一種節能空調系統的製作方法

2023-09-13 22:09:30 2

一種節能空調系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種節能空調系統，包括用於引入室內迴風、室外新風或將迴風與新風混合的混合箱中設置多種風閥以及用於控制不同風閥開啟與關閉的執行器，所述執行器連接控制器，所述控制器能夠根據機房室內外溫度和溼度值，並以溫度控制為優先原則，啟動所述節能空調系統的不同調控單元對來自混合箱的迴風、新風或混風的溫溼度進行調整，以保持室內溫度和溼度在一定範圍內。本實用新型所述節能空調系統，根據四季不同的氣候條件，直接或者間接利用室外新風以保持室內溫度和溼度在一定範圍內，可以減少壓縮機運行時間，降低了整個機房的能耗，因此具有明顯的節能效果。
【專利說明】一種節能空調系統

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種節能空調系統，屬於空調系統【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 對於大型數據機房、通訊機房和工業與控制機房以及網際網路數據中心（IDC)等需 要全年全天侯供冷的設備，大多採用蒸汽壓縮式製冷循環的空調系統，由於空調系統中壓 縮機的耗電量佔據空調總耗電量的絕大部分，因此如何減少壓縮機的工作時間成為降低機 房能耗的主要方向。在提高空調系統製冷效率的前提下，如果利用四季不同氣候條件，間接 或者直接利用室外冷源來降低室內設備的溫溼度，減小壓縮機運行時間，從而可以降低整 個機房的能耗。
[0003] 目前利用室外新風的方法有以下幾種：（1)間接利用室外冷源：在室、內外之間增 加一個熱交換器，內外空氣不直接接觸，通過換熱器間接接觸來達到換熱的目的，這種方 法可以避免室外不清潔空氣進入機房，保證機房的潔淨度，但是在過渡季節，由於換熱溫差 的存在，冷卻效率差，節能效果不明顯。（2)乙二醇自然冷卻：在室內機增加一個製冷盤管， 通過水泵將室外被冷卻的乙二醇水溶液泵入到經濟盤管中，與室內迴風進行熱交換，達到 製冷的目的，該方法的不足之處有：a.局限於水冷機組；b.乙二醇溶液具有腐蝕性，對管 路潔淨度要求很高；c.管道阻力大，風機功耗增加，同時需要配備水泵，導致整機的功率上 升，進一步增加能耗；（3)氟泵自然冷源系統：氟泵單系統在兩種運行模式下相互切換過程 中，壓縮機會引起帶液啟動，氟泵出現氣蝕，故障率高，而雙系統運行，需要增加兩器成本， 且過渡季節氟不易冷凝，製冷效果不明顯；(4)直接利用新風：將室外新風經過簡單的過濾 處理後直接引入到室內，對發熱的機房設備進行降溫。該方法無法對溼度進行控制，而且室 外環境較髒，空氣含塵量較大時無法直接應用；另外室外溫度低時直接引入新風會導致凝 露問題。
[0004] 為了克服新風自然冷卻的空調系統對室外空氣環境要求較高的缺陷，中國專利文 獻（CN202547054U)公開了一種新風自然冷卻空調系統，包括：將室內中的空氣流通到風循 環空間的室內側排風風閥、將該風循環空間中的空氣排到室外的室外側排風風閥，將該風 循環空間中的空氣流通到混風空間的混風閥，將室外的新風流通到該混風空間的新風閥以 及將該室內中的空氣流通到機房空調的機房空調迴風閥，對混風空間中流通過來的空氣進 行過濾的水過濾空間，對從該水過濾空間流通過來的空氣進行過濾的袋式過濾空間，其中 該機房空調的進風口與該袋式過濾空間聯通。
[0005] 上述專利對室外空氣進行了清潔和過濾且可以調節室內空氣溼度，但是仍舊存在 以下問題：（1)上述空調系統無法滿足全年不同季節的製冷運行需求。（2)上述空調系統設 置有水過濾空間，雖然可以調節空氣的溼度，但是該系統工作時，水會被吹入到機房空調中 從而影響設備的正常運行，因此存在潛在安全風險。
[0006] 綜上所述，如何通過節能的方式充分利用室外新風、室內迴風滿足全年不同季節 的製冷運行需求以保證室內溫度與溼度在一定範圍內是現有技術中還沒有解決的技術難 題。 實用新型內容
[0007] 為解決上述技術問題，本實用新型提供一種節能空調系統，包括用於引入室內回 風、室外新風或將迴風與新風混合的混合箱，以及為來自混合箱的迴風、新風或混風提供室 內運行動力的動力器，所述混合箱中設置多種風閥以及用於控制不同風閥開啟與關閉的執 行器，所述執行器連接控制器，所述控制器能夠根據機房室外溫度和溼度值控制不同的執 行器來開啟或關閉不同的風閥，使得混合箱能夠在迴風、新風或混風的導出模式間自動切 換；還包括位於所述混合箱出口處的節能空調系統，所述節能空調系統連接所述控制器，所 述控制器能夠根據機房室內外溫度或溼度值，啟動所述節能空調系統的不同調控單元，以 保持機房室內溫度和溼度在一定範圍內。
[0008] 進一步，所述調控單元包括溼膜加溼調控單元、壓縮機製冷調控單元、加溼器加溼 調控單元以及加熱器加熱調控單元。
[0009] 進一步，還包括室內溫、溼度探測器、能夠接收所述室內溫、溼度探測器發送的室 內溫、溼度數值信號的室內溫、溼度比較器，所述室內溫、溼度比較器與所述控制器連接，所 述室內溫、溼度比較器中設定有室內溫、溼度的預定範圍值；所述室內溫、溼度比較器在接 收到來自於所述溫、溼度探測器發送的室內溫、溼度數值信號後，將所述數值信號與所述預 定範圍值進行比較後計算出差值，並向所述控制器發送差值信號，所述控制器在接收到所 述差值信號後判斷開啟所述節能空調系統的不同調控單元，其中，所述溼膜加溼調控單元 與所述壓縮機製冷調控單元不同時開啟。
[0010] 進一步，還包括室外溫度探測器，以及與所述室外溫度探測器連接的室外溫度比 較器，所述室外溫度比較器與所述控制器連接，所述室外溫度比較器中設定有溫度預定值， 所述室外溫度探測器將測得的室外溫度數值信號發送給室外溫度比較器，所述室外溫度比 較器將室外溫度數值與所述溫度預定值進行比較，並將比較結果發送給所述控制器，所述 控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥以及不同的調控單元。
[0011] 進一步，所述室外溫度比較器中設定有三個溫度預定值：18°c、25°c以及35°C，在 所述室外溫度比較器將>35°C的比較結果發送給所述控制器時，所述控制器控制迴風風閥、 製冷運行風閥以及壓縮機製冷調控單元開啟，控制排風單元關閉，室內迴風通過所述迴風 風閥進入所述混合箱，並通過製冷運行風閥進入所述節能空調系統的壓縮機製冷調控單 元，最後被所述動力器送往室內發熱設備後，又通過所述迴風風閥進入所述混合箱，形成回 風運行模式。
[0012] 進一步，在所述迴風運行模式中，所述控制器在接收到所述室內外溫、溼度比較器 發送的所述差值信號後判斷是否開啟所述加熱器調控單元、所述加溼器調控單元以及所述 壓縮機製冷調控單元。
[0013] 進一步，所述室外溫度比較器中設定有三個溫度預定值：18°C、25°C以及35°C，在 所述室外溫度比較器將>18°C且< 25°C的比較結果發送給所述控制器時，所述控制器控制 迴風風閥、製冷運行風閥、混風風閥以及壓縮機製冷調控單元關閉，新風風閥開啟，室外新 風通過新風風閥進入所述節能空調系統中，被所述動力器送往室內發熱設備，最後通過排 風單元排到室外，形成新風運行模式。
[0014] 進一步，所述室外溫度比較器中設定有三個溫度預定值：18°C、25°C以及35°C，在 所述室外溫度比較器將25°C且< 35°C的比較結果發送給所述控制器時，所述 控制器控制新風過濾單元、迴風風閥開啟，混風風閥以及新風風閥關閉，室外新風經過新風 過濾單元進入混合箱與通過迴風風閥進入所述混合箱的迴風混合形成混風，所述混風被所 述動力器送往室內發熱設備，最後部分通過排風單元排到室外，部分重新通過迴風風閥進 入混合箱，形成混風運行模式。
[0015] 進一步，在所述混風運行模式中，所述控制器在接收到所述室內外溫、溼度比較器 發送的所述差值信號後判斷是否同時開啟所述加溼器調控單元、加熱器調控單元或壓縮機 製冷調控單兀。
[0016] 進一步，還包括室外溼度探測器，以及與所述室外溼度探測器連接的室外溼度比 較器，所述室外溼度比較器與所述控制器連接，所述室外溼度比較器中設定有溼度預定值， 所述室外溼度探測器將測得的室外溼度數值信號發送給室外溼度比較器，所述室外溼度比 較器將室外溼度數值與所述溼度預定值進行比較，並將比較結果發送給所述控制器，所述 控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥。
[0017] 進一步，所述室外溼度比較器中設定有兩個溼度預定值：70 %、40 %，在所述室外 溼度比較器將>70 %的比較結果發送給所述控制器時，所述控制器控制迴風風閥、製冷運行 風閥以及壓縮機製冷調控單元開啟，控制排風單元關閉，室內迴風通過所述迴風風閥進入 所述混合箱，並通過製冷運行風閥進入所述節能空調系統的壓縮機製冷調控單元，在被所 述壓縮機製冷調控單元製冷後，被所述動力器送往室內發熱設備，最後通過所述迴風風閥 進入所述混合箱，形成迴風運行模式。
[0018] 進一步，所述室外溫度比較器中設定有兩個溼度預定值：70 %、40 %，在所述室外 溼度比較器將>40%且< 70%的比較結果發送給所述控制器時，所述控制器控制迴風風 閥、製冷運行風閥、混風風閥以及製冷調控單元關閉，新風過濾單元以及新風風閥開啟，室 外新風通過新風過濾單元進入混合箱，並通過新風風閥進入所述節能空調系統中，被所述 動力器送往室內發熱設備，最後通過排風單元排到室外，形成新風運行模式。
[0019] 進一步，所述室外溫度比較器中設定有兩個溼度預定值：70 %、40 %，在所述室外 溼度比較器將<40%的比較結果發送給所述控制器時，所述控制器控制迴風風閥、新風風 閥、製冷運行風閥以及製冷調控單元關閉，新風過濾單元、混風風閥以及溼膜加溼調控單元 開啟，室外新風通過新風個過濾單元進入混合箱，並通過混風風閥進入所述節能空調系統 中，經過所述溼膜加溼調控單元的溫溼度調整後，被所述動力器送往室內發熱設備，最後通 過排風單元排到室外，形成新風運行模式。
[0020] 進一步，所述新風運行模式、迴風運行模式和混風運行模式均以溫度優先為原則， 即當製冷需求大於130%時，強制進入到迴風運行模式，壓縮機製冷調控單元開啟。
[0021] 進一步，所述溼膜加溼調控單元包括溼膜以及用於向所述溼膜上噴水的噴水組 件，所述噴水組件包括水箱，與所述水箱連接的水泵以及與水泵連接的噴頭。
[0022] 進一步，所述壓縮機製冷調控單元包括位於水箱頂面的製冷壓縮機以及位於水箱 頂面且向所述調控系統內部延伸的製冷盤管。
[0023] 進一步，迴風風閥、新風風閥、製冷運行風閥以及混風風閥為0?100%無級調節 風閥。
[0024] 進一步，新風過濾單元中設置有防雨百葉、用於過濾新風中雜質的過濾裝置、用於 防火的防火閥以及用於驅動新風進入混合箱的電動風閥。
[0025] 進一步，所述過濾裝置設有過濾網，所述過濾網上設置有壓力傳感器，所述過濾網 與所述控制器連接，在所述壓力傳感器檢測到所述過濾網因積塵兩端壓差加大到一定值 時，所述壓力傳感器向所述控制器發送信號，所述控制器控制所述過濾網自動捲起。
[0026] 進一步，排風單元與所述控制器連接，所述排風單元中設置有防蟲網、排風風機、 防火閥、排風電動風閥以及百葉窗，排風風機為〇?100%無級調節風閥。
[0027] 本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
[0028] 1.本實用新型提供的一種節能空調系統，包括用於引入室內迴風、室外新風或將 迴風與新風混合的混合箱，混合箱中設置多種風閥以及用於控制不同風閥開啟與關閉的執 行器，所述執行器連接控制器，所述控制器能夠根據機房室外溫度或溼度值控制不同的執 行器來開啟或關閉不同的風閥，使得混合箱能夠在迴風、新風以及混風的導出模式間自動 切換，根據室外溫度或者溼度的不同進行不同的模式切換，最大程度上減少了不同模式下 節能空調系統的內部風阻，降低系統運行的能耗，達到節能的效果；並且，在不同的運行模 式下，控制器能夠根據室內溫、溼度的實際值與室內溫、溼度的預定值的差值開啟節能空調 系統的不同調控單元，使得不同的運行模式與調控單元有機的匹配在一起，可以根據室內 的實際製冷需求以及溼度需求，選擇能耗低的溫度調控單元，並匹配相應的溼度調整方式， 可以減少壓縮機運行時間，降低了整個系統的能耗，因此具有明顯的節能效果，並使得室內 溫度和溼度始終能夠維持在預定範圍內。綜上所述，本實用新型的節能空調系統，通過控制 器統一對風的運行模式和溫溼度調控單元進行切換與選擇，可以充分的利用四季不同的氣 候條件，通過節能的方式實現室內溫度與溼度的調控，並能避免直接引入室外低溫冷風時 出現的凝露現象以及引入低溼的空氣時機房設備可能出現的靜電危害等問題，節能效果顯 著。
[0029] 2.本實用新型提供的一種節能空調系統，所述調控單元包括溼膜加溼調控單元、 壓縮機製冷調控單元、加溼器加溼調控單元以及加熱器加熱調控單元。上述調控單元中壓 縮機製冷調控單元製冷效果好，但是能耗較大；溼膜加溼調控單元通過引入室外新風不但 能夠降溫還可以加溼，能耗低達到最佳的節能效果，且能滿足全年不同季節的製冷運行需 求。
[0030] 3.本實用新型提供的一種節能空調系統，還包括室內溫、溼度探測器、能夠接收 所述室內溫、溼度探測器發送的室內溫、溼度數值信號的室內溫、溼度比較器，所述室內溫、 溼度比較器與所述控制器連接，所述室內溫、溼度比較器中設定有室內溫、溼度的預定範圍 值；所述室內溫、溼度比較器在接收到來自於所述溫、溼度探測器發送的室內溫、溼度數值 信號後，將所述數值信號與所述預定範圍值進行比較後計算出差值，並向所述控制器發送 差值信號，所述控制器在接收到所述差值信號後判斷開啟所述節能空調系統的不同調控單 元。根據所述室外溫度探測器和溼度探測器以及所述室內溫、溼度比較器，對於室外條件剛 好滿足機房室內的要求時，可直接利用室外空氣使機房室內保持在預設的溫溼度範圍內； 對於室外條件不滿足機房室內的要求時，所述節能空調系統對室外空氣進行調控使其保持 在機房室內預設的溫溼度範圍內，從而將室內條件與室外條件合理匹配起來，起到節能效 果。
[0031] 4.本實用新型提供的一種節能空調系統，還包括室外溫度探測器，以及與所述室 外溫度探測器連接的室外溫度比較器，所述室外溫度比較器與所述控制器連接，所述室外 溫度比較器中設定有溫度預定值，所述室外溫度探測器將測得的室外溫度數值信號發送給 室外溫度比較器，所述室外溫度比較器將室外溫度數值與所述溫度預定值進行比較，並將 比較結果發送給所述控制器，所述控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥以及不同的調 控單元。通過室外溫度探測器探測室外溫度，並通過室外溫度比較器將室外實際溫度值與 比較器中設定的預定溫度值進行比較，從而確定開啟不同的運行模式，該種設置方式使得 本實用新型的節能空調系統能夠根據室外溫度的變化，在迴風、新風以及混風的運行模式 間切換，最大程度的降低系統的風阻，將四季變化帶來的溫度變化考慮在系統的運行模式 中，節能效果顯著。
[0032] 5.本實用新型提供的一種節能空調系統，在所述室外溫度比較器將>35°C的比較 結果發送給所述控制器時，形成迴風運行模式。所述迴風運行模式下，為了保持機房室內溫 度維持在預設的溫度範圍內，此時空調系統處於密閉狀態，既沒有新風的引入，也沒有迴風 的排出，通過壓縮機製冷調控單元對室內迴風進行製冷，所述控制器根據所述室內溫、溼度 比較器發送的差值信號判斷是否開啟所述加熱器調控單元和所述加溼器調控單元，從而將 機房室內溫度和溼度保持在設定的範圍內。
[0033] 6.本實用新型提供的一種節能空調系統，在所述室外溫度比較器將>18°C且 < 25°C的比較結果發送給所述控制器時，形成新風運行模式，在新風運行模式下，所述控制 器控制迴風風閥、製冷運行風閥、混風風閥以及壓縮機製冷調控單元關閉，新風風閥開啟， 室外新風通過新風風閥進入所述節能空調系統中，被所述動力器送往室內發熱設備，最後 通過排風單元排到室外。在新風運行模式中，可有效的利用室外自然冷源，從而減少壓縮機 製冷調控單元的運行時間，降低能耗。
[0034] 7.本實用新型提供的一種節能空調系統，在所述室外溫度比較器將25°C且< 35°C的比較結果發送給所述控制器時，形成混風運行模式，所述控制器控制新風 過濾單元、迴風風閥開啟，混風風閥以及新風風閥關閉，室外新風經過新風過濾單元進入混 合箱與通過迴風風閥進入所述混合箱的迴風混合形成混風，所述混風被所述動力器送往室 內發熱設備，最後部分通過排風單元排到室外，部分重新通過迴風風閥進入混合箱，形成 混風運行模式。在所述混風運行模式中，所述控制器在接收到所述室內溫、溼度比較器發送 的所述差值信號後判斷是否同時開啟所述加溼器調控單元與所述壓縮機製冷調控單元，用 於維持機房室內溫度保持在設定的範圍內。所述室外溫度比較器探測到溫度較低時可形成 混風運行模式，保持機房室內維持在預定的溫度範圍內，從而克服了直接引入室外低溫冷 風時出現的凝露現象。所述混風運行模式下，也可有效的利用室外自然冷源，從而減少壓縮 機的運行時間，節能效果顯著。
[0035] 8.本實用新型提供的節能空調系統，還包括室外溼度探測器，以及與所述室外溼 度探測器連接的室外溼度比較器，所述室外溼度比較器與所述控制器連接，所述室外溼度 比較器中設定有溼度預定值，所述室外溼度探測器將測得的室外溼度數值信號發送給室外 溼度比較器，所述室外溼度比較器將室外溼度數值與所述溼度預定值進行比較，並將比較 結果發送給所述控制器，所述控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥。通過室外溼度探 測器探測室外溼度，並通過室外溼度比較器將室外實際溼度值與比較器中設定的預定溼度 值進行比較，從而確定開啟不同的運行模式，該種設置方式使得本實用新型的節能空調系 統能夠根據室外溼度的變化，在迴風、新風以及混風的運行模式間切換，最大程度的降低系 統的風阻，將四季變化帶來的溼度變化考慮在系統的運行模式中，節能效果顯著。
[0036] 9.本實用新型提供的節能空調系統，所述室外溫度比較器中設定有兩個溼度預定 值：70 %、40 %，在所述室外溼度比較器將>70 %的比較結果發送給所述控制器時，所述控 制器控制迴風風閥、製冷運行風閥以及壓縮機製冷調控單元開啟，控制排風單元關閉，室內 迴風通過所述迴風風閥進入所述混合箱，並通過製冷運行風閥進入所述節能空調系統的壓 縮機製冷調控單元，在被所述壓縮機製冷調控單元製冷後，被所述動力器送往室內發熱設 備，最後通過所述迴風風閥進入所述混合箱，形成迴風運行模式。所述迴風運行模式下，為 了保持機房室內溫溼度維持在預設的溫溼度範圍內，此時空調系統處於密閉狀態，既沒有 新風的引入，也沒有迴風的排出，通過壓縮機製冷調控單元對室內迴風進行製冷，所述控制 器根據所述室內溫溼度比較器發送的差值信號判斷是否開啟所述加熱器調控單元和所述 加溼器調控單元，從而將機房室內溫度和溼度保持在設定的範圍內。
[0037] 10.本實用新型提供的節能空調系統，所述室外溫度比較器中設定有兩個溼度預 定值：70 %、40 %，在所述室外溼度比較器將>40 %且< 70 %的比較結果發送給所述控制器 時，所述控制器控制迴風風閥、製冷運行風閥、混風風閥以及製冷調控單元關閉，新風過濾 單元以及新風風閥開啟，室外新風通過新風過濾單元進入混合箱，並通過新風風閥進入所 述節能空調系統中，被所述動力器送往室內發熱設備，最後通過排風單元排到室外，形成新 風運行模式。新風運行模式可有效的利用室外自然冷源，從而減少壓縮機製冷調控單元的 運行時間，降低能耗。
[0038] 11.本實用新型提供的節能空調系統，所述室外溫度比較器中設定有兩個溼度預 定值在所述室外溼度比較器將< 40%的比較結果發送給所述控制器時，所述 控制器控制迴風風閥、新風風閥、製冷運行風閥以及製冷調控單元關閉，新風過濾單元、混 風風閥以及溼膜加溼調控單元開啟，室外新風通過新風過濾單元進入混合箱，並通過混風 風閥進入所述節能空調系統中，經過所述溼膜加溼調控單元的溫溼度調整後，被所述動力 器送往室內發熱設備，最後通過排風單元排到室外，形成新風運行模式。在室外溼度值比較 小時，通過開啟溼膜加溼調控單元同時進行溫度和溼度的調整，不需要開啟壓縮機製冷調 控單元，降低了系統的能耗，並且滿足了溼度和溫度的調整要求，節能效果顯著。
[0039] 12.本實用新型提供的節能空調系統，迴風風閥、新風風閥、製冷運行風閥以及混 風風閥為〇?100%無級調節風閥，從而所述控制器可以根據室內外溫溼度對上述風閥的 開啟度進行調整，最終使得上述風閥的開啟度能夠匹配不同的運行模式以及調控單元，達 到節能效果。
[0040] 13.本實用新型提供的一種節能空調系統，所述新風過濾單元中設置有防雨百葉、 用於過濾新風中雜質的過濾裝置、用於防火的防火閥以及用於驅動新風進入混合箱的電動 風閥，從而保證了引入的新風清潔乾淨。
[0041] 14.本實用新型提供的一種節能空調系統，所述過濾裝置設有過濾網，所述過濾網 上設置有壓力傳感器，所述過濾網與所述控制器連接，在所述壓力傳感器檢測到所述過濾 網因積塵兩端壓差加大到一定值時，所述壓力傳感器向所述控制器發送信號，所述控制器 控制所述過濾網自動捲起。由於本實用新型引入自動捲簾技術，過濾網自動捲起，自動更 換，減少了年維護周期量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042] 為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施 例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0043] 圖1是本實用新型迴風運行模式下的空氣流動示意圖；
[0044] 圖2是本實用新型新風運行模式下的第一種空氣流動示意圖；
[0045] 圖3是本實用新型新風運行模式下的第二種空氣流動示意圖；
[0046] 圖4是本實用新型混風運行模式下的第一種空氣流動示意圖；
[0047] 圖5是本實用新型混風運行模式下的第二種空氣流動示意圖。
[0048] 圖中附圖標記表示為：A-機房室內，B-混合箱，C-過濾單元，D-節能空調系 統，E-排風單元，12-電動風閥，13-防火閥，14-防雨百葉，15-過濾裝置，200-迴風風閥， 201-新風風閥，202-製冷運行風閥，203-混風風閥，21-水箱，22-水泵，23-溼膜，24-噴頭， 25-製冷壓縮機，26-製冷盤管，27-加溼器，28-加熱器，29-動力器，31-發熱設備，41-防蟲 網，42-排風風機，43-防火閥，44-排風電動風閥，45-百葉窗。

【具體實施方式】
[0049] 本實用新型提供一種節能空調系統，包括用於引入室內迴風、室外新風或將迴風 與新風混合的混合箱B，以及為來自混合箱B的迴風、新風或混風提供室內運行動力的動力 器29,所述混合箱B中設置多種風閥以及用於控制不同風閥開啟與關閉的執行器，所述執 行器連接控制器，所述控制器能夠根據機房室內外溫度和溼度值控制不同的執行器來開啟 或關閉不同的風閥，使得混合箱B能夠在迴風、新風或者混風的導出模式間自動切換；還包 括位於所述混合箱B出口處的節能空調系統D，所述節能空調系統D連接所述控制器，所述 控制器能夠根據機房室內外溫度或溼度值，啟動所述節能空調系統D的不同調控單元，以 保持機房室內溫度和溼度在一定範圍內。
[0050] 本實用新型中，為了達到節能的效果，所述調控單元包括溼膜加溼調控單元、壓縮 機製冷調控單元、加溼器加溼調控單元以及加熱器加熱調控單元，其中，溼膜加溼調控單元 可以用於對溫度和溼度同時進行調整，能耗較低，在室外溫度較低的情況下，可以利用溼膜 加溼系統進行溫度和溼度的調整；壓縮機製冷調控單元的製冷效果較好，但是能耗較大，在 室外溫度較高的情況下用來進行溫度調節；加溼器調控單元和加熱器調控單元可以單獨或 者匹配壓縮機製冷調控單元進行溫度與溼度的調整。通過設置上述不同的調控單元，使得 控制器在獲得室內外溫溼度與室內溫溼度的設定值的比較結果以及差值信號後，通過開啟 不同的調控單元進行室內溫溼度的調整，真正的達到節能效果。
[0051] 本實用新型中，為了使得控制器獲得室內溫、溼度的實際值，便於控制開啟不同的 調控單元，所述節能空調系統還包括室內溫、溼度探測器、能夠接收所述室內溫、溼度探測 器發送的室內溫、溼度數值信號的室內溫、溼度比較器，所述室內溫、溼度比較器與所述控 制器連接，所述室內溫、溼度比較器中設定有室內溫、溼度的預定範圍值；所述室內溫、溼度 比較器在接收到來自於所述溫、溼度探測器發送的室內溫、溼度數值信號後，將所述數值信 號與所述預定範圍值進行比較後計算出差值，並向所述控制器發送差值信號，所述控制器 在接收到所述差值信號後判斷開啟所述節能空調系統D的不同調控單元，其中，所述溼膜 加溼調控單元與所述壓縮機製冷調控單元不同時開啟。
[0052] 本實用新型中，為了使得所述控制器獲得室外溫溼度的實際值，便於進行系統運 行模式的切換，所述節能空調系統還包括室外溫度探測器，以及與所述室外溫度探測器連 接的室外溫度比較器，所述室外溫度比較器與所述控制器連接，所述室外溫度比較器中設 定有溫度預定值，所述室外溫度探測器將測得的室外溫度數值信號發送給室外溫度比較 器，所述室外溫度比較器將室外溫度數值與所述溫度預定值進行比較，並將比較結果發送 給所述控制器，所述控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥以及不同的調控單元。
[0053] 作為一種變形，為了便於進行系統運行模式的切換，還包括室外溼度探測器，以及 與所述室外溼度探測器連接的室外溼度比較器，所述室外溼度比較器與所述控制器連接， 所述室外溼度比較器中設定有溼度預定值，所述室外溼度探測器將測得的室外溼度數值信 號發送給室外溼度比較器，所述室外溼度比較器將室外溼度數值與所述溼度預定值進行比 較，並將比較結果發送給所述控制器，所述控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥。
[0054] 上述技術方案是本實用新型的核心技術方案，其通過同一控制器根據機房室外溫 度或溼度值控制不同的執行器來開啟或關閉不同的風閥，使得混合箱能夠在迴風、新風或 混風的導出模式間自動切換，根據室外溫度或者溼度的不同進行不同的模式切換，最大程 度上減少了不同模式下節能空調系統的內部風阻，降低系統運行的能耗，達到節能的效果； 並且，在不同的運行模式下，控制器能夠根據室內溫、溼度的實際值與室內溫、溼度的預定 值的差值開啟節能空調系統的不同調控單元，使得不同的運行模式與調控單元有機的匹配 在一起，可以根據室內的實際製冷需求以及溼度需求，選擇能耗低的溫度調控單元，並匹配 相應的溼度調整方式，可以減少壓縮機運行時間，降低了整個系統的能耗，因此具有明顯的 節能效果，並使得室內溫度和溼度始終能夠維持在預定範圍內。綜上所述，本實用新型的節 能空調系統，通過控制器統一對風的運行模式和溫溼度調控單元進行切換與選擇，可以充 分的利用四季不同的氣候條件，通過節能的方式實現室內溫度與溼度的調控，並能避免直 接引入室外低溫冷風時出現的凝露現象以及引入低溼的空氣時機房設備可能出現的靜電 危害等問題。
[0055] 以下將結合本實用新型的具體實施例，對本實用新型的上述核心技術方案進行詳 細的說明。
[0056] 實施例1
[0057] 本實施例提供一種節能空調系統，包括用於引入室內迴風、室外新風或將迴風與 新風混合的混合箱B，以及為來自混合箱B的迴風、新風或混風提供室內運行動力的動力器 29,在本實施例中，所述動力器29為送風風機，所述混合箱B中設置有迴風風閥200以及 其執行器、新風風閥201以及其執行器、製冷運行風閥202以及其執行器，混風風閥203以 及其執行器，上述風閥均為〇?100%無級調節風閥，上述各種執行器分別連接控制器，所 述控制器連接室外溫度比較器，所述室外溫度比較器連接室外溫度探測器，在所述室外溫 度探測器將室外溫度信號發送給室外溫度比較器後，室外溫度比較器將該溫度信號與其內 部設定的溫度預定值進行比較，並將比較結果發送給控制器，所述控制器根據該比較控制 開啟不同的風閥，以使得整個空調系統能夠在迴風、新風以及混風模式間進行切換；與此同 時，所述控制器還與節能空調系統D連接，所述節能空調系統包括溼膜加溼調控單元、壓縮 機製冷調控單元、加溼器加溼調控單元以及加熱器加熱調控單元；所述控制器還與機房室 內溫度比較器和室內溼度比較器連接，室內溫度比較器和室內溼度比較器分別與室內溫度 探測器和室內溼度探測器連接，在室內溫度探測器和室內溼度探測器探測得到室內實際溫 度值時，將該值發送給室內溫度比較器和室內溼度比較器，該比較器將室內溫度實際值或 室內溼度實際值與預設值進行比較，並計算出差值，並將該差值信號發送給控制器，所述控 制器根據該差值信號控制開啟不同的調控單元，以保持室內溫度和溼度在一定範圍內。
[0058] 本實施例中，所述室外溫度比較器中設定有三個溫度預定值：18°C、25°C以及 35。。。
[0059] 如圖1所示，所述室外溫度探測器探測到室外溫度大於35°C時，所述室外溫度比 較器將>35°C的比較結果發送給所述控制器，所述控制器控制迴風風閥200、製冷運行風閥 202以及壓縮機製冷調控單元開啟，控制排風單元E關閉，室內迴風通過所述迴風風閥200 進入所述混合箱B，並通過製冷運行風閥202進入所述節能空調系統D的壓縮機製冷調控單 元，最後被所述動力器29送往室內發熱設備31後，又通過所述迴風風閥200進入所述混合 箱B，形成迴風運行模式。
[0060] 在所述迴風運行模式下，為了保持機房室內溫度維持在預設的溫度範圍內看，此 時空調系統處於密閉狀態，既沒有新風的引入，也沒有迴風的排出，所述控制器在接收到所 述室內溫、溼度比較器發送的所述差值信號後判斷是否開啟所述加熱器調控單元和所述加 溼器調控單元，通過所述加熱器調控單元和所述加溼器調控單元維持機房室內溫度保持在 設定的溫度範圍內。
[0061] 如圖2所示，在室外溫度探測器探測到室外溫度大於18°C且小於等於25°C時，所 述室外溫度比較器將>18°C且< 25°C的比較結果發送給所述控制器，所述控制器控制迴風 風閥200、製冷運行風閥202、混風風閥203以及製冷調控單元關閉，新風風閥201開啟，室 外新風通過新風風閥201進入所述節能空調系統D中，被所述動力器29送往室內發熱設備 31，最後通過排風單元E排到室外，形成新風運行模式。
[0062] 在所述新風運行模式下，需要根據製冷需求和加溼需求，開啟所述溼膜加溼調控 單元以及加熱器加熱調控單元用於維持機房室內溫度保持在設定的範圍內，可有效的利用 室外自然冷源，從而減少壓縮機的運行時間，因此具有節能需求的各類空調場合都適用。
[0063] 如圖4所示，所述室外溫度探測器探測到室外溫度彡18°C或者>25°C且彡35°C時， 所述室外溫度比較器將25°C且< 35°C的比較結果發送給所述控制器，所述控 制器控制新風過濾單元C、迴風風閥200開啟，混風風閥203以及新風風閥201關閉，室外新 風經過新風過濾單元C進入混合箱B與通過迴風風閥200進入所述混合箱B的迴風混合形 成混風，所述混風被所述動力器29送往室內發熱設備31，最後部分混風通過排風單元E排 到室外，部分重新通過迴風風閥200進入混合箱B，以形成混風運行模式，該種運行方式可 以減小系統的風阻。
[0064] 如圖5所示，當根據機房室內A實際溫度值與機房室內預設溫度值的差值檢測出 製冷需求小於100%時，所述控制器控制所述製冷運行風閥202和混風風閥203關閉，所述 迴風風閥200以及新風風閥201開啟，室外新風經過新風過濾單元C進入混合箱B與通過 迴風風閥200進入所述混合箱B的迴風混合形成混風，所述混風被所述動力器29送往室內 發熱設備31，最後部分通過排風單元E排到室外，部分重新通過迴風風閥200進入混合箱 B，形成混風運行模式，該種方式能夠減小壓縮機製冷調控單元的運行時間，降低能耗。
[0065] 綜上，在上述混風運行模式下，所述室外溫度比較器探測到溫度較低時，控制器可 以控制開啟不同的風閥，形成混風運行模式，從而克服了直接引入室外低溫冷風時出現的 凝露現象。所述混風運行模式下，所述控制器在接收到所述室內溫、溼度比較器發送的所述 差值信號（根據該差值信號可以判斷機房室內的製冷需求）後判斷是否同時開啟所述加溼 器調控單元與所述壓縮機製冷調控單元，用於維持機房室內溫度保持在設定的範圍內，可 有效的利用室外自然冷源，從而減少壓縮機的運行時間，因此具有節能需求的各類空調場 合都適用。
[0066] 具體地，所述溼膜加溼調控單元包括溼膜23以及用於向所述溼膜23上噴水的噴 水組件，所述噴水組件包括水箱21，與所述水箱21連接的水泵22以及與水泵22連接的噴 頭24,通過溼膜加溼系統既可以進行溫度調節也可以進行溼度調節，保證了機房室內的溼 度在預設的範圍內。所述壓縮機製冷調控單元包括位於水箱21頂面的製冷壓縮機25以及 位於水箱21頂面且向所述調控系統D內部延伸的製冷盤管26,通過壓縮機製冷調控單元進 行製冷，具有較高的製冷效果。所述加溼器加溼調控單元包括加溼器27,所述加熱器加熱調 控單元包括加熱器28。
[0067] 根據所述室外溫度探測器和溼度探測器以及所述室內溫、溼度比較器，對於室外 條件剛好滿足機房室內的要求時，可直接利用室外空氣使機房室內保持在預設的溫溼度範 圍內；對於室外條件不滿足機房室內的要求時，所述節能空調系統D對室外空氣進行調控 使其保持在機房室內預設的溫溼度範圍內。
[0068] 實施例2
[0069] 本實施例提供一種節能空調系統，包括用於引入室內迴風、室外新風或將迴風與 新風混合的混合箱B，以及為來自混合箱B的迴風、新風或混風提供室內運行動力的動力器 29,在本實施例中，所述動力器29為送風風機，所述混合箱B中設置有迴風風閥200以及其 執行器、新風風閥201以及其執行器、製冷運行風閥202以及其執行器，混風風閥203以及 其執行器，上述風閥均為〇?100%無級調節風閥，上述各種執行器分別連接控制器，所述 控制器連接室外溼度比較器，所述室外溼度比較器連接室外溼度探測器，在所述室外溼度 探測器將室外溼度信號發送給室外溼度比較器後，室外溼度比較器將該溼度值信號與其內 部設定的溼度預定值進行比較，並將比較結果發送給控制器，所述控制器根據該比較控制 開啟不同的風閥，以使得整個空調系統能夠在迴風、新風或者混風模式間進行切換；與此同 時，所述控制器還與節能空調系統D連接，所述節能空調系統包括溼膜加溼調控單元、壓縮 機製冷調控單元、加溼器加溼調控單元以及加熱器加熱調控單元；所述控制器還與機房室 內溫度比較器和室內溼度比較器連接，室內溫度比較器和室內溼度比較器分別與室內溫度 探測器和室內溼度探測器連接，在室內溫度探測器和室內溼度探測器探測得到室內實際溫 度值時，將該值發送給室內溫度比較器和室內溼度比較器，該比較器將室內溫度實際值或 室內溼度實際值與預設值進行比較，並計算出差值，並將該差值信號發送給控制器，所述控 制器根據該差值信號控制開啟不同的調控單元，以保持室內溫度和溼度在一定範圍內。
[0070] 在本實施例中，所述室外溼度比較器中設定有兩個溼度預定值：70%、40%。
[0071] 如圖1所示，所述室外溼度探測器探測到室外溼度大於70%時，所述室外溼度比 較器將>70%的比較結果發送給所述控制器，所述控制器控制迴風風閥200、製冷運行風閥 202以及壓縮機製冷調控單元開啟，控制排風單元E關閉，室內迴風通過所述迴風風閥200 進入所述混合箱B，並通過製冷運行風閥202進入所述節能空調系統D的壓縮機製冷調控單 元，在被所述壓縮機製冷調控單元製冷後，被所述動力器29送往室內發熱設備31，最後通 過所述迴風風閥200進入所述混合箱B，形成迴風運行模式。
[0072] 在所述迴風運行模式下，為了保持機房室內溼度維持在預設的溫溼度範圍內看， 此時空調系統處於密閉狀態，既沒有新風的引入，也沒有迴風的排出，所述控制器在接收到 所述室內溫、溼度比較器發送的所述差值信號後判斷是否開啟所述加熱器調控單元，壓縮 機製冷調控單元或加溼器調控單元，維持機房室內溫度保持在設定的溫度範圍內。
[0073] 如圖2所示，在所述室外溼度探測器探測到室外溼度>40%且40%且< 70%的比較結果發送給所述控制器，所述控制器控制迴風風閥 200、製冷運行風閥202、混風風閥203以及製冷調控單元關閉，新風過濾單元C以及新風風 閥201開啟，室外新風通過新風過濾單元C進入混合箱B，並通過新風風閥201進入所述節 能空調系統D中，被所述動力器29送往室內發熱設備31，最後通過排風單元E排到室外，形 成新風運行模式。
[0074] 在所述新風運行模式下，需要根據製冷和加溼需求，需要開啟所述加溼器加溼調 控單元以及加熱器加熱調控單元用於維持機房室內溫度保持在設定的範圍內，可有效的利 用室外自然冷源，從而減少壓縮機的運行時間，因此具有節能需求的各類空調場合都適用。
[0075] 如圖3所示，所述室外溼度探測器探測到室外溼度< 40%時，所述室外溼度比較 器將< 40%的比較結果發送給所述控制器，所述控制器控制迴風風閥200、新風風閥201、 製冷運行風閥202以及製冷調控單元關閉，新風過濾單元C、混風風閥203以及溼膜加溼調 控單元開啟，室外新風通過新風個過濾單元C進入混合箱，並通過混風風閥203進入所述節 能空調系統D中，經過所述溼膜加溼調控單元的溫溼度調整後，被所述動力器29送往室內 發熱設備31，最後通過排風單元E排到室外，形成新風運行模式。
[0076] 所述室外溼度探測器探測到溼度較低時可形成新風運行模式，使機房室內的溼度 保持在預定的範圍內，從而克服高溫低溼的空氣進入機房設備可能出現的靜電危害等問 題。所述新風運行模式下，可有效的利用室外自然冷源，從而減少壓縮機的運行時間，因此 具有節能需求的各類空調場合都適用。
[0077] 在本實用新型的實施例1和實施例2中，所述新風運行模式、迴風運行模式和混風 運行模式均以溫度優先為原則，即當製冷需求大於130%時，強制進入到迴風運行模式，壓 縮機製冷調控單元開啟。
[0078] 在本實用新型的實施例1和實施例2中，為了保證引入的新風清潔乾淨，所述新風 過濾單元C中設置有防雨百葉14、用於過濾新風中雜質的過濾裝置15、用於防火的防火閥 13以及用於驅動新風進入混合箱B的電動風閥12。所述過濾裝置15設有過濾網，所述過 濾網上設置有壓力傳感器，所述過濾網與所述控制器連接，在所述壓力傳感器檢測到所述 過濾網因積塵兩端壓差加大到一定值時，所述壓力傳感器向所述控制器發送信號，所述控 制器控制所述過濾網自動捲起。由於本實用新型引入自動捲簾技術，過濾網自動更換，減少 了年維護周期量。
[0079] 在本實用新型的實施例1和實施例2中，所述動力器29是送風風機，所述排風單 元E與所述控制器連接，所述排風單元E中設置有防蟲網41、排風風機42、防火閥43、排風 電動風閥44以及百葉窗45。考慮到空調運行時的節能效果，所述迴風風閥200、新風風閥 201、製冷運行風閥202以及混風風閥203為0?100%無級調節風閥；為了維持機房室內 正壓在5-10Pa以內，排風風機42在控制器的控制下進行0?100%無級調節。
[0080] 在本實用新型的實施例1和實施例2中，所述加溼器為電極式加溼器，還可以設置 為紅外加溼器，超聲波式加溼器等等，所述加熱器為螺紋管式加熱器，還可以設置為PTC加 熱器，或熱水/熱氣加熱器。
[0081] 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對 於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或 變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。
【權利要求】
1. 一種節能空調系統，包括用於引入室內迴風、室外新風或將迴風與新風混合的混合 箱（B)，以及為來自混合箱（B)的迴風、新風或混風提供室內運行動力的動力器（29)，其特 徵在於：所述混合箱（B)中設置多種風閥以及用於控制不同風閥開啟與關閉的執行器，所 述執行器連接控制器，所述控制器能夠根據機房室內外溫度和溼度值控制不同的執行器來 開啟或關閉不同的風閥，使得混合箱（B)能夠在迴風、新風或者混風的導出模式間自動切 換；還包括位於所述混合箱（B)出口處的節能空調系統（D)，所述節能空調系統（D)連接所 述控制器，所述控制器能夠根據機房室內外溫度或溼度值，啟動所述節能空調系統（D)的 不同調控單元，以保持機房室內溫度和溼度在一定範圍內。
2. 根據權利要求1所述的節能空調系統，其特徵在於：所述調控單元包括溼膜加溼調 控單元、壓縮機製冷調控單元、加溼器加溼調控單元以及加熱器加熱調控單元。
3. 根據權利要求2所述的節能空調系統，其特徵在於：還包括室內溫、溼度探測器、能 夠接收所述室內溫、溼度探測器發送的室內溫、溼度數值信號的室內溫、溼度比較器，所述 室內溫、溼度比較器與所述控制器連接，所述室內溫、溼度比較器中設定有室內溫、溼度的 預定範圍值；所述室內溫、溼度比較器在接收到來自於所述溫、溼度探測器發送的室內溫、 溼度數值信號後，將所述數值信號與所述預定範圍值進行比較後計算出差值，並向所述控 制器發送差值信號，所述控制器在接收到所述差值信號後判斷開啟所述節能空調系統的不 同調控單元，其中，所述溼膜加溼調控單元與所述壓縮機製冷調控單元不同時開啟。
4. 根據權利要求2或3所述的節能空調系統，其特徵在於：還包括室外溫度探測器， 以及與所述室外溫度探測器連接的室外溫度比較器，所述室外溫度比較器與所述控制器連 接，所述室外溫度比較器中設定有溫度預定值，所述室外溫度探測器將測得的室外溫度數 值信號發送給室外溫度比較器，所述室外溫度比較器將室外溫度數值與所述溫度預定值進 行比較，並將比較結果發送給所述控制器，所述控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥 以及不同的調控單元。
5. 根據權利要求2或3所述的節能空調系統，其特徵在於：還包括室外溼度探測器， 以及與所述室外溼度探測器連接的室外溼度比較器，所述室外溼度比較器與所述控制器連 接，所述室外溼度比較器中設定有溼度預定值，所述室外溼度探測器將測得的室外溼度數 值信號發送給室外溼度比較器，所述室外溼度比較器將室外溼度數值與所述溼度預定值進 行比較，並將比較結果發送給所述控制器，所述控制器根據比較結果控制開啟不同的風閥。
6. 根據權利要求2或3中任一項所述的節能空調系統，其特徵在於：所述溼膜加溼調 控單元包括溼膜（23)以及用於向所述溼膜（23)上噴水的噴水組件，所述噴水組件包括水 箱（21)，與所述水箱（21)連接的水泵（22)以及與水泵（22)連接的噴頭（24)。
7. 根據權利要求2或3所述的節能空調系統，其特徵在於：所述壓縮機製冷調控單元 包括位於水箱（21)頂面的製冷壓縮機（25)以及位於水箱（21)頂面且向所述節能空調系 統（D)內部延伸的製冷盤管（26)。
8. 根據權利要求2或3所述的節能空調系統，其特徵在於：新風過濾單元（C)中設置 有防雨百葉（14)、用於過濾新風中雜質的過濾裝置（15)、用於防火的防火閥（13)以及用於 驅動新風進入混合箱（B)的電動風閥（12)。
9. 根據權利要求8所述的節能空調系統，其特徵在於：所述過濾裝置（15)設有過濾 網，所述過濾網上設置有壓力傳感器，所述過濾網與所述控制器連接，在所述壓力傳感器檢 測到所述過濾網因積塵兩端壓差加大到一定值時，所述壓力傳感器向所述控制器發送信 號，所述控制器控制所述過濾網自動捲起。
10. 根據權利要求1-3中任一項所述的節能空調系統，其特徵在於：排風單元（E)與所 述控制器連接，所述排風單元（E)中設置有防蟲網（41)、排風風機（42)、防火閥（43)、排風 電動風閥（44)以及百葉窗（45)。
11. 根據權利要求1-3中任一項所述的節能空調系統，其特徵在於：所述混合箱（B)中 設置有迴風風閥（200)以及其執行器、新風風閥（201)以及其執行器、製冷運行風閥（202) 以及其執行器，混風風閥（203)以及其執行器，上述風閥均為0?100%無級調節風閥。
【文檔編號】F24F11/02GK203837202SQ201420231733
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】郎鐵軍, 任依永, 李建軍 申請人:深圳海悟科技有限公司