本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種制冷系統(tǒng)、制冷控制方法及制冷控制裝置。
背景技術(shù):
對于工藝廠房、數(shù)據(jù)中心、核電站廠房等特殊領(lǐng)域需要全年運行制冷,滿足全年運行制冷會采用風冷冷水機組。對于普通的風冷冷水機組而言,在冬季制冷時存在環(huán)境溫度過低,導(dǎo)致壓縮機停機后不能正常啟動;制冷系統(tǒng)冷凝溫度低,存在高低壓差小、壓縮機超范圍運行等缺點,當溫度進一步降低時,制冷壓縮機根本就無法啟動,無法滿足用戶制冷需求。
目前,風冷冷水機組解決冬季供冷的主要方法有如下幾種:
第一種是增加制冷劑泵制冷循環(huán),例如,在申請?zhí)枮?01320461733.6的專利的說明書第【0032】段記載有:自然冷能制冷回路與壓縮制冷回路也可各自單獨使用冷凝器以及蒸發(fā)器從而各自形成相互獨立的制冷回路;此時整個制冷系統(tǒng)中具有第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸發(fā)器以及第二蒸發(fā)器,壓縮機、第一冷凝器、節(jié)流閥及第一蒸發(fā)器組成壓縮制冷回路,第二冷凝器、制冷劑泵以及第二蒸發(fā)器組成自然冷能制冷回路,自然冷能制冷回路與壓縮制冷回路可各自獨立運行。在冬季低環(huán)溫下,壓縮機制冷循環(huán)不開啟,采用制冷劑泵循環(huán)冷媒,冷媒室外放熱冷卻后,冷卻蒸發(fā)器殼管內(nèi)的冷凍水,從而實現(xiàn)自然冷卻(free cooling)。制冷劑循環(huán)和壓縮機制冷循環(huán)兩個循環(huán)獨立設(shè)置,部件較多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
第二種是增加殼管防凍液,在冬季低溫下可以正常使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種制冷系統(tǒng)、制冷控制方法及制冷控制裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中制冷劑循環(huán)和壓縮機制冷循環(huán)兩個循環(huán)獨立設(shè)置導(dǎo)致部件較多和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種制冷系統(tǒng),包括:壓縮機、第一冷凝器、第二冷凝器、制冷劑泵及蒸發(fā)器,蒸發(fā)器包括相互獨立的第一換熱腔和第二換熱腔,蒸發(fā)器的水循環(huán)管路貫穿第一換熱腔和第二換熱腔,壓縮機、第一冷凝器及第一換熱腔形成壓縮機制冷循環(huán),制冷劑泵、第二換熱腔及第二冷凝器形成制冷劑泵制冷循環(huán)。
進一步地,水循環(huán)管路中至少部分管路位于第二換熱腔中的冷媒中。
進一步地,蒸發(fā)器包括殼體和隔板,殼體具有換熱腔,隔板設(shè)置在換熱腔中以將換熱腔分隔成第一換熱腔和第二換熱腔,水循環(huán)管路貫穿隔板。
進一步地,制冷系統(tǒng)還包括第一風機和第二風機,第一風機設(shè)置在第一冷凝器的一側(cè),第二風機設(shè)置在第二冷凝器的一側(cè)。
進一步地,第一風機和第二風機均為變頻風機。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于控制上述的制冷系統(tǒng)的制冷控制方法,包括:獲取壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài);根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán);判斷實際出水溫度是否大于等于待機溫度;在實際出水溫度大于等于待機溫度時,利用此時的壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)更新壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)。
進一步地,在實際出水溫度小于待機溫度時,關(guān)閉壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:判斷室外環(huán)境溫度是否大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否小于等于第二預(yù)設(shè)溫度,第一預(yù)設(shè)溫度小于第二預(yù)設(shè)溫度;當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)均進行制冷。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否大于第三預(yù)設(shè)溫度,第三預(yù)設(shè)溫度大于第二預(yù)設(shè)溫度;當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)停止制冷。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度且小于等于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為制冷泵循環(huán)的當前狀態(tài)。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:當室外環(huán)境溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度是否小于等于第四預(yù)設(shè)溫度,第四預(yù)設(shè)溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度;當室外環(huán)境溫度小于等于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)停止制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:當室外溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且大于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài),制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,對壓縮機的負載進行加載,或,當實際出水溫度小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差時,對壓縮機的負載進行卸載,或,當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差且小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,壓縮機的負載不變。
進一步地,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,對制冷劑循環(huán)中的變頻風機進行升頻,或,當實際出水溫度小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差時,對制冷劑循環(huán)中的變頻風機進行降頻,或,當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差且小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,制冷劑循環(huán)中的變頻風機的頻率不變。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供了一種制冷控制裝置,包括:第一獲取模塊,用于獲取壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài);第一控制模塊,用于根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán);第一判斷模塊,用于判斷實際出水溫度是否大于等于待機溫度;第一執(zhí)行模塊,用于在實際出水溫度大于等于待機溫度時,利用此時的壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)更新壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)。
進一步地,還包括:第二執(zhí)行模塊,用于在實際出水溫度小于待機溫度時,關(guān)閉壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)。
進一步地,第一控制模塊還包括:第一判斷單元,用于判斷室外環(huán)境溫度是否大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否小于等于第二預(yù)設(shè)溫度,第一預(yù)設(shè)溫度小于第二預(yù)設(shè)溫度;第一執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)均進行制冷。
進一步地,第一控制模塊還包括:第二判斷單元,用于當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否大于第三預(yù)設(shè)溫度,第三預(yù)設(shè)溫度大于第二預(yù)設(shè)溫度;第二執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)停止制冷。
進一步地,第一控制模塊還包括:第三執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度且小于等于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為制冷泵循環(huán)的當前狀態(tài)。
進一步地,第一控制模塊還包括:第三判斷單元,用于當室外環(huán)境溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度是否小于等于第四預(yù)設(shè)溫度,第四預(yù)設(shè)溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度;第四執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度小于等于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)停止制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
進一步地,第一控制模塊還包括:第五執(zhí)行單元,用于當室外溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且大于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài),制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點:第一換熱腔和第二換熱腔在水系統(tǒng)上串聯(lián)設(shè)計,即共用一個水循環(huán),制冷劑泵制冷循環(huán)和壓縮機制冷循環(huán)使用一個蒸發(fā)器,減少了零部件,結(jié)構(gòu)簡單。獨立的制冷劑泵制冷循環(huán)和壓縮機制冷循環(huán)可以實現(xiàn)壓縮機制冷循環(huán)、自然冷卻制冷循環(huán)獨立運行以及混同時運行。同時,在低環(huán)境溫度下,兩套系統(tǒng)互為備用,在其中任何一個系統(tǒng)故障時,另外一個系統(tǒng)可以正常運行,提升整個系統(tǒng)的運行可靠性。根據(jù)檢測到的環(huán)境溫度和實際出水溫度,自動控制壓縮機制冷循環(huán)、制冷劑泵制冷循環(huán)及對應(yīng)控制模式的冷量輸出,保證在工況變化情況下,運行模式切換過程中水溫不波動,保證冷量連續(xù)輸出,實現(xiàn)機組全年運行的節(jié)能。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了圖1的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的制冷控制方法的實施例的流程示意圖;以及
圖4示出圖3的制冷控制方法的一部分的流程示意圖。
附圖標記說明:
10、壓縮機;20、第一冷凝器;30、第二冷凝器;40、制冷劑泵;50、蒸發(fā)器;51、第一換熱腔;52、第二換熱腔;53、殼體;54、隔板;60、第一風機;70、第二風機;80、電子膨脹閥。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示,本實施例的制冷系統(tǒng)包括:壓縮機10、第一冷凝器20、第二冷凝器30、制冷劑泵40及蒸發(fā)器50,蒸發(fā)器50包括相互獨立的第一換熱腔51和第二換熱腔52,蒸發(fā)器50的水循環(huán)管路貫穿第一換熱腔51和第二換熱腔52,壓縮機10、第一冷凝器20及第一換熱腔51形成壓縮機制冷循環(huán),制冷劑泵40、第二換熱腔52及第二冷凝器30形成制冷劑泵制冷循環(huán)。
應(yīng)用本實施例的制冷系統(tǒng),第一換熱腔51和第二換熱腔52在水系統(tǒng)上串聯(lián)設(shè)計,即共用一個水循環(huán),制冷劑泵制冷循環(huán)和壓縮機制冷循環(huán)使用一個蒸發(fā)器,減少了零部件,結(jié)構(gòu)簡單。獨立的制冷劑泵制冷循環(huán)和壓縮機制冷循環(huán)可以實現(xiàn)壓縮機制冷循環(huán)、自然冷卻制冷循環(huán)獨立運行以及混同時運行。同時,在低環(huán)境溫度下,兩套系統(tǒng)互為備用,在其中任何一個系統(tǒng)故障時,另外一個系統(tǒng)可以正常運行,提升整個系統(tǒng)的運行可靠性。
現(xiàn)有技術(shù)中的風冷冷水機組,在自然冷卻運行循環(huán)時,蒸發(fā)器殼管內(nèi)的蒸發(fā)溫度主要受到殼管內(nèi)冷媒在殼管內(nèi)浸泡位置影響,這個液位受到風機風量、環(huán)境溫度、冷凝換熱狀態(tài)等影響,液位無法控制穩(wěn)定。因此,蒸發(fā)器殼管內(nèi)的蒸發(fā)溫度無法穩(wěn)定控制。當冷媒基本沒有浸泡在換熱管上時,沒有水的加熱,冷媒會直接蒸發(fā),蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度會接近室外環(huán)境溫度。當室外環(huán)境溫度過低時,在運行過程中殼管蒸發(fā)溫度低容易出現(xiàn)凍裂殼管的情況。
在本實施例中,水循環(huán)管路中至少部分管路位于第二換熱腔52中的冷媒中。上述結(jié)構(gòu)可以分為兩種情況,一種是至少部分管路位于冷媒液面之下(完全浸泡),另一種情況是一路管路冷媒液面接觸但管路的上部并沒有被浸泡。水循環(huán)管路為換熱管,制冷系統(tǒng)正常運行時,為了防止水結(jié)冰,在無防凍液的前提下,制冷系統(tǒng)運行最低出水溫度不會小于3℃。當冷媒浸泡到幾路換熱管后(換熱管內(nèi)走水),由于水的加熱作用,冷媒溫度基本會接近水溫,故蒸發(fā)溫度基本接近水溫,從而實現(xiàn)在任何工況下殼管內(nèi)的冷媒的蒸發(fā)溫度均大于0℃,確保冬天運行殼管不出現(xiàn)凍裂的情況。
具體地,在制冷劑泵制冷循環(huán)中,設(shè)計的冷媒灌注量,保證翅片冷凝器和系統(tǒng)管中全部充滿液態(tài)冷媒后,殼管內(nèi)最底部的幾路管路浸泡著液態(tài)冷媒,確保運行過程中蒸發(fā)溫度都大于0℃。優(yōu)選地,一般殼管底部兩至三路殼管浸泡有冷媒就能保證蒸發(fā)溫度。
如圖2所示,在本實施例中,蒸發(fā)器50包括殼體53和隔板54,殼體53具有換熱腔,隔板54設(shè)置在換熱腔中以將換熱腔分隔成第一換熱腔51和第二換熱腔52,水循環(huán)管路貫穿隔板54。蒸發(fā)器50的結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,成本低廉。
制冷系統(tǒng)還包括第一風機60和第二風機70,第一風機60設(shè)置在第一冷凝器20的一側(cè),第二風機70設(shè)置在第二冷凝器30的一側(cè)。風機可以加快換熱效率,提高換熱效率。第一風機和第二風機均可以是多組。
在本實施例中,第一風機60和第二風機70均為變頻風機。制冷劑泵制冷循環(huán)時,通過對制冷劑泵制冷循環(huán)中的變頻風機調(diào)節(jié)控制,實現(xiàn)了制冷劑泵制冷循環(huán)的能力無極調(diào)節(jié),實現(xiàn)機組在自然冷卻循環(huán)時的節(jié)能運行,各器件的安全可靠運行。
在超低室外環(huán)境溫度下,由于室外環(huán)境溫度低,室外翅片內(nèi)的冷媒溫度基本上和室外環(huán)境溫度一致,當在超低溫停機再次啟動后,由于翅片內(nèi)的冷媒溫度非常低,超低溫的冷媒通過制冷劑泵泵進殼管內(nèi),存在凍裂殼管的可能。為了保證停機情況下翅片內(nèi)冷媒溫度不太低,在本實施例中,制冷劑泵制冷循環(huán)中,沒有設(shè)置閥門,即流路直通,這樣可以實現(xiàn)待機、停機情況下,殼管內(nèi)的水對系統(tǒng)內(nèi)冷媒進行加熱,實現(xiàn)整個系統(tǒng)內(nèi)的冷媒在一個較高的溫度下,從而保證在超低環(huán)境溫度下停機后,制冷系統(tǒng)啟動過程殼管進管冷媒溫度比較高,確保不出現(xiàn)啟動過程凍裂殼管的情況。當然,也可以在制冷劑泵制冷循環(huán)上增加控制流量的電動閥,也可以設(shè)置旁通閥。
在第一冷凝器和第一換熱腔之間設(shè)置有電子膨脹閥80。壓縮機制冷循環(huán)為:壓縮機→翅片換熱器→電子膨脹閥→殼管換熱器→壓縮機。制冷劑泵制冷循環(huán):制冷劑泵→殼管換熱器→翅片換熱器→制冷劑泵。
本申請還提供了一種用于控制上述的制冷系統(tǒng)的制冷控制方法,如圖3所示,根據(jù)本申請的制冷控制方法的實施例包括:
獲取壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài);
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán);
判斷實際出水溫度是否大于等于待機溫度;
在實際出水溫度大于等于待機溫度時,利用此時的壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)更新壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)。
應(yīng)用本實施例的制冷控制方法,根據(jù)檢測到的環(huán)境溫度和實際出水溫度,自動控制壓縮機制冷循環(huán)、制冷劑泵制冷循環(huán)及對應(yīng)控制模式的冷量輸出,保證在工況變化情況下,運行模式切換過程中水溫不波動,保證冷量連續(xù)輸出,實現(xiàn)機組全年運行的節(jié)能。
在實際出水溫度小于待機溫度時,關(guān)閉壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)。待機溫度為整機實際出水溫度超過用戶要求的預(yù)設(shè)出水溫度后,而進入停機狀態(tài)下的一個溫度值。待機的目的是實際出水溫度達到用戶需求后,為了防止由于實際出水溫度太低導(dǎo)致防凍和用戶體驗差而執(zhí)行的停機動作。待機溫度小于預(yù)設(shè)出水溫度,待機溫度大于0℃。優(yōu)選地,待機溫度一般為比預(yù)設(shè)出水溫度小1~2℃。
如圖4所示,在本實施例中,根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
判斷室外環(huán)境溫度是否大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否小于等于第二預(yù)設(shè)溫度,第一預(yù)設(shè)溫度小于第二預(yù)設(shè)溫度;
當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)均進行制冷。
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否大于第三預(yù)設(shè)溫度,第三預(yù)設(shè)溫度大于第二預(yù)設(shè)溫度;
當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)停止制冷。
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度且小于等于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為制冷泵循環(huán)的當前狀態(tài)。
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
當室外環(huán)境溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度是否小于等于第四預(yù)設(shè)溫度,第四預(yù)設(shè)溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度;
當室外環(huán)境溫度小于等于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)停止制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
當室外溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且大于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài),制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,對壓縮機10的負載進行加載,或,
當實際出水溫度小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差時,對壓縮機10的負載進行卸載,或,
當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差且小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,壓縮機10的負載不變。
根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán)包括以下步驟:
當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,對制冷劑循環(huán)中的變頻風機進行升頻,或,
當實際出水溫度小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差時,對制冷劑循環(huán)中的變頻風機進行降頻,或,
當實際出水溫度大于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之差且小于等于預(yù)設(shè)出水溫度和預(yù)設(shè)溫度偏差之和時,制冷劑循環(huán)中的變頻風機的頻率不變。
在本實施例中,第二預(yù)設(shè)溫度和第三預(yù)設(shè)溫度均在-10℃~0℃的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,第二預(yù)設(shè)溫度為-5℃,第三預(yù)設(shè)溫度為-2℃。
在本實施例中,第一預(yù)設(shè)溫度在-20℃~-15℃的范圍內(nèi),第四預(yù)設(shè)溫度在-30℃~-20℃。優(yōu)選地,第一預(yù)設(shè)溫度為-18℃,第四預(yù)設(shè)溫度為-22℃。
在本實施例中,預(yù)設(shè)溫度偏差在0.2℃~1℃的范圍內(nèi)。預(yù)設(shè)出水溫度在3℃~15℃的范圍內(nèi)。
具體地,制冷控制方法的控制過程如下:
(1)壓縮機制冷循環(huán)
①室外環(huán)境溫度>-18℃,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷。
②室外環(huán)境溫度≤-22℃,壓縮機制冷循環(huán)停止制冷。
③-22℃<室外環(huán)境溫度≤-18℃,壓縮機保持之前記憶的狀態(tài)。
(2)制冷劑泵制冷循環(huán)
①室外環(huán)境溫度-實際出水溫度≤-5℃,冷媒泵制冷循環(huán)進行制冷。
②室外環(huán)境溫度-實際出水溫度>-2℃,冷媒泵制冷循環(huán)停止制冷。
③-5℃<室外環(huán)境溫度-實際出水溫度≤-2℃,冷媒泵保持之前的記憶狀態(tài)。
(3)壓縮機制冷循環(huán)能力調(diào)節(jié)
①實際出水溫度>預(yù)設(shè)出水溫度+預(yù)設(shè)溫度偏差,制冷劑泵制冷循環(huán)中的變頻風機頻率滿負荷后,壓縮機負荷加載調(diào)節(jié)。
②實際出水溫度≤預(yù)設(shè)出水溫度-預(yù)設(shè)溫度偏差,壓縮機負荷卸載調(diào)節(jié)。
③預(yù)設(shè)出水溫度-預(yù)設(shè)溫度偏差<實際出水溫度≤預(yù)設(shè)出水溫度+預(yù)設(shè)溫度偏差,壓縮機負荷保持。
(4)制冷劑泵制冷循環(huán)能力調(diào)節(jié)
①實際出水溫度>預(yù)設(shè)出水溫度+預(yù)設(shè)溫度偏差,制冷劑泵制冷循環(huán)中的變頻風機升頻調(diào)節(jié)。
②實際出水溫度≤預(yù)設(shè)出水溫度-預(yù)設(shè)溫度偏差,且壓縮機負荷最小,制冷劑泵制冷循環(huán)中的變頻風機降頻調(diào)節(jié)。
③預(yù)設(shè)出水溫度-預(yù)設(shè)溫度偏差<實際出水溫度≤預(yù)設(shè)出水溫度+預(yù)設(shè)溫度偏差,制冷劑泵制冷循環(huán)中的變頻風機頻率保持。
(5)待機調(diào)節(jié)
實際出水溫度小于待機溫度后,關(guān)閉壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)。
本申請還提供了一種制冷控制裝置,根據(jù)本申請的制冷控制裝置的實施例包括:
第一獲取模塊,用于獲取壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài);
第一控制模塊,用于根據(jù)檢測到的室外環(huán)境溫度和蒸發(fā)器50的實際出水溫度以及壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)控制壓縮機制冷循環(huán)和/或制冷劑泵制冷循環(huán);
第一判斷模塊,用于判斷實際出水溫度是否大于等于待機溫度;
第一執(zhí)行模塊,用于在實際出水溫度大于等于待機溫度時,利用此時的壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)更新壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài)和制冷劑泵制冷循環(huán)的當前狀態(tài)。
應(yīng)用本實施例的制冷控制裝置,根據(jù)檢測到的環(huán)境溫度和實際出水溫度,自動控制壓縮機制冷循環(huán)、制冷劑泵制冷循環(huán)及對應(yīng)控制模式的冷量輸出,保證在工況變化情況下,運行模式切換過程中水溫不波動,保證冷量連續(xù)輸出,實現(xiàn)機組全年運行的節(jié)能。
制冷控制裝置還包括:第二執(zhí)行模塊,用于在實際出水溫度小于待機溫度時,關(guān)閉壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)。
第一控制模塊還包括:第一判斷單元,用于判斷室外環(huán)境溫度是否大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否小于等于第二預(yù)設(shè)溫度,第一預(yù)設(shè)溫度小于第二預(yù)設(shè)溫度;第一執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)和制冷劑泵制冷循環(huán)均進行制冷。
第一控制模塊還包括:第二判斷單元,用于當室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差是否大于第三預(yù)設(shè)溫度,第三預(yù)設(shè)溫度大于第二預(yù)設(shè)溫度;第二執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)停止制冷。
第一控制模塊還包括:第三執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差大于第二預(yù)設(shè)溫度且小于等于第三預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)進行制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為制冷泵循環(huán)的當前狀態(tài)。
第一控制模塊還包括:第三判斷單元,用于當室外環(huán)境溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且室外環(huán)境溫度與實際出水溫度之差小于等于第二預(yù)設(shè)溫度時,判斷室外環(huán)境溫度是否小于等于第四預(yù)設(shè)溫度,第四預(yù)設(shè)溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度;第四執(zhí)行單元,用于當室外環(huán)境溫度小于等于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)停止制冷,制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
第一控制模塊還包括:第五執(zhí)行單元,用于當室外溫度小于等于第一預(yù)設(shè)溫度且大于第四預(yù)設(shè)溫度時,壓縮機制冷循環(huán)的工作狀態(tài)為壓縮機制冷循環(huán)的當前狀態(tài),制冷劑泵制冷循環(huán)進行制冷。
從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
1、解決了風冷冷水機組在運行自然冷卻循環(huán)時能力無法調(diào)節(jié)問題,同步實現(xiàn)了機組無極能量調(diào)節(jié)。
2、在運行自然冷卻循環(huán)時,能夠?qū)崿F(xiàn)對殼管蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度的調(diào)節(jié),從而避免蒸發(fā)溫度過低導(dǎo)致凍壞殼管的現(xiàn)象。
3、在室外環(huán)境溫度小于實際出水溫度的過渡季節(jié),同時運行壓縮機制冷循環(huán)和自然冷卻循環(huán)制冷,保證運行能力的同時,提升過渡季節(jié)的運行可靠性和運行能效。
4、機組在過渡季節(jié)實現(xiàn)了兩套系統(tǒng)的互為備用。
5、實現(xiàn)風冷冷水機組能夠全年運行制冷,特別是在冬季超低溫環(huán)境下為用戶提供冷水,并且在冬季運行可靠性高,用戶無需另外安裝其他設(shè)備,維護簡單。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。