多联制冷系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷系统领域，尤其涉及一种多联制冷系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]当前的多联制冷系统，尤其是应用于计算机房、数据中心等的多联制冷机组中，如风冷冷水机组、水冷冷水机组，均通过冷冻水或乙二醇等进行制冷量输送，此类制冷剂输送冷量存在以下突出的问题:其一，需要较多的制冷剂较多；其二，需求较高的制冷剂循环量，对应较高的制冷剂传送泵的功率；其三，换热效率低。而且当前的制冷系统中，室内机的体积较大、效率低、能效比低。随着国家节能减排政策的要求越来越高，提高效率和节约资源已经成为制冷系统发展的重要方向。
[0003]如在当前的多联制冷系统中，采用冷冻水在5度温差下每千克输送冷量为21千焦，10kW制冷量的机组，冷冻水的循环量需要达到17.2吨/小时；按照常规机组计算，输送泵的功率需要达到1kW以上。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种改进的多联制冷系统及其控制方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多联制冷系统，包括至少一个室内制冷单元、至少一个室外制冷单元、以及用于连接所述室内制冷单元和所述室外制冷单元的冷量输送单元；
[0006]所述冷量输送单元包括用于存储相变制冷剂的储液装置和与所述储液装置相连的输送泵；
[0007]所述室外制冷单元包括间壁式换热单元，所述间壁式换热单元包括相互独立的用于进行热量交换的第一换热管道和第二换热管道；所述室内制冷单元、所述冷量输送单元及所述第一换热管道形成封闭循环；
[0008]所述室内制冷单元包括与所述输送泵出口相连的第一流量控制阀、与所述第一流量控制阀出口和所述第一换热管道入口相连的室内蒸发器、以及第一控制部，所述第一控制部分别与所述第一流量控制阀和所述输送泵相连，用于根据室内制冷需求控制所述第一流量控制阀和所述输送泵的启停，根据所述室内蒸发器的室内出口过热度控制所述第一流量控制阀的开度，根据所述输送泵前后的压差值控制所述输送泵的容量输出；
[0009]所述室外制冷单元还包括与所述第二换热管道出口相连的压缩机、与所述压缩机出口相连的冷凝装置、与所述冷凝装置出口和所述第二换热管道入口相连的第二流量控制阀以及第二控制部，所述第二控制部分别与所述压缩机、所述第二流量控制阀和所述冷凝装置相连，用于根据室外制冷需求控制所述压缩机的启停或容量输出，根据所述冷凝装置出口的第一出口压力和/或第一出口温度控制所述冷凝装置的容量输出，并根据所述第二换热管道的室外出口过热度控制所述第二流量控制阀的开度。
[0010]优选地，所述至少一个室内制冷单元包括并联设置的至少两个室内制冷单元。
[0011]优选地，还包括与室内蒸发器配合的室内风机，所述第一控制部与所述室内风机相连，用于根据所述室内制冷需求控制所述室内风机的开度或容量输出。
[0012]优选地，所述室外制冷单元包括串联设置的至少两个室外制冷单元，所述至少两个室外制冷单元的第一换热管道相连；
[0013]或
[0014]所述室外制冷单元包括并联设置的至少两个室外制冷单元，所述至少两个室外制冷单元共用一所述间壁式换热单元和一所述第二流量控制阀，所述至少两个室外制冷单元的至少两个压缩机并联接入所述间壁式换热单元的第二换热管道出口，至少两个冷凝装置并联接入所述至少两个压缩机出口和所述第二流量控制阀入口 ；
[0015]或
[0016]所述室外制冷单元包括并联设置的至少两个室外制冷单元，所述至少两个室外制冷单元的第一换热管道出口分别所述储液装置相连。
[0017]优选地，所述冷凝装置包括连接在所述压缩机与所述第二流量控制阀之间的室外冷凝器与所述室外冷凝器配合的室外风机，所述第二控制部与所述室外风机相连，用于根据所述室外冷凝器出口的第一出口压力和/或第一出口温度控制所述室外风机的容量输出；
[0018]或
[0019]所述冷凝装置包括连接在所述压缩机与所述第二流量控制阀之间的室外冷凝器和与所述室外冷凝器配合的冷却水输出装置，所述第二控制部控制所述冷却水输出装置的容量输出。
[0020]本发明还提供一种多联制冷系统的控制方法，包括第一控制部执行的如下步骤:
[0021]Sll:获取室内制冷需求、室内蒸发器的室内出口过热度、及输送泵前后的压差值；
[0022]S12:根据室内制冷需求控制第一流量控制阀和所述输送泵的启停；
[0023]S13:根据所述室内蒸发器的室内出口过热度控制所述第一流量控制阀的开度；
[0024]S14:根据所述输送泵前后的压差值控制所述输送泵的容量输出；
[0025]还包括第二控制部执行的如下步骤:
[0026]S21:确定室外制冷需求、冷凝装置出口的第一出口压力和/或第一出口温度、及第二换热管道的室外出口过热度；
[0027]S22:根据室外制冷需求控制所述压缩机的启停或容量输出；
[0028]S23:根据所述冷凝装置出口的第一出口压力和/或第一出口温度控制所述冷凝装置的容量输出；
[0029]S24:根据所述第二换热管道的室外出口过热度控制所述第二流量控制阀的开度。
[0030]优选地，所述步骤Sll包括:采集室内环境温度，并将所述室内环境温度与第一预设温度值进行比较，计算两者温度差值以确定所述室内制冷需求；采集室内蒸发器出口的第二出口温度和/或第二出口压力，计算以确定所述室内出口过热度；采集所述输送泵的泵入口压力和泵出口压力，计算获取所述输送泵前后的压差值。
[0031]优选地，所述步骤S12包括:将所述室内制冷需求与预设的第一制冷阈值比较，若所述室内制冷需求大于或等于所述第一制冷阈值，则控制所述第一流量控制阀和所述输送泵启动，若否，则控制所述第一流量控制阀和所述输送泵停止工作；
[0032]和/ 或
[0033]所述步骤S13包括:将所述室内出口过热度与预设的第一过热度阈值范围比较，若所述室内出口过热度小于所述第一过热度阈值范围，则减小所述第一流量控制阀的开度；若所述室内出口过热度大于所述第一过热度阈值范围，则增大所述第一流量控制阀的开度；若所述室内出口过热度在所述第一过热度阈值范围之内，则维持所述第一流量控制阀的开度；
[0034]和/ 或
[0035]所述步骤S14包括:将所述压差值与预设的压差阈值范围比较，若所述压差值小于所述压差阈值范围，则降低所述输送泵的容量输出；若所述压差值大于所述压差阈值范围，则增大所述输送泵的容量输出；若所述压差值在所述压差阈值范围之内，则维持所述输送泵的容量输出。
[0036]优选地，所述步骤S21包括:采集第一换热管道出口的第三出口温度、第三出口压力、第一入口压力或第一入口温度，并将所述第三出口温度、第三出口压力、第一入口压力或第一入口温度与第二预设温度值进行计算，以获取所述室外制冷需求；采集第二换热管道出口的第四出口温度和/或第四出口压力，计算以确定所述室外出口过热度
[0037]优选地，所述步骤S22包括:将所述室外制冷需求与预设的第二制冷阈值比较，若所述室外制冷需求大于所述第二制冷阈值，则控制所述启动所述压缩机并调整所述压缩机的容量输出，若否，则控制所述压缩机停止工作；
[0038]和/ 或
[0039]所述步骤S23包括:将所述第一出口温度通过计算转成对应的出口压力值，并将所述对应的出口压力值或所述第一出口压力与预设的压力阈值范围进行比较；若所述对应的出口压力值或所述第一出口压力大于所述压力阈值范围，则增大所述冷凝装置的容量输出；若所述对应的出口压力值或所述第一出口压力小于所述压力阈值范围，则减小所述冷凝装置的容量输出；若所述对应的出口压力值或所述第一出口压力在所述压力阈值范围之内，则维持所述冷凝装置的容量输出；
[0040]和/ 或
[0041]所述步骤S24包括:将所述室外出口过热度与预设的第二过热度阈值范围比较，若所述室外出口过热度小于所述第二过热度阈值范围，则减小所述第二流量控制阀的开度；若所述室外出口过热度大于所述第二过热度阈值范围，则增大所述第二流量控制阀的开度；若所述室外出口过热度在所述第二过热度阈值范围之内，则维持所述第二流量控制阀的开度。
[0042]本发明与现有技术相比具有如下优点:本发明所提供的多联制冷系统的冷量输送单元输送相变制冷剂作为冷量，其换热效率高，所需的制冷剂循环量较低，无需较高功率的输送泵；而且，本发明中采用间壁式换热单元，其换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小；此外，该多联制冷系统的室内制冷单元仅包括室内蒸发器及第一流量控制阀和第一控制部，其体积较小。
[0043]本发明所提供的多联制冷系统