CN106524556A - 空调***及其控制方法 - Google Patents

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CN106524556A CN201610939937.4A CN201610939937A CN106524556A CN 106524556 A CN106524556 A CN 106524556A CN 201610939937 A CN201610939937 A CN 201610939937A CN 106524556 A CN106524556 A CN 106524556A
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Abstract

本发明公开了一种空调***及其控制方法。空调***，包括：机房空调***，机房空调***包括首尾依次连通的机房压缩机、机房冷凝器、机房节流装置和机房蒸发器以构成机房空调***的制冷剂循环；双***换热器，双***换热器内限定出可分别容纳制冷剂且可彼此热交换的冷凝通道和蒸发通道，其中冷凝通道与机房冷凝器并联且制冷剂可选择地经过冷凝通道和机房冷凝器中的一个；房间空调***，房间空调***包括：房间压缩机；四通换向阀；室外换热器、第一节流装置和室内换热器。根据本发明实施例的空调***中的房间空调***的制热循环，可以有效利用机房空调的冷凝热，由此可以提高房间空调的效率，而且能够大大降低能源的浪费，结构简单。

Description

空调***及其控制方法
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其是涉及一种空调***和该空调***的控制方法。
背景技术
相关技术中，机房空调呈现的是全年365天，24小时不间断的运行，以保证机房中的服务器等电子设备的正常运行，这样就会有大量的热量被传递到室外散出。但是，这样的热量散出不仅会给环境带来不良影响，而且在一定程度上还是能源的浪费，因此应当进行改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种空调***，该空调***中的房间空调***的制热循环，可以有效利用机房空调的冷凝热，由此可以提高房间空调的效率，而且能够大大降低能源的浪费，结构简单。
本发明还提出了一种上述空调***的控制方法。
根据本发明第一方面实施例的空调***，包括：机房空调***，所述机房空调***包括首尾依次连通的机房压缩机、机房冷凝器、机房节流装置和机房蒸发器以构成所述机房空调***的制冷剂循环；双***换热器，所述双***换热器内限定出可分别容纳制冷剂且可彼此热交换的冷凝通道和蒸发通道，其中所述冷凝通道与所述机房冷凝器并联且制冷剂可选择地经过所述冷凝通道和所述机房冷凝器中的一个；房间空调***，所述房间空调***包括：房间压缩机；四通换向阀，所述四通换向阀具有第一至第四阀口，所述房间压缩机的排气口与所述第一阀口相连，所述房间压缩机的回气口与所述第四阀口相连；室外换热器、第一节流装置和室内换热器，所述室外换热器、所述蒸发通道、所述第一节流装置和所述室内换热器依次连通后连接在所述第二阀口和所述第三阀口之间。
根据本发明实施例的空调***，通过设置双***换热器，从而可以对机房空调***进行余热回收并利用到房间空调***的制热循环中，节能环保，而且可以在一定程度上提高房间空调***的制热效果。此外，由于双***换热器中是利用房间空调***和机房空调***的制冷剂彼此进行换热，这样的换热直接、***结构简单，解决了通过载冷剂参与热回收而造成的结构复杂和能量的无端散失。
在一些优选实施例中，所述机房空调***还包括三通阀，所述三通阀具有第五至第七阀口，所述第五阀口与所述机房压缩机的排气口相连，所述第六阀口与所述冷凝通道相连，所述第七阀口与所述机房冷凝器相连，其中所述第五阀口可选择地与所述第六阀口和第七阀口中的一个连通且与另一个截断。
在一些优选实施例中，所述机房空调***还包括：第一通断阀，所述第一通断阀串联在所述机房压缩机和所述机房冷凝器之间；第二通断阀，所述第二通断阀串联在所述机房压缩机和所述冷凝通道之间。
在一些优选实施例中，所述机房蒸发器为风冷换热器。
在一些优选实施例中，所述机房蒸发器为液液换热器，所述液液换热器内限定出可彼此热交换的制冷剂通道和载冷剂通道，所述制冷剂通道的两端分别连接在所述机房节流装置和所述机房压缩机之间，所述机房空调***还包括：散热器，所述散热器的两端分别与所述载冷剂通道的两端相连。
在一些优选实施例中，所述机房空调***还包括：液泵，所述液泵串联在所述载冷剂通道和所述散热器之间。
在一些优选实施例中，所述房间空调***还包括：第二节流装置，所述第二节流装置串联在所述蒸发通道和所述室外换热器之间以选择性地对流过所述第二节流装置的制冷剂进行节流。
在一些优选实施例中，所述第二节流装置为电子膨胀阀。
在一些优选实施例中，所述房间空调***还包括：单向阀，所述单向阀的进口连接在所述室外换热器和所述第二节流装置之间，所述单向阀的出口连接在所述第一节流装置和所述蒸发通道之间。
根据本发明第二方面实施例的空调***的控制方法，包括：
当所述房间空调***进行制冷循环时，控制所述机房空调***中的制冷剂流过所述机房冷凝器且不流过所述冷凝通道；当所述房间空调***进行制热循环时，控制所述机房空调***中的制冷剂流过所述冷凝通道且不流过所述机房冷凝器。
根据本发明实施例的空调***的控制方法，房间空调***在进行制热循环时，可以有效利用机房空调的余热实现房间的空气调节，节能环保。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的空调***的原理图。
附图标记：
空调***100；
机房空调***1；
机房压缩机11；机房压缩机排气口111；机房压缩机回气口112；
机房冷凝器12；第一冷凝端口121；第二冷凝端口122；
机房节流装置13；第一机房节流端口131；第二机房节流端口132；
机房蒸发器14；制冷剂通道141；第一蒸发端口1411；第二蒸发端口1412；载冷剂通道142；
三通阀15；第五阀口151；第六阀口152；第七阀口153；
散热器16；
液泵17；
双***换热器2；冷凝通道21；蒸发通道22
房间空调***3；
四通换向阀31；第一阀口311；第二阀口312；第三阀口313；第四阀口314；
房间压缩机32；房间压缩机排气口321；房间压缩机回气口322；
室外换热器33；第一室外端口331；第二室外端口332；
第一节流装置34；第一节流端口341；第二节流端口342；
室内换热器35；第一室内端口351；第二室内端口352；
第二节流装置36；
单向阀37；进口371；出口372。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1描述根据本发明实施例的空调***100。如图1所示，根据本发明实施例的空调***100包括：机房空调***1、双***换热器2、房间空调***3。需要解释的是，“双***换热器2”是指应用在机房空调***1和房间空调***3之间，用于这两个***之间的制冷剂的换热器，该双***换热器2的连接结构将在下面的内容中进行描述。
如图1所示，机房空调***1包括首尾依次连通的机房压缩机11、机房冷凝器12、机房节流装置13和机房蒸发器14以构成机房空调***1的制冷剂循环。
也就是说，机房压缩机11具有用于排气的机房压缩机排气口111和用于回气的机房压缩机回气口112，机房冷凝器12具有供制冷剂出入的第一冷凝端口121和第二冷凝端口122，机房节流装置13具有第一机房节流端口131和第二机房节流端口132，机房蒸发器14具有供制冷剂出入的第一蒸发端口1411和第二蒸发端口1412。其中，如图1所示，机房压缩机排气口111与机房冷凝器12的第一冷凝端口121相连，机房冷凝器12的第二端口与机房节流装置13的第一机房节流端口131相连，机房节流装置13的第二机房节流端口132与机房蒸发器14的第一蒸发端口1411相连，机房蒸发器14的第二蒸发端口1412与机房压缩机回气口112相连。
在机房空调***1进行制冷模式时，制冷剂由机房压缩机排气口111排出后经由机房冷凝器12的第一冷凝端口121进入到机房冷凝器12进行冷凝，冷凝后的制冷剂从机房冷凝器12的第二端口排出后经机房节流装置13的第一机房节流端口131进入到机房节流装置13内进行节流降压，节流后的制冷剂从机房节流装置13的第二机房节流端口132流出后，经由机房蒸发器14的第一蒸发端口1411流入到机房蒸发其内进行蒸发，从而对机房空间内进行制冷，从机房蒸发器14的第二蒸发端口1412流出的制冷剂再从机房压缩机回气口112回到机房压缩机11内进行压缩，如此循环。
如图1所示，双***换热器2内限定出可分别容纳制冷剂且可彼此热交换的冷凝通道21和蒸发通道22，也就是说，双***换热器2内限定出彼此独立且可互相换热的冷凝通道21和蒸发通道22，冷凝通道21和蒸发通道22内均可用于容纳制冷剂，即流动在冷凝通道21内的制冷剂可以与流动在蒸发通道22内的制冷剂进行换热。
其中冷凝通道21与机房冷凝器12并联且制冷剂可选择地经过冷凝通道21和机房冷凝器12中的一个，也就是说，在机房空调***1中的制冷剂可以流向冷凝通道21内与蒸发通道22内的制冷剂进行换热，机房空调***1中的制冷剂还可以流向机房冷凝器12中参与上述的制冷循环。
如图1所示，房间空调***3包括：房间压缩机32、四通换向阀31、室外换热器33、第一节流装置34和室内换热器35。四通换向阀31具有第一阀口311、第二阀口312、第三阀口313和第四阀口314，房间压缩机排气口321与第一阀口311相连，房间压缩机回气口322与第四阀口314相连，室外换热器33、蒸发通道22、第一节流装置34和室内换热器35依次连通后连接在第二阀口312和第三阀口313之间。
也就是说，房间压缩机32具有用于排气的房间压缩机排气口321和用于回气的房间压缩机回气口322，室外换热器33具有供制冷剂出入的第一室外端口331和第二室外端口332，第一节流装置34具有第一节流端口341和第二节流端口342，室内换热器35具有第一室内端口351和第二室内端口352。
四通换向阀31的第一阀口311与房间压缩机排气口321相连，四通换向阀31的第四阀口314与房间压缩机回气口322相连，第一室外端口331与第二阀口312相连，第二室外端口332与蒸发通道22的第一开口相连，第一节流端口341与蒸发通道22的第二开口相连，第一室内端口351与第三阀口313相连，第二室内端口352与第二节流端口342相连。其中第一阀口311可选择的与第二阀口312和第三阀口313中的一个连通，第四阀口314与第二阀口312和第三阀口313中的另一个连通。
其中，房间空调***3具有制冷模式和制热模式：
房间空调***3进行制冷模式时，需要说明的是，当房间空调***3进行制冷模式时，可以控制机房空调***1中的制冷剂流过机房冷凝器12而不流过冷凝通道21，由此避免机房空调***1中的制冷剂对房间空调***3的制冷循环产生影响。其中房间空调***3的制冷剂的流向如下：制冷剂由房间压缩机排气口321排出，经由第一阀口311和第二阀口312，流向室外换热器33进行冷凝，冷凝后的制冷剂进入到双***换热器2的蒸发通道22内且流过双***换热器2，然后制冷剂经第一节流装置34进行节流，节流后的制冷剂进入到室内换热器35内进行蒸发从而对房间进行制冷，最后制冷剂经第三阀口313和第四阀口314回到房间压缩机回气口322，如此循环。
房间空调***3进行制热模式时，其中需要说明的是，当房间空调***3进行制热模式时，此时可以控制机房空调***1中的制冷剂流过冷凝通道21而不流过机房冷凝器12，由此进入到冷凝通道21内的制冷剂可以为房间空调的制热循环提供蒸发热量，由此房间空调***3的制热循环在一定程度上，可以充分利用机房的余热实现房间的空气调节，节能环保，而且制热效果得到了大大地提高。
具体而言，房间空调***3的制冷剂的流向如下：制冷剂由房间压缩机排气口321排出，经由第一阀口311和第三阀口313，流向室内换热器35进行冷凝，从而对房间内进行制热，冷凝后的制冷剂经第一节流装置34进行节流，节流后的制冷剂流到双***换热器2的蒸发通道22内与冷凝通道21内的制冷剂进行换热，从而房间空调***3的制冷剂蒸发吸热，效果得到了提高，进一步地，制冷剂再流向室外换热器33内可以再次进行蒸发(或者当流入到室外换热器33内的制冷剂热量足够时，不再与室外环境进行换热)，最后制冷剂经第二阀口312和第四阀口314回到房间压缩机回气口322，如此循环。
综上所述，根据本发明实施例的空调***100，通过设置双***换热器2，从而可以对机房空调***1进行余热回收并利用到房间空调***3的制热循环中，节能环保，而且可以在一定程度上提高房间空调***3的制热效果。此外，由于双***换热器2中是利用房间空调***3和机房空调***1的制冷剂彼此进行换热，这样的换热直接、***结构简单，解决了通过载冷剂参与热回收而造成的结构复杂和能量的无端散失。
下面参考图1进一步描述根据本发明实施例的空调***100。
需要说明的是，机房压缩机11、机房冷凝器12、机房节流装置13和机房蒸发器14的设置位置可以根据实际需求进行安装，例如机房压缩机11、机房冷凝器12、机房节流装置13可以设置在室外环境中。
可选地，如图1所示，机房蒸发器14可以是液液换热器，液液换热器内限定出可彼此热交换的制冷剂通道141和载冷剂通道142，制冷剂通道141的两端分别连接在机房节流装置13和机房压缩机11之间，也就是说，制冷剂通道141的两端分别为上述的第一蒸发端口1411和第二蒸发端口1412，第一蒸发端口1411与机房节流装置13的第二机房节流端口132相连，第二蒸发端口1412与机房压缩机回气口112相连。进一步地，机房空调***1还包括散热器16，散热器16的两端分别与载冷剂通道142的两端相连，如图1所示，制冷剂通道141内用于容纳制冷剂，载冷剂通道142内用于容纳载冷剂，载冷剂通道142与制冷剂通道141进行换热，从而再通过散热器16将冷量散发到机房内从而对机房内的电子设备进行制冷。其中，散热器16可以为风冷式换热器并且设在机房内部，机房蒸发器14可以根据需要既可以设在机房内部，也可以设在室外环境中。
如图1所示，可选地，机房空调***1还可以包括液泵17，液泵17串联在载冷剂通道142和散热器16之间。通过设置液泵17，从而对载冷剂的流动起到驱动作用，提高换热效率和效果。
可选地，机房空调当通过载冷剂进行散热时，载冷剂可以是水，也可以是防冻液，如乙二醇水溶液。
可选地，机房蒸发器14可以是壳管式蒸发器、套管式蒸发器、板式换热器。
此外，在本发明的另一个示例中，机房蒸发器14还可以是风冷换热器，且可以直接设置在机房内部对机房的内部空间以及机房内的电子设备进行制冷，由此可以使机房空调***1结构更加简单。
由于上述所述的，冷凝通道21与机房冷凝器12并联且制冷剂可选择地经过冷凝通道21和机房冷凝器12中的一个，在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，机房空调***1还包括三通阀15，三通阀15具有第五阀口151、第六阀口152和第七阀口153，第五阀口151与机房压缩机11的排气口相连，第六阀口152与冷凝通道21相连，第七阀口153与机房冷凝器12相连，其中第五阀口151可选择地与第六阀口152和第七阀口153中的一个连通且与另一个截断。通过设置三通阀15，从而可以完成制冷剂在冷凝通道21和机房冷凝器12中的可选择性的流动，结构简单。
此外，在本发明的另一个可选实施例中，机房空调***1还包括第一通断阀和第二通断阀，第一通断阀串联在机房压缩机11和机房冷凝器12之间，第二通断阀串联在机房压缩机11和冷凝通道21之间。其中第一通断阀可以导通或截断其所在的管道，第二通断阀可以导通或截断其所在的管道。具体地，当需要制冷剂流向机房冷凝器12时，可以控制第一通断阀导通且第二通断阀截断，反之当需要制冷剂流向冷凝通道21时，可以控制第二通断阀导通且第一通断阀截断。
如图1所示，房间空调***3还包括第二节流装置36，第二节流装置36串联在蒸发通道22和室外换热器33之间以选择性地对流过第二节流装置36的制冷剂进行节流。其中，第二节流装置36可选择地对流过其的制冷剂进行节流，或者也可以使第二节流装置36全部打开，不对流过的制冷剂进行节流。可选地，第二节流装置36为电子膨胀阀。
当房间空调器进行制热模式时，在蒸发通道22内进行换热的制冷剂，当其所得到的热量足够满足整个制热循环效果时，可以控制第二节流装置36全开，不对流过的制冷剂进行节流。而当在蒸发通道22内进行换热的制冷剂，其所得到的热量不足以满足整个制热循环效果时，可以控制第二节流装置36对流过的制冷剂进行节流，由此可以使制冷剂在流过室外换热器33时再次从室外环境中得到热量，满足制热循环的要求。
如图1所示，房间空调***3还包括单向阀37，单向阀37的进口371连接在室外换热器33和第二节流装置36之间，单向阀37的出口372连接在第一节流装置34和蒸发通道22之间。也就是说，单向阀37由室外换热器33的第二室外端口332向第一节流装置34的第一节流端口341的方向上单向导通。由此在房间空调***3进行制冷时，制冷剂从室外换热器33流出后可以通过单向阀37直接流向第一节流装置34，而不经过第二节流装置36和双***换热器2，从而可以减少制冷剂的压降，提高制冷剂流速，提高制冷效果。反之，当房间空调***3进行制热时，制冷剂从第一节流装置34流出后，由于单向阀37所在管路反向截止，制冷剂可以依次经过双***换热器2和第二节流装置36，由此可以进行正常的制热循环。
下面描述根据本发明第二方面实施例的空调***100的控制方法。
当房间空调***3进行制冷循环时，控制机房空调***1中的制冷剂流过机房冷凝器12且不流过冷凝通道21。房间空调***3的制冷剂在流向双***换热器2时，不会与机房空调***1中的制冷剂产生换热，从而不会影响房间空调***3的制冷循环。
当房间空调***3进行制热循环时，控制机房空调***1中的制冷剂流过冷凝通道21且不流过机房冷凝器12。房间空调***3的制冷剂在流向双***换热器2时，可以与机房空调***1中的制冷剂产生换热，从而可以有效利用机房空调***1的余热，节能环保，而且房间空调***3的制热循环效果好。
因此，根据本发明实施例的空调***100的控制方法，房间空调***3在进行制热循环时，可以有效利用机房空调的余热实现房间的空气调节，节能环保。
当然，当房间空调***3不工作时，可以控制机房空调***1中的制冷剂流过机房冷凝器12且不流过冷凝通道21，从而使机房空调***1能够正常进行制冷循环。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调***，其特征在于，包括：
机房空调***，所述机房空调***包括首尾依次连通的机房压缩机、机房冷凝器、机房节流装置和机房蒸发器以构成所述机房空调***的制冷剂循环；
双***换热器，所述双***换热器内限定出可分别容纳制冷剂且可彼此热交换的冷凝通道和蒸发通道，其中所述冷凝通道与所述机房冷凝器并联且制冷剂可选择地经过所述冷凝通道和所述机房冷凝器中的一个；
房间空调***，所述房间空调***包括：
房间压缩机；
四通换向阀，所述四通换向阀具有第一至第四阀口，所述房间压缩机的排气口与所述第一阀口相连，所述房间压缩机的回气口与所述第四阀口相连；
室外换热器、第一节流装置和室内换热器，所述室外换热器、所述蒸发通道、所述第一节流装置和所述室内换热器依次连通后连接在所述第二阀口和所述第三阀口之间。
2.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述机房空调***还包括三通阀，所述三通阀具有第五至第七阀口，所述第五阀口与所述机房压缩机的排气口相连，所述第六阀口与所述冷凝通道相连，所述第七阀口与所述机房冷凝器相连，其中所述第五阀口可选择地与所述第六阀口和第七阀口中的一个连通且与另一个截断。
3.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述机房空调***还包括：
第一通断阀，所述第一通断阀串联在所述机房压缩机和所述机房冷凝器之间；
第二通断阀，所述第二通断阀串联在所述机房压缩机和所述冷凝通道之间。
4.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述机房蒸发器为风冷换热器。
5.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述机房蒸发器为液液换热器，所述液液换热器内限定出可彼此热交换的制冷剂通道和载冷剂通道，所述制冷剂通道的两端分别连接在所述机房节流装置和所述机房压缩机之间，所述机房空调***还包括：
散热器，所述散热器的两端分别与所述载冷剂通道的两端相连。
6.根据权利要求5所述的空调***，其特征在于，所述机房空调***还包括：液泵，所述液泵串联在所述载冷剂通道和所述散热器之间。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的空调***，其特征在于，所述房间空调***还包括：第二节流装置，所述第二节流装置串联在所述蒸发通道和所述室外换热器之间以选择性地对流过所述第二节流装置的制冷剂进行节流。
8.根据权利要求7所述的空调***，其特征在于，所述第二节流装置为电子膨胀阀。
9.根据权利要求7所述的空调***，其特征在于，所述房间空调***还包括：
单向阀，所述单向阀的进口连接在所述室外换热器和所述第二节流装置之间，所述单向阀的出口连接在所述第一节流装置和所述蒸发通道之间。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的空调***的控制方法，其特征在于，包括：
当所述房间空调***进行制冷循环时，控制所述机房空调***中的制冷剂流过所述机房冷凝器且不流过所述冷凝通道；
当所述房间空调***进行制热循环时，控制所述机房空调***中的制冷剂流过所述冷凝通道且不流过所述机房冷凝器。
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