一種機(jī)房的制冷控制系統(tǒng)、方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)房的制冷控制系統(tǒng)、方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)據(jù)中必，俗稱機(jī)房，是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其它與之 配套的設(shè)備（例如通信和存儲系統(tǒng)），還包含兀余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè) 備W及各種安全裝置。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中必，能源成本占機(jī)房運(yùn)營成本的比例較高，只有小于一 半的電力用于IT負(fù)荷，而其余的電力則用于供電和散熱系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施。據(jù)調(diào)查，在機(jī)房 中僅精密空調(diào)的運(yùn)行耗電量就占機(jī)房總用電量的50% W上，在數(shù)量眾多的基站、模塊局中， 空調(diào)用電量可達(dá)基站或模塊局用電量的70%左右。因此，有效減少空調(diào)耗電已成為降低機(jī) 房能耗的重要方向。
[0003] 近年來，為了節(jié)約機(jī)房空調(diào)的能耗，在冬季溫度較低時(shí)采用自然冷源來制冷，在 其他季節(jié)仍采用空調(diào)壓縮機(jī)制冷，由于全年很大一部分時(shí)間都是采用壓縮機(jī)制冷，導(dǎo)致制 冷系統(tǒng)的能耗較高，因此，現(xiàn)有技術(shù)中逐步發(fā)展了具有閉路循環(huán)的依次連接的壓縮機(jī)、冷凝 器、循環(huán)泉、節(jié)流元件和蒸發(fā)器的制冷控制系統(tǒng)，但是在該系統(tǒng)中，由于只針對壓縮機(jī)和循 環(huán)泉進(jìn)行控制，在整體制冷過程中仍然具有能耗較高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種機(jī)房的制冷控制系統(tǒng)、方法及裝置，用W降低機(jī)房的制冷能耗， 提高能源利用率。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例首先提供一種機(jī)房的制冷控制系統(tǒng)，包括：
[0006] 通過管路依次連接并形成閉路循環(huán)的壓縮機(jī)、冷凝器、循環(huán)泉、節(jié)流元件和蒸發(fā) 器，所述管路內(nèi)具有制冷劑；所述冷凝器包括流通制冷劑的換熱盤管，對所述換熱盤管進(jìn)行 風(fēng)冷的風(fēng)冷裝置，W及對所述換熱盤管進(jìn)行水冷的水冷裝置，其中，所述風(fēng)冷裝置包括設(shè)置 于換熱盤管上方的風(fēng)機(jī)，所述水冷裝置包括設(shè)置于所述換熱盤管上方的布水噴頭，設(shè)置于 所述換熱盤管下方的儲水槽，W及與所述儲水槽相連的水泉，所述水泉可將儲水槽中的水 泉送至布水噴頭；
[0007] 第一溫度傳感器，設(shè)置于室外，用于檢測室外溫度；
[0008] 控制裝置，分別與所述第一溫度傳感器、壓縮機(jī)、循環(huán)泉W及冷凝器的水泉和風(fēng)機(jī) 信號連接，用于當(dāng)室外溫度大于設(shè)定的第四溫度闊值時(shí)，控制壓縮機(jī)及冷凝器的水泉和風(fēng) 機(jī)開啟；當(dāng)室外溫度不大于設(shè)定的第四溫度闊值且大于設(shè)定的第五溫度闊值時(shí)，控制循環(huán) 泉及冷凝器的水泉和風(fēng)機(jī)開啟，其中，設(shè)定的第四溫度闊值大于設(shè)定的第五溫度闊值；和/ 或，當(dāng)室外溫度不大于設(shè)定的第五溫度闊值時(shí)，控制循環(huán)泉和冷凝器的風(fēng)機(jī)開啟，及控制冷 凝器的水泉關(guān)閉。
[0009] 在本發(fā)明技術(shù)方案中，對采用室外冷源的冷凝器進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，該冷凝器包括 風(fēng)冷裝置和水冷裝置，根據(jù)室外溫度的不同，提出了 H種運(yùn)行模式，當(dāng)室外溫度很高時(shí)，開 啟壓縮機(jī)W及開啟冷凝器的水泉和風(fēng)機(jī)；當(dāng)室外溫度較高時(shí)，不開啟壓縮機(jī)，開啟循環(huán)泉和 冷凝器的水泉和風(fēng)機(jī)；當(dāng)室外溫度較低時(shí)，開啟循環(huán)泉和冷凝器的風(fēng)機(jī)，本發(fā)明的技術(shù)方案 根據(jù)室外溫度的不同使用不同的運(yùn)行模式，在每種運(yùn)行模式下都是W最小的功率消耗保證 機(jī)房所需的制冷量，因此，利于降低機(jī)房的制冷能耗，提高能源利用率。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，采用 本發(fā)明的技術(shù)方案，在溫度較高的季節(jié)（如夏季）可W有效節(jié)能，在溫度不高的季節(jié)（如春 秋和冬季）可W提高自然冷卻運(yùn)行模式的時(shí)長，相對于原有的用戶數(shù)據(jù)中必的制冷控制系 統(tǒng)，本發(fā)明的制冷控制系統(tǒng)的全年節(jié)能率有了進(jìn)一步地提高，降低了空調(diào)的全年能耗。
[0010] 本發(fā)明的制冷控制系統(tǒng)，還包括：
[0011] 第二溫度傳感器，設(shè)置于所述儲水槽內(nèi)，用于檢測儲水槽內(nèi)的水溫；
[0012] 壓力傳感器，設(shè)置于所述換熱盤管出口，用于檢測換熱盤管出口的冷凝壓力；
[0013] 所述控制裝置還分別與所述第二溫度傳感器和壓力傳感器信號連接，還用于根據(jù) 室外溫度與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一溫度 闊值時(shí)，控制水泉開啟且控制按照水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)水泉的流量，當(dāng) 換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值大于設(shè)定的第一壓力闊值時(shí)，調(diào)節(jié)水 泉的流量直至所述換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值不大于設(shè)定的第 一壓力闊值。
[0014] 在本發(fā)明技術(shù)方案中，根據(jù)室外溫度來對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)水溫對水泉的 流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得整個(gè)制冷系統(tǒng)的冷凝壓力保持在較低值，進(jìn)而在保證整個(gè)制冷系統(tǒng)有 效制冷的前提下，使得整個(gè)制冷系統(tǒng)一直處于低能耗的使用狀態(tài)，因此，降低了機(jī)房的制冷 能耗，提高能源利用率。
[0015] 優(yōu)選的，所述水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系具體為：當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一 溫度闊值且不大于設(shè)定的第二溫度闊值時(shí)，水泉流量為設(shè)定的流量值；當(dāng)水溫大于設(shè)定的 第二溫度闊值且小于設(shè)定的第H溫度闊值時(shí)，水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系為正線性 函數(shù)關(guān)系，其中，設(shè)定的第一溫度闊值小于設(shè)定的第二溫度闊值，設(shè)定的第二溫度闊值小于 設(shè)定的第H溫度闊值；
[0016] 所述控制裝置用于當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一溫度闊值時(shí)，控制水泉開啟且控制按照 水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)水泉的流量，具體包括：
[0017] 所述控制裝置用于當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一溫度闊值且不大于設(shè)定的第二溫度闊 值時(shí)，控制水泉開啟且水泉的流量為設(shè)定的流量值；和/或，
[0018] 所述控制裝置用于當(dāng)水溫大于設(shè)定的第二溫度闊值且小于設(shè)定的第H溫度闊值 時(shí)，控制水泉開啟且根據(jù)所述正線性函數(shù)關(guān)系對水泉流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0019] 優(yōu)選的，所述控制裝置還用于當(dāng)換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕 對值不大于設(shè)定的第一壓力闊值且大于設(shè)定的第二壓力闊值時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速直至換熱盤 管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值不大于設(shè)定的第二壓力闊值，其中，設(shè)定的 第一壓力闊值大于設(shè)定的第二壓力闊值。
[0020] 優(yōu)選的，所述控制裝置還用于當(dāng)水溫大于設(shè)定的第H溫度闊值時(shí)，控制水泉開啟 且水泉的流量為設(shè)定的最大流量值，當(dāng)換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對 值大于設(shè)定的第二壓力闊值時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速直至所述換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的 冷凝壓力的絕對值不大于設(shè)定的第二壓力闊值。
[0021] 優(yōu)選的，所述控制裝置還用于當(dāng)水溫不大于設(shè)定的第一溫度闊值時(shí)，控制水泉關(guān) 閉，當(dāng)換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值大于設(shè)定的第二壓力闊值時(shí)， 調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速直至所述換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值不大于設(shè)定 的第二壓力闊值。
[0022] 優(yōu)選的，所述的制冷控制系統(tǒng)，還包括；位于所述閉路循環(huán)的蒸發(fā)式冷凝器和循環(huán) 泉之間的儲液器。
[0023] 優(yōu)選的，所述的制冷控制系統(tǒng)，還包括；與所述壓縮機(jī)并聯(lián)連接的第一旁通閥；與 所述循環(huán)泉并聯(lián)連接的第二旁通閥。
[0024] 優(yōu)選的，所述的制冷控制系統(tǒng)，還包括：與所述節(jié)流元件并聯(lián)連接的第H旁通閥。 [00巧]基于上述任一種機(jī)房的制冷控制系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種機(jī)房的制冷控制方法， 包括：
[002引接收室外溫度；
[0027] 當(dāng)室外溫度大于設(shè)定的第四溫度闊值時(shí)，控制壓縮機(jī)及冷凝器的水泉和風(fēng)機(jī)開 啟；當(dāng)室外溫度不大于設(shè)定的第四溫度闊值且大于設(shè)定的第五溫度闊值時(shí)，控制循環(huán)泉及 冷凝器的水泉和風(fēng)機(jī)開啟，其中，設(shè)定的第四溫度闊值大于設(shè)定的第五溫度闊值；和/或， 當(dāng)室外溫度不大于設(shè)定的第五溫度闊值時(shí)，控制循環(huán)泉和冷凝器的風(fēng)機(jī)開啟，及控制冷凝 器的水泉關(guān)閉。
[0028] 在該控制方法中，根據(jù)室外溫度的不同對制冷系統(tǒng)中各個(gè)制冷元件進(jìn)行控制，使 得在每個(gè)模式下在保證機(jī)房所需制冷量的前提下使用最小的功率消耗，因此，大大降低了 制冷能耗，提高了能源利用率。
[0029] 優(yōu)選的，所述控制方法，還包括：
[0030] 接收儲水槽內(nèi)的水溫和換熱盤管出口的冷凝壓力；
[0031] 根據(jù)室外溫度與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)水溫大于設(shè) 定的第一溫度闊值時(shí)，控制水泉開啟且控制按照水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)水 泉的流量，當(dāng)換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值大于設(shè)定的第一壓力闊 值時(shí)，調(diào)節(jié)水泉的流量直至所述換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值不大 于設(shè)定的第一壓力闊值。
[0032] 在該制冷控制方法中，實(shí)時(shí)檢測室外溫度、儲水槽內(nèi)的水溫和換熱盤管出口的冷 凝壓力，并根據(jù)室外溫度、儲水槽內(nèi)的水溫和換熱盤管出口的冷凝壓力對冷凝器的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn) 速和水泉的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得整個(gè)制冷系統(tǒng)的冷凝壓力保持在較低值，進(jìn)而在保證整個(gè) 制冷系統(tǒng)有效制冷的前提下，使得整個(gè)制冷系統(tǒng)一直處于低能耗的使用狀態(tài)，因此，降低了 機(jī)房的制冷能耗，提高了能源利用率。
[0033] 優(yōu)選的，所述水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系具體為：當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一 溫度闊值且不大于設(shè)定的第二溫度闊值時(shí)，水泉流量為設(shè)定的流量值；當(dāng)水溫大于設(shè)定的 第二溫度闊值且小于設(shè)定的第H溫度闊值時(shí)，水泉流量與水溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系為正線性 函數(shù)關(guān)系，其中，設(shè)定的第一溫度闊值小于設(shè)定的第二溫度闊值，設(shè)定的第二溫度闊值小于 設(shè)定的第H溫度闊值；
[0034] 所述當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一溫度闊值時(shí)，控制水泉開啟且控制按照水泉流量與水 溫的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)水泉的流量，具體包括：
[0035] 當(dāng)水溫大于設(shè)定的第一溫度闊值且不大于設(shè)定的第二溫度闊值時(shí)，控制水泉開啟 且水泉的流量為設(shè)定的流量值；和/或，
[0036] 當(dāng)水溫大于設(shè)定的第二溫度闊值且小于設(shè)定的第H溫度闊值時(shí)，控制水泉開啟且 根據(jù)所述正線性函數(shù)關(guān)系對水泉流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0037] 優(yōu)選的，所述室外溫度與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系為F=沒了。，其中，V表示 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，T。表示室外溫度，a和d分別為常數(shù)；
[003引所述正線性函數(shù)關(guān)系為Y = kT>，其中，Y表示水泉流量，1；表示儲水槽的水溫， k和b分別為常數(shù)，且k為正數(shù)。
[0039] 對上述任一種控制方法，還包括：
[0040] 當(dāng)換熱盤管出口的冷凝壓力與設(shè)定的冷凝壓力的絕對值不大于設(shè)定的第一壓力 闊值且大于設(shè)定的第二壓力闊值時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速直至換熱盤管