本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種節(jié)能機(jī)房空調(diào)及其控制方法。
背景技術(shù):
隨著信息科技的高速發(fā)展,信息機(jī)房的數(shù)量和規(guī)模越來越大。由于機(jī)房對(duì)溫度的高精度要求,機(jī)房空調(diào)的一個(gè)特點(diǎn)是需要全年制冷。由此帶來的機(jī)房空調(diào)能耗問題也越來越突出。氟泵和壓縮機(jī)結(jié)合的自然冷空調(diào)是一種較常見的利用機(jī)房外自然冷源的制冷技術(shù),但是目前的自然冷空調(diào)的工作模式切換方法為基于室內(nèi)與室外的溫度差來切換運(yùn)行模式,例如夏天,室外溫度高于室內(nèi)溫度時(shí),氟泵不工作,壓縮機(jī)單獨(dú)工作;在春秋季節(jié),室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí),壓縮機(jī)和氟泵節(jié)能機(jī)同時(shí)工作;在冬季室外溫度遠(yuǎn)低于室內(nèi)溫度時(shí),壓縮機(jī)不工作,氟泵單獨(dú)工作。而不同地區(qū)的溫差變化存在差異,此控制方法無法做到根據(jù)空調(diào)具體的運(yùn)行情況精準(zhǔn)地調(diào)控運(yùn)行模式。此外,空調(diào)的室外風(fēng)冷冷凝器需要較大的安裝空間,增加了現(xiàn)場(chǎng)施工的工程量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種可精準(zhǔn)控制運(yùn)行模式且有效減少占地面積的節(jié)能機(jī)房空調(diào)和控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種機(jī)房空調(diào)的節(jié)能控制方法,所述方法包括以下步驟:
S1:實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)房室內(nèi)溫度T和室外溫度Ta;
S2:根據(jù)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及室內(nèi)溫度T計(jì)算空調(diào)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R;
S3:根據(jù)所述室內(nèi)制冷負(fù)荷比R、機(jī)房室內(nèi)溫度T和室外溫度Ta調(diào)整所述空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài),所述運(yùn)行狀態(tài)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種運(yùn)行模式。
所述步驟S2包括:
S21:設(shè)定機(jī)房室內(nèi)目標(biāo)溫度Ts,精度為a,即Ts=|Ts-a,Ts+a|;
S22:根據(jù)所述機(jī)房室內(nèi)目標(biāo)溫度Ts和實(shí)時(shí)室內(nèi)溫度T計(jì)算空調(diào)的室內(nèi)制冷負(fù)荷比R,即R=(T–Ts)/a。
所述步驟S3包括:
S31:設(shè)定目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的閾值范圍,即Rs1≤Rs≤Rs2;
S32:根據(jù)所述室內(nèi)制冷負(fù)荷比R與目標(biāo)冷負(fù)荷比Rs的關(guān)系、機(jī)房實(shí)時(shí)室內(nèi)溫度T與室外溫度Ta的關(guān)系,調(diào)整所述空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài);
當(dāng)T≥Ta,R≤Rs2,空調(diào)完全利用室外自然冷源制冷;
當(dāng)T≥Ta,R>Rs2,空調(diào)部分利用室外自然冷源制冷;
當(dāng)T<Ta,空調(diào)不利用室外自然冷源制冷。
進(jìn)一步地,所述運(yùn)行狀態(tài)還包括所述三種運(yùn)行模式下的制冷效率,則所述步驟S3還包括:
S331:實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)房室外的空氣相對(duì)濕度RH;
S341:設(shè)定目標(biāo)相對(duì)濕度RHs、室外臨界溫度Ta1,且Ta1>0℃;
S351:根據(jù)所述室內(nèi)制冷負(fù)荷比R與目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的關(guān)系、所述相對(duì)濕度RH與目標(biāo)相對(duì)濕度RHs的關(guān)系,室外溫度Ta與室外臨界溫度Ta1的關(guān)系,調(diào)整所述空調(diào)的制冷效率;
當(dāng)Ta>Ta1,R≥Rs1且RH≤RHs時(shí),在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,提高制冷效率;
當(dāng)R<Rs1或Ta<Ta1或RH>RHs時(shí),不對(duì)冷凝處進(jìn)行噴淋處理。
進(jìn)一步地,運(yùn)行狀態(tài)還包括所述三種運(yùn)行模式下的制冷效率,則所述步驟S3還包括:
S332:實(shí)時(shí)檢測(cè)制冷劑的冷凝壓力P;
S342:設(shè)定空調(diào)在不同運(yùn)行模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps,所述目標(biāo)冷凝壓力Ps包括完全利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps1、部分利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps2、不利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps3;
S352:根據(jù)所述冷凝壓力P和目標(biāo)冷凝壓力Ps的關(guān)系,調(diào)整所述空調(diào)的制冷效率;
當(dāng)P<Ps,提高冷凝處的空氣流動(dòng)速度,增大P的值使其進(jìn)入Ps的精度范圍;
當(dāng)P>Ps,降低冷凝處的空氣流動(dòng)速度,減小P的值使其進(jìn)入Ps的精度范圍;
當(dāng)P在Ps的精度范圍內(nèi)時(shí),不改變冷凝處的空氣流動(dòng)速度。
本發(fā)明還提供一種節(jié)能機(jī)房空調(diào),包括:控制裝置、與所述控制裝置連接的室外機(jī)、制冷劑泵裝置和室內(nèi)機(jī);所述室內(nèi)機(jī)包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器以及用于檢測(cè)室內(nèi)溫度的第一傳感器;所述室外機(jī)包括冷凝器、風(fēng)機(jī)以及用于檢測(cè)室外溫度的第二傳感器;
所述控制裝置包括室內(nèi)制冷負(fù)荷比計(jì)算單元,
所述控制裝置根據(jù)室內(nèi)制冷負(fù)荷比計(jì)算單元以及第一傳感器、第二傳感器的輸出數(shù)據(jù)調(diào)控所述空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài),所述運(yùn)行狀態(tài)包括:
制冷劑泵裝置單獨(dú)工作,空調(diào)完全利用自然冷源制冷;
制冷劑泵裝置與壓縮機(jī)同時(shí)工作,空調(diào)部分利用自然冷源制冷;
壓縮機(jī)單獨(dú)工作,空調(diào)不利用自然冷源制冷。
優(yōu)選地,所述室外機(jī)設(shè)有制冷劑泵集成腔體,所述制冷劑泵集成腔體位于冷凝器的下方,所述制冷劑泵裝置設(shè)置在所述制冷劑泵集成腔體內(nèi),所述制冷劑泵裝置的制冷劑進(jìn)液端與所述冷凝器相連,出液端與所述室內(nèi)機(jī)相連。
優(yōu)選地,所述冷凝器包括呈板狀的冷凝管組件,所述冷凝管組件將對(duì)于風(fēng)機(jī)所在平面傾斜或垂直設(shè)置。
優(yōu)選地,所述第二傳感器為同時(shí)檢測(cè)空氣溫度和濕度的干濕球溫度計(jì),所述室外機(jī)還包括用于對(duì)冷凝器進(jìn)行噴淋處理的噴淋裝置,所述控制裝置還包括用于根據(jù)所述第二傳感器采集的空氣濕度調(diào)控所述噴淋裝置工作狀態(tài)的噴淋調(diào)控單元。
優(yōu)選地,所述室外機(jī)還包括用于測(cè)量冷凝器出液端的制冷劑冷凝壓力的壓力傳感器,所述控制裝置還包括用于根據(jù)所述壓力傳感器的采樣數(shù)據(jù)調(diào)控所述風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)調(diào)速單元。
實(shí)施本發(fā)明的節(jié)能機(jī)房空調(diào)和控制方法,可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控工作模式的切換,并且通過對(duì)冷凝器的蒸發(fā)效率和空氣流動(dòng)速度的控制,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果,擴(kuò)展了現(xiàn)有機(jī)房空調(diào)的利用自然冷的溫度區(qū)域。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,附圖中:
圖1是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)第三實(shí)施例的室外機(jī)俯視圖;
圖4是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)第三實(shí)施例的室外機(jī)主視圖;
圖5是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)第四實(shí)施例的室外機(jī)俯視圖;
圖6是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)第四實(shí)施例的室外機(jī)主視圖;
圖7是本發(fā)明節(jié)能空調(diào)的噴淋及風(fēng)速控制電路框圖;
圖8是本發(fā)明節(jié)能控制方法的噴淋控制流程圖;
圖9是本發(fā)明節(jié)能控制方法的風(fēng)速控制流程圖;
圖10是本發(fā)明節(jié)能控制方法概括流程圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例:
如圖1所示,在本發(fā)明的節(jié)能空調(diào)第一實(shí)施例中,該節(jié)能空調(diào)包括通過管路連接的室內(nèi)機(jī)1與室外機(jī)2,以及調(diào)控室內(nèi)機(jī)1和室外機(jī)2工作狀態(tài)的控制裝置3(未在圖中示出)。
室外機(jī)2包括風(fēng)機(jī)22、冷凝器23、溫濕度傳感器24、噴淋裝置25、壓力傳感器26和集成在室外機(jī)2中的制冷劑泵裝置21。制冷劑泵裝置21包括儲(chǔ)液罐211和與儲(chǔ)液罐211串聯(lián)的第三單向閥212和泵體213,且單向閥與泵體213并聯(lián)。溫濕度傳感器24設(shè)置在冷凝器23的回風(fēng)位置,用于測(cè)量室外空氣的溫度及相對(duì)濕度。壓力傳感器26設(shè)置在冷凝器23制冷劑出液端,用于測(cè)量冷凝后的制冷劑壓力。噴淋裝置25緊鄰冷凝器23設(shè)置,用于在冷凝器23迎風(fēng)面噴淋水霧,其形式為噴霧式或者濕膜式。
室內(nèi)機(jī)1包括節(jié)流器、蒸發(fā)器11、壓縮機(jī)13、溫度傳感器12、第一單向閥14、第二單向閥16和電磁閥15。蒸發(fā)器11的制冷劑進(jìn)液端與室外機(jī)2的制冷劑的出液端通過管路連接,節(jié)流器設(shè)置在蒸發(fā)器11與室外機(jī)2之間。溫度傳感器12用于實(shí)施檢測(cè)室內(nèi)的空氣溫度。電磁閥15、壓縮機(jī)13和第二單向閥16依次串聯(lián),其所組成的串聯(lián)管路與第一單向閥14并聯(lián),該并聯(lián)管路與蒸發(fā)器11串聯(lián),并聯(lián)管路的制冷劑進(jìn)液端與蒸發(fā)器11的制冷劑出液端連接,該并聯(lián)管路的制冷劑出液端與室外機(jī)2冷凝器23的制冷劑進(jìn)液端通過管路連接。
本實(shí)施例的空調(diào)有三種工作模式:
模式一:制冷劑泵裝置21工作,空調(diào)完全利用自然冷源制冷;
模式二:制冷劑泵裝置21與壓縮機(jī)13同時(shí)工作,空調(diào)部分利用自然冷源制冷;
模式三:壓縮機(jī)13工作,空調(diào)不利用自然冷源制冷。
在模式一中,壓縮機(jī)13不工作,泵體213與第一單向閥14打開,電磁閥15、第二單向閥16與第三單向閥212關(guān)閉。經(jīng)過蒸發(fā)器11蒸發(fā)后流出的制冷劑,經(jīng)過第一單向閥14進(jìn)入室外冷凝器23,經(jīng)過冷凝后,進(jìn)入儲(chǔ)液罐211,經(jīng)過泵體213增壓后再次進(jìn)入室內(nèi)機(jī)1,經(jīng)過節(jié)流器降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器11,不斷循環(huán)。
在模式二中,泵體213與壓縮機(jī)13均打開,第一單向閥14與第三單向閥212關(guān)閉,電磁閥15和第二單向閥16打開。從壓縮機(jī)13出來的高溫高壓制冷劑,進(jìn)入室外冷凝器23,經(jīng)過冷凝后,進(jìn)入儲(chǔ)液罐211,經(jīng)泵體213進(jìn)一步增壓后進(jìn)入室內(nèi)機(jī)1,經(jīng)過節(jié)流器降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器11,不斷循環(huán)。
在模式三中,壓縮機(jī)13打開,泵體213不工作,第一單向閥14關(guān)閉,電磁閥15和第二單向閥16、第三單向閥212打開。從壓縮機(jī)13出來的高溫高壓的制冷劑,進(jìn)入室外冷凝器23,經(jīng)過冷凝后,進(jìn)入儲(chǔ)液罐211,然后經(jīng)過第三單向閥212進(jìn)入室內(nèi)機(jī)1,經(jīng)過節(jié)流器節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器11,不斷循環(huán)。
上述三種模式的切換由控制裝置3進(jìn)行調(diào)控,如圖7所示,控制裝置3包括制冷負(fù)荷比計(jì)算單元31、風(fēng)機(jī)調(diào)速單元32和噴淋調(diào)控單元33。溫度傳感器12、溫濕度傳感器24將采樣數(shù)據(jù)輸出至控制裝置3,控制裝置3中的制冷負(fù)荷比計(jì)算單元31根據(jù)溫度傳感器12采集的室內(nèi)溫度T以及要達(dá)到的目標(biāo)溫度Ts計(jì)算室內(nèi)制冷負(fù)荷比R,該目標(biāo)溫度Ts的精度為a,則R=(T-Ts)/a??刂蒲b置3在進(jìn)行調(diào)控前,控制裝置3已被寫入目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的閾值范圍,Rs1≤Rs≤Rs2;根據(jù)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R與目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的關(guān)系、機(jī)房實(shí)時(shí)室內(nèi)溫度T與溫濕度傳感器24采集的室外溫度Ta的關(guān)系,調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行模式:
當(dāng)T≥Ta,R≤Rs2,制冷劑泵裝置21工作,空調(diào)完全利用室外自然冷源制冷;
當(dāng)T≥Ta,R>Rs2,制冷劑泵裝置21與壓縮機(jī)13同時(shí)工作,空調(diào)部分利用室外自然冷源制冷;
當(dāng)T<Ta,壓縮機(jī)13工作,空調(diào)不利用室外自然冷源制冷。
例如,當(dāng)T=25℃;Ta=10℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),可計(jì)算得到R=50%,R<120%,T>Ta,制冷劑泵裝置21工作,空調(diào)完全利用室外自然冷源制冷。
當(dāng)T=28℃;Ta=20℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),可計(jì)算得到R=200%,R>120%,T>Ta,制冷劑泵裝置21與壓縮機(jī)13同時(shí)工作,空調(diào)部分利用室外自然冷源制冷。
當(dāng)T=25℃;Ta=28℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),T<Ta,壓縮機(jī)13工作,空調(diào)不利用室外自然冷源制冷。
為實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果,控制裝置3的噴淋調(diào)控單元33和風(fēng)機(jī)調(diào)速單元32在上述工作模式的調(diào)控基礎(chǔ)上,對(duì)室外機(jī)2冷凝的冷凝效率進(jìn)行調(diào)控,調(diào)控方式包括改變噴淋裝置25和風(fēng)機(jī)22的工作狀態(tài)。
其中,對(duì)噴淋裝置25的調(diào)控過程具體如下:
控制裝置3在進(jìn)行調(diào)控前,控制裝置3已被寫入目標(biāo)相對(duì)濕度RHs,室外臨界溫度Ta1??刂蒲b置3接收溫濕度傳感器24輸出的室外空氣的相對(duì)濕度RH,并根據(jù)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R與目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的關(guān)系、相對(duì)濕度RH與目標(biāo)相對(duì)濕度RHs的關(guān)系,室外溫度Ta與室外臨界溫度Ta1的關(guān)系,調(diào)整噴淋裝置25的工作狀態(tài);
當(dāng)Ta≥Ta1,R≥Rs1且RH≤RHs時(shí),在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,提高制冷效率;
當(dāng)R<Rs1或Ta<Ta1或RH>RHs時(shí),不對(duì)冷凝處進(jìn)行噴淋處理。
例如,當(dāng)T=25℃;Ta=10℃;Ta1=3℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%,RH=60%,RHs=80%時(shí),可根據(jù)Ta>3℃,R=50%,RH<80%,控制噴淋裝置25開啟,在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,提高制冷效率。
當(dāng)T=24.5℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),可計(jì)算得到R=25%,R<50%,可根據(jù)該計(jì)算結(jié)果,直接控制關(guān)閉噴淋裝置25。因?yàn)榭照{(diào)已經(jīng)將室內(nèi)溫度控制在目標(biāo)溫度范圍內(nèi),無需在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,增強(qiáng)冷凝效果。
當(dāng)Ta=0℃;Ta1=3℃,可根據(jù)該結(jié)果,直接控制關(guān)閉噴淋裝置25。因?yàn)槭彝鉁囟冗^低已經(jīng)接近水的冰點(diǎn),噴淋裝置25噴出的水易結(jié)冰,不能在冷凝器23處達(dá)到良好的蒸發(fā)效果。
當(dāng)RH=85%,RHs=80%時(shí),可根據(jù)該結(jié)果,直接控制關(guān)閉噴淋裝置25。因?yàn)槭彝鉂穸纫呀?jīng)足夠使冷凝器23出有良好的蒸發(fā)換熱效果,此時(shí)再進(jìn)行噴淋也不能大幅度改善空氣濕度和蒸發(fā)效果,所以無需再進(jìn)行噴淋處理。
對(duì)風(fēng)速的調(diào)控過程具體如下:
控制裝置3在進(jìn)行調(diào)控前,控制裝置3已被寫入空調(diào)在不同運(yùn)行模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps,目標(biāo)冷凝壓力Ps包括完全利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps1、部分利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps2、不利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps3。值得指出的是,為方便調(diào)控和節(jié)能,上述目標(biāo)冷凝壓力P優(yōu)先設(shè)置為一個(gè)閾值,而非一個(gè)確定的壓力值??刂蒲b置3接收壓力傳感器26輸出制冷劑的冷凝壓力P??刂蒲b置3在空調(diào)的不同運(yùn)行狀態(tài)下,根據(jù)所述冷凝壓力P和目標(biāo)冷凝壓力Ps的關(guān)系,調(diào)整所述空調(diào)的制冷效率:
當(dāng)P<Ps,增加風(fēng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速,以提高冷凝處的空氣流動(dòng)速度,增大P的值使其進(jìn)入Ps的精度范圍;
當(dāng)P>Ps,減小風(fēng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速,降低冷凝處的空氣流動(dòng)速度,減小P的值使其進(jìn)入Ps的精度范圍;
當(dāng)P在Ps的精度范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)機(jī)22轉(zhuǎn)速不變。
第二實(shí)施例:
根據(jù)機(jī)房所在地自然環(huán)境的實(shí)際情況以及實(shí)際制冷需要,可在室外機(jī)2內(nèi)增設(shè)制冷劑泵裝置21和冷凝器23,如圖2所示,該室外機(jī)2內(nèi)設(shè)有2套制冷劑泵裝置21和冷凝器23裝置,以實(shí)現(xiàn)更高效的制冷效果。值得指出的是,室外機(jī)2內(nèi)設(shè)的制冷劑泵裝置21和冷凝器23裝置數(shù)目不一定相互對(duì)應(yīng),可以每個(gè)制冷劑泵裝置21都串聯(lián)一套冷凝器23,也可以由一個(gè)制冷劑泵裝置21與多套并聯(lián)的冷凝器23串聯(lián),即多套冷凝器23共用一個(gè)制冷劑泵裝置21。
第三實(shí)施例:
為進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有室外機(jī)2占地面積及換熱效率的問題,圖3示出了改進(jìn)的空調(diào)室外機(jī)2的俯視圖,該空調(diào)室外機(jī)2包括六個(gè)風(fēng)機(jī)22,風(fēng)機(jī)22以2×3矩陣排列。如圖4所示,該室外機(jī)2為柜型結(jié)構(gòu),風(fēng)機(jī)22水平布置在柜體的頂部,冷凝器23位于風(fēng)機(jī)22的下方,針對(duì)每個(gè)風(fēng)機(jī)22相對(duì)應(yīng)的設(shè)有一套冷凝器23。為減小室外機(jī)2的占地面積,每套冷凝器23由左右對(duì)稱傾斜設(shè)置的兩個(gè)矩形板狀冷凝管組件231,232組成,該兩個(gè)冷凝管組件231,232下端部相抵呈“V”字形固定在固定座上。冷凝器23兩兩之間設(shè)有噴淋裝置25,該噴淋裝置25在冷凝器23迎風(fēng)面噴淋水霧。在在冷凝器23的下方為制冷劑泵集成腔體,制冷劑泵裝置設(shè)置在制冷劑泵集成腔體內(nèi),其制冷劑進(jìn)液端與冷凝器相連,出液端與室內(nèi)機(jī)相連。值得指出的是上述噴淋裝置25的數(shù)量可不和冷凝器23的數(shù)量相對(duì)應(yīng),即當(dāng)有六套冷凝器23的時(shí)候,可僅僅在其中兩套中設(shè)噴淋裝置25。在該實(shí)施例中,六套冷凝器23間設(shè)有四個(gè)噴淋裝置25,且該六套冷凝器23共用一個(gè)制冷劑泵裝置。本實(shí)施例中的冷凝管組件231,232呈“V”字形排列,在減小了室外機(jī)2體積的同時(shí)也增強(qiáng)了換熱效率。
為實(shí)現(xiàn)更好的換熱效果,該冷凝管組件231,232優(yōu)選由多根冷凝管平行迂回設(shè)置,且在冷凝管表面上垂直設(shè)置多個(gè)翅片,增加冷凝管的表面積,進(jìn)一步提升換熱效率。
第四實(shí)施例:
為進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有室外機(jī)2占地面積及換熱效率的問題,圖5示出了改進(jìn)的空調(diào)室外機(jī)2的俯視圖,該空調(diào)室外機(jī)2包括六個(gè)風(fēng)機(jī)22,風(fēng)機(jī)22以3×2矩陣排列。如圖6所示,該室外機(jī)2為柜型結(jié)構(gòu),風(fēng)機(jī)22水平布置在柜體的頂部,冷凝器23位于風(fēng)機(jī)22的下方,針對(duì)每個(gè)風(fēng)機(jī)22相對(duì)應(yīng)的設(shè)有一套冷凝器23。為減小室外機(jī)2的占地面積,每套冷凝器23由兩個(gè)矩形板狀冷凝管組件231,232組成,靠近柜體側(cè)邊的冷凝管組件231相對(duì)于風(fēng)機(jī)22所在平面垂直設(shè)置,靠近柜體內(nèi)側(cè)的冷凝管組件232相對(duì)于風(fēng)機(jī)22所在平面傾斜設(shè)置,該兩個(gè)冷凝管組件231,232下端部相抵固定在底部固定座上??拷耋w內(nèi)側(cè)的冷凝管組件232的上端部與同一橫排另一套冷凝器靠近柜體內(nèi)側(cè)的冷凝管組件的上端部相抵,并固定在頂部固定座上。上端部相抵的冷凝器之間設(shè)有噴淋裝置25,該噴淋裝置25在冷凝器23迎風(fēng)面噴淋水霧。在冷凝器23的下方為制冷劑泵集成腔體,制冷劑泵裝置設(shè)置在制冷劑泵集成腔體內(nèi),其制冷劑進(jìn)液端與冷凝器相連,出液端與室內(nèi)機(jī)相連。值得指出的是上述噴淋裝置25的數(shù)量可不和冷凝器23的數(shù)量相對(duì)應(yīng),即當(dāng)有六套冷凝器23的時(shí)候,可僅僅在其中兩套中設(shè)噴淋裝置25。在該實(shí)施例中,六套冷凝器23間設(shè)有三個(gè)噴淋裝置25,且該六套冷凝器23分別連接一個(gè)制冷劑泵裝置,共六個(gè)制冷劑泵裝置。本實(shí)施例中的冷凝管組件231,232呈“W”字形排列,在減小了室外機(jī)2體積的同時(shí)也增強(qiáng)了換熱效率。
為實(shí)現(xiàn)更好的換熱效果,該冷凝管組件231,232優(yōu)選由多根冷凝管平行迂回設(shè)置,且在冷凝管表面上垂直設(shè)置多個(gè)翅片,增加冷凝管的表面積,進(jìn)一步提升換熱效率。
值得指出的是,上述冷凝管組件231,232的布置方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了減小室外機(jī)2體積的目的,將制冷劑泵裝置21集成在室外機(jī)2的柜體內(nèi),是進(jìn)一步對(duì)空調(diào)室外裝置占地面積的改進(jìn),而根據(jù)實(shí)際情況需要,該制冷劑泵裝置21可不設(shè)置集成在室外機(jī)2的柜體內(nèi),即可相對(duì)于冷凝器23獨(dú)立設(shè)置。
本發(fā)明還提供一種節(jié)能控制方法,用于機(jī)房空調(diào),使機(jī)房空調(diào)能夠根據(jù)外界溫度和自身運(yùn)行特點(diǎn)切換工作模式。如圖10所示,該控制方法的主要步驟如下:
S1:實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)房室內(nèi)溫度T和室外的溫度Ta;
S2:根據(jù)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及室內(nèi)溫度T計(jì)算空調(diào)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R;
S3:根據(jù)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R、機(jī)房室內(nèi)溫度T和室外溫度Ta調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行狀態(tài)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種運(yùn)行模式。
其中,步驟S2具體步驟如下:
S21:設(shè)定機(jī)房室內(nèi)目標(biāo)溫度Ts,精度為a,即Ts=|Ts-a,Ts+a|;
S22:根據(jù)機(jī)房室內(nèi)目標(biāo)溫度Ts和實(shí)時(shí)室內(nèi)溫度T計(jì)算空調(diào)的室內(nèi)制冷負(fù)荷比R,即R=(T–Ts)/a。
如圖8所示,步驟S3具體步驟如下:
S31:設(shè)定目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的閾值范圍,即Rs1≤Rs≤Rs2;
S32:根據(jù)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R與目標(biāo)冷負(fù)荷比Rs的關(guān)系、機(jī)房實(shí)時(shí)室內(nèi)溫度T與室外溫度Ta的關(guān)系,切換空調(diào)的運(yùn)行模式;
當(dāng)T≥Ta,R≤Rs2,空調(diào)完全利用室外自然冷源制冷;
當(dāng)T≥Ta,R>Rs2,空調(diào)部分利用室外自然冷源制冷;
當(dāng)T<Ta,空調(diào)不利用室外自然冷源制冷。
例如,當(dāng)T=25℃;Ta=10℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),可計(jì)算得到R=50%,R<120%,T>Ta,空調(diào)完全利用室外自然冷源制冷。
當(dāng)T=28℃;Ta=20℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),可計(jì)算得到R=200%,R>120%,T>Ta,空調(diào)部分利用室外自然冷源制冷。
當(dāng)T=25℃;Ta=28℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),T<Ta,空調(diào)不利用室外自然冷源制冷。
在選擇了空調(diào)的工作模式后,進(jìn)一步通過在冷凝處進(jìn)行噴淋處理調(diào)控冷凝效率。
S331:實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)房室外回風(fēng)處的空氣相對(duì)濕度RH;
S341:設(shè)定目標(biāo)相對(duì)濕度RHs、室外臨界溫度Ta1,且Ta1>0℃;
S351:根據(jù)室內(nèi)制冷負(fù)荷比R與目標(biāo)制冷負(fù)荷比Rs的關(guān)系、相對(duì)濕度RH與目標(biāo)相對(duì)濕度RHs的關(guān)系,室外溫度Ta與室外臨界溫度Ta1的關(guān)系,調(diào)整空調(diào)的制冷效率;
當(dāng)Ta≥Ta1,R≥Rs1且RH≤RHs時(shí),在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,提高制冷效率;
當(dāng)R<Rs1或Ta<Ta1或RH>RHs時(shí),不對(duì)冷凝處進(jìn)行噴淋處理。
例如,當(dāng)T=25℃;Ta=10℃;Ta1=3℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%,RH=60%,RHs=80%時(shí),可根據(jù)Ta>3℃,R=50%,RH<80%,控制噴淋裝置25開啟,在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,提高制冷效率。
當(dāng)T=24.5℃;Ts=24℃,精度為2;50%≤Rs≤120%時(shí),可計(jì)算得到R=25%,R<50%,可根據(jù)該計(jì)算結(jié)果,直接控制關(guān)閉噴淋裝置25。因?yàn)榭照{(diào)已經(jīng)將室內(nèi)溫度控制在目標(biāo)溫度范圍內(nèi),無需在冷凝處進(jìn)行噴淋處理,增強(qiáng)冷凝效果。
當(dāng)Ta=0℃;Ta1=3℃,可根據(jù)該結(jié)果,直接控制關(guān)閉噴淋裝置25。因?yàn)槭彝鉁囟冗^低已經(jīng)接近水的冰點(diǎn),噴淋裝置25噴出的水易結(jié)冰,不能在冷凝器23處達(dá)到良好的蒸發(fā)效果。
當(dāng)RH=85%,RHs=80%時(shí),可根據(jù)該結(jié)果,直接控制關(guān)閉噴淋裝置25。因?yàn)槭彝鉂穸纫呀?jīng)足夠使冷凝器23出有良好的蒸發(fā)換熱效果,此時(shí)再進(jìn)行噴淋也不能大幅度改善空氣濕度和蒸發(fā)效果,所以無需再進(jìn)行噴淋處理。
在選擇了空調(diào)的工作模式后,進(jìn)一步通過冷凝處的空氣流動(dòng)速度調(diào)控冷凝效率。
S332:實(shí)時(shí)檢測(cè)制冷劑的冷凝壓力P;
S342:設(shè)定空調(diào)在不同運(yùn)行模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps,目標(biāo)冷凝壓力Ps包括完全利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps1、部分利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps2、不利用自然冷源制冷模式下的目標(biāo)冷凝壓力Ps3;
S352:在空調(diào)的不同運(yùn)行狀態(tài)下,根據(jù)冷凝壓力P和目標(biāo)冷凝壓力Ps的關(guān)系,調(diào)整空調(diào)的制冷效率;
當(dāng)P<Ps,增加風(fēng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速,以提高冷凝處的空氣流動(dòng)速度,增大P的值使其進(jìn)入Ps的精度范圍;
當(dāng)P>Ps,減小風(fēng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速,降低冷凝處的空氣流動(dòng)速度,減小P的值使其進(jìn)入Ps的精度范圍;
當(dāng)P在Ps的精度范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)機(jī)22轉(zhuǎn)速不變。
值得指出的是,為方便調(diào)控和節(jié)能,上述目標(biāo)冷凝壓力P優(yōu)先設(shè)置為一個(gè)閾值,而非一個(gè)確定的壓力值。
綜上,通過本發(fā)明的節(jié)能空調(diào),可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控工作模式的切換,并且通過對(duì)冷凝器的蒸發(fā)效率和空氣流動(dòng)速度的控制,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果,擴(kuò)展了現(xiàn)有機(jī)房空調(diào)的利用自然冷的溫度區(qū)域。
可以理解的,以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制;應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,可以對(duì)上述技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行自由組合,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍;因此,凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾,均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。