全工况空气处理机组的控制方法、装置和系统与流程

文档序号:16254291发布日期:2018-12-12 00:18阅读:510来源:国知局
全工况空气处理机组的控制方法、装置和系统与流程

本申请涉及信息技术领域,并且更具体地,涉及一种全工况空气处理机组控制方法、装置和系统。

背景技术

随着信息化时代的到来,数据中心越来越多,对电力的需求量也越来越大。在数据中心的总能耗中,制冷系统的能耗约占总能耗的40%,所以选择合适的制冷系统方案对降低数据中心的能耗以及节能减排至关重要。

在室外气候条件允许时,利用自然能源对数据中心的机房进行制冷是未来的一种趋势。例如在寒冷的气候条件下,数据中心的机房可采用利用新风自然冷的直通风技术代替传统机械制冷系统。考虑到机房对室温和空气洁净度有一定的要求,当空气质量差和极端气候条件(例如沙尘暴或者空气被化学污染情况)下,新风制冷技术也应能够保证机房制冷需求。

在室外气象条件多变的情况下,对于利用新风自然冷的制冷系统,充分利用新风制冷的同时怎么实现制冷工况自动切换来匹配机房制冷需求,目前仍未有成熟的解决方案。



技术实现要素:

本申请提供一种全工况空气处理机组的控制方法、装置和系统,能够针对不同的环境条件,合理利用新风自然冷量满足制冷需求,实现各工况的平滑切换。

第一方面,提供了一种控制空气处理机组的方法,该空气处理机组至少包括空气处理单元ahu控制箱和制冷系统,该制冷系统能够利用至少两种制冷模式进行制冷运行,该方法包括:

ahu控制箱获取第一参数信息,该第一参数信息是与外界环境相关的参数信息;

ahu控制箱根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式;

ahu控制箱控制该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行。

通过上述技术方案,本申请提出一种全工况ahu空气处理系统,包括至少两种制冷模式的制冷系统,该制冷系统能够采用新风制冷模式、新风+辅助机械制冷模式、新风和回风混合制冷模式、全回风+间接换热制冷模式、全回风+机械制冷模式中的任一种制冷模式,针对这种全工况ahu空气处理系统建立一种控制模型,在提高新风利用效率的同时,能应对不同气候条件下的机房制冷需求。

应理解,针对不同的外界环境,如果只利用一种制冷模式,对机房的机柜进行制冷运行,会造成资源的浪费,而且制冷的效果也不能保证就符合当前的工况需求。例如,炎热高温的夏季,外界环境温度达到39℃左右,为了保证机房设备的正常工作,一般会采用强制机械制冷模式进行制冷,以控制机房内温度维持在18~28℃。但是对于寒冷的冬季,如果室外温度已经降低至0℃~5℃,要对机房内进行制冷,如果继续采用强制机械制冷模式进行制冷,势必造成能源的过度消耗。此时,如果合理的利用外界的新风冷量来对机房内进行热交换降温,一定程度上可以节约能源。

可选地,本申请实施例提供的制冷系统能够利用至少两种制冷模式进行制冷运行,即该制冷系统能够支持多种制冷模式共存,或者择一使用,或者协作使用。应理解,本申请包括但不限于此。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,当该第一参数信息包括外界环境的温度、湿度、空气颗粒物浓度、化学污染物浓度中的至少一种参数信息。

ahu控制箱101需要根据一定的参数信息决定针对当前的工况,应该具体选择哪一种制冷模式。

结合第一方面和上述实现方式,在第一方面的某些实现方式中,该第一参数信息是外界环境的温度信息,该ahu控制箱根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式,包括:该ahu控制箱根据该外界环境的温度所处的第一范围和所述制冷系统的制冷模式的对应关系,从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定该第一制冷模式。

具体地,针对不同的温度信息,划分多个温度区间,不同的温度区间选择不同的制冷模式,达到灵活切换制冷模式的目的。

结合第一方面和上述实现方式,在第一方面的某些实现方式中,当该第一范围是大于25℃的温度范围时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为新风和辅助机械制冷的制冷模式;或

当该第一范围是大于18℃且小于或等于25℃的温度范围时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为全新风制冷模式;或

当该第一范围是大于5℃且小于或等于18℃的温度范围时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为新风和回风直接换热制冷模式;或

当该第一范围是小于或等于5℃的温度范围时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

结合第一方面和上述实现方式,在第一方面的某些实现方式中,该第一参数信息是外界环境的空气颗粒物浓度信息,该ahu控制箱根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式,包括:当外界环境的空气颗粒物浓度大于或等于第一预设阈值时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为全回风和辅助机械制冷的制冷模式。

具体地,当外界环境沙尘暴天气,传感器检测到空气中颗粒物浓度已经高于预设的阈值,例如高于pm10的范围为0.656~8.490,这种沙尘暴天气下,空气中颗粒物浓度很高,此时采用全回风+辅助机械制冷模式满足房间温度、湿度要求。

结合第一方面和上述实现方式,在第一方面的某些实现方式中,该第一参数信息是外界环境的化学污染物浓度信息,该ahu控制箱根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式,包括:当外界环境的化学污染物浓度大于或等于第二预设阈值时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

具体地,当室外空气分子机化学污染物amc污染但温度较低时,为了避免化学污染物造成机房内设备故障,采用间接换热方式满足房间温湿度要求。

可选地,当外界化学污染严重且为腐蚀挥发性物质污染时,例如氯泄露等情况,此时可以按照情况五的模式,采用全回风+辅助机械制冷模式满足房间温度、湿度要求,同时防止化学污染。

结合第一方面和上述实现方式,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:该ahu控制箱获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息;该ahu控制箱根据该第二参数信息,修正制冷量,制冷运行该制冷量是该制冷系统利用该第一制冷模式运行时的制冷量。

可选地,该ahu控制箱还可以获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息。例如,该第二参数信息是机房送风、排风和回风的温度、冷热通道压差、温差、室内外压差等信息。

应理解,第二参数信息可以不是决定ahu控制箱从该制冷系统的多种制冷模式中确定当前工况使用的制冷模式,但是该第二参数信息可以反馈到ahu控制箱,从而使得ahu控制箱可以通过控制各个阀门的开启程度、开启时间,或者送风量等来控制进入机房内的制冷量,从而调节机房内的温度和湿度。

以上详细介绍了多种外界环境条件下,该全工况ahu控制系统的各种可能的工作模型。在具体的实现过程中,ahu控制箱先通过多要素传感器和多通道数据记录仪等获取室外参数信息,再根据室外参数信息对风阀、一次风机、二次风机、排风机等多部件联控实现工况切换,在阀门的开闭时间和开度控制方面选取精度较高、反应快的执行和控制机构,使工况切换快速、一步到位。各工况切换完成后,ahu控制箱可以根据送风目标值微调风阀、水阀的开度以及风机,二次侧(室内侧)送风量根据冷热通道间的温差或压差控制,一次侧风机(室外侧)通过一次侧送风温度控制,排风量(排风机)根据室内外压差控制。

第二方面,提供了一种装置,该装置应用于空气处理机组中,该空气处理机组至少包括制冷系统,该制冷系统能够利用至少两种制冷模式进行制冷运行,该装置包括:

获取单元,用于获取第一参数信息,该第一参数信息是与外界环境相关的参数信息;

处理单元,用于根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式;

控制单元,用于控制该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行。

结合第二方面,在某些可能的实现方式中,该第一参数信息包括外界环境的温度、湿度、空气颗粒物浓度、化学污染物浓度中的至少一种参数信息。

结合第二方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,该第一参数信息是外界环境的温度信息,该处理单元还用于:根据该外界环境的温度所处的第一范围和所述制冷系统的制冷模式的对应关系,从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定该第一制冷模式。

结合第二方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,当该第一范围是大于25℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为新风和辅助机械制冷的制冷模式;或当该第一范围是大于18℃且小于或等于25℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为全新风制冷模式;或当该第一范围是大于5℃且小于或等于18℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为新风和回风直接换热制冷模式;或当该第一范围是小于或等于5℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

结合第二方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,该第一参数信息是外界环境的空气颗粒物浓度信息,该处理单元还用于:当外界环境的空气颗粒物浓度大于或等于第一预设阈值时,确定该第一制冷模式为全回风和辅助机械制冷的制冷模式。

结合第二方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,该第一参数信息是外界环境的化学污染物浓度信息,该处理单元还用于:当外界环境的化学污染物浓度大于或等于第二预设阈值时,确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

结合第二方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,该获取单元还用于获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息;该处理单元还用于根据该第二参数信息修正制冷量,该制冷量是该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行时生成的制冷量。

第三方面,提供了一种控制空气处理机组,包括:制冷系统,该制冷系统能够利用至少两种制冷模式进行制冷运行;空气处理单元ahu控制箱,该ahu控制箱用于执行上述第一方面以及第一方面任意一种控制方法。

第四方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面以及第一方面的任意一种可能的方法。

第五方面,提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储有程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面以及第一方面的任意一种可能的方法。

第六方面,提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持ahu控制箱实现上述第一方面以及第一方面的任意一种可能的方法,例如,获取,处理,或控制上述方法中所涉及的参数信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于保存ahu控制箱必要的程序指令和数据。该芯片系统可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。

附图说明

图1是本申请实施例提供的全工况ahu控制系统示意图。

图2是本申请实施例提供的一例全工况空气处理机组的控制方法的示意性流程图。

图3是本申请实施例提供的一例制冷模式的示意图。

图4是本申请实施例提供的又一例制冷模式的示意图。

图5是本申请实施例提供的又一例制冷模式的示意图。

图6是本申请实施例提供的一例制冷模式的示意图。

图7是本申请实施例提供的一例全工况ahu控制装置示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。

利用外界能量使热量从温度较高的物质(或环境)转移到温度较低的物质(或环境)的系统叫做制冷系统。目前,数据中心的制冷系统有机械制冷系统,即依靠机械作用或热力作用,使制冷工质发生状态变化相变,完成制冷循环,并利用工质在低温下的温升或相变进行制冷。机械制冷系统需要消耗大量的电力。如背景技术介绍,为了节约能源、降低能耗,利用自然能源对数据中心的机房进行制冷是未来的一种发展趋势。

例如,在寒冷的气候条件下,利用新风自然冷的直通风技术进行制冷,新风自然冷却也称“直接通风”。具体地,利用新风的空气循环来达到带走室内热量的目的。新风是房间以外的自然风,相对于室内环境空气的温度,随季节不同而不同。如果利用季节不同,室外空气温度不同的差异性,为制冷系统获得冷量,减少制冷系统的运行能耗来获得节能效果。同时,加大新风量还可改善室内空气质量。下面介绍几种不同的制冷系统。

1、全空气系统

以常规空气处理单元(airhandleunit,ahu)(含制冷盘管)为主要设备的全空气系统,一般包括利用全新风来制冷的全新风工况、利用新风和回风混合来制冷的一次回风工况、以及利用全回风来制冷的全回风工况,其控制方式一般根据室外气象参数和室内温湿度切换调节新风阀、回风阀、排风阀、排风机运行状态来实现工况的转换。

2、间接蒸发制冷系统

以间接蒸发ahu为主要设备的间接蒸发制冷系统,新风侧和室内回风侧不接触,通过换热器进行热交换,带走室内热量,为机房提供制冷。应理解,待处理的空气不与蒸发的水分直接接触,可通过换热器换热、间接蒸发盘管换热等形式。这里换热器可以将直接蒸发冷却得到的湿空气的冷量传递给待处理的空气,从而实现空气的等湿降温过程。

新风侧带有蒸发制冷装置,存在有干工况和湿工况,其工况切换控制涉及到干工况下换热、湿工况下换热、干工况换热+辅助机械制冷,湿工况换热+辅助机械制冷等工况。

3、直接蒸发制冷系统

以直接蒸发ahu为主要设备的直接蒸发制冷系统,即为普通ahu增加直接蒸发段,使待处理的空气与蒸发水分直接接触,可通过喷淋室、湿膜加湿、喷雾加湿等形式。

其控制工况包含,全新风工况、全新风+直接蒸发制冷工况、全新风+直接蒸发+辅助机械制冷工况、一次回风工况(新风和回风混合)、全回风工况+辅助机械制冷,控制工况较为复杂。

应理解,这里蒸发制冷主要利用水分蒸发相态产生变化时吸热的特性达到制冷效果,例如在湿球温度较低、空气干燥的工况下可达到较好的制冷效果。关于制冷的换热过程,现有技术已经比较成熟,本申请不做过多赘述。

上述介绍的各系统工况相对单一,应对场景不全,当环境变化较大或者在不同的气候条件下,不能应对机房的制冷需求。例如一旦沙尘暴天气或者室外发生化学污染,常规ahu为主要设备的全空气系统和直接蒸发制冷系统将无法利用室外新风来达到制冷效果。而间接蒸发制冷系统在新风情况良好的情况下,新风利用效率相对直通风低。此外,有直接蒸发制冷系统或者间接蒸发发制冷系统的机组在水资源匮乏地区并不适用。

基于上述情况,针对北方一些气候寒冷的区域,根据全年不同气候条件,本申请提出一种全工况ahu空气处理系统,包括至少两种制冷模式的制冷系统,该制冷系统能够采用新风制冷模式、新风+辅助机械制冷模式、新风和回风混合制冷模式、全回风+间接换热制冷模式、全回风+机械制冷模式中的任一种制冷模式,针对这种全工况ahu空气处理系统建立一种控制模型,在提高新风利用效率的同时,能应对不同气候条件下的机房制冷需求。

需要说明的是,在本申请实施中,“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“至少一个”是指一个或一个以上;“a和b中的至少一个”,类似于“a和/或b”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和b中的至少一个,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。下面将结合附图详细说明本申请提供的技术方案。

图1是本申请实施例提供的全工况ahu控制系统示意图。如图1所示,控制系统100至少包括ahu控制箱101、室外气象站102、机房103、机柜104、过滤器105、换热器106、冷盘管107、送风室108、一次风机109、二次风机110以及配置于前述各个结构或装置的开关或阀门、系统内的连接装置或连接线路,传感器、显示器等监测或检测装置等,应理解,本申请重点介绍与本申请提供的全工况ahu制冷系统的控制模型相关的单元或部件,其他的与现有技术相关的内容本申请不过多赘述。

ahu控制箱101是该系统100的核心处理部件,主要用于控制该制冷系统的各个部件或结构之间的协调合作,从而实现各个工况的平滑切换,保证在每一个工况下送风温度、湿度和房间的压力场都在合理范围内,例如,将机房103的温度控制在18~28℃,相对湿度控制在20%~80%。ahu控制箱101可以接收各种调节或反馈信号,例如来自于室外气象站102的多要素传感器和多通道数据记录仪记录的数据,再经过电处理后形成的数字信号,或者由机房排风和回风的温度、压力等信号等,应理解,本申请包括但不限于此。

室外气象站102用于监测环境变化,气象站设备主要由多要素传感器和多通道数据记录仪组成,其配件可配无线传输功能、太阳能供电以及安装支架,也可以根据客户需求定制。目前的气象站多为自动气象站,是由电子设备或由计算机控制,自动进行气象观测和资料收集传输的气象站。一般的气象站包括气压计、温度计、湿度计、雨量计、风速计、湿度计、风向标、环境颗粒物浓度检测仪、化学污染检测仪等。室外气象站102的多要素传感器和多通道数据记录仪可以将环境中新风的温度、气压、湿度、空气颗粒物、化学污染物浓度,以及送风温度、送风湿度、送风温差、回风温差、机柜进出风压差、室内外压差、室外与风管内压差等参数信息传输给ahu控制箱101。

数据中心的机房103内有机柜104,机柜104接收送风室108送入的用于保持室内温度或压力的风。例如,当机房内温度高于28℃时,ahu控制箱101控制送风室108送入冷却风,用于降低温度;当机房温度低于18℃时,ahu控制箱101控制送风室108送入加热风,用于保持室内温度。机房还包括排风装置,用于排出室内空气,保持室内的气压在一定范围内。

过滤器105安装在制冷系统中,用于对进入制冷系统的新风进行过滤。例如,当进入的新风中包含杂质或者沙尘,过滤器105可以对杂质进行过滤,净化新风。过滤器105的滤芯可以定期进行更换。应理解,虽然过滤器105可以净化一定的新风,但是当室外为长时间沙尘暴天气时,需要不断地更换过滤器的滤芯,否则一定的沙尘可能影响系统的正常工作,因此,沙尘暴等恶劣天气一般不使用新风来进行机房的温度调节。

换热器106可以将冷却得到的空气的冷量传递给待处理的空气,从而实现空气的换热降温过程。换热器可以处理新风和回风混合后的空气,也可以在一定的工况条件下,单独处理新风或者单独处理回风。

冷盘管107安装在辅助制冷装置内,例如依靠机械作用或热力作用的机械制冷装置,使制冷工质发生状态变化,从而完成制冷循环。例如,对于一定的工况条件,利用新风自然冷的直通风技术进行制冷不能满足当前需求时,需要机械制冷来辅助制冷,以保证机房内的温度在一定范围内。具体地,冷盘管107可以在ahu控制箱101的控制下,开启或者关闭水阀115(watervalue,wv),以及调节wv115的开度来控制进入冷盘管的水量,从而进行温度的调节。

送风室108接收经过处理的制冷风,并将该制冷风的温度t、相对湿度(relativehumidity,rh)反馈给ahu控制箱101,ahu控制箱101可以根据该制冷风的温度、湿度等进行控制。应理解,这里所说的“制冷风”是指将进入机房,用于调节机房内温度的风,也可能当机房内温度低于预设的18℃时,该送风也可以指“制热风”,即用于提高机房内的温度,保证机房内温度在18~28℃,这里不同的名称对本申请的不造成任何限制,所有利用了本申请提供的控制模型的方案均在本申请的保护范围之内。

一次风机109,当送进来的新风和回风不进行直接接触就进行换热,换热完成后,将换热后的新风通过一次风机109、排风阀(exhaustairvalue,ev)114排出。应理解,一次风机109也接受ahu控制箱101的控制。

二次风机110,当送进来的新风和回风进行直接接触换热,即新风依次通过新风阀(freshairvalue,fv)111和新风阀fv2,进入制冷器内部。新风和回风进行混合接触,换热完成后,经过二次风机送入送风室。

系统100还包括新风阀fv1、新风阀fv2、回风阀rv、排风阀ev、排风机vfd、水阀wv以及送风阀sv等阀门,这些阀门都可以通过ahu控制箱101进行控制。除此之外,本系统100还包括图中所示的连接电路、数模转换电路等,此处不再赘述。

此外,还需要说明的是,本申请的新风侧也叫“一次风侧”,室内回风侧也叫“二次风侧”,应理解,描述中称呼的变换不应对本申请的技术方案造成限制。

针对图1提供的全工况ahu控制系统,本申请提供一种全工况ahu控制模型,实现各工况的平滑切换,保证在每一个工况下送风温度、湿度和房间的压力场都在合理范围内。下面详细介绍针对不同的场景下该模型的运用,例如,以该模型将房间温度控制在18~28℃,相对湿度控制在20%~80%为目标举例说明。

图2是本申请实施例提供的一例全工况空气处理机组的控制方法200的示意性流程图。该方法200可以应用于上述全工况ahu控制系统100的ahu控制箱101,下面结合图1的中全工况ahu控制系统100和图2的方法200的示意性流程图进行详细说明,应理解,本申请实施例并不限于此。

如图2所示,该方法200包括以下内容。

在步骤210中,ahu控制箱获取第一参数信息,该第一参数信息是与外界环境相关的参数信息。

应理解,针对不同的外界环境,如果只利用一种制冷模式,对机房的机柜进行制冷运行,会造成资源的浪费,而且制冷的效果也不能保证就符合当前的工况需求。例如,炎热高温的夏季,外界环境温度达到39℃左右,为了保证机房设备的正常工作,一般会采用强制机械制冷模式进行制冷,以控制机房内温度维持在18~28℃。但是对于寒冷的冬季,如果室外温度已经降低至0℃~5℃,要对机房内进行制冷,如果继续采用强制机械制冷模式进行制冷,势必造成能源的过度消耗。此时,如果合理的利用外界的新风冷量来对机房内进行热交换降温,一定程度上可以节约能源。

可选地,本申请实施例提供的制冷系统能够利用至少两种制冷模式进行制冷运行,即该制冷系统能够支持多种制冷模式共存,或者择一使用,或者协作使用。应理解,本申请包括但不限于此。

ahu控制箱101需要根据一定的参数信息决定针对当前的工况,应该具体选择哪一种制冷模式。例如,本申请的第一参数信息,可选地,该第一参数信息包括外界环境的温度、湿度、空气颗粒物浓度、化学污染物浓度中的至少一种参数信息。

具体地,ahu控制箱101需要获取多要素传感器和多通道数据记录仪记录的数据,例如,如图1所示的来自于室外气象站102的参数信息,再经过电处理后形成的数字信号,ahu控制箱101可以获取这些参数信息。

可选地,该ahu控制箱还可以获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息。例如,该第二参数信息是由机房送风、排风和回风的温度、冷热通道压差、温差、室内外压差等信息。

应理解,第二参数信息可以不是决定ahu控制箱从该制冷系统的多种制冷模式中确定当前工况使用的制冷模式,但是该第二参数信息可以反馈到ahu控制箱,从而使得ahu控制箱可以通过控制各个阀门的开启程度、开启时间,或者送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。

在步骤220中,ahu控制箱根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式。

可选地,该第一参数信息是外界环境的温度信息,该ahu控制箱可以根据该外界环境的温度所处的第一范围从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定该第一制冷模式。即,针对不同的温度信息,划分多个温度区间,不同的温度区间选择不同的制冷模式,达到灵活切换制冷模式的目的。

可选地,该第一参数信息是外界环境的空气颗粒物浓度信息,当外界环境的空气颗粒物浓度大于或等于第一预设阈值时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为全回风和辅助机械制冷的制冷模式。

可选地,该第一参数信息是外界环境的化学污染物浓度信息,当外界环境的化学污染物浓度大于或等于第二预设阈值时,该ahu控制箱确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

在步骤230中,ahu控制箱控制该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行。

可选地,该ahu控制箱利用通过以上方法确定的第一制冷模式进行制冷运行。该ahu控制箱还可以获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息。该ahu控制箱根据该第二参数信息修正制冷量,该制冷量是该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行时生成的制冷量。

可选地,该第二参数信息是机房送风、排风和回风的温度、冷热通道压差、温差、室内外压差等信息。

应理解,第二参数信息可以不是决定ahu控制箱从该制冷系统的多种制冷模式中确定当前工况使用的制冷模式,但是该第二参数信息可以反馈到ahu控制箱,从而使得ahu控制箱可以通过控制各个阀门的开启程度、开启时间,或者送风量等来控制进入机房内的制冷量,从而调节机房内的温度和湿度。

还应理解,上述实施例中通过控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地实现过程中,例如当机房内的温度已经快接近18℃,此时,ahu控制箱控制减小阀门的开启程度,如减小送风阀的开启程度,从而减小送风量,使制冷量减少,不至于使机房内温度过低。应理解,本申请包括但不限于此。按照以上方法200的控制方法,下面具体从几种可能的不同的情况进行详细描述。

情况一

当外界环境温度比较高,例如为炎热的夏季环境,全工况ahu控制系统将该制冷系统设定为新风+辅助机械制冷模式。例如,当炎热的夏季,39℃≥室外温度>25℃时,不论是外界新风还是机房的回风,温度相对而言都处于很高的状态。此时,需要辅助机械制冷系统参与调节,即采用新风直通+辅助机械制冷方式满足房间温度、湿度要求。具体地,如图3所示的示意图,各个设备的阀门状态控制如下表1所示。

表1

图3中虚线代表了制冷风的来源和走向,温度传感器将外界温度信息传递给全工况ahu控制箱101,全工况ahu控制箱101根据控制模型的分析控制新风阀fv1、新风阀fv2处于打开模式,外界新风按照图3中虚线所示路线进入制冷系统内部,经过辅助机械制冷装置(例如,图中的冷盘管107)的强制降温,新风转变为较低温度的制冷风,通过送风阀sv进入到送风室108。

送风室108接受ahu控制箱101的控制,例如控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地,机房内的机柜出口温度t2和机柜进口处的温度t1都会传递到ahu控制箱101。ahu控制箱101可以通过该t1、t2的温度差以及送风室的送风量计算热量,该热量是为使机柜温度保持在18~28℃,制冷风所带走的热量。

此外,ahu控制箱101实时监测机房内的气压等,当机房内因为送风室送入的制冷风导致气压增大时,ahu控制箱101会控制排气机vfd118排出一定的空气,从而保证气压也在一定的范围内。

应理解,表1中的“开”表示阀门开启状态,“关闭”表示阀门关闭状态,“调节”表示由ahu控制箱101进行调节,用于温度、湿度等修正,保证更精确的温度控制。在以下描述含义相同的不再赘述。

情况二

当外界环境温度不高,例如为炎热的春秋过渡季的环境,全工况ahu控制系统将该制冷系统设定为全新风直通制冷模式。例如,温度适宜的春秋季节,温度相比较低于机房内的目标温度,25℃≥室外温度>18℃时,采用新风直通制冷方式满足房间温度、湿度要求。具体地,也可以参照图3所示的示意图,各个设备的阀门状态控制如下表2所示。

表2

图3中虚线代表了制冷风的来源和走向,与情况一的区别在于,不需要经过辅助机械制冷系统的参与,直接通过新风和机房内空气进行热交换来降低机房内的空气温度。温度传感器将外界温度信息传递给全工况ahu控制箱101,全工况ahu控制箱101根据控制模型的分析控制新风阀fv1、新风阀fv2处于打开模式,供外界新风按照图3中虚线所示路线进入制冷系统内部,此种工况下,不需要经过辅助机械制冷装置的强制降温,即可以关闭图中的冷盘管107,新风直接通过送风阀sv进入到送风室108。送风室

送风室108接受ahu控制箱101的控制,例如控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地,机房内的机柜出口温度t2和机柜进口处的温度t1都会传递到ahu控制箱101。ahu控制箱101可以通过该t1、t2的温度差以及送风室的送风量计算热量,该热量是为使机柜温度保持在18~28℃,制冷风所带走的热量。

此外,ahu控制箱101实时监测机房内的气压等,当机房内因为送风室送入的制冷风导致气压增大时,ahu控制箱101会控制排气机vfd118排出一定的空气,从而保证气压也在一定的范围内。

情况三

当外界环境温度比较低,例如为初冬季节,全工况ahu控制系统将该制冷系统设定为新风和回风混合制冷模式。例如,当凉爽的初冬季季节,18℃≥室外温度>5℃时,此时室外温度已经比较低,可以不直接采用较低的新风,而是采用新风和回风混合方式满足房间温度、湿度要求。具体地,如图4所示的示意图,各个设备的阀门状态控制如下表3所示。

表3

图4中细虚线代表了回风的来源和走向,回风和新风经过直接接触后经过换热器的温度交换,经过二次风机被送入到送风室。温度传感器将外界温度信息传递给全工况ahu控制箱101,全工况ahu控制箱101根据控制模型的分析控制新风阀fv1处于打开模式,新风阀fv2处于打开或调节模式。因为此时的新风温度已经较低,比机房内设定的标准温度低,可能当接近5℃时已经不需要新风的制冷,在室外温度靠近18℃时可能还需要一定的新风量对机房内进行降温,所以,这里的新风阀fv2处于打开或调节模式,以更好地适应不同的工况需求,达到更好地控制温度的效果。

送风室108接受ahu控制箱101的控制,例如控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地,机房内的机柜出口温度t2和机柜进口处的温度t1都会传递到ahu控制箱101。ahu控制箱101可以通过该t1、t2的温度差以及送风室的送风量计算热量,该热量是为使机柜温度保持在18~28℃,制冷风所带走的热量。

可选地,这里的制冷风量可以使用于提高机房温度的“制热风量”,例如,当机房内温度低于18℃时,此时,ahu控制箱101控制关闭新风阀fv2,打开回风阀rv,通过较高温的回风来调整机房温度在一定范围内。

此外,ahu控制箱101实时监测机房内的气压等,当机房内因为送风室送入的制冷风导致气压增大时,ahu控制箱101会控制排气机vfd118排出一定的空气,从而保证气压也在一定的范围内。

情况四

当外界环境温度很低,例如为深冬季节,全工况ahu控制系统将该制冷系统设定为新风和回风间接制冷模式。例如,当严寒的深冬季节,室外空气温度≤5℃时,采用新风和回风间接换热方式,此时室外温度已经非常低,可以通过新风和回风间接换热来满足房间温度、湿度要求。具体地,如图5所示的示意图,各个设备的阀门状态控制如下表4所示。

表4

图5中两种不同的虚线代表了新风和回风的走向,温度传感器将外界温度信息传递给全工况ahu控制箱101,全工况ahu控制箱101根据控制模型的分析控制新风阀fv1处于打开模式,新风阀fv2处于关闭模式,外界新风按照图5中粗粒度的虚线所示路线进入制冷系统内部,回风按照图5中细粒度的虚线所示路线进入制冷系统内部,新风和回风以不接触即间接换热的方式在换热器进行热交换。之后经过热交换处理之后的新风通过排风阀ev排出,经过热交换处理之后的回风通过送风阀sv进入到送风室108。

送风室108接受ahu控制箱101的控制,例如控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地,机房内的机柜出口温度t2和机柜进口处的温度t1都会传递到ahu控制箱101。ahu控制箱101可以通过该t1、t2的温度差以及送风室的送风量计算热量,该热量是为使机柜温度保持在18~28℃,制冷风所带走的热量。

此外,ahu控制箱101实时监测机房内的气压等,当机房内因为送风室送入的制冷风导致气压增大时,ahu控制箱101会控制排气机vfd118排出一定的空气,从而保证气压也在一定的范围内。

情况五

当外界环境沙尘暴天气,传感器检测到空气中颗粒物浓度已经高于预设的阈值,例如高于pm10的范围为0.656~8.490,这种沙尘暴天气下,空气中颗粒物浓度很高,此时采用全回风+辅助机械制冷模式满足房间温度、湿度要求。具体地,如图6所示的示意图,各个设备的阀门状态控制如下表5所示。

表5

图6中虚线代表了制冷风的来源和走向,温度传感器将外界温度信息传递给全工况ahu控制箱101,全工况ahu控制箱101根据控制模型的分析控制新风阀fv1、新风阀fv2处于关闭模式,隔绝外界新风进入制冷系统,从而防止恶劣天气造成机房设备故障。回风按照图6中虚线所示路线进入制冷系统内部,经过辅助机械制冷装置(例如,图中的冷盘管107)的强制降温,回风转变为较低温度的制冷风,通过送风阀sv进入到送风室108。

送风室108接受ahu控制箱101的控制,例如控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地,机房内的机柜出口温度t2和机柜进口处的温度t1都会传递到ahu控制箱101。ahu控制箱101可以通过该t1、t2的温度差以及送风室的送风量计算热量,该热量是为使机柜温度保持在18~28℃,制冷风所带走的热量。

此外,ahu控制箱101实时监测机房内的气压等,当机房内因为送风室送入的制冷风导致气压增大时,ahu控制箱101会控制排气机vfd118排出一定的空气,从而保证气压也在一定的范围内。

情况六

当室外空气分子机化学污染物(airbornemolecularcontamination,amc)污染但温度较低时,为了避免化学污染物造成机房内设备故障,采用间接换热方式满足房间温湿度要求。具体地,也可以参照如图5所示的示意图,各个设备的阀门状态控制如下表6所示。

表6

图5中粗粒度的虚线代表了新风的来源和走向,细粒度的虚线代表了回风的来源和走向。温度传感器将外界温度信息传递给全工况ahu控制箱101,全工况ahu控制箱101根据控制模型的分析控制新风阀fv1处于开启模式,新风阀fv2处于关闭模式,隔绝外界新风进入制冷系统,从而防止化学污染造成机房设备故障。外界新风按照图5中粗粒度的虚线所示路线进入制冷系统内部,回风按照图5中细粒度的虚线所示路线进入制冷系统内部,新风和回风以不接触即间接换热的方式在换热器进行热交换。之后经过热交换处理之后的新风通过排风阀ev排出,经过热交换处理之后的回风通过送风阀sv进入到送风室108。

送风室108接受ahu控制箱101的控制,例如控制阀门的开启程度、开启时间、送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。具体地,机房内的机柜出口温度t2和机柜进口处的温度t1都会传递到ahu控制箱101。ahu控制箱101可以通过该t1、t2的温度差以及送风室的送风量计算热量,该热量是为使机柜温度保持在18~28℃,制冷风所带走的热量。

此外,ahu控制箱101实时监测机房内的气压等,当机房内因为送风室送入的制冷风导致气压增大时,ahu控制箱101会控制排气机vfd118排出一定的空气,从而保证气压也在一定的范围内。

可选地,当外界化学污染严重且为腐蚀挥发性物质污染时,例如氯泄露等情况,此时可以按照情况五的模式,采用全回风+辅助机械制冷模式满足房间温度、湿度要求,同时防止化学污染。以上详细介绍了多种外界环境条件下,该全工况ahu控制系统的各种可能的工作模型。在具体的实现过程中,ahu控制箱先通过多要素传感器和多通道数据记录仪等获取室外参数信息,再根据室外参数信息对风阀、一次风机、二次风机、排风机等多部件联控实现工况切换,在阀门的开闭时间和开度控制方面选取精度较高、反应快的执行和控制机构,使工况切换快速、一步到位。各工况切换完成后,ahu控制箱可以根据送风目标值微调风阀、水阀的开度以及风机,二次侧(室内侧)送风量根据冷热通道间的温差或压差控制,一次侧风机(室外侧)通过一次侧送风温度控制,排风量(排风机)根据室内外压差控制。

以上,结合图1至图6对本申请实施例的空气处理机组的控制方法做了详细说明。以下,从图7对本申请实施例的控制装置进行详细说明。

图7是本申请实施例提供的装置700的示意性框图。该装置700可以对应(例如,可以配置于或本身即为)上述方法200中描述的ahu控制箱。如图7所示,该装置700可以包括:获取单元710、处理单元720和控制单元730。

在一种可能的设计中,该装置700可以为ahu控制箱或配置于ahu控制箱中的芯片。

获取单元710,用于获取第一参数信息,该第一参数信息是与外界环境相关的参数信息。

应理解,该装置700需要根据一定的参数信息决定针对当前的工况,应该具体选择哪一种制冷模式。例如,本申请的第一参数信息,可选地,该第一参数信息包括外界环境的温度、湿度、空气颗粒物浓度、化学污染物浓度中的至少一种参数信息。

可选地,该获取单元还用于获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息。例如,该第二参数信息是由机房送风、排风和回风的温度、冷热通道压差、温差、室内外压差等信息。

应理解,第二参数信息可以不是决定ahu控制箱从该制冷系统的多种制冷模式中确定当前工况使用的制冷模式,但是该第二参数信息可以反馈到ahu控制箱,从而使得ahu控制箱可以通过控制各个阀门的开启程度、开启时间,或者送风量等来控制进入机房内的制冷风量,从而调节机房内的温度和湿度。

处理单元720,用于根据该第一参数信息从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定第一制冷模式。

可选地,该第一参数信息是外界环境的温度信息,该处理单元还用于根据该外界环境的温度所处的第一范围从该制冷系统的至少两种制冷模式中确定该第一制冷模式。

具体地,当该第一范围是大于25℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为新风和辅助机械制冷的制冷模式;或当该第一范围是大于18℃且小于或等于25℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为全新风制冷模式;或当该第一范围是大于5℃且小于或等于18℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为新风和回风直接换热制冷模式;或当该第一范围是小于或等于5℃的温度范围时,该处理单元确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

可选地,该第一参数信息是外界环境的空气颗粒物浓度信息,该处理单元还用于当外界环境的空气颗粒物浓度大于或等于第一预设阈值时,确定该第一制冷模式为全回风和辅助机械制冷的制冷模式。

可选地,该第一参数信息是外界环境的化学污染物浓度信息,该处理单元还用于当外界环境的化学污染物浓度大于或等于第二预设阈值时,确定该第一制冷模式为新风和回风间接换热制冷模式。

控制单元730,用于控制该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行。

可选地,该ahu控制箱利用通过以上方法确定的第一制冷模式进行制冷运行。该ahu控制箱还可以获取第二参数信息,该第二参数信息是与该空气处理机组相关的参数信息。该ahu控制箱根据该第二参数信息修正制冷量,该制冷量是该制冷系统利用该第一制冷模式进行制冷运行时生成的制冷量。

应理解,该装置700可对应于根据本申请实施例的方法200中的ahu控制箱,或者该装置700可以包括用于执行图2中方法200的模块或单元。具体地,该获取单元710用于方法200中的步骤210;该处理单元720用于执行方法200中的步骤220;该控制单元730用于执行方法200中的步骤230,上述相应步骤的具体过程在方法200中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以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,本申请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)执行本申请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(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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