一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備和包括其的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備和包括其的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備。該數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，包括：用于發(fā)出通信信號(hào)的控制器、輸入輸出模塊、送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器、工頻接觸器、變頻接觸器、變頻器和原控制設(shè)備，所述控制器與所述輸入輸出模塊、變頻器之間通過(guò)通信信號(hào)連接；所述控制器與所述送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器之間通過(guò)通信信號(hào)連接。通過(guò)上述方式，本實(shí)用新型能夠提供一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，解決了數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)器壓縮機(jī)頻繁啟停，壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)運(yùn)行不協(xié)調(diào)，室內(nèi)溫度控制波動(dòng)大等問(wèn)題，同時(shí)也解決了壓縮機(jī)頻繁啟停效率低能耗高、風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗高、空調(diào)器壓縮機(jī)維護(hù)成本高的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備和包括其的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種精密空調(diào)器控制設(shè)備，特別是涉及一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)廣泛應(yīng)用于電信交換機(jī)房、銀行中心機(jī)房、移動(dòng)基站、實(shí)驗(yàn)室、博物館、檔案館等數(shù)據(jù)中心。典型的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)來(lái)維持室溫在設(shè)定上限溫度與設(shè)定溫度下限范圍。系統(tǒng)低負(fù)荷低或者房間溫度介于上限溫度與設(shè)定溫度下限之間時(shí)，只啟動(dòng)第一組壓縮機(jī)。系統(tǒng)高負(fù)荷或者高于房間溫度預(yù)設(shè)溫度上限值時(shí)，啟動(dòng)第一組壓縮機(jī)，一段時(shí)間后，若房間溫度仍然高于設(shè)定上限值，再啟動(dòng)第二組壓縮機(jī)，以此類(lèi)推，直至壓縮機(jī)全部啟動(dòng)。系統(tǒng)負(fù)荷很低或者低于下限溫度，停止一組壓縮機(jī)，一段時(shí)間后，若房間溫度仍然低于于設(shè)定下限值，再停止一組壓縮機(jī)，以此類(lèi)推直至壓縮機(jī)全部停止。典型的數(shù)據(jù)中心空調(diào)器由I?3臺(tái)壓縮機(jī)、送風(fēng)機(jī)、冷凝器、回風(fēng)溫度傳感器和控制面板組成。依據(jù)控制面板設(shè)定房間溫度的上限溫度及下限溫度，只要數(shù)據(jù)中心空調(diào)器開(kāi)啟，不管壓縮機(jī)是否運(yùn)行，送風(fēng)機(jī)均保持全速運(yùn)行。
[0003]多年來(lái)，工程師一直致力于改善壓縮機(jī)的能效比、蒸發(fā)器的傳熱效率。主要的實(shí)用新型的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)中心空調(diào)器各組成設(shè)備的單體效率的研究。然而這些實(shí)用新型都不能解決室內(nèi)溫度波動(dòng)大、噪聲大、能耗高、壓縮機(jī)更換成本高以及制冷系統(tǒng)維護(hù)成本高等問(wèn)題。
[0004]通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)的理論及實(shí)驗(yàn)研究，壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的效率提升空間有限，蒸發(fā)器的利用系數(shù)不高，送風(fēng)機(jī)在壓縮機(jī)停止后為保證機(jī)房熱量散發(fā)仍然持續(xù)運(yùn)行，能耗浪費(fèi)巨大，室內(nèi)溫度隨著壓縮機(jī)的啟停波動(dòng)較大。
[0005]通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)的進(jìn)一步的研究，又開(kāi)發(fā)出送風(fēng)機(jī)變流量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)壓縮機(jī)的啟停信號(hào)及室內(nèi)溫度情況控制。在一定程度上解決了送風(fēng)機(jī)能耗過(guò)高的問(wèn)題，但對(duì)壓縮機(jī)的效率及氣流組織上帶來(lái)一定的不利影響及不能改善壓縮機(jī)頻繁啟停等問(wèn)題，因而難以得到廣泛應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種解決壓縮機(jī)頻繁啟停、空置率高，溫度波動(dòng)幅度大、氣流組織不合理等問(wèn)題，以及解決數(shù)據(jù)中心空調(diào)器存在能耗高、壓縮機(jī)更換成本高、制冷系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本高等問(wèn)題的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，包括:用于發(fā)出通信信號(hào)的控制器、輸入輸出模塊、送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器、工頻接觸器、變頻接觸器、變頻器和原控制設(shè)備。
[0008]所述控制器與所述輸入輸出模塊、變頻器之間通過(guò)通信信號(hào)連接;所述控制器與所述送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器之間通過(guò)通信信號(hào)連接。
[0009]所述變頻器包括工頻旁路和變頻回路，所述工頻接觸器與變頻器之間通過(guò)工頻旁路相連接，所述變頻接觸器與變頻器之間通過(guò)變頻回路相連接。
[0010]所述輸入輸出模塊分別與所述送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器、工頻接觸器、變頻接觸器以及原控制設(shè)備之間相連接。
[0011 ]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述變頻器為矢量控制變頻器。
[0012]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述輸入輸出模塊包含6路數(shù)字量輸出信號(hào)，8路數(shù)字/模擬量輸入信號(hào)和2路模擬量輸出信號(hào)。
[0013]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述變頻器、輸入輸出模塊與所述控制器之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議均為modbus協(xié)議。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)同步調(diào)頻系統(tǒng)，包括上述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備，包括上述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備還包括:回風(fēng)過(guò)濾器、蒸發(fā)器、送風(fēng)機(jī)、若干壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器和膨脹閥。
[0016]所述回風(fēng)過(guò)濾器與蒸發(fā)器相連接，所述回風(fēng)溫度傳感器位于空調(diào)器回風(fēng)過(guò)濾器與蒸發(fā)器之間，且所述回風(fēng)溫度傳感器采集回風(fēng)溫度信息并發(fā)送到輸入輸出模塊。
[0017]所述風(fēng)冷冷凝器通過(guò)膨脹閥或壓縮機(jī)連接至蒸發(fā)器，所述送風(fēng)溫度傳感器與送風(fēng)機(jī)相連接。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:解決了數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)器壓縮機(jī)頻繁啟停，壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)運(yùn)行不協(xié)調(diào)，室內(nèi)溫度控制波動(dòng)大等問(wèn)題，同時(shí)也解決了壓縮機(jī)頻繁啟停效率低能耗高、風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗高、空調(diào)器壓縮機(jī)維護(hù)成本高的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型的一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例提供如下技術(shù)方案。
[0023]請(qǐng)參閱圖1，在本實(shí)施例中提供一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，所述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備包括:用于發(fā)出通信信號(hào)的控制器6、輸入輸出模塊7、送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9、工頻接觸器2、變頻接觸器3、變頻器I和原控制設(shè)備8;
[0024]所述控制器6與所述輸入輸出模塊7、變頻器I之間通過(guò)通信信號(hào)連接;所述控制器6與所述送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9之間通過(guò)通信信號(hào)連接。
[0025]所述變頻器I包括工頻旁路和變頻回路，所述工頻接觸器2與變頻器I之間通過(guò)工頻旁路相連接，所述變頻接觸器3與變頻器I之間通過(guò)變頻回路相連接。
[0026]所述輸入輸出模塊7分別與所述送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9、工頻接觸器2、變頻接觸器3以及原控制設(shè)備8之間相連接，所述變頻器I為矢量控制變頻器I，所述輸入輸出模塊7包含6路數(shù)字量輸出信號(hào)，8路數(shù)字/模擬量輸入信號(hào)和2路模擬量輸出信號(hào)，所述變頻器1、輸入輸出模塊7與所述控制器6之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議均為modbus協(xié)議。
[0027]—種壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)同步調(diào)頻系統(tǒng)，包括上述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，所述數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備包括:控制器6、輸入輸出模塊7、送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9、工頻接觸器2、變頻接觸器3及變頻器I，所述控制器6分別通信信號(hào)連接所述輸入輸出模塊7、變頻器I通過(guò)通信信號(hào)連接所述送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9，所述工頻接觸器2連接工頻旁路，所述變頻接觸器3連接變頻回路，所述送風(fēng)溫度傳感器
10、回風(fēng)溫度傳感器9連接輸入輸出模塊7，所述輸入輸出模塊7連接原有控制設(shè)備，所述送風(fēng)溫度傳感器10安裝于送風(fēng)出口 ；所述回風(fēng)溫度傳感器9安裝于回風(fēng)入口。
[0028]—種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備，包括上述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，所述數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備還包括:回風(fēng)過(guò)濾器11、蒸發(fā)器12、送風(fēng)機(jī)13、第一壓縮機(jī)15、第二壓縮機(jī)16、第三壓縮機(jī)17、風(fēng)冷冷凝器18和膨脹閥14;所述回風(fēng)過(guò)濾器11與蒸發(fā)器12相連接，所述回風(fēng)溫度傳感器9位于空調(diào)器回風(fēng)過(guò)濾器11與蒸發(fā)器12之間，且所述回風(fēng)溫度傳感器9采集回風(fēng)溫度信息并發(fā)送到輸入輸出模塊7;所述風(fēng)冷冷凝器18通過(guò)膨脹閥14或壓縮機(jī)連接至蒸發(fā)器12，所述送風(fēng)溫度傳感器10與送風(fēng)機(jī)13相連接，所述數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備上還包括第一連接裝置4、第二連接裝置5，所述第一連接裝置4和第二連接裝置5均包含兩個(gè)接口，所述四個(gè)接口均用于連接壓縮機(jī)與數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備。
[0029]工作原理為:室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)過(guò)回風(fēng)過(guò)濾器11，然后經(jīng)由蒸發(fā)器12降溫，由送風(fēng)機(jī)13帶入室內(nèi)。制冷劑經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器12把空氣冷卻，制冷劑溫度提高，流入第一壓縮機(jī)15、第二壓縮機(jī)16、第三壓縮機(jī)17進(jìn)行壓縮，壓縮后的高溫高壓制冷劑由風(fēng)冷冷凝器18進(jìn)行冷卻，在經(jīng)由膨脹閥14后進(jìn)入蒸發(fā)器12蒸發(fā)吸熱。
[0030]因其數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備包括控制器6、輸入輸出模塊7、送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9、工頻接觸器2、變頻接觸器3及變頻器I，所述控制器6分別信號(hào)連接所述變頻器I和信號(hào)連接所述輸入輸出模塊7，所述輸入輸出模塊7分別信號(hào)連接所述送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9、工頻接觸器2、變頻接觸器3以及原控制設(shè)備8?；仫L(fēng)溫度傳感器9安裝于空調(diào)器回風(fēng)過(guò)濾器11及蒸發(fā)器12之間，用來(lái)采集回風(fēng)溫度信息并能將這些信息發(fā)送到輸入輸出模塊7，變傳達(dá)到控制器6。所述控制器6根據(jù)采集到的設(shè)備運(yùn)行模式、壓縮機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)以及回風(fēng)溫度值等信息判斷的系統(tǒng)工作模式，并將調(diào)節(jié)速度的指令發(fā)送到變頻器I。用于調(diào)節(jié)壓縮機(jī)、壓縮機(jī)及壓縮機(jī)的速度和送風(fēng)機(jī)13的速度。
[0031]在一個(gè)具體實(shí)施例中，該節(jié)能控制設(shè)備還提供了原模式與優(yōu)化模式的轉(zhuǎn)換，當(dāng)輸入輸出模塊7接收來(lái)自控制面板上的模式轉(zhuǎn)換指令時(shí)，控制器6把動(dòng)作指令傳遞給輸入輸出模塊7，由輸入輸出模塊7的數(shù)字輸出信號(hào)控制工頻接觸器2或變頻接觸器3的通斷。
[0032]該能效控制設(shè)備的啟停信號(hào)來(lái)自原控制設(shè)備8，當(dāng)輸入輸出模塊7接收來(lái)自原控制設(shè)備8的空調(diào)器啟停信號(hào)時(shí)，控制器6接收輸入輸出模塊7對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入反饋，控制器6觸發(fā)頻率調(diào)節(jié)程序，實(shí)現(xiàn)控制器6對(duì)變頻器I的頻率調(diào)節(jié)控制。
[0033]該能效控制設(shè)備在報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，當(dāng)輸入輸出模塊7接收來(lái)自原控制設(shè)備8的故障信號(hào)或控制器6、接收變頻器I的故障信號(hào)時(shí)，實(shí)現(xiàn)變頻模式向原模式的自動(dòng)切換，具體為:變頻接觸器3斷開(kāi)，工頻接觸器2吸合，故障指示燈亮。
[0034]另外，本實(shí)用新型中所提到的控制器6、接收變頻器1、輸入輸出模塊7、送風(fēng)溫度傳感器10、回風(fēng)溫度傳感器9、工頻接觸器2、變頻接觸器3等所有的裝置均為現(xiàn)有技術(shù)中的裝置，只要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能即可，在結(jié)構(gòu)上不加以局限。
[0035]本實(shí)用新型的有益效果是:(1)、不僅可以避免壓縮機(jī)的頻繁啟停影響壓縮機(jī)壽命，還可以避免室內(nèi)溫度的波動(dòng)幅度及頻度。(2)、壓縮機(jī)保持變頻低負(fù)荷運(yùn)行，效率大幅提高。(3)、送風(fēng)機(jī)13與壓縮機(jī)同步調(diào)頻，能耗大幅下降。(4)、由于控制器6會(huì)診斷和報(bào)告系統(tǒng)故障，使壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)的故障率、開(kāi)關(guān)故障率以及維修與管理成本得到有效降低。(4)、由于數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)負(fù)荷主要為電子元器件的散熱，維護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)負(fù)荷影響小，約占5%，所以全年負(fù)荷受外界影響小，相對(duì)穩(wěn)定，節(jié)能效果也比較穩(wěn)定，一般可實(shí)現(xiàn)整機(jī)節(jié)能30%?40%。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，其特征在于，包括:用于發(fā)出通信信號(hào)的控制器(6)、輸入輸出模塊(7)、送風(fēng)溫度傳感器(10)、回風(fēng)溫度傳感器(9)、工頻接觸器(2)、變頻接觸器(3)、變頻器(I)和原控制設(shè)備(8); 所述控制器與所述輸入輸出模塊、變頻器之間通過(guò)通信信號(hào)連接;所述控制器與所述送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器之間通過(guò)通信信號(hào)連接； 所述變頻器包括工頻旁路和變頻回路，所述工頻接觸器與變頻器之間通過(guò)工頻旁路相連接，所述變頻接觸器與變頻器之間通過(guò)變頻回路相連接； 所述輸入輸出模塊分別與所述送風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器、工頻接觸器、變頻接觸器以及原控制設(shè)備之間相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，其特征在于，所述變頻器為矢量控制變頻器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，其特征在于，所述輸入輸出模塊包含6路數(shù)字量輸出信號(hào)，8路數(shù)字/模擬量輸入信號(hào)和2路模擬量輸出信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，其特征在于，所述變頻器、輸入輸出模塊與所述控制器之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議均為modbus協(xié)議。5.—種數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備，包括權(quán)利要求1-3或4中任意一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)能效控制設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備還包括:回風(fēng)過(guò)濾器(11)、蒸發(fā)器(12)、送風(fēng)機(jī)(13)、若干壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器(18)和膨脹閥(14); 所述回風(fēng)過(guò)濾器與蒸發(fā)器相連接，所述回風(fēng)溫度傳感器位于空調(diào)器回風(fēng)過(guò)濾器與蒸發(fā)器之間，且所述回風(fēng)溫度傳感器采集回風(fēng)溫度信息并發(fā)送到輸入輸出模塊； 所述風(fēng)冷冷凝器通過(guò)膨脹閥或壓縮機(jī)連接至蒸發(fā)器，所述送風(fēng)溫度傳感器與送風(fēng)機(jī)相連接。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK205536368SQ201520595619
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日
【發(fā)明人】張劍
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