一種用于機房的精密空調(diào)節(jié)能裝置及節(jié)能控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精密空調(diào)，具體涉及一種用于機房的精密空調(diào)節(jié)能裝置及節(jié)能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]精密空調(diào)是指能夠充分滿足機房環(huán)境條件要求的機房專用精密空調(diào)機(也稱恒溫恒濕空調(diào))，是在近30年中逐漸發(fā)展起來的一個新機種。現(xiàn)有技術(shù)中，在機房內(nèi)設(shè)置有至少精密空調(diào)，且每臺空調(diào)內(nèi)均設(shè)置有第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機、兩個定頻風(fēng)機、溫度傳感器及控制電路，溫度傳感器與控制電路相連，以檢測各個空調(diào)所在位置的溫度。
[0003]由于第一定頻空氣壓縮機和第二定頻空氣壓縮機均為三相異步定頻交流電機，所以其工作模式為:停止、工作兩個狀態(tài)(即O和100%的兩個工作狀態(tài))，只要有1%的制冷需求，第一定頻空氣壓縮機和第二定頻空氣壓縮機的電機就工作在100%的工作狀態(tài)。定頻壓縮機電機工作方式的缺點:11)定頻壓縮機電機長期工作在全速狀態(tài)，能耗較大；12)頻繁得啟停壓縮機，減少壓縮機使用壽命；13)頻繁啟動壓縮機時，啟動電流大，啟動時能耗很大，存在極大的能源浪費。
[0004]定頻風(fēng)機電機工作方式的缺點:21)定頻風(fēng)機電機為三相異步定頻交流電機，工作模式為24小時*365天全速運轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，即便是空調(diào)壓縮機不工作，無制冷需求時，風(fēng)機也保持在100%的全速工作狀態(tài)，風(fēng)機長期全速運行，能耗大;22)風(fēng)機輸出的風(fēng)量不能隨壓縮機的工作狀態(tài)發(fā)生變化，風(fēng)量配置不精確。
[0005]再加上，在一個機房內(nèi)有三臺以上的精密空調(diào)，由于每臺精密空調(diào)的工作都是相對獨立，每臺精密空調(diào)所處的位置不同，每個所處位置的溫度不一樣，如果一個位置需要加熱，另一個位置需要制冷，那么處在上述兩個位置的精密空調(diào)就會出現(xiàn)競爭運行、反向運行的現(xiàn)象，而簡單的空氣流動就會處理該現(xiàn)象，精密空調(diào)在此環(huán)境下工作就會出現(xiàn)不必要能量的消耗，造成能量的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種用于機房的精密空調(diào)節(jié)能裝置及節(jié)能控制方法，既實現(xiàn)了對各個空調(diào)的第一定頻壓縮機、第二定頻壓縮機和兩個定頻風(fēng)機的變頻控制，又實現(xiàn)了對機房內(nèi)多臺空調(diào)的統(tǒng)一控制。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供一種用于機房的精密空調(diào)節(jié)能裝置，包括群控控制器、總線、變頻控制模塊及溫度傳感器，溫度傳感器與群控控制器的通信端相連，空調(diào)的控制電路通過總線與群控控制器的檢測輸入端相連;變頻控制模塊包括:接入工作電源的整流器、與整流器相連的第一變頻電路、與整流器相連的第二變頻電路以及與整流器相連的第三變頻電路，第一變頻電路用于實現(xiàn)第一定頻空氣壓縮機與整流器和控制電路的連接，第二變頻電路用于實現(xiàn)第二定頻空氣壓縮機與整流器和控制電路的連接，第三變頻電路用于實現(xiàn)兩個定頻風(fēng)機與整流器和控制電路的連接，第一變頻電路、第二變頻電路及第三變頻電路均包括與整流器相連的變頻器、轉(zhuǎn)換開關(guān)電路以及開關(guān)電源電路，轉(zhuǎn)換開關(guān)電路設(shè)置有第一電源端、第二電源端、第一控制端、第二控制端及負(fù)載端，第一電源端與變頻器相連，第二電源端與控制電路相連，負(fù)載端連接第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機或兩個定頻風(fēng)機，開關(guān)電源電路與轉(zhuǎn)換開關(guān)電路的第二控制端連接，且與群控控制器的變頻輸入端和工頻輸入端相連，以向群控控制器的變頻輸入端、工頻輸入端和第二控制端提供開關(guān)電源;其中，所有變頻器的控制端均與群控控制器相連，以實現(xiàn)對第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和兩個定頻風(fēng)機的變頻控制;轉(zhuǎn)換開關(guān)電路的第一控制端與群控控制器的輸出端相連，當(dāng)變頻輸入端和三個轉(zhuǎn)換開關(guān)電路的第二控制端均接入開關(guān)電源時，三個轉(zhuǎn)換開關(guān)電路將三個變頻器分別與第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和定頻風(fēng)機接通，以接入變頻電源；當(dāng)工頻輸入端接入開關(guān)電源時，三個轉(zhuǎn)換開關(guān)電路將控制電路與第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和定頻風(fēng)機接通，以接入工頻電源。
[0009]為了設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路和開關(guān)電源電路，優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)換開關(guān)電路包括:第一接觸器和第二接觸器，第一接觸器與第二接觸器互鎖，第一接觸器的接入端為第一電源端，第二接觸器的接入端為第二電源端，第一接觸器的接出端和第二接觸器的接出端連接后形成負(fù)載端，第一接觸器的控制端為轉(zhuǎn)換開關(guān)電路的第二控制端，第二接觸器的控制端為轉(zhuǎn)換開關(guān)電路的第一控制端;開關(guān)電源電路包括單刀雙擲開關(guān)及按鍵開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)的動端接入24v開關(guān)電源，單刀雙擲開關(guān)的兩不動端分別與群控控制器的變頻輸入端和工頻輸入端相連;按鍵開關(guān)的控制端連接24v開關(guān)電源，第二控制端通過按鍵開關(guān)的主通路連接220v工作電源，群控控制器的公共電源端與220v工作電源相連。通過設(shè)計第一接觸器和第二接觸器，使得第一定頻壓縮機、第二定頻壓縮機和兩個定頻風(fēng)機在頻繁開閉中得到了保護。
[0010]為了除去輸入工作電源中的噪聲，使得工作電源更加標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選的是在整流器與工作電源之間連接有第一濾波器。
[0011]為了除去輸入變頻器輸出的電源中的噪聲，使得第一定頻空氣壓縮機和第二定頻空氣壓縮機工作時的變頻電源更加標(biāo)準(zhǔn)，以更符合實時需求，優(yōu)選的是，在第一變頻電路和第二變頻電路中變頻器和轉(zhuǎn)換開關(guān)電路之間均連接有第二濾波器。
[0012]由于群控控制器在長時間工作中會產(chǎn)生大量的熱量，若熱量過大會出現(xiàn)群控控制器損壞的情況。因此為了防止熱量過大損壞群控控制器，優(yōu)選的是，在群控控制器旁設(shè)置有兩個散熱風(fēng)扇，以對群控控制器進(jìn)行散熱。
[0013]為了配合上述一種用于機房的精密空調(diào)節(jié)能裝置的節(jié)能運作，本發(fā)明還提供一種節(jié)能控制方法，包括:
[0014]步驟一:工作模式選擇，通過按動觸動開關(guān)電路選擇變頻工作模式和工頻工作模式，以與群控控制器合作控制轉(zhuǎn)換開關(guān)電路的轉(zhuǎn)換開閉，當(dāng)選擇變頻工作模式時第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和兩個定頻風(fēng)機均接入變頻器提供的變頻電源；當(dāng)選擇工頻工作模式時第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和兩個定頻風(fēng)機均接入控制電路提供的工頻電源，若選擇變頻工作模式進(jìn)行步驟二，若選擇工頻工作模式進(jìn)行步驟九；
[0015]步驟二:低頻工作，第一變頻電路、第二變頻電路及第三變頻電路分別向正在工作中的第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和兩個定頻風(fēng)機輸出36HZ變頻工作電源；
[0016]步驟三:壓縮機工作狀態(tài)檢測，若有壓縮機處于工作狀態(tài)進(jìn)行步驟四，若無壓縮機處于工作狀態(tài)返回步驟二；
[0017]步驟四:實時溫度高低初步判斷，溫度傳感器將檢測得到實時溫度傳送給控制電路，控制電路將得到的實時溫度傳送給群控控制器，群控控制器判斷實時溫度是否高出設(shè)定值，若高出設(shè)定值，執(zhí)行步驟五，同時進(jìn)行步驟六;若未高出設(shè)定值，返回步驟三；
[0018]步驟五:風(fēng)機35HZ-50HZ變頻，群控控制器按照實時溫度與設(shè)定溫度之差值進(jìn)行PID運算得到風(fēng)機變頻頻率，并將風(fēng)機變頻頻率傳送給第三變頻電路的變頻器；
[0019]步驟六:實時溫度高低再次判斷，群控控制器判斷實時溫度是否高出設(shè)定值3度，若未高出設(shè)定值3度，執(zhí)行步驟七;若高出設(shè)定值3度，執(zhí)行步驟八；
[0020]步驟七:壓縮機35HZ-50HZ變頻，群控控制器按照實時溫度與設(shè)定溫度之差值進(jìn)行PID運算得到壓縮機變頻頻率，并將壓縮機變頻頻率傳送給與工作中的第一定頻空氣壓縮機或第二定頻空氣壓縮機連接的變頻器；
[0021]步驟八:強制輸出50HZ變頻電源，群控控制器強制與工作中的第一定頻空氣壓縮機或第二定頻空氣壓縮機連接的變頻器輸出50HZ變頻電源；
[0022]步驟九:工頻工作，第一定頻空氣壓縮機、第二定頻空氣壓縮機和兩個定頻風(fēng)機均在控制電路的控制下進(jìn)行工頻工作。
[0023]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]I)通過設(shè)置群控控制器及變頻器，實現(xiàn)了對各個空調(diào)的第一定頻壓縮機、第二定頻壓縮機和兩個定頻風(fēng)機的變頻控制，從而使其工作符合機房內(nèi)的實時制冷需求，避免了第一定頻壓縮機、第二定頻壓縮機和兩個定頻風(fēng)機工作時的全速運作，且啟動電流也不必很大，達(dá)到了節(jié)能的目的；
[0025]2)通過設(shè)置群控控制器和總線，實現(xiàn)了對機房內(nèi)多臺空調(diào)的統(tǒng)一控制，使得各臺空調(diào)的工作更加協(xié)調(diào)，避免了在同一機房內(nèi)各臺空調(diào)之間的競爭運行或反向運行，達(dá)到了節(jié)能的目的；
[0026]3)通過設(shè)置整流器對變頻器的輸入電壓進(jìn)行整流，將市電電壓220v交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，為第二變頻器、第三變