一种数据中心空调制冷系统、节流控制方法、设备、产品与流程

本发明涉及数据中心节能控制技术领域，具体涉及一种数据中心空调制冷系统、节流控制方法、设备、产品。

背景技术：

随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。空调系统的可靠性直接影响数据中心的安全。目前数据中心制冷空调大多采用的是压缩式制冷循环，精密空调器大多为分体型空调器，在机房热源侧设置具有冷却空气的室内机，在室外侧设置室外机，并用冷媒管连结室外机和室内机。因数据中心要求全年制冷，所以如何实现节流控制极为重要，不合理的节流控制策略导致制冷系统不能安全可靠运行，严重影响数据中心的安全可靠运行。

技术实现要素：

针对不合理的节流控制策略导致制冷系统不能安全可靠运行，严重影响数据中心的安全可靠运行的问题，本发明提供一种数据中心空调制冷系统、节流控制方法、设备、产品。

本发明的技术方案是：

第一方面，本发明技术方案提供一种数据中心空调制冷系统，包括压缩机、室外冷凝器、节流装置、室内蒸发器、冷媒连接管路；

室内蒸发器与压缩机连接，压缩机通过冷媒连接管路与室外冷凝器连接；室外冷凝器与节流装置连接；节流装置与室内蒸发器连接；

机房内空气经室内蒸发器后变为冷空气，压缩机将室内蒸发器上的制冷剂压缩为高温高压气体，经室外冷凝器冷凝为液态制冷剂，经节流装置后再次到室内蒸发器。

进一步的，所述的压缩机为变频压缩机。

机房内空气经室内蒸发器后变为冷空气，变频压缩机将蒸发器上的制冷剂压缩为高温高压气体，经室外冷凝器冷凝为液态制冷剂，经节流装置后再次到室内蒸发器，完成整个循环。

第二方面，本发明技术方案提供一种数据中心空调制冷系统节流控制方法，应用于第一方面所述的数据中心机房空调制冷系统，该方法包括如下步骤：

变频压缩机开机后变频控制达到设定的第一百分比阈值时，保持按照设定的第一百分比阈值输出第一时间阈值，开始检测吸气压力；

根据吸气压力的大小判断进行蒸发压力控制或过热度控制；

当进行蒸发压力控制时，检测达到蒸发压力控制时间后，进行吸气压力下降速率以及吸气压力的检测；系统设计蒸发温度时，要是空调出风温度高于露点温度，不凝露。

根据检测出的吸气压力下降速率以及吸气压力判断进行节流装置开度的调节。

进一步的，根据吸气压力的大小判断进行蒸发压力控制或过热度控制的步骤包括：

检测吸气压力是否大于第二压力阈值,若否,根据蒸发压力进行控制；若是，进入过热度控制。

进一步的，当进行蒸发压力控制时，检测达到蒸发压力控制时间后，进行吸气压力下降速率以及吸气压力的检测的步骤包括：

检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间；若否，检测吸气压力下降速率；若是，进入过热度控制。以防压力下降过快影响压缩机和系统运行。

进一步的，根据检测出的吸气压力下降速率以及吸气压力判断进行节流装置开度的调节的步骤包括：

当吸气压力下降速率大于或等于第一速率阈值时，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；

当吸气压力下降速率小于第二速率阈值，并且吸气压力大于或等于第四压力阈值时，保持当前开度，检测吸气压力是否大于第一压力阈值，设定时间阈值再次检测吸气压力是否大于第一压力阈值,若是，进入过热度控制；若否，返回步骤：检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间；

当吸气压力下降速率小于第二速率阈值，并且吸气压力小于第四压力阈值时，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第一设定百分比，返回步骤：检测判断吸气压力下降速率。通过节流装置开度调节，来控制吸气压力下降速率在可控范围内。

进一步的，该方法具体包括：

判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值；

若否，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；

否则，检测判断吸气压力是否大于第三压力阈值，若是，进行节流装置开度的调节，每2秒开节流装置开度第一设定百分比，执行步骤：判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值；保证系统调节的稳定性，保证制冷剂流量可控连续调节。

否则，判断吸气压力是否小于第四压力阈值，若是，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第一设定百分比；执行步骤：判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值；

否则，保持当前开度，检测吸气压力是否大于第一压力阈值，设定时间阈值再次检测吸气压力是否大于第一压力阈值，若是，进入过热度控制；

否则，返回步骤：检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间。在此压力下证明系统吸气压力可控，可进入正常调节过程。

进一步的，当吸气压力下降速率大于或等于第一速率阈值时，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比的步骤包括：

判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值；

若是，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；执行步骤：判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值；

若否，执行步骤：判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值。

第三方面，本发明技术方案还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器和处理器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如第二方面所述的数据中心空调制冷系统节流控制方法。

第四方面，本发明技术方案还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如第二方面所述的数据中心空调制冷系统节流控制方法。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：目的是为了保护压缩机和系统的安全运行，通过以上控制，解决了目前很多制冷机组出现的压缩机低压控制和节流控制不合理造成的压缩机不稳定和无法工作的问题，保证系统运行的可靠性。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。

图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。

图3是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明实施例提供一种数据中心空调制冷系统，包括压缩机、室外冷凝器、节流装置、室内蒸发器、冷媒连接管路；

室内蒸发器与压缩机连接，压缩机通过冷媒连接管路与室外冷凝器连接；室外冷凝器与节流装置连接；节流装置与室内蒸发器连接；

机房内空气经室内蒸发器后变为冷空气，压缩机将室内蒸发器上的制冷剂压缩为高温高压气体，经室外冷凝器冷凝为液态制冷剂，经节流装置后再次到室内蒸发器。

本实施例中，所述的压缩机为变频压缩机。

机房内空气经室内蒸发器后变为冷空气，变频压缩机将蒸发器上的制冷剂压缩为高温高压气体，经室外冷凝器冷凝为液态制冷剂，经节流装置后再次到室内蒸发器，完成整个循环。

本发明实施例还提供一种数据中心空调制冷系统节流控制方法，应用于数据中心空调制冷系统，包括压缩机、室外冷凝器、节流装置、室内蒸发器、冷媒连接管路；室内蒸发器与压缩机连接，压缩机通过冷媒连接管路与室外冷凝器连接；室外冷凝器与节流装置连接；节流装置与室内蒸发器连接；该方法包括如下步骤：

步骤1：变频压缩机开机后变频控制达到设定的第一百分比阈值时，保持按照设定的第一百分比阈值输出第一时间阈值，开始检测吸气压力；

步骤2：根据吸气压力的大小判断进行蒸发压力控制或过热度控制；

步骤3：当进行蒸发压力控制时，检测达到蒸发压力控制时间后，进行吸气压力下降速率以及吸气压力的检测；系统设计蒸发温度时，要是空调出风温度高于露点温度，不凝露。

步骤4：根据检测出的吸气压力下降速率以及吸气压力判断进行节流装置开度的调节。

在有些实施例中，步骤2中，根据吸气压力的大小判断进行蒸发压力控制或过热度控制的步骤包括：

检测吸气压力是否大于第二压力阈值,若否,根据蒸发压力进行控制；若是，进入过热度控制。

在有些实施例中，步骤3中，当进行蒸发压力控制时，检测达到蒸发压力控制时间后，进行吸气压力下降速率以及吸气压力的检测的步骤包括：

检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间；若否，检测吸气压力下降速率；若是，进入过热度控制。以防压力下降过快影响压缩机和系统运行。

在有些实施例中，步骤4中，根据检测出的吸气压力下降速率以及吸气压力判断进行节流装置开度的调节的步骤包括：

当吸气压力下降速率大于或等于第一速率阈值时，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；

当吸气压力下降速率小于第二速率阈值，并且吸气压力大于或等于第四压力阈值时，保持当前开度，检测吸气压力是否大于第一压力阈值，设定时间阈值再次检测吸气压力是否大于第一压力阈值,若是，进入过热度控制；若否，返回步骤：检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间；

当吸气压力下降速率小于第二速率阈值，并且吸气压力小于第四压力阈值时，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第一设定百分比，返回步骤：检测判断吸气压力下降速率。通过节流装置开度调节，来控制吸气压力下降速率在可控范围内。

在有些实施例中，步骤4具体包括：

判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值；

若否，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；

否则，检测判断吸气压力是否大于第三压力阈值，若是，进行节流装置开度的调节，每2秒开节流装置开度第一设定百分比，执行步骤：判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值；保证系统调节的稳定性，保证制冷剂流量可控连续调节。

否则，判断吸气压力是否小于第四压力阈值，若是，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第一设定百分比；执行步骤：判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值；

否则，保持当前开度，检测吸气压力是否大于第一压力阈值，设定时间阈值再次检测吸气压力是否大于第一压力阈值，若是，进入过热度控制；

否则，返回步骤：检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间。在此压力下证明系统吸气压力可控，可进入正常调节过程。

需要说明的是，当吸气压力下降速率大于或等于第一速率阈值时，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比的步骤包括：

判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值；

若是，进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；执行步骤：判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值；

若否，执行步骤：判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值。

具体需要说明的是，如图1所示，本发明提供的方法的具体步骤如下：

s1：变频压缩机开机后变频控制达到设定的第一百分比阈值时，保持按照设定的第一百分比阈值输出第一时间阈值，开始检测吸气压力；在这里，第一百分比阈值为55％，第一时间阈值为30s；也就是说，变频压缩机开机后变频控制达到55％输出30s后，开始检测吸气压力ps；

s2：检测吸气压力是否大于第二压力阈值,若否,执行步骤s3；若是，执行步骤s14；在这里，第二压力阈值为0.4mpa；

s3：根据蒸发压力进行控制；需要说明的是，设计蒸发压力对应的蒸发温度为12℃；系统设计蒸发温度为12℃，目的是为了空调出风温度高于露点温度，不凝露；

s4：检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间；若否，执行步骤s5；若是，执行步骤s14；在这里，设定的控制时间t为3min，也就是，t≥3min则执行步骤s14：进入过热度控制；

s5：检测吸气压力下降速率；t＜3min，则检测吸气压力ps下降速率，以防压力下降过快影响压缩机和系统运行；

s6：判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值，若是，执行步骤s7，若否，执行步骤s9；在这里，第一速率阈值为10kpa/秒；

s7：进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；执行步骤s8；第三设定百分比为3％；也就是，每秒调节节流装置开度的3％增加；

s8：判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值，若否，执行步骤s7；若是，执行步骤s9；第二速率阈值为5kpa/秒；

s9：检测判断吸气压力是否大于第三压力阈值；若是，执行步骤s10；若否，执行步骤s11；第三压力阈值为0.3mpa；

s10：进行节流装置开度的调节，每2秒开节流装置开度第一设定百分比，执行步骤s6；在这里，第一设定百分比为1％。也就是，控制调节每秒关节流装置开度的1％，返回步骤s6，吸气压力ps下降速率检测控制循环，保证系统调节的稳定性，保证制冷剂流量可控连续调节；

s11：判断吸气压力是否小于第四压力阈值；若是，执行步骤s12；若否，执行步骤s13；第四压力阈值为0.25mpa，

s12：进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第一设定百分比；执行步骤s6；第一设定百分比为1％；

s13：保持当前开度，检测吸气压力是否大于第一压力阈值，且设定时间阈值再次检测仍大于第一压力阈值,若是，执行步骤s14；若否，返回步骤s4；第一压力阈值为0.45mpa，设定时间阈值为10s，也就是，检测吸气压力ps是否大于0.45mpa,持续10s；

s14：进入过热度控制。进入制冷系统过热度控制条件，控制过热度为5℃。

如图3所示，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备可以包括：处理器(processor)、通信接口(communicationsinterface)、存储器(memory)和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信。总线可以用于电子设备与传感器之间的信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：步骤1：变频压缩机开机后变频控制达到设定的第一百分比阈值时，保持按照设定的第一百分比阈值输出第一时间阈值，开始检测吸气压力；步骤2：根据吸气压力的大小判断进行蒸发压力控制或过热度控制；步骤3：当进行蒸发压力控制时，检测达到蒸发压力控制时间后，进行吸气压力下降速率以及吸气压力的检测；系统设计蒸发温度时，要是空调出风温度高于露点温度，不凝露。步骤4：根据检测出的吸气压力下降速率以及吸气压力判断进行节流装置开度的调节。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述方法实施例所述的方法，例如包括：s1：变频压缩机开机后变频控制达到设定的第一百分比阈值时，保持按照设定的第一百分比阈值输出第一时间阈值，开始检测吸气压力；s2：检测吸气压力是否大于第二压力阈值,若否,执行步骤s3；若是，执行步骤s14；s3：根据蒸发压力进行控制；s4：检测进入蒸发压力控制的时间是否达到设定的控制时间；若否，执行步骤s5；若是，执行步骤s14；s5：检测吸气压力下降速率；s6：判断吸气压力下降速率是否大于或等于第一速率阈值，若是，执行步骤s7，若否，执行步骤s9；s7：进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第三设定百分比；执行步骤s8；s8：判断吸气压力下降速率是否小于第二速率阈值，若否，执行步骤s7；若是，执行步骤s9；s9：检测判断吸气压力是否大于第三压力阈值；若是，执行步骤s10；若否，执行步骤s11；s10：进行节流装置开度的调节，每2秒开节流装置开度第一设定百分比，执行步骤s6；s11：判断吸气压力是否小于第四压力阈值；若是，执行步骤s12；若否，执行步骤s13；s12：进行节流装置开度的调节，每秒开节流装置开度第一设定百分比；执行步骤s6；s13：保持当前开度，检测吸气压力是否大于第一压力阈值，且设定时间阈值再次检测仍大于第一压力阈值,若是，执行步骤s14；若否，返回步骤s4；s14：进入过热度控制。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。