空调系统及其控制方法与流程

[0001]
本公开属于专用空调技术领域，具体涉及一种空调系统及其控制方法。


背景技术：

[0002]
随着5g时代的到来，基站的需求与日俱增，且耗电量较4g时代翻倍增长。因为基站的特有属性，导致基站空调需要常年开启，耗电量巨大。因此，基站空调的节能性显得至关重要，主要通过压缩机制冷的形式进行降温，这种运行方式需要制冷设备常年运行，且能耗巨大。


技术实现要素：

[0003]
因此，本公开要解决的技术问题是基站空调等制冷设备常年运行，能耗巨大，从而提供一种空调系统及其控制方法。
[0004]
为了解决上述问题，本公开提供一种空调系统，包括：
[0005]
室内进风腔、室外进风腔、室内出风腔、室外出风腔；
[0006]
压缩制冷模式下，室内进风腔与室内出风腔相连通，室内空气依次流经室内进风腔、室内出风腔循环换热，进行压缩制冷；
[0007]
新风制冷模式下，室内出风腔与室外进风腔相连通，室外新风依次流经室外进风腔、室内出风腔进入室内，执行新风制冷。
[0008]
在一些实施例中，室内进风腔与室内出风腔之间设有第一切换装置，第一切换装置被配置为控制室内进风腔与室内出风腔的通断；室外进风腔与室内出风腔之间设有第二切换装置，第二切换装置被配置为控制室外进风腔与室内出风腔的通断。
[0009]
在一些实施例中，室内进风腔与室内出风腔之间设有第二挡板，第一切换装置设置在第二挡板上，室外进风腔与室内出风腔之间设有第一挡板，第二切换装置设置在第一挡板上。
[0010]
在一些实施例中，第一切换装置包括第一膨胀件、第一充气管，第二挡板设有第一阀门，第一膨胀件设置在第一阀门上，第一膨胀件充气膨胀关断第一阀门，室内进风腔与室内出风腔关断，第一膨胀件泄气收缩打开第一阀门，室内进风腔与室内出风腔连通。
[0011]
在一些实施例中，第二切换装置包括第二膨胀件、第二充气管，第一挡板设有第二阀门，第二膨胀件设置在第二阀门上，第二膨胀件充气膨胀关断第二阀门，室外进风腔与室内出风腔关断，第二膨胀件泄气收缩打开第二阀门，室外进风腔与室内出风腔连通。
[0012]
在一些实施例中，第一切换装置包括多个第一膨胀件，第二挡板上设有对应第一膨胀件数量的第一阀门，多个第一阀门均匀分布在第二挡板上；和/或，第二切换装置包括多个第二膨胀件，第一挡板上设有对应第二膨胀件数量的第二阀门，多个第二阀门均匀分布在第一挡板上。
[0013]
在一些实施例中，压缩制冷模式下，室外进风腔与室外出风腔相连通，室外空气依次流经室外进风腔、室外出风腔循环换热。
[0014]
在一些实施例中，新风制冷模式下，室内进风腔与室外出风腔相连通，室内空气依次流经室内进风腔、室外出风腔排出室外。
[0015]
在一些实施例中，室外进风腔与室外出风腔之间设有第三切换装置，第三切换装置被配置为控制室外进风腔与室外出风腔的通断；室内进风腔与室外出风腔之间设有第四切换装置，第四切换装置被配置为控制室内进风腔与室外出风腔的通断。
[0016]
在一些实施例中，第一挡板与第二挡板十字交叉设置，室内进风腔、室外进风腔、室内出风腔、室外出风腔分别设置在第一挡板与第二挡板形成的四个区域内，室内进风腔与室外出风腔相邻，且与室外进风腔呈对角设置。
[0017]
在一些实施例中，当包括第三切换装置、第四切换装置时，第三切换装置包括第三膨胀件、第三充气管，第一挡板设有第三阀门，第三膨胀件设置在第三阀门上，第三膨胀件充气膨胀关断第三阀门，室外进风腔与室外出风腔关断，第三膨胀件泄气收缩打开第三阀门，室外进风腔与室外出风腔连通；
[0018]
第四切换装置包括第四膨胀件、第四充气管，第二挡板设有第四阀门，第四膨胀件设置在第四阀门上，第四膨胀件充气膨胀关断第四阀门，室内进风腔与室外出风腔关断，第四膨胀件泄气收缩打开第四阀门，室内进风腔与室外出风腔连通。
[0019]
在一些实施例中，第一充气管与第三充气管均设置在第一挡板内，第一充气管与第三充气管同时连接至第五充气管，第五充气管通过第一气阀连接至充气装置；第二充气管与第四充气管均设置在第二挡板内，第二充气光与第四充气管同时连接至第六充气管，第六充气管通过第二气阀连接至充气装置。
[0020]
在一些实施例中，第一充气管与第三充气管为第一挡板内的第一中空管，第二充气管与第四充气管为第二挡板内的第二中空管，第一中空管与第二中空管互不相通。
[0021]
在一些实施例中，室内进风腔内设有蒸发风机，室内出风腔设有蒸发器，室外进风腔内设有压缩机、冷凝风机，室外出风腔设有冷凝器。
[0022]
在一些实施例中，空调系统还设有室内温度传感器、室外温度传感器，室内温度传感器用于检测室内环境温度，室外温度传感器用于检测室外环境温度。
[0023]
一种上述的空调系统的控制方法，包括：
[0024]
获取室外温度；
[0025]
判断室外温度是否达到预设温度；
[0026]
若室外温度达到预设温度，则执行压缩制冷模式；
[0027]
若室外温度未达到预设温度，则执行新风制冷模式。
[0028]
本公开的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0029]
在一些实施例中，若室外温度达到预设温度，则执行压缩制冷模式包括：
[0030]
第一膨胀件、第三膨胀件泄气，打开第一阀门、第三阀门；第二膨胀件、第四膨胀件充气，关闭第二阀门、第四阀门；
[0031]
和/或，
[0032]
若室外温度未达到预设温度，则执行新风制冷模式包括：
[0033]
第一膨胀件、第三膨胀件充气，关闭第一阀门、第三阀门；第二膨胀件、第四膨胀件泄气，打开第二阀门、第四阀门。
[0034]
本公开提供的空调系统及其控制方法至少具有下列有益效果：
[0035]
本公开的空调系统，能够在压缩制冷模式和新风制冷模式下切换，在室外温度较低时执行新风制冷模式，室外低温新风引入室内，降低室内温度，充分利用自然冷源对机房进行降温，仅在室外温度较高时执行压缩制冷模式，室内空气执行内制冷循环，降低室内温度，从而解决了相关技术中的机房空调系统常年压缩制冷造成的能耗高的问题，实现机房空调系统的低能耗运行。
附图说明
[0036]
图1为本公开实施例的空调系统的结构及压缩制冷模式示意图；
[0037]
图2为本公开实施例的空调系统的热风制冷模式示意图；
[0038]
图3为本公开实施例的第一挡板与第二挡板的一位置截面示意图；
[0039]
图4为本公开实施例的第一挡板与第二挡板的另一位置截面示意图。
[0040]
附图标记表示为：
[0041]
1、室内进风腔；2、室外进风腔；3、室内出风腔；4、室外出风腔；6、第一切换装置；7、第二切换装置；8、第三切换装置；9、第四切换装置；10、第一阀门；11、第二阀门；12、第三阀门；13、第四阀门；14、第一膨胀件；15、第二膨胀件；16、第三膨胀件；17、第四膨胀件；18、第一充气管；19、第二充气管；20、第三充气管；21、第四充气管；22、第五充气管；23、第六充气管；24、第一挡板；25、第二挡板；26、第一中空管；27、第二中空管；28、蒸发风机；29、蒸发器；30、冷凝风机；31、压缩机；32、冷凝器；33、室内温度传感器；34、室外温度传感器；35、第一气阀；36、第二气阀；37、充气装置。
具体实施方式
[0042]
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。
[0043]
结合图1至图4所示，本实施例提供了一种空调系统，包括：室内进风腔1、室外进风腔2、室内出风腔3、室外出风腔4；压缩制冷模式下，室内进风腔1与室内出风腔3相连通，室内空气依次流经室内进风腔1、室内出风腔3循环换热，进行压缩制冷；新风制冷模式下，室内出风腔3与室外进风腔2相连通，室外新风依次流经室外进风腔2、室内出风腔3进入室内，执行新风制冷。
[0044]
本实施例的空调系统，能够在压缩制冷模式和新风制冷模式下切换，在室外温度较低时执行新风制冷模式，室外低温新风引入室内，降低室内温度，充分利用自然冷源对机房进行降温，仅在室外温度较高时执行压缩制冷模式，室内空气执行内制冷循环，降低室内温度，从而解决了相关技术中的机房空调系统常年压缩制冷造成的能耗高的问题，实现机房空调系统的低能耗运行。
[0045]
在一些实施例中，室内进风腔1与室内出风腔3之间设有第一切换装置6，第一切换装置6被配置为控制室内进风腔1与室内出风腔3的通断；室外进风腔2与室内出风腔3之间设有第二切换装置7，第二切换装置7被配置为控制室外进风腔2与室内出风腔3的通断。
[0046]
本实施例的室内进风腔1与室内出风腔3之间，室外进风腔2与室内出风腔3之间分
别设有能够切换通断的装置。通过腔室之间的连通实现空调系统的制冷模式的切换，具有结构简单、密封性好，切换装置不会挤占空调系统内部空间的优势。
[0047]
在一些实施例中，室内进风腔1与室内出风腔3之间设有第二挡板25，第一切换装置6设置在第二挡板25上，室外进风腔2与室内出风腔3之间设有第一挡板24，第二切换装置7设置在第一挡板24上。
[0048]
本实施例的室内进风腔1与室内出风腔3通过挡板件间隔，仅需在挡板件上开设具有通断功能的通风阀门，就能实现两个腔室的通断控制，改变空气的循环方式，执行不同的制冷模式。
[0049]
在一些实施例中，第一切换装置6包括第一膨胀件14、第一充气管18，第二挡板25设有第一阀门10，第一膨胀件14设置在第一阀门10上，第一膨胀件14充气膨胀关断第一阀门10，室内进风腔1与室内出风腔3关断，第一膨胀件14泄气收缩打开第一阀门10，室内进风腔1与室内出风腔3连通。
[0050]
第二切换装置7包括第二膨胀件15、第二充气管19，第一挡板24设有第二阀门11，第二膨胀件15设置在第二阀门11上，第二膨胀件15充气膨胀关断第二阀门11，室外进风腔2与室内出风腔3关断，第二膨胀件15泄气收缩打开第二阀门11，室外进风腔2与室内出风腔3连通。
[0051]
本实施例中的空调系统，通过充气膨胀件的形式实现不同腔室的通断，相较于机械通断结构，具有结构简单、密封性好、不占空间的效果。
[0052]
在一些实施例中，第一切换装置6包括多个第一膨胀件14，第二挡板25上设有对应第一膨胀件14数量的第一阀门10，多个第一阀门10均匀分布在第二挡板25上；和/或，第二切换装置7包括多个第二膨胀件15，第一挡板24上设有对应第二膨胀件15数量的第二阀门11，多个第二阀门11均匀分布在第一挡板24上。
[0053]
本实施例的室内进风腔1与室内出风腔3之间的用于压缩制冷模式下室内空气循环换热的的第一阀门10有多个，且均匀分布在第二挡板25上，增加了室内进风腔1与室内出风腔3之间的气流流通面积，风阻较小，有助于提高室内空气循环换热的流速和效率。室外进风腔2与室内出风腔3之间的用于新风制冷模式下向室内引新风的第二阀门11有多个，且均匀分布在第一挡板24上，增加了室外进风腔2与室内出风腔3之间的气流流通面积，风阻较小，有助于提高室外空气引入的流速和效率。
[0054]
在一些实施例中，压缩制冷模式下，室内空气在室内侧的室内进风腔1与室内出风腔3内流经蒸发器29，蒸发器29内的制冷剂蒸发吸热，空气温度降低，实现空气制冷，室外进风腔2与室外出风腔4相连通，室外空气在室外侧的室外进风腔2、室外出风腔4内流经冷凝器32，冷凝器32内的制冷剂冷凝放热，室外空气对制冷剂进行冷却，制冷剂循环回室内侧进行下一次换热。
[0055]
在一些实施例中，新风制冷模式下，室外低温新风经室外进风腔2与室内出风腔3引入室内，室内进风腔1与室外出风腔4相连通，室内高温空气依次流经室内进风腔1、室外出风腔4排出室外，从而构成室内外完整的风冷循环，低温新风源源不断的引入室内，基站内热量被高温空气带出至室外，一进一出，室内外保持压力均衡，新风引入的风阻小，进风量充足，从而基站内设备被高效持续冷却。
[0056]
在一些实施例中，室外进风腔2与室外出风腔4之间设有第三切换装置8，第三切换
装置8被配置为控制室外进风腔2与室外出风腔4的通断；室内进风腔1与室外出风腔4之间设有第四切换装置9，第四切换装置9被配置为控制室内进风腔1与室外出风腔4的通断。
[0057]
本实施例的室外进风腔2与室外出风腔4的连通，有助于提高空调系统室外侧的冷凝散热能力，但在新风模式下，位于新风进风侧的室外进风腔2作为新风引入通道，为了降低新风损耗，使尽可能多的新风抵达基站内部，需要将室外进风腔2与室外出风腔4关断，室外进风腔2构成单进单出的单向新风通道。在新风出风侧的室外出风腔4作为室内热风吹出通道，也需要降低损耗，避免热风回流，室外出风腔4构成单进单出的单向热风通道。综合提高室内外风冷循环冷却的风量和冷却效果。
[0058]
在一些实施例中，第一挡板24与第二挡板25十字交叉设置，室内进风腔1、室外进风腔2、室内出风腔3、室外出风腔4分别设置在第一挡板24与第二挡板25形成的四个区域内，室内进风腔1与室外出风腔4相邻，且与室外进风腔2呈对角设置。
[0059]
本实施例的空调系统，应用于基站设备，特别是5g基站设备，其体积要求简单紧凑，因此将空调系统的四个腔室设置在第一挡板24和第二挡板25形成的四个区域内，四个腔室依次紧邻设置，同时，第一挡板24同时将室内进风腔1与室内出风腔3，室外进风腔2与室外出风腔4隔开，第二挡板25同时将室内进风腔1与室外出风腔4、室内出风腔3与室外进风腔2隔开，实现一板两用，即有利于空调系统的紧凑形，也有利于空调系统整体的稳定性。
[0060]
在一些实施例中，当包括第三切换装置8、第四切换装置9时，第三切换装置8包括第三膨胀件16、第三充气管20，第一挡板24设有第三阀门12，第三膨胀件16设置在第三阀门12上，第三膨胀件16充气膨胀关断第三阀门12，室外进风腔2与室外出风腔4关断，第三膨胀件16泄气收缩打开第三阀门12，室外进风腔2与室外出风腔4连通；
[0061]
第四切换装置9包括第四膨胀件17、第四充气管21，第二挡板25设有第四阀门13，第四膨胀件17设置在第四阀门13上，第四膨胀件17充气膨胀关断第四阀门13，室内进风腔1与室外出风腔4关断，第四膨胀件17泄气收缩打开第四阀门13，室内进风腔1与室外出风腔4连通。
[0062]
本实施例中的空调系统，通过充气膨胀件的形式实现不同腔室的通断，相较于机械通断结构，具有结构简单、密封性好、不占空间的效果。
[0063]
在一些实施例中，第一充气管18与第三充气管20均设置在第一挡板24内，第一充气管18与第三充气管20同时连接至第五充气管22，第五充气管22通过第一气阀35连接至充气装置37；第二充气管19与第四充气管21均设置在第二挡板25内，第二充气光与第四充气管21同时连接至第六充气管23，第六充气管23通过第二气阀36连接至充气装置37。
[0064]
本实施例中的第一挡板24、第二挡板25除作为相邻腔室的间隔件外，还作为切换装置的安装载体。考虑到第一阀门10、第三阀门12具有一致的开合规律，第二阀门11与第四阀门13也具有一致的开合规律。因此将第一膨胀件14的第一充气管18、第三膨胀件16的第三充气管20相连通，实现一体供气；将第二膨胀件15的第二充气管19、第四膨胀件17的第四充气管21相连通，实现一体供气，有助于提高空调系统的控制效率，减小供气元件的使用。
[0065]
在一些实施例中，为了进一步简化切换装置的结构，提高空调系统的结构紧凑性，充分利用挡板内部空间，第一充气管18与第三充气管20为第一挡板24内的第一中空管26，第二充气管19与第四充气管21为第二挡板25内的第二中空管27，第一中空管26与第二中空管27互不相通，便于分别供排气控制。
[0066]
在一些实施例中，室内进风腔1内设有蒸发风机28，室内出风腔3设有蒸发器29，室外进风腔2内设有压缩机31、冷凝风机30，室外出风腔4设有冷凝器32，压缩机31、蒸发器29、冷凝器32构成完整的制冷剂循环系统，通过制冷剂的蒸发和冷凝，进行压缩制冷。冷凝风机30和蒸发风机28分别设置在室外侧的进风口和室内侧的进风口，提高对应侧的气流效率。
[0067]
在一些实施例中，蒸发风机28和冷凝风机30上分别设有空气过滤器，防止室内或室内空气中的杂物进入空调系统内部。
[0068]
在一些实施例中，空调系统还设有室内温度传感器33、室外温度传感器34，室内温度传感器33用于检测室内环境温度，室外温度传感器34用于检测室外环境温度，从而空调系统能够根据检测到的室外环境温度，切换新风制冷模式或压缩制冷模式。
[0069]
本公开提供了一种自由切换制冷模式的基站的节能型空调系统，通过充气膨胀装置的形式来实现压缩制冷模式和新风制冷模式的切换，降低了基站使用的空调系统的能耗，具有结构简单、密封良好、不占空间等优势。
[0070]
本实施例还提供了一种上述的空调系统的控制方法，包括：
[0071]
s1室外温度传感器334获取室外温度。
[0072]
s2空调系统的控制器判断室外温度是否达到预设温度；预设温度应该是室外温度能够满足基站内冷却的温度。
[0073]
s3若室外温度达到预设温度，则执行压缩制冷模式。
[0074]
具体的，充气装置37启动，第一膨胀件14、第三膨胀件16泄气收缩，可以通过单独的泄气阀或直接采用充气装置37抽气，打开第一阀门10、第三阀门12，室内进风腔1与室内出风腔3连通，蒸发风机28鼓动室内空气在内循环，被蒸发器29吸收热量，室外进风腔2与室外出风腔4连通，冷凝风机30鼓动室外空气在内循环，吸收冷凝器32的热量；第二膨胀件15、第四膨胀件17充气膨胀，关闭第二阀门11、第四阀门13，室内进风腔1与室外出风腔4断开，室内出风腔3与室外进风腔2断开，也就是空调系统的室内侧与室内侧隔开。
[0075]
s4若室外温度未达到预设温度，则执行新风制冷模式。
[0076]
具体的，充气装置37启动，第一膨胀件14、第三膨胀件16充气膨胀，关闭第一阀门10、第三阀门12，室内进风腔1与室内出风腔3断开，室外进风腔2与室外出风腔4断开，也就是空调系统的新风侧与热风侧隔开；第二膨胀件15、第四膨胀件17泄气收缩，打开第二阀门11、第四阀门13，室内出风腔3与室外进风腔2连通，冷凝风机30鼓动室外新风吹入室内，室内进风腔1与室外出风腔4连通，蒸发风机28鼓动室内热风吹出室外，基站内部执行风冷循环。
[0077]
本公开的空调系统的控制方法，能够自由切换制冷模式，充分利用自然冷源，减小压缩制冷时长，降低空调系统的能耗。
[0078]
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。
[0079]
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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