機房空調的製作方法

2023-05-11 06:11:36 9

專利名稱：機房空調的製作方法
技術領域：
本發明涉及機房空調，更具體地說，涉及一種能夠快速除溼的機房空調。
背景技術：
機房空調目前常用的除溼方式有三種。其中，第一種方式是直接運行製冷模式實 現除溼；這種方式在除溼的同時，會產生很大的製冷量，為了維持機房溫度在一定範圍內， 經常需要同時開啟電加熱來補償溫度的降低，不僅能耗非常大，而且除溼時間也比較長。
第二種方式是通過減小蒸發器的面積來實現除溼；通過減小蒸發器面積，使蒸發 溫度降低，在增加了除溼量的同時製冷量也比第一種方式有所降低，因此可以耗費較少的 電加熱能耗，但該方式需要對蒸發器的減小面積進行準確計算才能避免在低溫工況時蒸發 器結冰以及達到提高除溼量的目的，而不同的機房情況其需要除溼的狀況是不一樣的，不 可能實現每次均進行計算再調節蒸發器面積。第三種方式是通過減小蒸發器的風量來實現除溼；通過降低蒸發器的風量也基本 上可以實現第二種方式的效果，但是在一些中大型的計算機機房，由於風量降低導致氣流 的分布不均，會造成局部熱點。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種能耗低、無需 減小蒸發器面積、氣流均勻即可實現快速除溼的機房空調。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種機房空調，包括依次通過 管道連接形成迴路的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器，還包括測量所述蒸發器的吸氣壓力 的壓力傳感器、測量所述壓縮機排氣溫度的第一溫度傳感器以及與所述壓力傳感器、第一 溫度傳感器兩個傳感器和所述膨脹閥連接以採集相應的所述吸氣壓力和排氣溫度兩個信 號並控制所述膨脹閥的控制系統，在除溼狀態下所述控制系統在當所述排氣溫度小於或等 於預設溫度值時控制所述膨脹閥朝關閉方向運行直至所測得的所述吸氣壓力不大於預設 壓力值才停止。在本發明所述的機房空調中，所述機房空調還包括分別為所述冷凝器和蒸發器吹 風的室外風機和室內風機。在本發明所述的機房空調中，所述膨脹閥為電子膨脹閥。在本發明所述的機房空調中，所述預設溫度值為所述壓縮機在正常運行時其出口 處的正常排氣溫度。在本發明所述的機房空調中，所述預設溫度值的範圍為50 135°C。在本發明所述的機房空調中，所述預設壓力值為所述機房空調所採用的製冷劑在 低於零度的一溫度時對應的飽和壓力值。在本發明所述的機房空調中，所述預設壓力值為所述機房空調所採用的製冷劑 在-1 -3°c範圍內的任一溫度時所對應的飽和壓力值。
在本發明所述的機房空調中，所述機房空調還包括測量所述蒸發器的吸氣溫度的 第二傳感器，所述控制系統與所述第二傳感器相連並採集所述吸氣溫度的信號。在本發明所述的機房空調中，所述機房空調在製冷模式時所述控制系統檢測所述 吸氣壓力和吸氣溫度並根據所述吸氣壓力和吸氣溫度計算過熱度。在本發明所述的機房空調中，所述控制系統有預設過熱度值，所述控制系統在所 述過熱度大於所述預設過熱度值時控制所述膨脹閥朝關閉方向運行，在所述過熱度小於所 述預設過熱度值時控制所述膨脹閥朝開啟方向運行。實施本發明的機房空調，具有以下有益效果通過控制系統根據第二溫度傳感器、 壓力傳感器和第一溫度傳感器所檢測到的相應數據而對膨脹閥進行控制，即避免了現有技 術的需要加熱器抵消增加的製冷量、減小蒸發器面積以及機房內氣流不均造成局部熱點等 諸多問題，而可以實現實時檢測、精確控制，在除溼的同時更有效防止壓縮機過熱，使機房 保持合適的溼度和溫度。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明機房空調的優選實施例的結構簡示圖。
具體實施例方式在圖1示出的優選實施例中，本發明的機房空調包括壓縮機1、冷凝器2、室外風機 3、膨脹閥4、蒸發器5、室內風機6、第二溫度傳感器7、壓力傳感器8、第一溫度傳感器9和控 制系統(未示出)。如圖所示，壓縮機1、冷凝器2、膨脹閥4和蒸發器5四者之間通過管道依次連接並 首尾相接形成一個管道迴路，在管道中流通有製冷劑。其中，製冷劑可選用水或者乙二醇。 室外風機3和室內風機6分別安裝在冷凝器2和蒸發器5旁邊，用於分別給冷凝器2和蒸 發器5吹風以提高空氣流通速率，提高冷凝和蒸發效率。第二溫度傳感器7和壓力傳感器8安裝在蒸發器5和壓縮機1之間的管道上，且 壓力傳感器8安裝在溫度傳感器7之後從而更靠近壓縮機1。第一溫度傳感器9安裝在壓 縮機1與冷凝器2之間的線路上並靠近壓縮機1。第二溫度傳感器7、壓力傳感器8、第一溫 度傳感器9以及膨脹閥4均與控制系統相連。其中，第二溫度傳感器7用於採集蒸發器5的吸氣溫度信號，壓力傳感器8用於採 集蒸發器5的吸氣壓力信號，第一溫度傳感器9則用於採集壓縮機1的排氣溫度信號。此吸 氣溫度信號、吸氣壓力信號和排氣溫度信號均輸送到控制系統中被控制系統採集和處理， 從前述的三個信號中分別獲得對應的蒸發器5的吸氣溫度、吸氣壓力和壓縮機1的排氣溫 度這三個對應的值。控制系統根據吸氣溫度和吸氣壓力計算出蒸發器的過熱度。過熱度為吸氣溫度與製冷劑在吸氣壓力時所對應的飽和溫度二者的差值。如果過熱度太低，表明製冷系統可能 已經有液體返回壓縮機，會造成壓縮機液擊、燒毀等故障，運行不可靠。控制系統預存儲有 一個預設過熱度值，所述預設過熱度值是通過經驗和相關公式獲得的，處於此預設過熱度 值狀態的空調將處於一個較佳的安全運行狀態。
本發明的機房空調處於製冷模式時，控制系統根據實時檢測到的吸氣壓力和吸氣 溫度計算出蒸發器此時的過熱度，將此過熱度與預設過熱度值比較，當過熱度大於預設過 熱度時，控制系統控制膨脹閥4朝關閉方向運行，減少製冷劑的單位流量；當過熱度小於預 設過熱度時，則控制膨脹閥4朝開啟方向運行；當二者相等時，實際過熱度和預設過熱度平 衡，則膨脹閥4保持當前開度。當機房內需要除溼時，將機房空調調節到除溼狀態，則控制系統通過第二溫度傳 感器、壓力傳感器和第一溫度傳感器同時採集蒸發器的吸氣溫度、吸氣壓力和壓縮機的排 氣溫度。控制系統儲存有預設溫度值和預設壓力值，所述預設溫度值設為A，它是正常運行 狀態下壓縮機1排氣口處的正常排氣溫度，它受製冷劑充注量、環境溫度、膨脹閥開度和風 量等因素影響，通常其範圍為135°C。所述預設壓力值設為B，它是指製冷劑在 溫度不高於零度的某溫度時的飽和壓力值，優選地，取製冷劑在-1 _3°C範圍內的溫度下 時所對應的飽和壓力值。預設壓力值的大小取決於所選用的製冷劑的類型。在除溼狀態時，控制系統比較第一溫度傳感器所測得的排氣溫度與預設溫度值A 的大小，當排氣溫度 A時膨脹 閥保持當前的開度不動作；如果膨脹閥需要朝關閉方向運行，則同時控制系統比較此時的 吸氣壓力與預設壓力值二者的大小，當吸氣壓力> B時，膨脹閥繼續朝關閉方向運行，當吸 氣壓力< B時控制系統則控制膨脹閥停止運動使膨脹閥保持當前的開度。採用這種控制系統在不同條件下控制膨脹閥進行不同的動作，當檢測到壓縮機1 的排氣溫度小於預設溫度值，控制膨脹閥4朝關閉方向進行，從而減小製冷劑的流通量，降 低蒸發器的溫度，蒸發器中會有更多的冷量用來使通過蒸發器的空氣中的水蒸氣凝結，從 而達到除溼的目的；而在控制膨脹閥4朝關閉方向運行的調整過程中，同時對蒸發器5的吸 氣壓力進行限制，一旦吸氣壓力降低到預設壓力值、製冷劑已經低於使通過蒸發器的空氣 中水蒸氣結冰的溫度，則立刻停止膨脹閥4的繼續關閉，以防止蒸發器結冰。採用本發明的機房空調來進行除溼，由於並未改變室內風機的轉速和風向，對機 房的氣流組織沒有影響，因此不會引起局部熱點；而當壓縮機的排氣溫度過低時即進行調 節，可以有效防止壓縮機過熱，增強壓縮機的工作可靠性；調節的過程即伴隨著吸氣壓力降 低製冷量減小，從而省掉了再加熱的必要，降低了加熱器的能耗；而膨脹閥關閉到一定程度 後即不再關閉保持一定的開度，有效避免溫度的持續降低，從而可防止蒸發器結冰和結霜； 而採用控制系統根據第二溫度傳感器、壓力傳感器和第一溫度傳感器所測得的數據來控制 膨脹閥，可以自動適應各種工況的快速除溼需求，尤其是本發明的膨脹閥優選採用電子膨 脹閥，其具有反應速度快、控制精確等諸多特點，相較傳統的電氣膨脹閥，更適用於本發明 的控制系統。
權利要求
一種機房空調，包括依次通過管道連接形成迴路的壓縮機(1)、冷凝器(2)、膨脹閥(4)和蒸發器(5)，其特徵在於，還包括測量所述蒸發器(5)的吸氣壓力的壓力傳感器(8)、測量所述壓縮機(1)的排氣溫度的第一溫度傳感器(9)以及與所述壓力傳感器(8)、第一溫度傳感器(9)兩個傳感器和所述膨脹閥(4)連接以採集相應的所述吸氣壓力和排氣溫度兩個信號並控制所述膨脹閥(4)的控制系統，所述控制系統在當所述排氣溫度小於或等於預設溫度值時，控制所述膨脹閥(4)朝關閉方向運行直至所測得的所述吸氣壓力不大於預設壓力值時停止。
2.根據權利要求1所述的機房空調，其特徵在於，所述機房空調還包括分別為所述冷 凝器⑵和蒸發器(5)吹風的室外風機(3)和室內風機(6)。
3.根據權利要求1所述的機房空調，其特徵在於，所述膨脹閥(4)為電子膨脹閥。
4.根據權利要求1所述的機房空調，其特徵在於，所述預設溫度值為所述壓縮機(1)在 正常運行時其出口處的正常排氣溫度。
5.根據權利要求4所述的機房空調，其特徵在於，所述預設溫度值的範圍為50 135°C。
6.根據權利要求1所述的機房空調，其特徵在於，所述預設壓力值為所述機房空調所 採用的製冷劑在低於零度的一溫度時對應的飽和壓力值。
7.根據權利要求6所述的機房空調，其特徵在於，所述預設壓力值為所述機房空調所 採用的製冷劑在-1 _3°C範圍內的任一溫度時所對應的飽和壓力值。
8.根據權利要求1-7任一項所述的機房空調，其特徵在於，所述機房空調還包括測量 所述蒸發器(5)的吸氣溫度的第二傳感器(7)，所述控制系統與所述第二傳感器(7)相連並 採集所述吸氣溫度的信號。
9.根據權利要求8所述的機房空調，其特徵在於，所述機房空調在製冷模式時，所述控 制系統檢測所述吸氣壓力和吸氣溫度並根據所述吸氣壓力和吸氣溫度計算過熱度。
10.根據權利要求9所述的機房空調，其特徵在於，所述控制系統設有預設過熱度值， 所述控制系統在所述過熱度大於所述預設過熱度值時控制所述膨脹閥(4)朝關閉方向運 行，在所述過熱度小於所述預設過熱度值時控制所述膨脹閥(4)朝開啟方向運行。
全文摘要
本發明涉及一種機房空調，包括依次電連接形成迴路的壓縮機(1)、冷凝器(2)、膨脹閥(4)和蒸發器(5)，還包括測量所述蒸發器(5)的吸氣壓力的壓力傳感器(8)、測量所述壓縮機(1)排氣溫度的第一溫度傳感器(9)以及與所述壓力傳感器(8)、第一溫度傳感器(9)兩個傳感器和所述膨脹閥(4)連接以採集相應的所述吸氣壓力和排氣溫度兩個信號並控制所述膨脹閥(4)的控制系統，在除溼狀態下所述控制系統在當所述排氣溫度小於或等於預設溫度值時控制所述膨脹閥(4)朝關閉方向運行直至所測得的所述吸氣壓力不大於預設壓力值才停止。實際上最終的吸氣壓力是大於等於預設壓力值的。
文檔編號F25B49/02GK101818975SQ201010170999
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者吳剛, 殷海明 申請人:艾默生網絡能源有限公司