一种节能型基站空调及节能控制方法

文档序号:1902463 发布日期:2021-11-30 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种节能型基站空调及节能控制方法 (Energy-saving base station air conditioner and energy-saving control method ) 是由 余铁成 李旭明 王书保 宗林才 刘松峰 杜耀玺 王琦超 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种节能型基站空调及节能控制方法,其特征在于:包括机柜本体、蒸发器模块和冷凝器模块,机柜本体为竖直布置的中空矩形结构,机柜本体左侧、右侧各连接设有一个结构相同的侧面门板,侧面门板外侧面相对位置连接设有门板拉手,机柜本体后侧面连接设有背部门板,背部门板顶部位置设有多个均匀布置的散热通孔,散热通孔顶部相对位置设有显示屏,机柜本体前侧面设有防雨格栅,防雨格栅底部设有出风弯头,机柜本体内部上端相对位置设有竖直布置的蒸发器模块,蒸发器模块包括蒸发风机,蒸发风机顶部设有蒸发侧出风口,蒸发侧出风口置于机柜本体顶部位置,本发明的有益效果为:具有可以能够自动调节温度功能且安全可靠。(The invention discloses an energy-saving base station air conditioner and an energy-saving control method, which are characterized in that: the solar energy heat-preserving cabinet comprises a cabinet body, evaporator modules and condenser modules, wherein the cabinet body is of a vertically-arranged hollow rectangular structure, the left side and the right side of the cabinet body are respectively connected with a side door plate with the same structure, the outer side surfaces of the side door plates are connected with door plate handles, the rear side surface of the cabinet body is connected with a back door plate, the top of the back door plate is provided with a plurality of uniformly-arranged heat dissipation through holes, the top of each heat dissipation through hole is provided with a display screen, the front side of the cabinet body is provided with a rainproof grating, the bottom of the rainproof grating is provided with an air outlet elbow, the upper end of the inside of the cabinet body is provided with the vertically-arranged evaporator modules in a relative position, each evaporator module comprises an evaporation fan, the top of each evaporation fan is provided with an evaporation side air outlet, and the evaporation side air outlet is arranged at the top of the cabinet body, and the solar energy heat-preserving cabinet has the beneficial effects that: the temperature control device has the function of automatically adjusting the temperature and is safe and reliable.)

一种节能型基站空调及节能控制方法

技术领域

本发明属于空气调节设备技术领域,具体涉及一种节能型基站空调及节能控制方法。

背景技术

目前,在化工、医疗、科研、钻采、通讯等行业中,为实现快捷、可靠、方便等目的,多数行业均有可移动的通讯基站、监控机房、电气控制机房、数据采集分析机房等电气集装箱机房;此类机房中,基本都会配有变频器、高发热量的分析仪器、各种电气集成设备等,此类电气设备均发热量较大,如果没有配套的降温措施,会严重影响设备的正常工作,更有可能直接造成设备损坏;针对以上问题,必须对机房提供配套的降温措施;由于此类机房属于可移动式,且发热量较大,如果通过自然散热,很难起到降温作用,且自然空气不稳定、灰尘较多等,会严重影响电气设备的正常工作,必须提供专用的降温设备;目前,市场上对于机房用的降温空调,制冷效果差、制冷量偏小、功耗大、安装维护难度大等问题,不能完全适用于机房的需求,实用性不强,结合实际应用过程中所存在的问题,因此研发一种节能型基站空调及节能控制方法,达到具有能够自动调节温度功能且安全可靠,将蒸发腔与冷凝腔完全隔开的同时,还可以保证内部气流组织的平滑、流畅的循环。

发明内容

本发明提供一种节能型基站空调及节能控制方法,该设备在实际应用中能够减小锐度,增加风道的圆滑性和流动惯性,并使风机在工作过程中效率更高。

为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种节能型基站空调及节能控制方法,包括机柜本体、蒸发器模块和冷凝器模块,机柜本体为竖直布置的中空矩形结构,机柜本体左侧、右侧各连接设有一个结构相同的侧面门板,侧面门板外侧面相对位置连接设有门板拉手,机柜本体后侧面连接设有背部门板,背部门板顶部位置设有多个均匀布置的散热通孔,散热通孔顶部相对位置设有显示屏,机柜本体前侧面设有防雨格栅,防雨格栅底部设有出风弯头,机柜本体内部上端相对位置设有竖直布置的蒸发器模块。

进一步地,蒸发器模块包括蒸发风机,蒸发风机顶部设有蒸发侧出风口,蒸发侧出风口置于机柜本体顶部位置,蒸发风机底部设有蒸发侧进风口,蒸发侧进风口底部位置设有蒸发隔板,蒸发隔板底部连接设有Z型支撑架,Z型支撑架底部右侧位置设有蒸发器,蒸发器后部和背部门板前侧面相接触,蒸发器前侧面相对位置设有电加热装置,散热通孔和蒸发器配合接触,蒸发器底部位置设有电气控制箱,电气控制箱底部位置设有冷凝器模块。

进一步地,冷凝器模块置于机柜本体内部底端相对位置,冷凝器模块包括竖直布置的冷凝风机,冷凝风机顶部设有冷凝侧进风口,冷凝侧进风口顶部连接设有冷凝隔板,冷凝隔板顶部位置设有冷凝器,冷凝器和防雨格栅配合连接,冷凝风机底部设有冷凝侧出风口,冷凝侧出风口和出风弯头相连通。

进一步地,蒸发风机底部的蒸发侧进风口贯穿蒸发隔板、电加热装置和蒸发器延伸至散热通孔的外部,蒸发器通过电加热装置动作。

进一步地,冷凝风机顶部的冷凝侧进风口分别和防雨格栅、冷凝器、冷凝隔板相连通。

进一步地,蒸发风机通过底部的Z型支撑架调节高度,蒸发风机和冷凝风机相互平行布置。

上述一种节能型基站空调的控制方法,其特征在于包括以下步骤:

S1、模式一,冷凝风机403控制功能选择为联动模式时,压缩机开启5秒后冷凝风机403启动,压缩机关闭5秒后冷凝风机403关闭;;

S2、模式二,冷凝风机403控制功能选择为依据制冷系统压力控制模式时,在压缩机开启之后,冷凝风机403与高压压力值按比例输出进行控制,当高压压力等于26bar时,输出冷凝风机403的启动和转速百分比信号,冷凝风机403按40%转速输出运行;当高压压力值大于30bar时,冷凝风机403按100%转速运行;当高压压力值在26-30bar之间时,冷凝风机403按照比例在40-100%转速运行;当高压压力值小于22bar时,关闭冷凝风机403;

S3、当蒸发风机101选择为模拟信号输出控制时,制冷时,温度低于25.5℃时,蒸发风机101按最低50%转速运行,温度高于28.0℃时,蒸发风机101按最高100%转速进行,温度在25.5-28.0℃之间时,蒸发风机101按照比例在50-100%转速运行;当蒸发风机101选择为模拟信号输出控制时,制热时,温度高于24.5℃,蒸发风机101按最低50%转速运行,温度低于22.0℃,蒸发风机101按最高100%转速进行,温度在22.0-24.5℃之间时,蒸发风机101按照比例在100-50%转速运行。

相对于现有技术,本发明的有益效果为:

(1)常规的风机采用定速,不支持多速、变频调节,当空调运行时,风机只能全功率运行;本产品风机采用EC变频风机,风机可根据室内温度及制冷系统压力,调节风机的转速,保证空调整机可正常运行的情况下,还可以减少风机的能耗。

(2)传统的蒸发隔板、冷凝隔板采用圆形圈焊接在平板上,锐度较大,容易造成风向折射,风流循环效率较低;本设计采用圆弧形喇叭口设计,减小锐度,增加风道的圆滑性和流动惯性,减少风道内局部位置形成涡流,使风在循环过程中更加流畅,并使风机在吸风过程中效率更高。

(3)蒸发器和冷凝器采用铜管套铝翅片,铜管内壁为螺纹形状,可增加制冷剂在铜管内部流动时的换热面,从而提高换热效率;换热器在设计时,结合空调内部的空气循环方向,使换热器内部制冷剂的流向与空气流向形成交叉散热,可提高空气与换热器之间的热交换能力。

(4)电加热器采用S型设计,使电加热错位排列,风可以均匀使每根电加热散热更均匀;Z型隔板将蒸发腔与冷凝腔完全隔开的同时,还可以保证内部气流组织的平滑、流畅的循环,减少空气在风道内流动所损失的能量,增加风机的能效。

(5)防雨格栅的叶片采用55°角叠加重合的方式,保证空气正常进入到空调内部的同时,并能有效防止雨水进入到空调内部;出风弯头位置采用R15圆角设计,可减少气流在弯头位置形成旋涡,减小空气排出时的阻力,使气流组织更加顺畅。

附图说明

图1为本发明 正面结构示意图;

图2为本发明 背面结构示意图;

图3为本发明 侧面结构示意图;

图4为风机工作时风向示意图;

图5为压力控制逻辑图;

图6为风机控制逻辑图。

附图说明

:1.蒸发器模块、101.蒸发风机、102.电加热装置、103.蒸发器、104.散热通孔、105.蒸发隔板、106.蒸发侧出风口、107.蒸发侧进风口、2.侧面门板、3.门板拉手、4.冷凝器模块、401.出风弯头、402.防雨格栅、403.冷凝风机、404.冷凝隔板、405.冷凝器、406.冷凝侧出风口、407.冷凝侧进风口、5.机柜本体、6.显示屏、7.背部门板、8.电气控制箱、9.Z型支撑架。

具体实施方式

如图1至图6所示,包括机柜本体5、蒸发器模块1和冷凝器模块4,机柜本体5为竖直布置的中空矩形结构,机柜本体5左侧、右侧各连接设有一个结构相同的侧面门板2,侧面门板2外侧面相对位置连接设有门板拉手3,机柜本体5后侧面连接设有背部门板7,背部门板7顶部位置设有多个均匀布置的散热通孔104,散热通孔104顶部相对位置设有显示屏6,机柜本体5前侧面设有防雨格栅402,防雨格栅402底部设有出风弯头401,机柜本体5内部上端相对位置设有竖直布置的蒸发器模块1。

蒸发器模块1包括蒸发风机101,蒸发风机101顶部设有蒸发侧出风口106,蒸发侧出风口106置于机柜本体5顶部位置,蒸发风机101底部设有蒸发侧进风口107,蒸发侧进风口107底部位置设有蒸发隔板105,蒸发隔板105底部连接设有Z型支撑架9,Z型支撑架9底部右侧位置设有蒸发器103,蒸发器103后部和背部门板7前侧面相接触,蒸发器103前侧面相对位置设有电加热装置102,散热通孔104和蒸发器103配合接触,蒸发器103底部位置设有电气控制箱8,电气控制箱8底部位置设有冷凝器模块4。

冷凝器模块4置于机柜本体5内部底端相对位置,冷凝器模块4包括竖直布置的冷凝风机403,冷凝风机403顶部设有冷凝侧进风口407,冷凝侧进风口407顶部连接设有冷凝隔板404,冷凝隔板404顶部位置设有冷凝器405,冷凝器405和防雨格栅402配合连接,冷凝风机403底部设有冷凝侧出风口406,冷凝侧出风口406和出风弯头401相连通。

蒸发风机101底部的蒸发侧进风口107贯穿蒸发隔板105、电加热装置102和蒸发器103延伸至散热通孔104的外部,蒸发器103通过电加热装置102动作。

冷凝风机403顶部的冷凝侧进风口407分别和防雨格栅402、冷凝器405、冷凝隔板404相连通。

蒸发风机101通过底部的Z型支撑架9调节高度,蒸发风机101和冷凝风机403相互平行布置。

工作过程:空调整机控制,通过压力传感器和温度传感器采集的数据,传输到中央控制器,中央控制器根据采集的传感器数据,与对应的控制逻辑,控制蒸发风机、冷凝风机、压缩机、电加热的运行状态,从而达到节能降耗的作用。

如图5所示,冷凝风机控制分为二种工作模式,模式一中,冷凝风机403控制功能选择为联动模式时,冷凝风机403的开启自动与压缩机进行联动,压缩机开启5秒后冷凝风机403启动,压缩机关闭5秒后冷凝风机403关闭;此时须串联上压力保护开关进行压力保护。

模式二中,冷凝风机403控制功能选择为依据制冷系统压力控制模式时,在压缩机开启之后,冷凝风机403与高压压力值按比例输出进行控制,当高压压力等于26bar时,输出冷凝风机403的启动和转速百分比信号,冷凝风机403按40%转速输出运行;当高压压力值大于30bar时,冷凝风机403按100%转速运行;当高压压力值在26-30bar之间时,冷凝风机403按照比例在40-100%转速运行;当高压压力值小于22bar时,关闭冷凝风机403;通过采集制冷系统的压力,中央处理器输出对冷凝风机403比例控制信号,控制冷凝风机403的转速并降低其输出功率,此功能可保证空调在制冷效果不受影响的情况下,降低空调的整机功耗。

如图6所示,当蒸发风机101选择为模拟信号输出控制时,其运行如下:制冷时温度低于25.5℃,蒸发风机101按最低50%转速运行,温度高于28.0℃,蒸发风机101按最高100%转速进行,温度在25.5-28.0℃之间是,蒸发风机101按照比例在50-100%转速运行;制热时:温度高于24.5℃,蒸发风机101按最低50%转速运行,温度低于22.0℃,蒸发风机101按最高100%转速进行,温度在22.0-24.5℃之间是,蒸发风机101按照比例在100-50%转速运行,通过对室内环境温度的采集,根据室内环境温度的变化,中央处理器输出对蒸发风机101比例控制信号,确保室内环境温度在设定的要求范围内,控制蒸发风机101的转速并降低其输出功率,从而降低空调的整机功率。

具体实施时,在制冷模式控制下,压缩机数量等于1时,当设定温度为26℃时,控制温度≥26℃时,压缩机开启;控制温度≤25.0℃时,压缩机关闭;压缩机数量等于2时,当设定温度为26℃时,室内环境温度≥28.0℃时,1#、2#压缩机开启;室内环境温度≥26℃、≤28.0℃时,1#压缩机开启,2#压缩机关闭,室内环境温度≤24.0℃时,1#、2#压缩机关闭,根据室内环境温度,控制压缩机的启停,当室内温度远大于设定温度时,2个压缩机同时开启,可以快速降低室内的温度;当室内温度略大于设定温度时,只开启1个压缩机,逐渐将室内温度降低到设定温度;当室内温度略小于设定温度时,2个压缩机都关闭;根据室内环境温度,分别控制2个压缩机的启动及停止,可有效控制室内平稳的降低室内的环境温度,并能同时降低空调的能耗。

在制热模式控制下,电加热数量等于1时,电加热具体的逻辑如下:当设定温度为22℃时,室内环境温度≤22℃时,1#电加热开启;室内环境温度≥24℃时,1#电加热关闭,电加热数量等于2时,当设定温度为22℃时,室内环境温度≤16℃时,1#、2#电加热开启,室内环境温度≤20℃时,1#电加热开启,2#电加热关闭,室内环境温度≥23.5℃时,1#、2#电加热关闭;根据室内环境温度,控制电加热的启停,当室内温度远小于设定温度时,2个电加热同时开启,可以快速降提高室内环境温度;当室内温度略小于设定温度时,只开启1个电加热,逐渐将室内温度提高到设定温度;当室内温度略大于设定温度时,2个压缩机都关闭;根据室内环境温度,分别控制2个电加热的启动及停止,可有效控制室内平稳的降低室内的环境温度,并能同时降低空调的能耗。

系统使用的PLC(CPU)及模块为西门子CPU1513-1PN、西门子数字量输入模块和西门子模拟量模块,型号分别为6ES75211B1000AB0和6ES75317KF000AB0,系统使用威纶通MT8101IE触摸屏和组态王软件进行编程、控制及工作状态显示。

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