本發(fā)明涉及一種冷水機(jī)組及其控制方法，尤其涉及一種負(fù)載頻繁波動(dòng)出水溫度精度要求高的冷水機(jī)組及其控制方法，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

冷水機(jī)組常用于工藝?yán)鋮s，工藝?yán)鋮s的負(fù)荷變化劇烈，冷水機(jī)組的回水溫度變化大，需要冷水機(jī)組精確地控制容量，有時(shí)負(fù)荷會(huì)突然降為0，可能又會(huì)瞬時(shí)拉升到最大。工藝?yán)鋮s要求冷水機(jī)組的供水溫度恒定，保證工藝需求，比如±0.25℃；現(xiàn)有的冷水機(jī)組，進(jìn)出水溫差5℃，通常采用定頻壓縮機(jī)，通過(guò)多個(gè)壓縮機(jī)的組合來(lái)滿足不同的負(fù)荷需求，比如4個(gè)壓縮機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)水溫精度約±1.25℃，還是滿足不了特殊場(chǎng)合下的需求。另外壓縮機(jī)不能頻繁開停以適應(yīng)負(fù)荷的波動(dòng)，否則容易損壞、老化，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低。為了實(shí)現(xiàn)高精度的水溫控制，現(xiàn)有的一個(gè)改進(jìn)方案是在水系統(tǒng)中串聯(lián)一個(gè)非常大的緩沖水箱，有了緩沖水箱，可以讓壓縮機(jī)的啟停次數(shù)減少。但是緩沖水箱占用空間，另外也增加了成本；另外一個(gè)方案是采用變頻壓縮機(jī)，或者容量可以連續(xù)調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)，變頻壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)必須高于最低的轉(zhuǎn)速需求，否則供油不暢導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件的損壞，特殊場(chǎng)合下的壓縮機(jī)用量少，壓縮機(jī)供應(yīng)商不可能來(lái)特別更改壓縮機(jī)，工藝需求在零值附近波動(dòng)的時(shí)候，即使變頻壓縮機(jī)，也需要開開停停來(lái)適應(yīng)負(fù)荷的變化，因此單純采用變頻壓縮機(jī)仍然不能滿足工藝需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種可連續(xù)運(yùn)行的冷水機(jī)組，用于負(fù)載頻繁波動(dòng)的場(chǎng)合，例如，負(fù)載可以長(zhǎng)時(shí)間為零，也可以由零突升至100％，而且極大的提高出水溫度精度。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種冷水機(jī)組，包括依次連接的壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥3、蒸發(fā)器5，其特征在于：還包括旁通裝置4；所述旁通裝置的入口連接壓縮機(jī)排氣口，出口連接蒸發(fā)器的進(jìn)液口。

進(jìn)一步的，還包括控制單元，所述蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)溫度傳感器，進(jìn)出水管上設(shè)有進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器；所述控制單元與所述蒸發(fā)溫度傳感器、進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器、及所述旁通裝置4分別連接，并根據(jù)蒸發(fā)溫度傳感器和/或進(jìn)、出水溫傳感器反饋的電信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)所述旁通裝置4的開度。

進(jìn)一步的，所述旁通裝置是一個(gè)開度可以連續(xù)變化的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

更進(jìn)一步的，所述的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的最大開度下的流量等于壓縮機(jī)最低輸出下的流量：X％。

進(jìn)一步的，所述的旁通裝置4為至少2個(gè)電磁閥并聯(lián)組成的電磁閥組。

更進(jìn)一步的，所述的電磁閥組的同時(shí)打開的流量等于壓縮機(jī)最低輸出下的流量：X％。

一種上述的冷水機(jī)組的控制方法，其特征在于：壓縮機(jī)的最低輸出下的流量為X％，壓縮機(jī)流量在X％-100％之間無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；機(jī)組負(fù)荷為0％-100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，負(fù)荷為X％-100％時(shí)，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的流量；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小流量X％時(shí)，逐步開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。

一種上述的冷水機(jī)組的控制方法，其特征在于：壓縮機(jī)的最小流量為X％，壓縮機(jī)流量在X％-100％之間是有段調(diào)節(jié)；機(jī)組負(fù)荷為0％-100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率；負(fù)荷為X％-100％時(shí)，壓縮機(jī)有段調(diào)節(jié)至最接近負(fù)荷的檔位，同時(shí)壓縮機(jī)流量高于冷水機(jī)組所需負(fù)荷，逐步開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度；冷水機(jī)組所需負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小容量X％時(shí)，逐步開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。

一種上述的冷水機(jī)組的控制方法，其特征在于：壓縮機(jī)的最小流量為X％，壓縮機(jī)在X％～100％之間無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；第一電磁閥的旁通量為Y％，第二電磁閥的旁通量為X％-Y％，其中Y％<(X％-Y％)，機(jī)組負(fù)荷為0％～100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小，根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，當(dāng)負(fù)荷介于(X％-Y％)～X％時(shí)，開啟第一電磁閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量；當(dāng)負(fù)荷介于(X％-2Y％)～(X％-Y％)時(shí)，開啟第二電磁閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量；當(dāng)負(fù)荷介于0～(X％-2Y％)時(shí)，開啟第一電磁閥和第二電磁閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出流量。

一種上述的冷水機(jī)組的控制方法，其特征在于：壓縮機(jī)的最小輸出流量為X％，壓縮機(jī)采用有段調(diào)節(jié)，第一電磁閥的旁通量為Y％，第二電磁閥的旁通量為X％-Y％，其中Y％<(X％-Y％)，機(jī)組負(fù)荷為0％～100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率；負(fù)荷為X％～100％時(shí)，壓縮機(jī)有段調(diào)節(jié)至最接近所需負(fù)荷的檔位，同時(shí)壓縮機(jī)輸出流量高于所需負(fù)荷，通過(guò)間歇開關(guān)第一電磁閥和第二電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)出水溫度的平穩(wěn)；所需負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小輸出流量X％時(shí)，壓縮機(jī)的輸出流量調(diào)節(jié)至最?。篨％，然后間歇開關(guān)第一電磁閥和第二電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)出水溫度的平穩(wěn)。

進(jìn)一步的，所述第一電磁閥和第二電磁閥的間歇開啟的周期為60～120s，壓縮機(jī)制冷容量和負(fù)荷差值為Z％時(shí)，Z％<Y％時(shí)，間歇開啟第一電磁閥；Y％<Z％<(X％-2Y％)時(shí)，間歇開啟第二電磁閥；(X％-2Y％)<Z％<X％時(shí)，常開第二電磁閥，間歇開啟第一電磁閥。

一種上的冷水機(jī)組的控制方法，其特征在于：所述的旁通裝置4為一個(gè)開度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)低壓調(diào)節(jié)開度，用于維持低壓，低壓設(shè)定值為K。

進(jìn)一步的，壓縮機(jī)的最小流量為X％，壓縮機(jī)在X％～100％之間可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；機(jī)組負(fù)荷為0％～100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，負(fù)荷為X％～100％時(shí)，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小容量X％時(shí)，首先逐步調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，用膨脹閥調(diào)節(jié)出水溫度，一旦低壓低于K時(shí)，打開旁通裝置，維持低壓穩(wěn)定在K值，制冷量通過(guò)膨脹閥開度調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，壓縮機(jī)的最小流量為X％，壓縮機(jī)在X％～100％之間有段調(diào)節(jié)；機(jī)組負(fù)荷為0％～100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，負(fù)荷為X％～100％時(shí)，根據(jù)出水溫度判定所需壓縮機(jī)的容量，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)到一個(gè)最接近此容量的狀態(tài)，且高與此容量，出水溫度低于設(shè)定值，逐步調(diào)小膨脹閥的開度，用膨脹閥調(diào)節(jié)出水溫度，一旦低壓低于K時(shí)，打開旁通裝置，維持低壓穩(wěn)定在K值；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小容量X％時(shí)，首先逐步調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，用膨脹閥調(diào)節(jié)出水溫度，一旦低壓低于K時(shí)，打開旁通裝置，維持低壓穩(wěn)定在K值，制冷量通過(guò)膨脹閥開度調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)冷水機(jī)組所在的冷卻系統(tǒng)不需要另外配置緩沖水箱，即使負(fù)荷為0，壓縮機(jī)一樣能夠持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)水溫保持不變，負(fù)荷突變的時(shí)候，由于壓縮機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，可以快速響應(yīng)負(fù)荷的突變，維持水溫的恒定，保證生產(chǎn)的效率。

2)尤其適用于負(fù)載頻繁波動(dòng)的場(chǎng)合，而且極大的提高出水溫度精度。

3)根據(jù)不同的精度需求，提供了不同的控制方案，并通過(guò)在旁通管路上設(shè)置兩個(gè)或電磁閥，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的水溫調(diào)節(jié)。

4)壓縮機(jī)不需停機(jī)，避免壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)對(duì)壽命的不良影響。

5)旁通裝置兩端分別與壓縮機(jī)排氣口及蒸發(fā)器的進(jìn)液口連通，而不是直接與壓縮機(jī)吸氣口連通，克服了壓縮機(jī)吸氣溫度過(guò)高的困難。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一、二、五、六對(duì)應(yīng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例三、四對(duì)應(yīng)的示意圖。

圖中，1.壓縮機(jī)，2.冷凝器，3.膨脹閥，4.旁通裝置，5.蒸發(fā)器，6.第一電磁閥，7.第二電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一：

參見圖1，本冷水機(jī)組包括了壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥3、旁通裝置4、蒸發(fā)器5，其中旁通裝置4的開度可以連續(xù)調(diào)節(jié)，為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的一端接壓縮機(jī)1排氣，另外一端接蒸發(fā)器5的進(jìn)液口，其中壓縮機(jī)1的最小調(diào)節(jié)容量為X％，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥最大開度下的流量等于壓縮機(jī)1最小的調(diào)節(jié)流量：X％。

采用的壓縮機(jī)1在X％～100％之間可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，機(jī)組負(fù)荷變化從0％～100％時(shí)，壓縮機(jī)1不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率；負(fù)荷為X％～100％時(shí)，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小流量X％時(shí)，壓縮機(jī)卸載到最低流量：X％，逐步開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。

實(shí)施例二：

參見圖1，本冷水機(jī)組采用的壓縮機(jī)1在X％～100％之間是有段調(diào)節(jié)，機(jī)組負(fù)荷變化從0％～100％時(shí)，壓縮機(jī)1不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率；負(fù)荷為X％～100％時(shí)，壓縮機(jī)1有段調(diào)節(jié)至最接近負(fù)荷的檔位，同時(shí)壓縮機(jī)1流量高于負(fù)荷，逐步開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度；負(fù)荷低于壓縮機(jī)1最小流量X％時(shí)，逐步開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。

實(shí)施例三：

參見圖2，本冷水機(jī)組包括了壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥3、蒸發(fā)器5、第一電磁閥6、第二電磁閥7，其中第一電磁閥6和第二電磁閥7組成旁通裝置，其一端另外一端接蒸發(fā)器5的進(jìn)液口，其中壓縮機(jī)1的最小調(diào)節(jié)容量為X％，第一電磁閥6和第二電磁閥7同時(shí)打開的流量等于壓縮機(jī)最小的調(diào)節(jié)流量：X％。。

采用的壓縮機(jī)1在X％～100％之間可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，第一電磁閥6的旁通量為Y％，第二電磁閥7的旁通量為X％-Y％，其中Y％<(X％-Y％)，機(jī)組負(fù)荷變化從0％～100％時(shí)，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小，根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，當(dāng)負(fù)荷介于(X％-Y％)～X％時(shí)，開啟第一電磁閥6，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量；當(dāng)負(fù)荷介于(X％-2Y％)～(X％-Y％)時(shí)，開啟第二電磁閥7，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量；當(dāng)負(fù)荷介于0～(X％-2Y％)時(shí)，開啟第一電磁閥6和第二電磁閥7，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)1的容量。

實(shí)施例四：

參見圖2，本冷水機(jī)組采用的壓縮機(jī)1在X％～100％之間可以有段調(diào)節(jié)，第一電磁閥的旁通量為Y％，第二電磁閥的旁通量為X％-Y％，其中Y％<X％-Y％，機(jī)組負(fù)荷變化從0％～100％時(shí)，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率；負(fù)荷為X％～100％時(shí)，壓縮機(jī)1有段調(diào)節(jié)至最接近負(fù)荷的檔位，同時(shí)壓縮機(jī)1容量高于負(fù)荷，通過(guò)間歇開關(guān)第一電磁閥6和第二電磁閥7來(lái)實(shí)現(xiàn)出水溫度的平穩(wěn)；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小容量X％時(shí)，壓縮機(jī)1的容量調(diào)節(jié)至最?。篨％，然后間歇開關(guān)第一電磁閥6和第二電磁閥7來(lái)實(shí)現(xiàn)出水溫度的平穩(wěn)。其中，第一電磁閥6和第二電磁閥7的間歇開啟的周期為100s，壓縮機(jī)制冷容量和負(fù)荷差值為Z％，Z％<Y％時(shí)，僅間歇開啟第一電磁閥6；Y％<Z％<(X％-2Y％)時(shí)，僅間歇開啟第二電磁閥7；(X％-2Y％)<Z％<X％時(shí)，常開第二電磁閥7，間歇開啟第一電磁閥6。

實(shí)施例五：

本發(fā)明的第五種實(shí)施方案采用的是圖1的原理圖，本冷水機(jī)組包括了壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥3、旁通裝置4、蒸發(fā)器5，其中旁通裝置4的開度可以連續(xù)調(diào)節(jié)，為低壓調(diào)節(jié)閥，根據(jù)低壓調(diào)節(jié)開度，用于維持低壓，低壓設(shè)定值為K，低壓調(diào)節(jié)閥的一端接壓縮機(jī)1排氣，另外一端接蒸發(fā)器5的進(jìn)液口，其中壓縮機(jī)1的最小調(diào)節(jié)容量為X％，低壓調(diào)節(jié)閥4最大開度下的流量等于壓縮機(jī)1最小的調(diào)節(jié)流量：X％。

采用的壓縮機(jī)在X％～100％之間可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，機(jī)組負(fù)荷為0％～100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，負(fù)荷為X％～100％時(shí)，根據(jù)出水溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出流量；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小輸出流量X％時(shí)，首先逐步調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，用膨脹閥調(diào)節(jié)出水溫度，一旦低壓低于K時(shí)，打開旁通裝置，維持低壓穩(wěn)定在K值，制冷量通過(guò)膨脹閥開度調(diào)節(jié)。

實(shí)施例六：

參見圖1，本實(shí)施例與實(shí)施例五不同之處在于：采用的壓縮機(jī)的最小流量為X％，壓縮機(jī)在X％～100％之間可以有段調(diào)節(jié)；機(jī)組負(fù)荷為0％～100％，壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)回水溫度來(lái)判斷負(fù)荷的大小、根據(jù)回水溫度的變化率來(lái)判斷負(fù)荷的變化率，負(fù)荷為X％～100％時(shí)，根據(jù)出水溫度判定所需壓縮機(jī)的容量，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)到一個(gè)最接近此容量的狀態(tài)，且高與此容量，出水溫度低于設(shè)定值，逐步調(diào)小膨脹閥的開度，用膨脹閥調(diào)節(jié)出水溫度，一旦低壓低于K時(shí)，打開旁通裝置，維持低壓穩(wěn)定在K值；負(fù)荷低于壓縮機(jī)最小容量X％時(shí)，首先逐步調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，用膨脹閥調(diào)節(jié)出水溫度，一旦低壓低于K時(shí)，打開旁通裝置，維持低壓穩(wěn)定在K值，制冷量通過(guò)膨脹閥開度調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，機(jī)組能夠在不同的負(fù)荷變化條件下，保證出水溫度的穩(wěn)定：±0.25℃。

上述六個(gè)實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行各種變換或改進(jìn)，在不脫離本申請(qǐng)總的構(gòu)思的前提下，這些變換或改進(jìn)都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。