小于50℃,冷却水阀保持开度不变。若出水温度tout大于等于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。当冷凝压力px不小于2300kpa时,执行步骤49。
204.步骤49、当冷凝压力px小于2600kpa时,若冷却水出水感温包故障,则冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。当冷却水出水感温包正常时,若出水温度tout小于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节周期为1分钟/次。若出水温度tout大于等于50℃,冷却水阀只开大不关小,调节幅度加倍,调节周期为1分钟/次。当冷凝压力px不小于2600kpa时,执行步骤50。
205.步骤50、当冷凝压力px小于3000kpa时,冷却水阀只开大不关小,调节周期为30秒钟/次。当冷凝压力px不小于3000kpa时,执行步骤51。
206.步骤51、当冷凝压力px小于3300kpa时,冷却水阀只开大不关小,调节周期为15秒钟/次,压缩机每次升频不大于2hz。当冷凝压力px不小于3300kpa时,执行步骤52。
207.步骤52、当冷凝压力px小于3500kpa时,冷却水阀只开大不关小,调节周期为15秒钟/次,压缩机只允许降频不允许升频。当冷凝压力px不小于3500kpa时,执行步骤53。
208.步骤53、当冷凝压力px大于等于3500kpa时,冷却水阀调节至全开状态(100%开启),压缩机6每次频率调节强制降频2hz。
209.在图8所示的例子中,二通调节阀(即冷却水阀,如二通调节水阀63)的控制涉及的主要变量为冷凝压力px(指高压传感器检测到的压力)和出水温度tout(指出水感温包86检测到的温度),通过两者的综合判断来决定二通调节阀的控制。
210.在上述实施方式中,本发明的方案主要是采用两个系统的冷凝压力按照要求的规则取值,再结合冷却水出水温度来调节冷却水阀的开度幅值及调节周期。也可用压缩机排气温度取代冷却水出水温度来制定对应的规则,若无冷凝压力,也可结合冷却水出水温度和压缩机排气温度来实现冷却水阀的控制。
211.本发明的方案,提出了一种新的内置冷凝壳管控制方法,制定了一套全新的二通节流阀控制逻辑,实现双氟系统共用一个冷凝壳管水冷系统,通过一个二通调节阀控制冷却水流量来平衡两个氟系统的换热效果。有利于减少管路,降低安装成本,降低水系统阻力,提高机组能效比。
212.由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述机房空调的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
213.采用本实施例的技术方案,通过使两个独立的压缩机氟系统共用一个壳管冷凝器,采集两个独立的压缩机氟系统的冷凝压力,根据冷凝压力所处的范围并结合壳管冷凝器的出水温度,控制节流阀的开度,使两个独立的压缩机氟系统共用的一个壳管冷凝器稳定运行,有利于提高机组能效比,并降低设计成本。
214.综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
215.以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。