冷站单元、集成冷站系统及其控制方法和相关设备技术方案

技术编号:31758272 阅读:21 留言:0更新日期:2022-01-05 16:41
本申请公开了一种冷站单元、集成冷站系统及其控制方法和相关设备,其中,该冷站单元包括循环冷媒管路和连接所述循环冷媒管路的压缩机、冷凝器和液泵,所述循环冷媒管路用于流通冷媒介质,所述压缩机与第一旁通管路并联,所述液泵与第二旁通管路并联,所述压缩机和所述第一旁通管路择一通断,所述液泵和所述第二旁通管路择一通断;所述末端单元的节流装置和蒸发器串接于所述循环冷媒管路中。本发明专利技术能够根据室外温度选择压缩机和/或液泵进行制冷,应用液泵热管技术,能够在室外温度较低的情况下,不需要运行压缩机,只需单独使用液泵驱动热管进行制冷,或者在压缩机制冷时使用液泵辅助制冷,从而达到减小压缩机负荷,降低能耗的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
冷站单元、集成冷站系统及其控制方法和相关设备


[0001]本专利技术涉及制冷设备
,特别涉及一种冷站单元和一种集成冷站系统。本专利技术还涉及一种集成冷站系统的控制方法和相关设备。

技术介绍

[0002]随着“互联网+”、“大数据应用”等一系列信息化工程提出与推进,数据中心的规模与数量得到迅猛发展。数据中心工作时耗费大量电能并产生大量热量,导致机房环境温度升高,需要配置制冷系统进行制冷,以保证数据中心正常运行。PUE(Power Usage Effectiveness的简写)是评价数据中心能源效率的指标,是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比,数据中心的冷却占总功耗的40%左右,所以降低制冷系统的耗电量可以有效的降低PUE值。如何有效降低制冷系统的能耗,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种冷站单元,以有效降低制冷系统的能耗。
[0004]本专利技术的另一个目的在于提供一种集成冷站系统及其控制方法,以有效降低能耗。
[0005]为达到上述目的,本专利技术提供以下技术方案:
[0006]一种冷站单元,应用于包括末端单元的集成冷站系统,包括循环冷媒管路和连接所述循环冷媒管路的压缩机、冷凝器和液泵,所述循环冷媒管路用于流通冷媒介质,所述压缩机与第一旁通管路并联,所述液泵与第二旁通管路并联,所述压缩机和所述第一旁通管路择一通断,所述液泵和所述第二旁通管路择一通断;所述末端单元串接于所述循环冷媒管路中。
>[0007]优选地,所述第一旁通管路设置有第一单向阀,由所述第一旁通管路的进口至出口之间的所述循环冷媒管路设置有与所述第一单向阀并联的第二单向阀,所述第一单向阀和所述第二单向阀的导通方向相同,且均沿所述压缩机的进口至出口方向;和/或
[0008]所述第二旁通管路设置有第三单向阀,由所述第二旁通管路的进口至出口之间的所述循环冷媒管路设置有与所述第三单向阀并列的第四单向阀,所述第三单向阀和所述第四单向阀的导通方向相同,且均沿所述液泵的进口至出口方向。
[0009]优选地,所述压缩机、所述冷凝器、所述液泵依次串接。
[0010]优选地,本专利技术的冷站单元还包括设置于所述循环冷媒管路中的储液器。
[0011]本专利技术还提供了一种集成冷站系统,包括:
[0012]如上所述的冷站单元;
[0013]末端单元,所述末端单元包括依次串接于所述循环冷媒管路中的节流装置和蒸发器,所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口连通,所述节流装置的进口与所述液泵的出口连通。
[0014]优选地,所述集成冷站系统具有以下模式中的至少一种:
[0015]压缩机制冷模式,在所述压缩机制冷模式下,所述压缩机和所述第二旁通管路导通,所述第一旁通管路和所述液泵断开;
[0016]液泵热管制冷模式,在所述液泵热管制冷模式下,所述第一旁通管路和所述液泵导通,所述压缩机和所述第二旁通管路断开;
[0017]混合制冷模式,在所述混合制冷模式下,所述压缩机和所述液泵导通,所述第一旁通管路和所述第二旁通管路断开。
[0018]优选地,所述末端单元具有一个所述蒸发器或多个并联的所述蒸发器,所述节流装置的数量大于或等于所述蒸发器的数量,每个所述蒸发器与至少一个所述节流装置串联。
[0019]优选地,所述节流装置为膨胀阀。
[0020]本专利技术还提供了一种集成冷站系统的控制方法,基于如上任一项所述的集成冷站系统,所述控制方法为:根据室外温度控制所述集成冷站系统切换运行压缩机制冷模式、液泵热管制冷模式和混合制冷模式。
[0021]优选地,所述根据室外温度控制所述集成冷站系统切换运行压缩机制冷模式、液泵热管制冷模式和混合制冷模式包括:当所述室外温度T
out
>T1时,控制所述集成冷站系统运行所述压缩机制冷模式;当所述室外温度为T2≤T
out
≤T1时,控制所述集成冷站系统运行混合制冷模式;当所述室外温度T
out
<T2时,控制所述集成冷站系统运行液泵热管制冷模式,其中,T2<T1。
[0022]优选地,上述控制方法包括以下制冷模式对应的控制方法中的至少一种:
[0023]1)在所述压缩机制冷模式下:
[0024]根据所述集成冷站系统当前时刻的目标蒸发温度Te控制所述集成冷站系统的压缩机的转速;
[0025]根据当前时刻的所述目标蒸发温度Te、室内温度T
in
、室外温度T
out
和所述集成冷站系统所需的总温差ΔT,结合公式ΔT=(T
in

T
out
)+(Tc

Te)计算出当前时刻的目标冷凝温度Tc,将所述目标冷凝温度Tc转换成冷凝压力Pc,根据所述冷凝压力Pc控制所述集成冷站系统的冷凝器工作;
[0026]根据所述集成冷站系统的各蒸发器的负荷率、出风温度和吸气过热度控制对应各所述蒸发器的节流装置的开度;
[0027]根据所述蒸发器的内风机的前后压差控制所述内风机的转速;
[0028]2)在所述混合制冷模式下:
[0029]根据所述集成冷站系统当前时刻的目标蒸发温度Te控制所述集成冷站系统的压缩机的转速;
[0030]根据当前时刻的所述目标蒸发温度Te、室内温度T
in
、室外温度T
out
和所述集成冷站系统所需的总温差ΔT,结合公式ΔT=(T
in

T
out
)+(Tc

Te)计算出当前时刻的目标冷凝温度Tc,将所述目标冷凝温度Tc转换成冷凝压力Pc,根据所述冷凝压力Pc控制所述集成冷站系统的冷凝器工作;
[0031]将所述目标蒸发温度Te转换成蒸发压力Pe,根据所述冷凝压力Pc与所述蒸发压力Pe之间的目标差值控制所述液泵的转速;
[0032]根据所述集成冷站系统的各蒸发器的负荷率、出风温度和吸气过热度控制对应各所述蒸发器的节流装置的开度;
[0033]根据所述蒸发器的内风机的前后压差控制所述内风机的转速;
[0034]3)在所述液泵热管制冷模式下:
[0035]将所述集成冷站系统当前时刻的目标蒸发温度Te转换成蒸发压力Pe,根据所述蒸发压力Pe得出当前时刻的目标冷凝温度Tc,将当前时刻的目标冷凝温度Tc转换成冷凝压力Pc,根据所述冷凝压力Pc控制所述集成冷站系统的冷凝器工作;
[0036]根据冷凝压力Pc与蒸发压力Pe之间的目标差值控制所述集成冷站系统的液泵的转速;
[0037]根据所述集成冷站系统的各蒸发器的负荷率、出风温度和吸气过热度控制对应各所述蒸发器的节流装置的开度;
[0038]根据所述蒸发器的内风机的前后压差控制所述内风机的转速。
[0039]优选地,当所述冷凝器为风冷凝器时,所述根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷站单元,应用于包括末端单元的集成冷站系统,其特征在于,包括循环冷媒管路和连接所述循环冷媒管路的压缩机、冷凝器和液泵,所述循环冷媒管路用于流通冷媒介质,所述压缩机与第一旁通管路并联,所述液泵与第二旁通管路并联,所述压缩机和所述第一旁通管路择一通断,所述液泵和所述第二旁通管路择一通断;所述末端单元串接于所述循环冷媒管路中。2.根据权利要求1所述的冷站单元,其特征在于,所述第一旁通管路设置有第一单向阀,由所述第一旁通管路的进口至出口之间的所述循环冷媒管路设置有与所述第一单向阀并联的第二单向阀,所述第一单向阀和所述第二单向阀的导通方向相同,且均沿所述压缩机的进口至出口方向;和/或所述第二旁通管路设置有第三单向阀,由所述第二旁通管路的进口至出口之间的所述循环冷媒管路设置有与所述第三单向阀并列的第四单向阀,所述第三单向阀和所述第四单向阀的导通方向相同,且均沿所述液泵的进口至出口方向。3.根据权利要求1或2所述的冷站单元,其特征在于,所述压缩机、所述冷凝器、所述液泵依次串接。4.根据权利要求1或2所述的冷站单元,其特征在于,还包括设置于所述循环冷媒管路中的储液器。5.一种集成冷站系统,其特征在于,包括:如权利要求1至4中任一项所述的冷站单元;末端单元,所述末端单元包括依次串接于所述循环冷媒管路中的节流装置和蒸发器,所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口连通,所述节流装置的进口与所述液泵的出口连通。6.根据权利要求5所述的集成冷站系统,其特征在于,所述集成冷站系统具有以下模式中的至少一种:压缩机制冷模式,在所述压缩机制冷模式下,所述压缩机和所述第二旁通管路导通,所述第一旁通管路和所述液泵断开;液泵热管制冷模式,在所述液泵热管制冷模式下,所述第一旁通管路和所述液泵导通,所述压缩机和所述第二旁通管路断开;混合制冷模式,在所述混合制冷模式下,所述压缩机和所述液泵导通,所述第一旁通管路和所述第二旁通管路断开。7.根据权利要求5或6所述的集成冷站系统,其特征在于,所述末端单元具有一个所述蒸发器或多个并联的所述蒸发器,所述节流装置的数量大于或等于所述蒸发器的数量,每个所述蒸发器与至少一个所述节流装置串联。8.根据权利要求5或6所述的集成冷站系统,其特征在于,所述节流装置为膨胀阀。9.一种集成冷站系统的控制方法,其特征在于,基于如权利要求5至8中任一项所述的集成冷站系统,所述控制方法为:根据室外温度控制所述集成冷站系统切换运行压缩机制冷模式、液泵热管制冷模式和混合制冷模式。10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述根据室外温度控制所述集成冷站系统切换运行压缩机制冷模式、液泵热管制冷模式和混合制冷模式包括:当所述室外温度T
out
>T1时,控制所述集成冷站系统运行所述压缩机制冷模式;当所述室外温度为T2≤T
out
≤T1时,控制所述集成冷站系统运行混合制冷模式;当所述室外温度T
out
<T2时,控制所述集成冷站系统运行液泵热管制冷模式,其中,T2<T1。11.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,包括以下制冷模式对应的控制方法中的至少一种:1)在所述压缩机制冷模式...

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构
申请(专利权)人:苏州英维克温控技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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