空调系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]伴随信息产业数字化建设以及家电智能化的快速发展，机房、基站的数量迅速增加，据统计机房、基站空调的能耗占其总能耗的40%以上，由于数据中心显热负荷大、围护结构封闭，且一年四季全天候运行，在室内侧设定温度低于室外侧温度的季节，常规的空调系统无法利用室外的冷源，仍需继续运行压缩式制冷系统，相对而言，这造成了不必要的能源浪费，且对于空调系统而言，还存在低温启动、润滑、能量调节等使用可靠性问题；目前，为降低机房、基站在温度控制和温度保持方面的能源消耗，采用室内外温差低成本输送热量或为室内侧提供冷量的方法已成为本领域的最新提出的发展方向，如目前采用的新风系统，但该装置不能确保室内空气品质，即无法杜绝室外的灰尘、水分等进入室内，从而易对服务器等电子设备造成损害，而普通的气-气热交换系统虽然能够保证室内空气的品质，但对于热负荷大和温度均匀度要求高的机房对象，需要庞大的换热面积以克服气-气热交换器传热效率低的弊端，从而降低了产品的市场推广力度，不利于产品的市场竞争。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种能够有效利用室外冷源，以降低能耗的空调系统。
[0004]本发明的另一个目的在于提供一种用于上述空调系统的控制方法。
[0005]本发明第一方面实施例提供了一种空调系统，包括:压缩机，所述压缩机具有排气口、分气口和回气口，所述分气口通过第七管道与所述回气口连通，且所述第七管道上设置旁通阀；制冷冷凝器，所述制冷冷凝器的进口与所述排气口相连通；第一节流装置，所述第一节流装置的入口通过第一管道与所述制冷冷凝器的出口连通；蒸发器，所述蒸发器的进口与所述第一节流装置的出口连通，出口通过第二管道与所述回气口连通；第一阀体，所述第一阀体在所述第一管道上；制冷阀体，所述制冷阀体设置在所述第二管道上；热管冷凝器，所述热管冷凝器的进口通过第三管道与所述蒸发器的出口连通；热管阀体，所述热管阀体设置在所述第三管道上；多通道换热器，所述多通道换热器包括第一储液罐、蒸发通道和冷凝通道，所述蒸发通道和所述冷凝通道设置在所述第一储液罐内，所述冷凝通道的入口与所述热管冷凝器的出口连通，所述蒸发通道的出口通过第四管道与所述回气口连通；氟泵，所述氟泵的入口与所述第一储液罐的出口连通，出口通过第五管道与所述蒸发器的进口相连通；第二节流装置，所述第二节流装置出口与所述蒸发通道的入口连通，进口通过第六管道与所述第一阀体的进口相连通；第二阀体，所述第二阀体设置在第六管道上；和温控装置，所述温控装置分别与所述第一阀体、所述第二阀体、所述氟泵、所述制冷阀体、所述旁通阀和所述热管阀体连接，所述温控装置用于检测所述室外的环境温度与所述第一储液罐内部换热介质的温度，并根据所述环境温度与所述换热介质的温度控制所述第一阀体、所述第二阀体、所述制冷阀体、所述旁通阀和所述热管阀体的开启或关闭、所述氟泵的启停、以及调节所述旁通阀的开合度和所述氟泵的输出功率。
[0006]本发明第一方面实施例提供的空调系统，通过温控装置根据室外的环境温度及换热介质的温度通过控制第一阀体、制冷阀体、热管阀体、第二阀体和旁通阀开启或关闭、及旁通阀的开合度来改变换热介质在空调系统中的流通路径，进而控制空调系统的工作模式，使得产品可根据室外的环境温度通过调节空调系统在不同工作模式下工作以充分利用室外环境中的冷源，从而在满足空调系统的冷量输出与热负荷相适应的前提下，降低了空调系统因产生冷量所消耗的功率，进而实现了空调系统的节能减排。
[0007]具体地，当室外环境温度远高于机房内温度的情况下(如夏天)，温控装置控制第一阀体打开、制冷阀体打开、热管阀体关闭、第二阀体关闭、旁通阀关闭，则换热介质的在空调系统内的流通路径为:压缩机-制冷冷凝器-第一阀体-第一节流装置-蒸发器-制冷阀体-压缩机；由于室外环境温度远高于机房温度，使得空调系统的热负荷量较大，故本方案中温控装置控制空调系统进行前述中常规的压缩机回路制冷过程以产生足够的冷量来满足空调系统的热负荷。
[0008]当室外环境温度与机房内温度相差不大，即室外环境温度略高于，或者略低于机房内温度的情况下(如秋天、春天)，温控装置控制第一阀体打开、制冷阀体打开、热管阀体关闭、第二阀体关闭、旁通阀打开，并根据室外的环境温度控制旁通阀内保持适宜的开合度，则换热介质的在空调系统内的流通路径为:压缩机-制冷冷凝器-第一阀体-第一节流装置-蒸发器-制冷阀体-压缩机，和压缩机-旁通阀-压缩机；由于室外环境温度与机房内温度相差不大，相对而言，该过程中机房所需的冷量较小，即空调系统的热负荷较小，故通过调节旁通阀开合度以降低空调系统内换热介质的流通量，使空调系统产生的冷量与空调系统的热负荷相适宜，以避免空调系统在不必要的情况下依然进行满负荷工作而造成能源的浪费。
[0009]当室外环境温度低于机房内温度，但又无法向机房内提供充足的冷交换量的情况下(如秋天、春天)，温控装置控制第一阀体关闭、制冷阀体关闭、热管阀体打开、第二阀体打开、氟泵启动、旁通阀关闭，则换热介质的在空调系统内的流通路径为:氟泵-蒸发器-热管阀体-热管冷凝器-冷凝通道-第一储液器-氟泵，和压缩机-制冷冷凝器-第二阀体-第二节流装置-蒸发通道-压缩机，且蒸发通道和冷凝通道内的换热介质进行热交换；该过程中，机房内的热量经蒸发器传递到换热介质内后，高温换热介质经过热管冷凝器与室外环境中的自然冷源进行热交换，以降低换热介质的温度，但是，由于该温度下的换热介质无法为机房提供足够的冷交换量，故而，本方案中，使经过热管冷凝器降温后的换热介质与经过压缩机回路制冷后的换热介质进行热交换，从而进一步降低流向储液器的换热介质的温度；根据能量守恒定律，本方案中从蒸发器流出的换热介质先经过热管冷凝器进行降温，从而在满足空调系统的冷量输出与热负荷相适应的前提下，降低了空调系统因产生冷量所消耗的功率，进而实现了空调系统的节能减排。
[0010]当室外环境温度远低于机房内温度的情况下(如冬天)，温控装置控制第一阀体关闭、制冷阀体关闭、热管阀体打开、第二阀体关闭、旁通阀关闭，氟泵启动，并根据室外的环境温度控制氟泵保持适宜的流量，则换热介质的在空调系统内的流通路径为:氟泵-蒸发器-热管阀体-热管冷凝器-冷凝通道-第一储液器-氟泵；由于室外环境温度远低于机房温度，且能够向机房提供充足的冷交换量以使机房内维持适宜的温度，故本方案中使从蒸发器流出的高温换热介质在热管冷凝器与室外环境中的冷源进行热交换，以降低换热介质的温度，并使降温后的换热介质再次进入蒸发器中对机房进行降温，从而在满足机房内制冷需求的前提下，大幅度地降低了空调系统的能耗。
[0011]另外，随着机房内的温度不断简单，温控装置可根据换热介质的温度控制所述氟泵的输出功率，避免机房内的温度变化过快，对机器造成损害情况发送，从而提高了产品的品质，进而增加了产品的市场竞争力。
[0012]另外，本发明提供的上述实施例中的空调系统还可以具有如下附加技术特征:
[0013]根据本发明的一个实施例，所述温控装置包括:温度传感器，所述温度传感器用于检测室外的环境温度与所述第一储液罐内部换热介质的温度，并发送温度信号；和温控器，所述温控器分别与所述温度传感器、所述第一阀体、所述第二阀体、所述氟泵、所述制冷阀体、所述旁通阀和所述热管阀体连接，所述温控器接收所述温度信号，并根据所述温度信号控制所述第一阀体、所述第二阀体、所述氟泵、所述制冷阀体、所述旁通阀和所述热管阀体的开启或关闭、所述氟泵的启停、以及调节所述旁通阀的开合度和所述氟泵的输出功率。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述制冷冷凝器与所述热管冷凝器相连接。
[0015]根据本