机房空调系统控制方法及系统与流程

[0001]
本公开属于机房空调技术领域，具体涉及一种机房空调系统控制方法及系统。


背景技术：

[0002]
随着通信行业的兴起，人工智能、5g时代到来，数据中心设备的计算量越来越大，其发热密度也随之大幅提高。机房空调作为数据中心的冷却设备，由于地域不同，其应用的环境温度在-40℃～50℃之间，这对机房空调的性能及可靠性提出了严峻考验。
[0003]
因为机房空调应用环境温度范围广，当机组停机时，制冷剂会随着室内外温差的变化发生迁移，冷媒的迁移会对启动性能及可靠性造成严重影响。室外温度过低，停机后冷媒向室外侧迁移，会导致开机时不能建立起高低压压差，压缩机吸气压力过低，发生低压保护，无法开机。室外温度过高时，停机后冷媒向室内侧迁移，造成蒸发器内冷媒过多，开机易造成吸气带液。为了限制冷媒的迁移速度，通常关机时立即关闭膨胀阀，这将导致高低压压差不平衡或平衡时间过长，开机时导致压缩机带压启动，严重影响压缩机受用寿命。


技术实现要素：

[0004]
因此，本公开要解决的技术问题是机房空调制冷剂随室内外温差发生迁移，对空调启动性能和可靠性造成严重影响，从而提供一种机房空调系统控制方法及系统。
[0005]
为了解决上述问题，本公开提供一种机房空调系统控制方法，包括：
[0006]
当室内外存在温差状态下停机时，关闭电子膨胀阀，引导高压侧管路中的冷媒流向与主循环流路并联的膨胀器；
[0007]
直至主循环流路中的冷凝压力降低至与膨胀器内压力相等时，断开膨胀器。
[0008]
在一些实施例中，还包括：当重新开机时，打开电子膨胀阀，引导膨胀器内的冷媒流向蒸发器。
[0009]
在一些实施例中，还包括：当室外超低温状态下开机时，引导压缩机排气通过膨胀器流向蒸发器。
[0010]
一种采用上述的机房空调系统控制方法的机房空调系统，包括：
[0011]
高压侧管路、低压侧管路；
[0012]
膨胀器，膨胀器与高压侧管路、低压侧管路相连通，膨胀器与机房空调系统的主循环流路并联。
[0013]
在一些实施例中，膨胀器包括膨胀进口、膨胀出口，膨胀进口与高压侧管路相连通，膨胀出口与低压侧管路相连通。
[0014]
在一些实施例中，主循环流路上沿冷媒流向依次设有蒸发器、压缩机、冷凝器，膨胀进口包括第一膨胀进口、第二膨胀进口；第一膨胀进口连接至压缩机的出口，第二膨胀进口连接至冷凝器的出口，膨胀出口连接至蒸发器的入口。
[0015]
在一些实施例中，第一膨胀进口与压缩机的出口之间设有第一电磁阀，第一电磁阀被配置为控制压缩机排气是否能够通入膨胀器。
[0016]
在一些实施例中，第二膨胀进口与冷凝器的出口之间设有第二电磁阀，第二电磁阀被配置为控制第二膨胀进口与冷凝器的出口的通断。
[0017]
在一些实施例中，膨胀出口与蒸发器的进口之间设有第三电磁阀，第三电磁阀被配置为控制膨胀出口与蒸发器的进口的通断。
[0018]
在一些实施例中，主循环流路上还设有气管截止阀、液管截止阀、单向阀、过滤器、电子膨胀阀，气管截止阀设置在压缩机的出口与冷凝器的进口之间，液管截止阀、单向阀、过滤器、电子膨胀阀沿冷媒流向依次设置在冷凝器的出口与蒸发器的进口之间，与膨胀器并联。
[0019]
本公开提供的机房空调系统控制方法及系统至少具有下列有益效果：
[0020]
本公开的控制方法采用与主循环流路并联的膨胀器，在不影响机房空调系统正常运行的情况下，有效防止停机时因室内外温差引起的冷媒迁移，避免了冷媒向室外迁移引起的再次开机压缩机吸气压力低、低压保护等问题，以及冷媒向室内迁移引起的压缩机开机时吸气带液的问题，及高低压不平衡或平衡时间过长，导致压缩机带压启动的问题。同时膨胀器与主循环流路并联，不影响机房空调的正常时，冷媒沿主循环流量的正常流通，不会增加系统阻力，不会影响机组制冷量及能效比问题。
附图说明
[0021]
图1为本公开实施例的机房空调系统的结构示意图。
[0022]
附图标记表示为：
[0023]
1、压缩机；2、冷凝器；3、蒸发器；4、膨胀器；5、气管截止阀；6、液管截止阀；7、单向阀；8、过滤器；9、电子膨胀阀；10、第一电磁阀；11、第二电磁阀；12、第三电磁阀；13、第一膨胀进口；14、第二膨胀进口；15、膨胀出口。
具体实施方式
[0024]
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0025]
本实施例提供了一种机房空调系统控制方法，包括：
[0026]
当室内外存在温差状态下停机时，首先关闭电子膨胀阀9，同时打开第二电磁阀11，膨胀器4与高压侧管路连通，引导高压侧管路中的冷媒流向膨胀器4，避免室外温度高于室内温度时因电子膨胀阀9关闭导致高低压不平衡或平衡时间过长；同时膨胀器4与主循环流路并联，膨胀器4不影响主循环流路内的冷媒正常循环。
[0027]
当检测到主循环流路中的冷凝压力降低至与膨胀器4内压力相等时，关闭第二电磁阀11，使膨胀器4与高压侧管路断开，此时膨胀器4处于密闭状态，内压力只与温度有关。
[0028]
相关技术中室内外温差状态包括在室外温度低于室内温度的情况，和室外温度高于室内温度两种情况。当室外温度低于室内温度时，机房空调系统停机，将会导致冷媒由室内向室外迁移，且室内外温度越大，冷媒迁移速度越快，迁移量越大。当室外温度高于室内温度时，机房空调系统停机，将会导致冷媒由室外向室内迁移，且室内外温度越大，冷媒迁
移速度越快，迁移量越大。
[0029]
本实施例的控制方法采用与主循环流路并联的膨胀器4，在不影响机房空调系统正常运行的情况下，有效防止停机时因室内外温差引起的冷媒迁移，避免了冷媒向室外迁移引起的再次开机压缩机吸气压力低、低压保护等问题，以及冷媒向室内迁移引起的压缩机开机时吸气带液的问题，及高低压不平衡或平衡时间过长，导致压缩机带压启动的问题。同时膨胀器4与主循环流路并联，不影响机房空调的正常时，冷媒沿主循环流量的正常流通，不会增加系统阻力，不会影响机组制冷量及能效比问题。
[0030]
在一些实施例中，当重新开机时，打开电子膨胀阀9，同时打开第三电磁阀12，膨胀器4与低压侧管路连通，引导膨胀器4内的冷媒流向蒸发器3，防止压缩机1的进口气量不足，保证机房空调系统的正常开机。
[0031]
在一些实施例中，当室外超低温状态下开机时，打开第一电磁阀10、第三电磁阀12，引导压缩机1排气通过膨胀器4直接流向蒸发器3，排气与冷凝器2的供液混合，提高蒸发压力，进一步确保机房空调系统的正常开机。当系统高压恢复正常值后，关闭第一电磁阀10、第三电磁阀12。
[0032]
结合图1所示，本实施例提供了一种采用上述的机房空调系统控制方法的机房空调系统，包括：高压侧管路、低压侧管路；膨胀器4，膨胀器4与高压侧管路、低压侧管路相连通，膨胀器4与机房空调系统的主循环流路并联。
[0033]
本实施例的机房空调系统，能够在室内外温差情况下停机时通过将高压侧管路与膨胀器4连通，将冷媒引导至膨胀器4以平衡高压侧冷媒压力，当开机时将膨胀器4内的冷媒引入蒸发器3，提高压缩机1的进气量，确保机房空调系统的正常开机。
[0034]
在一些实施例中，膨胀器4包括膨胀进口、膨胀出口15，膨胀进口与高压侧管路相连通，膨胀出口15与低压侧管路相连通。
[0035]
本实施例的膨胀器4支持冷媒的单向进入和单向输出，满足了停机时由高压侧引入，开机时向低压侧输出的功能。
[0036]
在一些实施例中，主循环流路上沿冷媒流向依次设有蒸发器3、压缩机1、冷凝器2，膨胀进口包括第一膨胀进口13、第二膨胀进口14；第一膨胀进口13连接至压缩机1的出口，第二膨胀进口14连接至冷凝器2的出口，膨胀出口15连接至蒸发器3的入口。
[0037]
本实施例的膨胀器4采用两进一出的结构形式，除能够满足停机时由高压侧引入，开机时向低压侧输出的功能外，还可以在室外处于超低温工况时，将压缩机1排气直接引入蒸发器3，与液态冷媒混合提高蒸发压力，确保系统的顺利开机。
[0038]
在一些实施例中，第一膨胀进口13与压缩机1的出口之间设有第一电磁阀10，第一电磁阀10被配置为控制压缩机1排气是否能够通入膨胀器4，当室外超低温温差工况下开机时，第一电磁阀10、第三电磁阀12打开，将压缩机1排气直接引入蒸发器3，与液态冷媒混合提高蒸发压力，确保系统的顺利开机。
[0039]
在一些实施例中，第二膨胀进口14与冷凝器2的出口之间设有第二电磁阀11，第二电磁阀11被配置为控制第二膨胀进口14与冷凝器2的出口的通断，当室内外温差工况下停机时，第二电磁阀11打开，冷凝器2排出的高压冷媒进入膨胀器4，迅速平衡冷凝压力。
[0040]
在一些实施例中，膨胀出口15与蒸发器3的进口之间设有第三电磁阀12，第三电磁阀12被配置为控制膨胀出口15与蒸发器3的进口的通断，当室内外温差工况下开机是，第三
电磁阀12打开，膨胀器4内的冷媒补充会主循环流路，确保系统的正常开机。
[0041]
在一些实施例中，主循环流路上还设有气管截止阀5、液管截止阀6、单向阀7、过滤器8、电子膨胀阀9，气管截止阀5设置在压缩机1的出口与冷凝器2的进口之间，液管截止阀6、单向阀7、过滤器8、电子膨胀阀9沿冷媒流向依次设置在冷凝器2的出口与蒸发器3的进口之间，与膨胀器4并联。
[0042]
本实施例的膨胀器4及三个电磁阀设置在旁通管路上，不会增加主循环流路的流动阻力，保证机组正常运行时有较高的蒸发压力，从而使机组有较高的制冷量和能效比。同时，由于电磁阀在旁通管路上，当电磁阀被杂质堵塞卡死时，不会影响主流路的正常流通，从而避免了爆管事故，保证机组安全运行。
[0043]
另外，当机组在线测试完成后，关闭液管截止阀6、打开第二电磁阀11，使系统内的冷媒流入膨胀器4，当冷凝压力降低到一定值时，外风机关闭，压缩机1排气将冷凝器2内冷媒全部压入膨胀器4，此时外机几乎无冷媒残余，关闭第二电磁阀11、关机、关闭气管截止阀5，完成机组的在线测试。
[0044]
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0045]
以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。

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