CN105805825A - 一种空调及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调的技术领域，公开了一种空调及其控制方法。该空调包括：检测装置，检测表征室外环境状态的参数；两个冷却装置，每个冷却装置包括设置在管路上并形成环形回路的泵、蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流元件；且两个冷却装置中的蒸发器用于给发热设备降温；控制装置，分别与检测装置、两个泵及两个压缩机信号连接，并根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，控制两个泵及两个压缩机运行。在上述技术方案中，通过控制装置根据外界环境温度调整空调以双泵、单泵+单压缩机、双压缩机的模式运行，从而降低了空调的能耗，提高了空调的运行效率，同时，通过通道与设备连接，改善了制冷时局部过热的情况。

Description

一种空调及其控制方法

技术领域

本发明涉及到空调的技术领域，尤其涉及到一种空调及其控制方法。

背景技术

随着网络演进和数据业务的快速发展，规格更小、速度更快、功能更强大的高功率密度机架服务器、刀片服务器、网络交换机等越来越多地被采用，设备的部署密度越来越大，单个机架的能耗也越来越高，造成了单个机架或机架局部单位面积发热量的急剧上升。传统的通信机房大多采用的敞开式方式，将外部制冷装置的冷风输送到机房后，先冷却机房环境，再冷却设备，即先让环境温度降下来，再使机架内的设备降温。这种机房冷却方式已不能满足要求，会产生机房局部过热，机房降温效率低，能源浪费，空调使用寿命短的问题。

针对以上问题，大多数厂家采用了封闭冷/热通道，精确控制送风温度的方案。这种方案改变了传统的“先冷环境、后冷设备”方式，提出“先冷设备，后冷环境”理念。压缩机采用数码涡旋或变频调节的节能技术，依靠压缩机本身的变容量调节，实现机房制冷能力的调节，从而实现更加精确的温度控制。通过有效隔离冷热通道，空调***变容量调节，控制空调送风温度，按需将冷量直接精确输送分配到需要冷却的设备中，极大提高了空调冷量和机房空间使用效率，空调能耗下降20～30％，同时有效解决了机房局部过热这一困扰数据机房健康发展的难题。

近年来，随着全国通信网络规模和用户规模不断扩大，通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本。据调查，在机房中仅精密空调的运行耗电量就占机房总用电量的50％以上，在数量众多的基站、模块局中，空调用电量可达基站或模块局用电量的70％左右。因此，采用正确、合理的综合解决方案有效减少空调耗电已成为降低机房空调能耗的重要方向。

由于通信机房发热量大，故机房空调具有全天候运行的特点。针对机房空调全年制冷的特点，充分利用自然冷源进行节能已成为业界普遍采用的方案。目前，利用自然冷源节能的方法主要有三种：

新风制冷：将室外新风经过滤后送往室内，与室内热风混合后排出。

乙二醇自然冷却：室内机中增加乙二醇冷却盘管，将室外较低温度的乙二醇溶液与室内热空气进行热交换。

泵和压缩机复合***：相较于原有的压缩机***，复合***是在压缩机***上增加泵***，实现在低温季节采用泵循环制冷(见图1)。

如图1所示为现有的泵和压缩机复合***示意图，包括泵4、压缩机3、蒸发器2、冷凝器1等，现有的复合***有储液罐5，且在压缩机3、泵4和节流阀处均有旁通。在室外温度较高时，压缩机***运行，制冷剂流经蒸发器2吸热变为蒸汽，经压缩机3做功变为高温高压蒸汽，到冷凝器1放热变为液体后，在膨胀阀处实现降压节流，最后到达蒸发器2完成一个压缩机制冷循环，其中压缩机***的流量通过膨胀阀来进行一定程度的控制；在泵***运行时，制冷剂流经蒸发器2通过吸收室内热量变为气体，经过冷凝器1的放热变为液体，到达储液罐5后，经过储液罐5的汽液分离后，液态制冷剂经过泵4的升压，增大过冷度，并到达蒸发器2完成一个泵***制冷循环，其中泵***的流量大多通过安装在管路上的流量调节阀等器件控制流量来匹配不同的室内机***，泵***的流量不能随制冷量自动调节。

发明内容

本发明提供了一种空调及其控制方法，用以进一步提高空调的节能效果，改善降温效率。

本发明提供了一种空调，该空调包括：

检测装置，检测表征室外环境状态的参数；

两个冷却装置，每个冷却装置包括设置在管路上并形成环形回路的泵、蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流元件；且所述两个冷却装置中的蒸发器用于给发热设备降温；

控制装置，分别与所述检测装置、两个泵及两个压缩机信号连接，并根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行。

在上述技术方案中，通过检测装置检测表征室外环境状态的参数，控制装置根据参数调整空调以双泵、单泵+单压缩机、双压缩机的模式运行，从而降低了空调的能耗，提高了空调的运行效率。

优选的，所述参数为室外温度或冷凝压力。采用不同的参数来控制空调的工作。

优选的，在所述参数为室外温度时，所述控制装置根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，在制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行。通过将制冷需求作为控制条件，进一步的细化对空调***的泵及压缩机的控制，从而降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，在所述参数为室外温度时，所述控制装置根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收到的室外检测温度小于第二设定温度时，控制两个泵运行。根据室外温度与设定阈值的比值结果控制泵的运行，有效的降低了空调的能耗，提高了空调的功效。

优选的，在所述参数为室外温度时，所述控制装置根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度大于第一设定温度时，控制所述两个压缩机运行。根据室外温度与设定阈值的比值结果控制泵的运行，有效的降低了空调的能耗，提高了空调的功效。

优选的，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；

所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。通过将送风温度作为控制条件，并根据送风温度的送风温度的大小来控制空调***中压缩机的工作情况，从而降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

当制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。通过采用制冷需求作为控制泵的运行条件，从而能够更精准的控制泵的运行情况，降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。通过采用制冷需求作为控制泵的运行条件，从而能够更精准的控制泵的运行情况，降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。通过采用送风温度作为控制泵的运行条件，从而能够更精准的控制泵的运行，降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，所述两个冷却装置中的蒸发器分别通过密封通道与所述发热设备连通；所述检测的送风温度为所述密封通道内的送风温度。提高送风温度检测的准确性。

优选的，所述制冷装置还包括所述制冷装置还包括第一旁路和/或第二旁路；其中，

所述第一旁路的两端分别与所述泵的进口和出口连通，且所述第一旁路上设置有第一开关阀；

所述第二旁路的两端分别与所述压缩机的吸气口和排气口连通，且所述第二旁路上设置有第二开关阀。

通过设置的旁路降低在不同模式工作情况时的空调内部阻力，降低空调的能耗，并起到保护压缩机和泵的功能。

优选的，所述控制装置与所述第一开关阀信号连接，并在所述泵运行时，控制所述第一开关阀关闭，在所述压缩机运行时，控制所述第一开关阀打开；所述控制装置与所述第二开关阀信号连接，并在所述泵运行时，控制所述第二开关阀打开，在所述压缩机运行时，控制所述第二开关阀关闭。实现了自动化控制。

优选的，所述制冷装置还包括设置在所述泵与所述冷凝器之间的储液罐。储液罐和泵的进口之间的高度差为***提供了一定的汽蚀余量，减少泵气蚀，同时不同工况运行会导致***的最佳冷媒充注量不同，可利用储液灌来保证各种运行模式时冷凝器和蒸发器中的冷媒量始终保持最佳。

本发明还提供了一种上述的空调的控制方法，该方法包括以下步骤：

检测表征室外环境状态的参数；

根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行。

在上述技术方案中，通过检测装置检测表征室外环境状态的参数，控制装置根据参数调整空调以双泵、单泵+单压缩机、双压缩机的模式运行，从而使得空调能够根据检测的数据选择最低能耗的工作模式进行工作，有效的降低了空调的能耗，提高了空调的运行效率。

优选的，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，在制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行。通过将制冷需求作为控制条件，进一步的细化对空调***的泵及压缩机的控制，从而降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收到的室外检测温度小于第二设定温度时，控制两个泵运行。通过将制冷需求作为控制条件，进一步的细化对空调***的泵及压缩机的控制，从而降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度大于第一设定温度时，控制所述两个压缩机运行。根据室外温度与设定阈值的比值结果控制泵的运行，有效的降低了空调的能耗，提高了空调的功效。

优选的，还包括：检测送风温度；

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。通过将送风温度作为控制条件，并根据送风温度的送风温度的大小来控制空调***中压缩机的工作情况，从而降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，还包括检测送风温度；

当制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。通过采用制冷需求作为控制泵的运行条件，从而能够更精准的控制泵的运行情况，降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，还包括检测送风温度当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。通过采用制冷需求作为控制泵的运行条件，从而能够更精准的控制泵的运行情况，降低空调的能耗，提高空调的功效。

优选的，还包括检测送风温度

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。通过采用送风温度作为控制泵的运行条件，从而能够更精准的控制泵的运行，降低空调的能耗，提高空调的功效。

附图说明

图1为现有技术中的空调的***示意图；

图2为本发明实施例提供的两个冷却装置的***示意图；

图3为本发明实施例提供的空调的控制流程图；

图4为本发明实施例提供的空调在双泵模式下的控制流程图；

图5为本发明实施例提供的空调在双压缩机模式下的控制流程图；

图6为本发明实施例提供的空调在单泵+单压缩机模式下的控制流程图；

图7为本发明实施例提供的空调具有第一旁路的***示意图；

图8为本发明实施例提供的空调具有第二旁路的***示意图；

图9为本发明实施例提供的空调带第一旁路和第二旁路的***示意图；

图10为本发明实施例提供的空调带储液器的***示意图；

图11为本发明实施例提供的空调具有储液器和第一旁路的***示意图；

图12为本发明实施例提供的空调具有储液器和第二旁路的***示意图；

图13为本发明实施例提供的空调带储液器、第一旁路和第二旁路的***示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图2所示，图2示出了本发明实施例提供的制冷空调的***示意图。其中的发热设备为需要空调对其进行降温的设备。

本发明实施例提供了一种制冷空调，该制冷空调包括：

检测装置8，检测表征室外环境状态的参数；

两个冷却装置，每个冷却装置包括设置在管路上并形成环形回路的泵4、蒸发器2、压缩机3、冷凝器1以及节流元件6；且两个冷却装置中的蒸发器2用于给发热设备降温；

控制装置7，分别与检测装置8、两个泵4及两个压缩机3信号连接，并根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制两个泵4及两个压缩机3运行。

在上述实施例中，通过有选择地控制两个泵4和两个压缩机3的不同组合运行，充分利用室外冷源及泵4低运行能耗特点，在实现热源制冷需求的同时有效地降低了空调的运行消耗。

其中，参数为室外温度或冷凝压力。均可实现检测该参数时，能够根据该参数与设定阈值的比较结果来控制空调的运行。为了方便对本实施例提供的空调的理解，下面以室外温度作为参数来进行描述，应当理解的是，下述描述仅是列举的一具体实施例，并不用于限制本发明。

在以室外温度作为控制条件时，控制装置对泵4及压缩机3的控制情况根据控制温度的大小与设定阈值的大小的比值来决定，具体的如图3所示。

其中，在参数为室外温度时，控制装置7根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制两个泵4及两个压缩机3运行，具体为：

在接收的室外检测温度大于第一设定温度时，控制两个压缩机3运行；或者，

在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，在制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵4运行，当制冷需求大于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵4运行，另外一个冷却装置中的压缩机3运行；或者，

在接收到的室外检测温度小于第二设定温度时，控制两个泵4运行。

在上述三种控制方式可以根据实际情况选择不同的控制模式，即既可以单独设置两个泵运行的模式、两个压缩机运行的模式或者泵+压缩机的控制模式，或者任意组合上述的控制模式，即一个空调***中可以设置有两个泵运行模式和两个压缩机的运行模式、或者设置两个泵运行模式和泵+压缩机模式等等不同的控制模式，使用者可以根据实际的使用情况来进行模式的选择。

为了方便对上述具体实施例的理解，下面结合附图对其进行详细的说明。

通过检测室外的温度，即外界环境温度，并通过外界环境温度作为判定条件来调整空调的运行模式，为了实现送风温度控制，三种模式下的制冷量均须达到机组标称冷量。如图2所示，两个冷却装置分别为A和B，每个冷却装置均包含泵4和压缩机3，由于泵***的能效远高于压缩机***，故机组的控制思路是优先开启泵4，以泵***运行，在泵4不满足要求的情况下，再开启压缩机3，以压缩机***运行。当泵***的制冷量达到压缩机***的水平，泵4完全取代压缩机3，机组进入双泵4模式，两个冷却装置均开启泵4；当泵4的制冷量比压缩机3制冷量小，且小的这部分制冷量可以由另一个冷却装置的压缩机3来补偿时，则机组进入单压缩机3+单泵4模式，即一个冷却装置开启压缩机3，另一个冷却装置开启泵4，此时，泵为全功率运行；当泵4比压缩机3小的这部分制冷量，另一个冷却装置的压缩机3已经无法完全补偿，则进入双压缩机3模式，两个冷却装置均开启压缩机3。

由于随着室外气温的升高，泵***能够提供的冷量逐渐减小，而压缩机***的冷量基本不变。故为了能够精确控制送风温度，双泵4开启的条件是泵***能够提供的制冷量达到压缩机***的制冷量。即如图3中所示，图3示出了本实施例提供的空调的控制流程，其中T为检测的室外温度，M为第一设定温度，N为第二设定温度。当室外温度T<N时，空调进入双泵4模式，两套制冷装置均以泵4模式运行，N的取值区间为(-10，10)。其中的压缩机3可以采用变频压缩机或数码涡旋压缩机，其容量可调，最大制冷量比标称冷量一般要大20％～30％；泵***随着室外温度的升高，冷量在不断衰减，当泵4的制冷量衰减到压缩机3的70％～80％，即需开启1个压缩机3和1个泵4，泵***不足的冷量由压缩机***来补偿，***进入单压缩机3+单泵4模式，即一个冷却装置以压缩机模式运行，另一个冷却装置以泵模式运行。当泵4的制冷量低于压缩机3能力的70％时，为了精确控制送风温度，不能再开启泵4。即如图3中所示，当室外温度T>M时，***进入双压缩机3模式，两套冷却装置均以压缩机3模式运行，M的取值区间为(-5，20)，且M的取值需大于N的取值。优选的，单压缩机3+单泵4模式的运行温度范围为(0，10)。在上述具体的控制方式中，应当理解的是，不同模式下的具体控制模式可以根据需要进行选择，其选择如同上述在空调***中设置不同的模式一样，既可以单独使用，也可以任意进行组合来使用。

此外，为了能够更精确的控制空调，该空调还包括检测送风温度的温度检测装置；

控制装置7与温度检测装置信号连接，并在接收的室外检测温度T大于第一设定温度M，控制两个压缩机3运行，或在接收到的室外检测温度T小于第二设定温度N，控制两个泵4运行时，检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制泵4或压缩机3保持原功率输出，在检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制泵4或压缩机3增大输出功率；在检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制泵4或压缩机3降低输出功率。为了方便描述下面结合附图对其进行详细说明。

一并参考图4和图5，图4示出了采用双泵4模式运行时的流程图，图5示出了采用双压缩机3模式的流程图。

如图4所示，其中b为送风温度，R为第一设定送风温度，S为第二设定送风温度；为了保证送风温度均匀，两个泵4同步控制，具有相同的输出。当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，泵4维持原状不动作；当b>S时，通过增大泵4输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小泵4输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。

如图5所示，其中b为送风温度，R为第一设定送风温度，S为第二设定送风温度；为了保证送风温度均匀，两个压缩机3同步控制，具有相同的输出。当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，压缩机3维持原状不动作；当b>S时，通过增大压缩机3输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小压缩机3输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。

通过采用上述的具体的控制方式控制双泵及双压缩机的模式下泵及压缩机的运行状况，从而能够根据实际的情况调整泵及压缩机的运行功率，从而有效地降低泵及压缩机的功率，提高空调的功效。

对于泵及压缩机模式，控制装置7还用于在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，当制冷需求小于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵4运行，并在检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制泵4保持原功率输出，在检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制泵4增大输出功率；在检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制泵4降低输出功率；

当制冷需求大于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵4运行，另外一个冷却装置中的压缩机3运行，并在检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制压缩机3保持原功率输出，在检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制压缩机3增大输出功率；在检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制压缩机3降低输出功率。通过根据实际的检测情况来调整压缩机3的运行情况，从而有效的降低空调***的能耗。

其控制流程如图6所示，图6示出了本实施例的空调在采用单泵4+单压缩机3模式下的空调流程图。当热负荷较小，制冷需求<设定比例，该设定比例为30％～70％，较佳的为50％时，只开启1个泵4，根据送风温度来调节泵4的输出，即：当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，泵4维持原状不动作；当b>S时，通过增大泵4输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小泵4输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。当制冷需求≥50％时，开启1个泵4和1个压缩机3，该泵4和压缩机3分别为A和B两个冷却装置中的一个冷却装置的泵4，另一个的压缩机3，泵4以100％功率输出，根据送风温度来调节压缩机3的输出，将机组送风温度控制到设置范围之内，即：当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，压缩机3维持原状不动作；当b>S时，通过增大压缩机3输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小压缩机3输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。

本实施例提供的空调，在上述具体实施例中，为了提高检测送风温度的准确性，通过采用蒸发器2分别通过通道与发热设备密封连通的结构，使得蒸发器换热后的冷空气能够通过通道直接进入到设备中进行降温，同时，检测密封通道内的温度使得检测的结果更加准确。

通过上述描述可以看出本实施例提供的空调具有以下优点：

(1)通过采用控制装置根据表表征室外环境的参数作为控制空调内的泵及压缩机运行的条件，在不同的情况下控制泵或/和压缩机工作，能效果显著：首先，将泵4和压缩机3复合***应用到高回风温度场合，增加泵4的运行时间；其次，泵4和压缩机3均采用变容量调节，可根据热负荷大小，智能调节泵4或压缩机3的输出；再次，具有双泵4、单泵4+单压缩机3、双压缩机3三种运行模式，根据环境温度不同，在保证送风温度的前提下，自动进入最节能的模式；最后，直接冷却设备这种方式使得空调更为节能。

(2)通过采用不同的控制条件在不同的工作模式下更精准的控制泵及压缩机的运行，从而实现更精确的温度控制：压缩机3和泵4均采用变容量调节，双压缩机3模式、单压缩机3+单泵4模式通过调节压缩机3及泵4的输出百分比，双泵4模式通过调节制冷剂泵4输出百分比，实现机房制冷能力的调节，时刻保持空调制冷量与机房热负荷相匹配，精确控制机房温度。

(3)通过密封管道连通蒸发器与设备，解决局部过热问题：采用“先冷设备，后冷环境”的方式，通过变容量调节控制空调送风温度，按需将冷量直接精确输送分配到需要冷却的设备中，极大提高了空调冷量和机房空间使用效率，有效解决机房局部过热问题。

除上述器件外，其中的冷却装置还包括设置在泵4与蒸发器2之间的节流元件6。节流元件6可为电子膨胀阀或热力膨胀阀；此外，上述中的泵4的流量可调节，可为变频泵4或调压泵4，压缩机3的输出可调节，可为数码涡旋压缩机3或变频压缩机3。

此外，为了提高对空调控制的准确性，优选的，两个冷却装置中的蒸发器2分别通过密封通道与发热设备连通；检测的送风温度为密封通道内的送风温度。通过密封通道将空调送出的风与外界隔离，从而保证了检测装置检测的送风温度的准确性。

为了更进一步的调整本实施例提供的空调，上述中的制冷装置还包括制冷装置还包括第一旁路9和/或第二旁路10；其中，

第一旁路9的两端分别与泵4的进口和出口连通，且第一旁路9上设置有第一开关阀11；

第二旁路10的两端分别与压缩机3的吸气口和排气口连通，且第二旁路10上设置有第二开关阀12。

通过设置的第一旁路9和第二旁路10在不同运行模式下将压缩机3或泵4与***隔离，以降低***的阻力，其中的第一开关阀11及第二开关阀12可以为机械阀，通过人工控制打开或关闭；或者，第一开关阀11及第二开关阀12为单向流通阀，通过阀体自身的单向流通性能，实现不同模式时冷媒以不同流道流通；或者，第一开关阀11及第二开关阀12也可为电磁控制阀，此时，控制装置7与第一开关阀11、第二开关阀12信号连接，并在泵4运行时，控制第一开关阀11关闭，第二开关阀12打开，在压缩机3运行时，控制第一开关阀11打开，第二开关阀12关闭。

在上述实施例中，该冷却装置既可以仅有第一旁路9、仅有第二旁路10，也可以同时具有第一旁路9和第二旁路10，为了方便描述，一并参考图7、图8和图9，下面结合附图对其进行说明。

如图7所示，图7示出了仅有第一旁路9的冷却装置的结构示意图，在采用此种结构时，在压缩机3模式时，压缩机3和旁路打开，泵4关闭，从冷凝器1出来的制冷剂可直接通过第一旁路9到达节流元件6，从而减小***阻力，且对泵起到保护作用，防止高压冷媒对泵内部造成损伤；在泵4模式时，旁路关闭。

如图8所示，图8示出了仅有第二旁路10的冷却装置的结构示意图；在采用此种结构时，在压缩机3模式时，旁路关闭；在泵4模式时，旁路打开，从而减小了***内液体流动的阻力，降低了能耗，且对压缩机起到保护作用，防止压缩机液击。

如图9所示，图9示出了采用第一旁路9和第二旁路10的结构示意图；压缩机3的吸气口和排气口增加第二旁路10，在泵4进口和出口增加第一旁路9：在压缩机3模式时，压缩机3打开，泵4和第二旁路10关闭，第一旁路9打开；在泵4模式时，压缩机3和第一旁路9关闭，泵4和第二旁路10打开。

通过上述旁路的设置，减少了***内液体流动时的阻力，降低了整个***的能耗，同时对压缩机和泵起到保护作用。

如图10、图11、图12和图13所示，此外，制冷装置还包括设置在泵4与冷凝器1之间的储液罐5。具体的，在冷凝器1出口和泵4的进口之间增加一个储液罐5，少量经冷凝器1换热未完全变成液体的制冷剂可在储液罐5中进行汽液分离，液态制冷剂由于重力分布在储液罐5下方，使得储液罐5内始终保证有一定的液态制冷剂，储液罐5和泵4的进口之间的高度差为***提供了一定的汽蚀余量，减少泵4气蚀，同时不同工况运行会导致***的最佳冷媒充注量不同，可利用储液灌来保证各种运行模式时冷凝器1和蒸发器2中的冷媒量始终保持最佳。在本实施例中，上述带有第一旁路9和/或第二旁路10的冷却装置也可以设置储液器，其具体结构如图11、图12和图13所示，图11、图12和图13分别示出了带有第一旁路9的空调、带有第二旁路10的空调及带有第一旁路9和第二旁路10的空调在安装储液器后的结构。

本发明实施例还提供了一种上述的空调的控制方法，该方法包括以下步骤：

检测表征室外环境状态的参数；

根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行。

通过检测室外环境状态的参数，以及根据该参数与设定阈值的比较结构来控制两个泵及两个压缩机的运行结果，从而能够有效的降低空调的能耗。

其中的参数为室外温度或冷凝压力。

具体的，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，在制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行；或，

在接收到的室外检测温度小于第二设定温度时，控制两个泵运行；或，

在接收的室外检测温度大于第一设定温度时，控制所述两个压缩机运行。

通过上述具体的控制方式来控制空调***处于不同的工作模式中工作，从而使得空调***能够选择较低的能耗来进行工作。

此外，该方法还包括：

检测送风温度；

在双压缩机的模式下，在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。

在双泵的模式下，在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。

在泵+压缩机的模式下，当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。

在上述实施例中，其具体流程步骤如图3所示，其中T为检测的室外温度，M为第一设定温度，N为第二设定温度。当室外温度T<N时，空调进入双泵4模式，两套制冷装置均以泵4模式运行，N的取值区间为(-10，10)。其中的压缩机3可以采用变频压缩机3或数码涡旋压缩机3，其容量可调，最大制冷量比标称冷量一般要大20％～30％，故泵***不足的冷量可以由压缩机***来补偿，泵4的制冷量达到压缩机3的70％～80％，即可开启1个压缩机3和1个泵4，***进入单压缩机3+单泵4模式，即一个冷却装置以压缩机3模式运行，另一个冷却装置以泵4模式运行。当泵4的制冷量低于压缩机3能力的70％时，为了精确控制送风温度，不能再开启泵4。即如图3中所示，当室外温度T>M时，***进入双压缩机3模式，两套冷却装置均以压缩机3模式运行，M的取值区间为(-5，20)，且M的取值需大于N的取值。优选的，单压缩机3+单泵4模式的运行温度范围为(0，10)。根据不同的外界环境采用不同的工作模式来控制冷却装置运行，从而降低了冷却装置的能耗，提高了制冷效率。

优选的，该方法还包括：

在接收的室外检测温度大于第一设定温度，控制两个压缩机运行或在接收到的室外检测温度小于第二设定温度，控制两个泵运行时，检测送风温度；

在检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制泵或压缩机保持原功率输出；

在检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制泵或压缩机增大输出功率；

在检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制泵或压缩机降低输出功率。

具体的，如图4和图5所示的流程图，如图4所示，其中b为送风温度，R为第一设定送风温度，S为第二设定送风温度；为了保证送风温度均匀，两个泵4同步控制，具有相同的输出。当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，泵4维持原状不动作；当b>S时，通过增大泵4输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小泵4输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。

如图5所示，其中b为送风温度，R为第一设定送风温度，S为第二设定送风温度；为了保证送风温度均匀，为了保证送风温度均匀，两个压缩机3同步控制，具有相同的输出。当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，压缩机3维持原状不动作；当b>S时，通过增大压缩机3输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小压缩机3输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。

此外，该方法还包括：

当制冷需求小于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，并在检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制泵保持原功率输出，在检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制泵增大输出功率；在检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制泵降低输出功率；

当制冷需求大于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵4运行(该泵以100％功率输出)，另外一个冷却装置中的压缩机3运行，并在检测的送风温度大于第一设定送风温度且小于第二设定送风温度时，控制压缩机3保持原功率输出，在检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制压缩机3降低输出功率；在检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制压缩机3增大输出功率。

具体的，其流程如图6所示的流程图，当热负荷较小，制冷需求<50％时，只开启1个泵4，根据送风温度来调节泵4的输出，即：当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，泵4维持原状不动作；当b>S时，通过增大泵4输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小泵4输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。当制冷需求≥50％时，开启1个泵4和1个压缩机3，泵4以100％输出，根据送风温度来调节压缩机3的输出，将机组送风温度控制到设置范围之内，即：当实际送风温度b在机组设置范围之内时，即R≤b≤S，压缩机3维持原状不动作；当b>S时，通过增大压缩机3输出，提高制冷能力，降低送风温度；当b<R时，通过减小压缩机3输出，减小制冷量，升高送风温度，将机组送风温度控制到设置范围之内。其中的R和S的设定可以依据客户的实际需求设定。

通过上述控制方法能够精准的控制空调工作方式，通过根据检测的外界温度精准的控制泵4的运行模式，从而减少了空调的能耗，提高了空调的制冷效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (21)

1.一种空调，其特征在于，包括：

检测装置，检测表征室外环境状态的参数；

两个冷却装置，每个冷却装置包括设置在管路上并形成环形回路的泵、蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流元件；且所述两个冷却装置中的蒸发器用于给发热设备降温；

控制装置，分别与所述检测装置、两个泵及两个压缩机信号连接，并根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行。

2.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述参数为室外温度或冷凝压力。

3.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，在所述参数为室外温度时，所述控制装置根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，在制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行。

4.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，在所述参数为室外温度时，所述控制装置根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收到的室外检测温度小于第二设定温度时，控制两个泵运行。

5.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，在所述参数为室外温度时，所述控制装置根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度大于第一设定温度时，控制所述两个压缩机运行。

6.根据权利要求5所述的空调，其特征在于，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；

所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。

7.如权利要求3所述的空调，其特征在于，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

当制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。

8.如权利要求3所述的空调，其特征在于，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。

9.如权利要求4所述的空调，其特征在于，所述空调还包括检测送风温度的温度检测装置；所述控制装置与所述温度检测装置信号连接，所述控制装置还用于：

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。

10.如权利要求6～9任一项所述的空调，其特征在于，所述两个冷却装置中的蒸发器分别通过密封通道与所述发热设备连通；所述检测的送风温度为所述密封通道内的送风温度。

11.如权利要求3～5任一项所述的空调，其特征在于，所述制冷装置还包括第一旁路和/或第二旁路；其中，

所述第一旁路的两端分别与所述泵的进口和出口连通，且所述第一旁路上设置有第一开关阀；

所述第二旁路的两端分别与所述压缩机的吸气口和排气口连通，且所述第二旁路上设置有第二开关阀。

12.如权利要求11所述的空调，其特征在于，所述控制装置与所述第一开关阀信号连接，并在所述泵运行时，控制所述第一开关阀关闭，在所述压缩机运行时，控制所述第一开关阀打开；所述控制装置与所述第二开关阀信号连接，并在所述泵运行时，控制所述第二开关阀打开，在所述压缩机运行时，控制所述第二开关阀关闭。

13.如权利要求11所述的空调，其特征在于，所述制冷装置还包括设置在所述泵与所述冷凝器之间的储液罐。

14.一种权利要求1所述的空调的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测表征室外环境状态的参数；

根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行。

15.根据权利要求14所述的空调的控制方法，其特征在于，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度小于等于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，比较制冷需求与设定比例的大小，在制冷需求小于等于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行。

16.根据权利要求14所述的空调的控制方法，其特征在于，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收到的室外检测温度小于第二设定温度时，控制两个泵运行。

17.根据权利要求14所述的空调的控制方法，其特征在于，在所述参数为室外温度时，根据接收到的参数与设定阈值的比较结果，有选择地控制所述两个泵及两个压缩机运行，具体为：

在接收的室外检测温度大于第一设定温度时，控制所述两个压缩机运行。

18.根据权利要求17所述的空调的控制方法，其特征在于，还包括检测送风温度；

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。

19.如权利要求15所述的空调的控制方法，其特征在于，还包括检测送风温度；

当制冷需求小于设定比例时，控制一个冷却装置中的泵运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。

20.如权利要求15所述的空调的控制方法，其特征在于，还包括检测送风温度；

当制冷需求大于设定比例时，控制所述一个冷却装置中的泵运行，另外一个冷却装置中的压缩机运行，并在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述压缩机保持原功率输出，在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述压缩机增大输出功率；在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述压缩机降低输出功率。

21.如权利要求16所述的空调的控制方法，其特征在于，还包括检测送风温度；

在所述检测的送风温度大于等于第一设定送风温度且小于等于第二设定送风温度时，控制所述泵保持原功率输出；

在所述检测的送风温度大于第二设定送风温度时，控制所述泵增大输出功率；

在所述检测的送风温度小于第一设定送风温度时，控制所述泵降低输出功率。