专利名称：温度控制系统、装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种温度控制系统、装置及其方法，尤其涉及一种机房温度控 制系统、装置及其方法。
背景技术：
在安装有大型设备或精密仪器的机房内，为了保护设备或仪器能够在所能 承受的环境温度下正常工作，常常要在机房内安装温控系统。目前常用的机房 温控系统包括空调系统和直通风空调结合系统。其中，空调系统通过采用制冷 机和除湿机，消耗电能，实现对机房房内温湿度的精确控制，直通风空调结合 系统通过直接引入室外较低温度的新风，减少空调工作时间，降低耗电量，实 现节能的目的。
在实现本发明的过程中，本发明人发现上述现有技术至少存在以下缺陷 单纯的空调制冷系统导致机房冷却系统能耗大，直通风空调结合散热虽然可以 在一定程度上减少能源消耗，但是却导致机房内防尘、防腐蚀和噪声问题曰益 严重，因此，这两种现有方案的都不能满足现有机房对高效散热和绿色节能的 需求。
发明内容
本发明提供一种温度控制系统、装置及其方法，其具有在高效散热的同时 实现节能、环保的功能。
在本发明的一个实施例中，可以提供一种温度控制系统，其包括控制单 元、地源温控单元以及空调单元，环境空气依次经过地源温控单元和空调单元， 所述控制单元控制地源温控单元和空调单元联动工作来控制环境温度。
在本发明的另一个实施例中，可以提供一种控制单元，用于控制地源温控单元和空调单元联动工作来控制环境温度，其包括包括温度传感器、流量传 感器和控制模块，温度传感器用于收集地源温控单元内的液态物质的温度和经 过地源温控单元的空气温度，所述流量传感器用于收集地源温控单元内的液态 物质的流量，所述控制模块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令，控制 地源温控单元和空调单元的工作状态。
在本发明的另一个实施例中，可以提供一种温度控制方法，其包括建立 环境空气依次经地源温控单元、空调单元进行热交换的热交换路径；判断地源 温控单元对环境空气的热交换能力；根据所述判断结果决定所述地源温控单元 和空调单元工作状态。
相较于现有技术而言，本发明实施例中的技术方案至少具有如下的优点 本发明实施例温度控制系统、装置及其方法采用了地源温控技术与空调进行联 调的散热方式，实现对温度的辅助调节，以减少空调的运行时间，节省能耗。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描 述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图l是本发明实施例温度控制系统的原理示意图； 图2是本发明实施例温度控制系统和装置的结构示意图； 图3是本发明实施例温度控制系统的控制单元的原理示意图； 图4是本发明实施例温度控制方法的流程示意图； 图5是本发明实施例温度控制系统和装置另 一实施例的结构示意图； 图6是本发明实施例温度控制系统和装置另 一实施例的结构示意图； 图7是本发明实施例温度控制系统和装置另 一实施例的结构示意具体实施方式
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作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图l，本发明实施例温度控制系统100包括控制单元10、地源温控单 元30以及空调单元20,环境空气依次经过地源温控单元30和空调单元20，控制 单元10控制地源温控单元30和空调单元20联动工作来控制环境温度。
请一并参阅图2和图3，本发明实施例以应用于一机房为例说明，温度控制 系统100包括空调单元20、地源温控单元30，以及实现空调单元20和地源温控单 元30联动的控制单元10。其中，本发明实施例的空调单元20设置于地面上，其 包括制冷模块21、进风口22以及出风口23,制冷模块21消耗能源制冷，进风口 22位于空调单元20顶部，收集机房环境空气，出风口23位于空调单元20的底部， 和机房的空腔(通常由抬高地板形成)相连通，空气由进风口22进入空调单元 20,经制冷模块21冷却后，再经出风口环回到机房。
本发明实施例的地源温控单元30为一地源热泵，其以地能(地下水、土壤 或地表水)作为水源热泵的冷热源，利用水与地能进行冷热交换来达到散热目 的。冬季把地能中的热量"取"出来，供给室内采暖，此时地能为"热源"； 夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为"冷源"。 本发明实施例的地源温控单元30包括多个密闭循环管路31，并且所述管路31的 内部充满某种传热性能良好的液态物质。管路31的一端为地源热交换模块311 ， 本实施例为浸润在远端液面下，管路31的另一端为液空热交换模块312，其延伸 设置于空调单元20的进风口22和制冷模块21之间，液态物质在所述地源热交换 模块311和液空热交换模块312内环流，并通过设置在管路31中的泵模块32和调 节阀33实现对所述液态物质的流速、流量进行控制。可以理解，当机房空气经 进风口 22经过液空热交换模块312时，空气热量可与液空热交换模块312内的液 态物质发生热交换，热量经液态物质环流传递到地源热交换模块311释放。
本发明实施例的控制单元10包括温度传感器11 、流量传感器12和控制模块13。其中温度传感器11设置于液空热交换模块312的液态物质环流入口3121和空 气回风口3122,用于收集液空热交换模块312内的传热液态物质的温度和经过液 空热交换模块312的空气温度，所述流量传感器12设置于液空热交换模块312管 路内部，用于收集液空热交换模块312内的传热液态物质的流量，所述控制模块 13根据收集到的温度和流量，以及相应的控制策略发出控制指令，用于控制泵 模块32、调节阀33和空调单元20的工作状态，进而控制通过液空热交换模块312 内的传热液态物质的流量来实现能量交换控制。
可以理解，本发明实施例的温度控制系统和装置采用了地源温控技术与空 调进行联调的散热方式，实现对机房温度的辅助调节，以减少机房空调的运行 时间，节省机房冷却系统能耗。
请一并参阅图4,本发明实施例温度控制方法通过控制单元IO控制空调单 元20和地源温控单元30来实现联动散热，包括
401、 建立环境空气依次经地源温控单元30、空调单元20进行热交换的热 交换路径；
402、 判断地源温控单元30对环境空气的热交换能力；
403、 根据所述判断结果决定所述地源温控单元30和空调单元20工作状态。 本实施例温度控制方法中判断地源温控单元对环境空气的热交换能力，再
根据所述判断结果决定所述地源温控单元和空调单元工作状态的步骤具体包 括
1) 当设置于液空热交换模块312的液态物质环流入口 3121的传感器温度 比位于空气回风口 3122的传感器温度差达第一阈值范围时(本实施例为液态物 质环流入口 3121的传感器温度比位于空气回风口 3122的传感器温度低5。C以 上)，控制空调单元20不工作，依靠地源温控单元30的泵模块32和调节阀33 相应控制液态物质的流量，实现机房温度的调控；
2) 当设置于液空热交换模块312的液态物质环流入口 3121的传感器温度 比位于空气回风口 3122的传感器温度差达第二阈值范围时(本实施例为液态物 质环流入口 3121的传感器温度比位于空气回风口 3122的传感器温度低1-5。C )，控制空调单元20和地源温控单元30同时工作，实现才几房温度的调控；
3)当设置于液空热交换模块312的液态物质环流入口 3121的传感器温度 比位于空气回风口 3122的传感器温度差达第三阔值范围时(本实施例为液态物 质环流入口 3121的传感器温度比位于空气回风口 3122的传感器温度低1'C以 内)，控制地源温控单元30不工作，空调单元20工作，实现机房温度的调控。
的热交换能力也可将检测到的液空热交换模块312的液态物质温度直接和多个 预设的阈值比较，来决定所述地源温控单元30和空调单元20的工作状态；其 次，请一并参阅图5、图6和图7，本发明实施例的温度控制系统和装置的控制 单元10的传感器也可为直接设置于空调单元20的制冷模块21的进风口 3123 的温度传感器11或设置于地源温控单元30的液空热交换模块312的进风口 3124 的温度传感器11,用于收集进入制冷模块21或液空热交换模块312的空气温度， 控制单元10以此与一预设阈值比较来通过控制模块13控制空调单元20和地源 温控单元30^f关动工作。
可以理解，本发明实施例的温度控制方法采用了地源温控技术与空调进行 联调的散热方式，实现对机房温度的辅助调节，以减少机房空调的运行时间， 节省机房冷却系统能耗。
虽然上面描述的仅仅是实施例，但并不意味着本发明的保护范围仅限于所 述的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性 劳动前提下通过修改、等同、替代所获得的所有其他实施例，都属于本发明保 护的范围。
权利要求
1、一种温度控制系统，其特征在于包括控制单元、地源温控单元以及空调单元，环境空气依次经过地源温控单元和空调单元，所述控制单元控制地源温控单元和空调单元联动工作来控制环境温度。
2、 如权利要求l所述的系统，其特征在于所述地源温控单元为一地源热 泵，其以地能作为水源热泵的冷热源。
3、 如权利要求l所述的系统，其特征在于地源温控单元包括至少一密闭 循环管路，并且所述管路的内部包括液态物质，所述液态物质在管路中环流。
4、 如权利要求3所述的系统，其特征在于所述控制单元包括温度传感器 和控制模块，溫度传感器用于收集进入空调单元的空气温度，所述控制模块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令，控制地源温控单元和空调单元的工 作状态。
5、 如权利要求3所述的系统，其特征在于所述控制单元包括温度传感器、 流量传感器和控制模块，温度传感器用于收集地源温控单元内的液态物质的温 度和经过地源温控单元的空气温度，所述流量传感器用于收集地源温控单元内 的液态物质的流量，所述控制模块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令， 控制地源温控单元和空调单元的工作状态。
6、 如权利要求5所述的系统，其特征在于所述管路的一端为地源热交换模块，所述管路的另一端为液空热交换模块，其延伸设置于所述空调单元的进 风口和制冷模块之间。
7、 如权利要求6所述的系统，其特征在于所述液态物质在所述地源热交 换模块和液空热交换模块内环流，并通过设置在所述管路中的泵模块和调节阀 实现对所述液态物质的流速、流量进行控制。
8、 如权利要求7所述的系统，其特征在于所述温度传感器用于收集液空 热交换模块内的传热液态物质的温度和经过液空热交换模块的空气温度，所述 流量传感器用于收集液空热交换模块内的传热液态物质的流量，所述控制模块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令，用于控制泵模块、调节阀和空调 单元的工作状态。
9、 如权利要求8所述的系统，其特征在于所述温度传感器设置于液空热 交换模块的液态物质环流入口和空气回风口 ，所述流量传感器设置于液空热交 换模块管路内部。
10、 一种控制单元，用于控制地源温控单元和空调单元联动工作来控制环 境温度，其特征在于包括包括温度传感器、流量传感器和控制模块，温度传 感器用于收集地源温控单元内的液态物质的温度和经过地源温控单元的空气温 度，所述流量传感器用于收集地源温控单元内的液态物质的流量，所述控制模 块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令，控制地源温控单元和空调单元 的工作状态。
11、 如权利要求10所述的控制单元，其特征在于所述地源温控单元包括 至少一密闭循环管路，所述管路的一端为地源热交换模块，所述管路的另一端 为液空热交换模块，其延伸设置于所述空调单元的进风口和制冷模块之间，所 述液态物质在所述地源热交换模块和液空热交换模块内环流，并通过设置在所 述管路中的泵模块和调节阀实现对所述液态物质的流速、流量进行控制。
12、 如权利要求ll所述的控制单元，其特征在于所述温度传感器用于收 集液空热交换模块内的传热液态物质的温度和经过液空热交换模块的空气温 度，所述流量传感器用于收集液空热交换模块内的传热液态物质的流量，所述 控制模块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令，用于控制泵模块、调节 阀和空调单元的工作状态。
13、 一种温度控制方法，其特征在于包括建立环境空气依次经地源温控 单元、空调单元进行热交换的热交换路径；判断地源温控单元对环境空气的热 交换能力；才艮据所述判断结果决定所述地源温控单元和空调单元工作状态。
14、 如权利要求13所述的方法，其特征在于所述地源温控单元包括至少 一密闭循环管路，所述管路的一端为地源热交换模块，所述管路的另一端为液 空热交换模块，其延伸设置于所述空调单元的进风口和制冷模块之间，所述液态物质在所述地源热交换模块和液空热交换模块内环流，并通过设置在所述管 路中的泵模块和调节阀实现对所述液态物质的流速、流量进行控制。
15、 如权利要求14所述的方法，其特征在于所述判断结果决定所述地源 温控单元和空调单元工作状态的步骤包括当液空热交换模块的液态物质环流 入口的温度比空气回风口的温度差达第一阈值范围时，控制地源温控单元工作， 空调单元不工作。
16、 如权利要求15所述的方法，其特征在于所述控制地源温控单元工作 包括控制地源温控单元的泵模块和调节阀相应控制液态物质的流量。
17、 如权利要求14所述的方法，其特征在于所述判断结果决定所述地源 温控单元和空调单元工作状态的步骤还包括当液空热交换模块的液态物质环 流入口的温度比空气回风口的温度差达第二阈值范围时，空调单元和地源温控 单元同时工作。
18、 如权利要求14所述的方法，其特征在于所述判断结果决定所述地源 温控单元和空调单元工作状态的步骤还包括当液空热交换模块的液态物质环 流入口的温度比空气回风口的温度差达第三阈值范围时，控制地源温控单元不 工作，空调单元工作。
全文摘要
本发明实施例提供一种温度控制系统、装置及其方法，其包括控制单元、地源温控单元以及空调单元，环境空气依次经过地源温控单元和空调单元，所述控制单元控制地源温控单元和空调单元联动工作来控制环境温度。其中控制单元包括包括温度传感器、流量传感器和控制模块，温度传感器用于收集地源温控单元内的液态物质的温度和经过地源温控单元的空气温度，所述流量传感器用于收集地源温控单元内的液态物质的流量，所述控制模块根据收集到的温度和流量相应发出控制指令，控制地源温控单元和空调单元的工作状态。本发明采用了地源温控技术与空调进行联调的散热方式，实现对温度的辅助调节，以减少空调的运行时间，节省能耗。
文档编号G05D23/01GK101587356SQ200810067338
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者黄文雄 申请人:华为技术有限公司