一種空調系統及其控制方法與流程

本發明涉及機房制冷系統，尤其涉及一種空調系統及其控制方法。

背景技術：

1、隨著制冷技術的發展，系統簡單、傳熱路徑短、耗水量小的制冷劑系統重新成為了數據中心空調系統的首選技術。帶有制冷劑泵的空調系統雖然是降低機房能耗的有效解決方案，但現有系統仍有其自身的局限性。

2、現有系統在室外溫度為5℃～25℃的溫度區間內的過渡季節時，同時運行壓縮機及制冷劑泵制冷，即混合模式。此時，空調系統能耗過高，制冷效率低，嚴重影響機房全年維度下的整體能效和電能利用效率。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種空調系統及其控制方法，用于提高過渡季節時空調系統的制冷效率，降低空調系統的增壓功耗，提高機房全年維度下的整體能效和電能利用效率。

2、為了實現上述目的，本發明提供一種空調系統，包括：

3、一種空調系統，其特征在于，包括：氣體增壓器、冷凝器和蒸發器，所述氣體增壓器的出口通過所述冷凝器與所述蒸發器的入口連接，所述蒸發器的出口與所述氣體增壓器的入口連接。

4、與現有技術相比，本發明提供的空調系統中包括氣體增壓器、冷凝器和蒸發器，其中氣體增壓器的出口通過冷凝器與所述蒸發器的入口連接，蒸發器的出口與氣體增壓器的入口連接，冷卻劑在氣體增壓器的作用下提高冷凝壓力，并從氣體增壓器的出口通入冷凝器進行熱量交換，隨后冷卻劑通入蒸發器的入口以將吸收空氣中的熱量。在此過程中，使得冷凝器中的冷凝壓力高于蒸發器中的蒸發壓力、冷凝溫度高于蒸發溫度，減少了現有技術方案中由于使用壓縮機導致冷凝溫度低于蒸發溫度的發生幾率，提高了空調系統的制冷效率，經過檢測發現，通過使用該空調系統，使得冷凝器中的冷凝壓力高于蒸發器中的蒸發壓力，從而將利用室外自然冷源對應溫度提升至少5℃以上，降低了利用室外自然冷源對應溫度過低的幾率，全年利用室外自然冷源的時長提升10％以上。

5、另外，現有技術的混合模式中至少使用了壓縮機，而氣體增壓器具有低工作壓差特點，因此將氣體增壓器替代壓縮機后，可大幅度降低空調系統增壓功耗，提高機房全年維度下的整體能效和電能利用效率。在此基礎上，在過渡季節時，空調系統能夠使用至少由氣體增壓器、冷凝器和蒸發器構成的回路進行制冷，無需按極端高溫選型，解決了空調容量過大、數量過多、成本過高、數據中心交付初期空調負載率過低、電能利用效率過高問題。

6、本發明還提供一種空調系統控制方法，應用上述的空調系統，該方法包括：

7、基于所述室內空間在目標位置的實際溫度和預設溫度，確定所述制冷空間的超額制冷需求指標；

8、基于所述制冷空間的超額制冷需求指標和所述制冷空間的內外實際溫度差異，確定所述空調系統的目標運行模式；

9、控制所述空調系統在所述目標運行模式對所述制冷空間進行制冷。

10、與現有技術相比，本發明提供的一種空調系統控制方法的有益效果與上述的空調系統的有益效果相同，此處不做贅述。

技術特征：

1.一種空調系統，其特征在于，包括：氣體增壓器、冷凝器和蒸發器，所述氣體增壓器的出口通過所述冷凝器與所述蒸發器的入口連接，所述蒸發器的出口與所述氣體增壓器的入口連接。

2.根據權利要求1所述的空調系統，其特征在于，所述空調系統還包括與所述氣體增壓器并聯的壓縮機，所述壓縮機的出口通過所述冷凝器與所述蒸發器的入口連接，所述蒸發器的出口還與所述壓縮機的入口連接。

3.根據權利要求2所述的空調系統，其特征在于，當所述壓縮機處在工作狀態，所述氣體增壓器處在非工作狀態，所述空調系統處在壓縮機驅動模式；

4.根據權利要求2所述的空調系統，其特征在于，所述空調系統還包括制冷劑泵和第一旁通閥門；

5.根據權利要求4所述的空調系統，其特征在于，當所述空調系統處在氣體增壓器驅動模式，所述壓縮機處在非工作狀態，所述氣體增壓器處在工作狀態，所述第一旁通閥門關斷。

6.根據權利要求4所述的空調系統，其特征在于，當所述空調系統處在混合驅動模式，所述壓縮機處在非工作狀態，所述氣體增壓器和所述制冷劑泵處在工作狀態，所述第一旁通閥門關斷。

7.根據權利要求4所述的空調系統，其特征在于，當所述空調系統處在壓縮機驅動模式，所述第一旁通閥門關斷。

8.根據權利要求7所述的空調系統，其特征在于，所述空調系統還包括第二旁通閥門，所述蒸發器的出口通過所述第二旁通閥門與所述冷凝器的入口連接，所述第二旁通閥門分別與所述壓縮機和所述氣體增壓器并聯，所述第二旁通閥門在所述空調系統處在超頻驅動模式時導通。

9.根據權利要求2～8任一項所述的空調系統，其特征在于，所述空調系統還包括第一閥門和第二閥門，所述壓縮機的入口通過所述第一閥門與所述蒸發器的出口連接；所述氣體增壓器的入口通過所述第二閥門與所述蒸發器的出口連接；

10.一種空調系統控制方法，其特征在于，用于對權利要求1～9任一項所述的空調系統進行控制，其中，所述空調系統還包括壓縮機和制冷劑泵，所述方法包括：

11.根據權利要求10所述的空調系統控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

12.根據權利要求10所述的空調系統控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

13.根據權利要求10所述的空調系統控制方法，其特征在于，當所述空調系統包括：制冷劑泵，所述目標運行模式包括：

技術總結
本發明公開一種空調系統及其控制方法，涉及機房制冷系統技術領域，以解決過渡季節時空調系統的能耗過高，制冷效率低，嚴重影響機房全年維度下的整體能效和電能利用效率的問題。該空調系統包括氣體增壓器、冷凝器和蒸發器，氣體增壓器的出口通過冷凝器與蒸發器的入口連接，蒸發器的出口與所述氣體增壓器的入口連接。本發明公開的空調系統及其控制方法用于對空間進行制冷。

技術研發人員：劉洪,韓海曉,李海濱,王學軍,張學斌,余興松,于賀,程磊,谷宇,王琪,楊錕,田澤琦
受保護的技術使用者：中國移動通信集團設計院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21