專利名稱：一種單級制冷系統(tǒng)及其節(jié)能優(yōu)化器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及制冷設備技術領域，特別涉及一種單級制冷系統(tǒng)及其節(jié)能優(yōu)化
O
背景技術：
單級制冷系統(tǒng)廣泛應用于住宅和商業(yè)建筑，其通過壓縮機間歇性運行來保持室溫穩(wěn)定。單級制冷系統(tǒng)通常安裝一個帶有ON(常開)和AUT0(自動)工作模式轉(zhuǎn)換裝置的室內(nèi)風機。在ON工作模式下，不管壓縮機運行與否，室內(nèi)風機都可以始終工作。在AUTO工作模式下，室內(nèi)風機和壓縮機同時啟停。典型的單級制冷系統(tǒng)一般由壓縮機、恒溫器、冷凝器蒸發(fā)器以及室內(nèi)風機組成。多年來，工程師一直致力于改善單級制冷系統(tǒng)。主要的發(fā)明集中在設備甄選過程中將超大型設備規(guī)格小型化。然而這些發(fā)明都不能解決室內(nèi)相對濕度偏差大、噪聲大、能耗高、壓縮機更換成本高以及制冷系統(tǒng)維護成本高等問題。對變?nèi)萘繅嚎s機制冷系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，制冷系統(tǒng)的能效得到提高的同時，室內(nèi)舒適度感也明顯增強。該系統(tǒng)壓縮機的制冷量可在15%到100%之間進行調(diào)節(jié)。通過對變?nèi)萘繅嚎s機制冷系統(tǒng)的進一步的研究，又開發(fā)出由變?nèi)萘繅嚎s機和變頻器組成的新系統(tǒng)，該系統(tǒng)能通過分別對風機進行變速調(diào)節(jié)和對壓縮機進行變?nèi)萘空{(diào)節(jié)使室溫和送風溫度恒定。該系統(tǒng)由于改造成本高昂和壓縮機噪聲大，因而不能應用于廣大的制冷系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型一種單級制冷系統(tǒng)及其節(jié)能優(yōu)化器，以解決應用單級制冷系統(tǒng)的建筑物存在相對濕度偏差大和噪聲大等問題，以及解決單級制冷系統(tǒng)存在能耗高、壓縮機更換成本高、制冷系統(tǒng)運行維護成本高等問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下技術方案一種單級制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化器，其包括控制器、送風溫度傳感器和速度調(diào)節(jié)設備，所述控制器分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備和信號連接所述送風溫度傳感器。優(yōu)選地，所述速度調(diào)節(jié)設備為變頻器。一種單級制冷系統(tǒng)，其包括級制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化器，所述級制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化器包括控制器、送風溫度傳感器和速度調(diào)節(jié)設備，所述控制器分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備和信號連接所述送風溫度傳感器，所述速度調(diào)節(jié)設備電連接第一繼電器；所述第一繼電器連接壓縮機，所述速度調(diào)節(jié)設備還電連接第二繼電器，所述第二繼電器電連接風機，所述風機上設置有送風管，所述送風溫度傳感器通過所述送風管連接到所述風機。通過實施以上技術方案，具有以下技術效果本實用新型提供的單級制冷系統(tǒng)及其節(jié)能優(yōu)化器，(1)、不僅可以防止液擊等相關的壓縮機故障問題，而且還可將馬達故障率降到最低。( 、可保持室內(nèi)合理的濕度、熱舒適度等，而且還可以減少系統(tǒng)維修保養(yǎng)成本和消除新型和現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的短期循環(huán)。(3)、由于控制器會診斷和報告系統(tǒng)故障，使壓縮機和風機的故障率、開關故障率以及維修與管理成本得到有效降低。G)、由于建筑除濕導致的能耗大，即現(xiàn)有相對濕度水平越高，預期的節(jié)能量則越低。根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)的大小、季節(jié)性負荷不一致和現(xiàn)有室內(nèi)濕度條件，該節(jié)能優(yōu)化器可減少電力峰值需求量大約30%到70%， 提高系統(tǒng)能效比約50%，可降低系統(tǒng)能耗20%到50%。

圖1為本實用新型實施例提供節(jié)能優(yōu)化器的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的控制器的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的單級制冷系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
為了更好的理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖詳細描述本實用新型提供的實施例。本實用新型實施例提供一種單級制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化器，如圖1所示，該節(jié)能優(yōu)化器包括控制器110、送風溫度傳感器109和速度調(diào)節(jié)設備102，所述控制器110分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備102和信號連接所述送風溫度傳感器109。速度調(diào)節(jié)設備102可以采集制冷系統(tǒng)的電流和功率等相關信息并能將這些信息發(fā)送到控制器110。送風溫度傳感器109與單級制冷系統(tǒng)的室內(nèi)風機相連，用來采集送風溫度信息并能將這些信息發(fā)送到控制器110。該控制器110根據(jù)采集到的功率值、電流值以及送風溫度值等信息判斷系統(tǒng)工作模式，并將調(diào)節(jié)速度的指令發(fā)送到速度調(diào)節(jié)設備102。系統(tǒng)工作模式包括加熱、冷卻、通風/循環(huán)和輔助加熱模式?？刂破?10包括速度控制模塊121根據(jù)風機速度和送風溫度值來計算室內(nèi)實時的冷負荷和熱負荷，并由計算得出的負荷信息來調(diào)節(jié)室內(nèi)風機的速度和壓縮機的容量。故障檢測模塊122會診斷和報告系統(tǒng)故障，使壓縮機和風機的故障率、開關故障率以及維修與管理成本得到有效降低。優(yōu)選地，所述速度調(diào)節(jié)設備102為變頻器。本實用新型實施例還提供一種單級制冷系統(tǒng)，如圖3所示，包括節(jié)能優(yōu)化器、壓縮機107和風機108，該節(jié)能優(yōu)化器包括控制器110、送風溫度傳感器109和速度調(diào)節(jié)設備 102，所述控制器110分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備102和信號連接所述送風溫度傳感器 109。所述速度調(diào)節(jié)設備102電連接第一繼電器103 ；所述第一繼電器103連接壓縮機107，所述速度調(diào)節(jié)設備102還電連接第二繼電器 105，所述第二繼電器105電連接風機108，所述風機108上設置有送風管112，可用電源線 113和控制器110連接。溫度傳感器109可用電源線114與控制器110連接。溫度傳感器 109通過送風管112連接到風機108。該節(jié)能優(yōu)化器的運轉(zhuǎn)電源來自電源101，可以根據(jù)電壓和頻率選擇單相或三相電源。電源頻率可能為50Hz和/或60Hz時，電源101的電壓可能為110V、208V和480V。速度調(diào)節(jié)設備102將電源轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)壓縮機107和風機108速度所需的頻率。該頻率由控制器110產(chǎn)生。電源線104和電源線106為壓縮機107、風機108和速度調(diào)節(jié)設備102提供動力。第一繼電器103和第二繼電器105連接在電源104、106與壓縮機107、風機108和速度調(diào)節(jié)設備102之間。第一繼電器103和第二繼電器105可根據(jù)制冷系統(tǒng)的控制進度啟停風機108和壓縮機107。另一種方法可用室內(nèi)恒溫器(圖中沒有表示)來啟停室內(nèi)風機 108和壓縮機107。該恒溫器可根據(jù)室溫設定值確定系統(tǒng)的工作模式。如果室溫高于預定的設定值，則開啟風機108和壓縮機107。控制器110接收來自安裝在送風管上的溫度傳感器109的送風溫度信號和來自速度調(diào)節(jié)設備102采集到的風機的功率相關數(shù)據(jù)包括(但不限于)功率系數(shù)、扭力、輸入和輸出電流、頻率信號?？刂破?10可記錄歷史數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)工作模式、計算建筑物負荷和診斷系統(tǒng)故障。還可以與上級控制器通訊和其他控制器互連。如圖2所示，控制器110包括速度調(diào)節(jié)模塊121和故障檢測模塊122。速度調(diào)節(jié)模塊121根據(jù)送風溫度值、當前速度調(diào)節(jié)輸出值以及當前的電流或功率的值進行控制決策。 故障檢測模塊122能診斷系統(tǒng)故障和報警。控制器根據(jù)從速度調(diào)節(jié)設備102收集到的輸出功率和電流值(或?qū)嶋H功率或?qū)嶋H電流)來間接地判斷風機108和壓縮機107的運行狀況。 風機108和壓縮機107的最小電流和功率值使用不同的頻率值確定。風機108和壓縮機107的運行狀況可由電流和/或功率值可確定。如果電流和/ 或功率值低于風機108預定的最小電流和/或功率值時，風機108和壓縮機107都不工作； 如果電流和/或功率值大于風機108預定的最小電流和/或功率值，而小于風機108與壓縮機107加起來的預定最小電流和/或功率值，只有風機108工作。另一方面，如果電流和 /或功率值大于風機108和壓縮機107加起來的預定最小電流和/或功率值，壓縮機107和風機108都工作。壓縮機107不工作時，控制器110會以預設定的最低速度控制速度調(diào)節(jié)設備102的輸出。(例如，大約5分鐘的時間周期)。加熱和冷卻模式由送風溫度值確定。當開啟壓縮機107時，會在大約幾秒鐘或者更短的時間內(nèi)讀出送風溫度值。數(shù)據(jù)使用滑動平均數(shù)(例如可以使用10個數(shù)據(jù))。在預定的時間周期內(nèi)記錄并更新溫度數(shù)據(jù)(例如每10分鐘的時間周期)。以下介紹在不同環(huán)境下節(jié)能優(yōu)化器的工作方法。熱泵系統(tǒng)采用節(jié)能優(yōu)化器時，當平均送風溫度高于預設定送風溫度值時，加熱模式啟動。使用系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度、功率值和送風溫度值等信息來判斷電加熱器是否工作。當輔助電氣加熱器處于工作狀態(tài)時，熱泵運轉(zhuǎn)速度最大。當平均送風溫度低于預設送風溫度值時，冷卻模式啟動。例如，壓縮機至少運行5 分鐘后，當送風溫度達到大約75oF，可能啟動加熱模式，如果送風溫度低于大約70oF，則系統(tǒng)在冷卻模式下工作。當屋頂空調(diào)系統(tǒng)采用節(jié)能優(yōu)化器時，啟動壓縮機107時會啟動冷卻模式。如果送風溫度高于預設定送風溫度值(例如大約85° F)時，則系統(tǒng)在加熱模式下工作。以上對本實用新型實施例所提供的一種單級制冷系統(tǒng)及其節(jié)能優(yōu)化器進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種單級制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化器，其特征在于，包括控制器、送風溫度傳感器和速度調(diào)節(jié)設備，所述控制器分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備和信號連接所述送風溫度傳感O
2.如權利要求1所述單級制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化器，其特征在于，所述速度調(diào)節(jié)設備為變頻器。
3.一種單級制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括節(jié)能優(yōu)化器，所述節(jié)能優(yōu)化器包括控制器、 送風溫度傳感器和速度調(diào)節(jié)設備，所述控制器分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備和信號連接所述送風溫度傳感器，所述速度調(diào)節(jié)設備電連接第一繼電器；所述第一繼電器連接壓縮機，所述速度調(diào)節(jié)設備還電連接第二繼電器，所述第二繼電器電連接風機，所述風機上設置有送風管，所述送風溫度傳感器通過所述送風管連接到所述風機。
專利摘要本實用新型提供一種單級制冷系統(tǒng)及其節(jié)能優(yōu)化器，控制器、送風溫度傳感器和速度調(diào)節(jié)設備，所述控制器分別信號連接所述速度調(diào)節(jié)設備和信號連接所述送風溫度傳感器。以解決應用單級制冷系統(tǒng)的建筑物存在相對濕度偏差大和噪聲大等問題，以及解決單級制冷系統(tǒng)存在能耗高、壓縮機更換成本高、制冷系統(tǒng)運行維護成本高等問題。
文檔編號F24F11/02GK202101371SQ201120172528
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權日2011年5月25日
發(fā)明者劉明生 申請人:深圳百時得能源環(huán)?？萍加邢薰?br>