CN103925752A - 制冷装置和制冷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制冷装置和制冷方法。所述制冷装置包括第一控制器、干式冷却器、第二控制器、多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统，所述制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统运行，第二种工作模式为经济盘管系统和部分组压缩机制冷系统运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统全部运行；当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，制冷装置在第一种工作模式工作；大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，在第二种工作模式工作；大于第二温度阈值时，在第三种工作模式工作。制冷方式多样，且充分利用了室外的天然冷源，合理的调节工作模式，既得到了较好的制冷效果，也节省了能源，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及室内制冷领域，特别是涉及一种制冷装置和制冷方法。
背景技术
随着科学技术的发展，大量热源设备产生，热源设备产生的热量聚集在室内分散较慢，造成室内温度急剧升高，为了保证热源设备的正常工作，需要及时对室内聚集的热量进行分散，降低室内温度。为了降低温度，制冷装置应运而生。且在某些特殊的场合也需要应用到制冷装置，例如精密仪器的保管等。
传统的制冷装置的室外部分分两种，一种是由干式冷却器系统和风冷冷凝器系统组成，一种是由干式冷却器系统和冷却塔系统组成，这两种组成的制冷装置均完全使用压缩机进行机械制冷，制冷方式单一，且易造成能源浪费，成本较高。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中制冷方式单一，成本高的问题，提供一种制冷方式多样且成本较低的制冷装置。
此外，还有必要针对现有技术中制冷方式单一，成本高的问题，提供一种制冷方式多样且成本较低的制冷装置。
一种制冷装置，包括第一控制器、干式冷却器、第二控制器、多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统，所述第一控制器分别与所述干式冷却器和第二控制器相连，所述第二控制器分别与所述多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统相连，所述压缩机制冷系统包括多组压缩机制冷系统，所述干式冷却器与经济盘管系统之间通过三通调节阀相连，所述干式冷却器与每组压缩机制冷系统之间通过三通调节阀相连；
所述第一控制器、第二控制器和多个三通调节阀配合控制所述制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统运行，第二种工作模式为经济盘管系统和部分组压缩机制冷系统运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统全部运行；
当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，所述第一控制器发送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第一种工作模式工作；
当室外实测温度大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第二种工作模式工作；
当室外实测温度大于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第三种工作模式工作。
在其中一个实施例中，所述多个三通调节阀为三个，所述多组压缩机制冷系统为两组。
在其中一个实施例中，所述干式冷却器还包括多组散热风机，所述制冷装置还包括温度探头，所述干式冷却器和经济盘管制冷系统之间设有供工作介质流通的管路，所述温度探头用于探测所述管路上的温度，并将所述温度发送给所述第一控制器，所述第一控制器用于根据所述管路上的温度与每种工作模式工作时对应的最佳工作介质温度的比较结果，控制散热风机运转的组数，所述工作介质是在所述干式冷却器、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统之间循环运行的介质。
在其中一个实施例中，所述每组压缩机制冷系统包括水冷冷凝器、压缩机、蒸发器和膨胀阀，所述水冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机构成冷却回路。
在其中一个实施例中，所述第一控制器和第二控制器为单片机或PLC。
一种制冷方法，包括以下步骤：
提供第一控制器、干式冷却器、第二控制器、多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统，所述压缩机制冷系统包括多组压缩机制冷系统，将所述第一控制器分别与所述干式冷却器和第二控制器相连，将所述第二控制器分别与所述多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统相连，将所述干式冷却器与经济盘管系统之间通过三通调节阀相连，将所述干式冷却器与每组压缩机制冷系统之间通过三通调节阀相连；
所述第一控制器、第二控制器和多个三通调节阀配合控制所述制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统运行，第二种工作模式为经济盘管系统和部分组压缩机制冷系统运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统全部运行；
当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，通过所述第一控制器发送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第一种工作模式工作；
当室外实测温度大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第二种工作模式工作；
当室外实测温度大于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第三种工作模式工作。
在其中一个实施例中，所述多个三通调节阀为三个，所述多组压缩机制冷系统为两组。
在其中一个实施例中，所述干式冷却器还包括多组散热风机；
所述制冷方法还包括步骤：
在干式冷却器和经济盘管制冷系统之间设有供工作介质流通的管路；
探测所述管路上的温度，并将所述温度发送给第一控制器；
根据所述管路上的温度与每种工作模式工作时对应的最佳工作介质温度比较结果，通过所述第一控制器控制散热风机运转的组数。
在其中一个实施例中，所述每组压缩机制冷系统包括水冷冷凝器、压缩机、蒸发器和膨胀阀，将所述水冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机构成冷却回路。
在其中一个实施例中，所述第一控制器和第二控制器为单片机或PLC。
上述制冷装置和制冷方法，采用多个三通调节阀和多组压缩机制冷系统，并设置两个温度阈值，将室外实测温度与两个温度阈值比较，得到三种不同的结果，根据三种不同结果实现制冷装置的三种不同的工作模式，使得制冷方式多样，且充分利用了室外的天然冷源，合理的调节工作模式，既得到了较好的制冷效果，也节省了能源，降低了成本。
附图说明
图1为一个实施例中制冷装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及附图对制冷装置及制冷方法的技术方案进行详细的描述，以使其更加清楚。
如图1所示，在一个实施例中，一种制冷装置，包括第一控制器(图未示)、干式冷却器10、第二控制器(图未示)、多个三通调节阀20、经济盘管制冷系统30和压缩机制冷系统40。其中，第一控制器分别与干式冷却器10和第二控制器相连，第二控制器分别与多个三通调节阀20、经济盘管制冷系统30和压缩机制冷系统40相连。压缩机制冷系统40包括多组压缩机制冷系统410。干式冷却器10与经济盘管系统30之间通过三通调节阀20相连，干式冷却器10与每组压缩机制冷系统410之间通过三通调节阀20相连。
本实施例中，多个三通调节阀20为三个，多组压缩机制冷系统40为两组。三通调节阀20的数量比压缩机制冷系统的组数多1个，当然也可多多个，在此不作限定。在其他实施例中，多组压缩机制冷系统40可为三组、四组等，不作限定。第一控制器和第二控制器可为单片机或PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)等。
每组压缩机制冷系统410包括水冷冷凝器412、膨胀阀414、蒸发器416和压缩机418，水冷冷凝器412、膨胀阀414、蒸发器416和压缩机418构成冷却回路。
第一控制器、第二控制器和多个三通调节阀20配合控制制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统运行，第二种工作模式为经济盘管系统和部分组压缩机制冷系统运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统全部运行。
当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，第一控制器发送指令到第二控制器，第二控制器控制制冷装置在第一种工作模式工作；当室外实测温度大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第二种工作模式工作；当室外实测温度大于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第三种工作模式工作。
第一温度阈值和第二温度阈值可根据需要设定，且第二温度阈值大于第一温度阈值。本实施例中，第二温度阈值比第一温度阈值大5～6摄氏度。
如图1所示，以室外实测温度为t，第一温度阈值为，第二温度阈值为t2，干式冷却器10、三个三通调节阀20、经济盘管制冷系统30、两组压缩机制冷系统410为例说明制冷系统的工作过程如下：
当室外实测温度t≤t1时，第一控制器发送指令到第二控制器，第二控制器控制三个三通调节阀在相应的配合逻辑，并控制仅有经济盘管制冷系统30进行制冷工作，使得制冷系统处于第一种工作模式；当室外实测温度≤t2时，第一控制器发送指令到第二控制器，第二控制器控制三个三通调节阀在相应的配合逻辑，并控制经济盘管制冷吸30和两组压缩机制冷系统410中的任一组进行制冷工作，使得制冷系统处于第二种工作模式；当室外实测温度t2＜t时，第一控制器发送指令到第二控制器，第二控制器控制三个三通调节阀在相应的配合逻辑，并控制两组压缩机制冷系统410全部进行制冷工作，经济盘管制冷系统30停止工作，使得制冷系统处于第三种工作模式。
在每种工作模式都对应有一个最佳工作介质温度，工作介质在干式冷却器10、经济盘管系统30和水冷冷凝器412之间循环运行，通过室外干式冷却器10把室内的热量排向室外，从而达到制冷降温的目的。
进一步的，干式冷却器10还包括多组散热风机，制冷装置还包括温度探头(图未示)。在干式冷却器10和经济盘管制冷系统30之间设有供工作介质流通的管路。温度探头用于探测该管路上的温度，并将该温度发送给第一控制器，第一控制器用于根据该管路上的温度与每种工作模式工作时对应的最佳工作介质温度的比较结果，控制散热风机运转的组数。
具体的，最佳工作介质温度可预先测的，然后保存。在每种工作模式下都对应有相应的最佳工作介质温度，通过检测管路上的温度即可得到实测工作介质的温度，将实测的工作介质的温度和最佳工作介质温度比较，可知实测的工作介质温度是高于或低于或等于最佳工作介质温度，若高于，则可增加散热风机运转组数，若低于，可减少散热风机运转组数。
本发明还提供了一种制冷方法，包括以下步骤：
(1)提供第一控制器、干式冷却器10、多个三通调节阀20、经济盘管制冷系统30和压缩机制冷系统40，压缩机制冷系统40包括多组压缩机制冷系统410，将第一控制器分别与干式冷却器10和第二控制器相连，将第二控制器分别与多个三通调节阀20、经济盘管制冷系统30和压缩机制冷系统40相连，将干式冷却器10与经济盘管系统30之间通过三通调节阀20相连，将干式冷却器10与每组压缩机制冷系统410之间通过三通调节阀相连。
本实施例中，多个三通调节阀20为三个，多组压缩机制冷系统40为两组。三通调节阀20的数量比压缩机制冷系统的组数多1个，也可多多个，在此不作限定。在其他实施例中，多组压缩机制冷系统40可为三组、四组等，不作限定。第一控制器和第二控制器可为单片机或PLC等。
(2)第一控制器、第二控制器和多个三通调节阀20配合控制制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统30运行，第二种工作模式为经济盘管制冷系统30和部分组压缩机制冷系统40运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统40全部运行。
(3)当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，通过第一控制器发送指令到第二控制器，第二控制器控制制冷装置在第一种工作模式工作。
(4)当室外实测温度大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，第一控制器发送制冷到第二控制器，第二控制器控制制冷装置在第二种工作模式工作。
(5)当室外实测温度大于第二温度阈值时，第一控制器发送制冷到第二控制器，第二控制器控制制冷装置在第三种工作模式工作。
进一步的，干式冷却器还包括多组散热风机；上述制冷方法还包括步骤：
(6)在干式冷却器和经济盘管制冷系统之间设有供工作介质流通的管路。
(7)探测该管路上的温度，并将温度发送给第一控制器。
(8)根据管路上的温度与每种工作模式工作时对应的最佳工作介质温度比较结果，通过第一控制器控制散热风机运转的组数。
具体的，最佳工作介质温度可预先测的，然后保存。在每种工作模式下都对应有相应的最佳工作介质温度，通过检测管路上的温度即可得到实测工作介质的温度，将实测的工作介质的温度和最佳工作介质温度比较，可知实测的工作介质温度是高于或低于或等于最佳工作介质温度，若高于，则可增加散热风机运转组数，若低于，可减少散热风机运转组数。
上述制冷装置和制冷方法，采用多个三通调节阀和多组压缩机制冷系统，并设置两个温度阈值，将室外实测温度与两个温度阈值比较，得到三种不同的结果，根据三种不同结果实现制冷装置的三种不同的工作模式，使得制冷方式多样，且充分利用了室外的天然冷源，合理的调节工作模式，既得到了较好的制冷效果，也节省了能源，降低了成本。
另外，通过PLC进行控制简单方便，有效配置散热风机的台数，可节省电能，且减轻风机噪声对环境的污染。
上述制冷装置和制冷方法可应用于程控交换机房、数据计算中心机房、移动通信基站、网络机房、医院核磁室、贵重仪器室、特殊用途精密贵重设备间、博物馆、文物仓库、图书馆、实验室等有温湿度要求的场所，特别适合全年对温湿度有要求，且有较大热负荷，在室外气温较低而仍需要持续供冷的场所等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种制冷装置，其特征在于，包括第一控制器、干式冷却器、第二控制器、多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统，所述第一控制器分别与所述干式冷却器和第二控制器相连，所述第二控制器分别与所述多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统相连，所述压缩机制冷系统包括多组压缩机制冷系统，所述干式冷却器与经济盘管系统之间通过三通调节阀相连，所述干式冷却器与每组压缩机制冷系统之间通过三通调节阀相连；
所述第一控制器、第二控制器和多个三通调节阀配合控制所述制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统运行，第二种工作模式为经济盘管系统和部分组压缩机制冷系统运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统全部运行；
当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，所述第一控制器发送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第一种工作模式工作；
当室外实测温度大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第二种工作模式工作；
当室外实测温度大于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第三种工作模式工作。
2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述多个三通调节阀为三个，所述多组压缩机制冷系统为两组。
3.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述干式冷却器还包括多组散热风机，所述制冷装置还包括温度探头，所述干式冷却器和经济盘管制冷系统之间设有供工作介质流通的管路，所述温度探头用于探测所述管路上的温度，并将所述温度发送给所述第一控制器，所述第一控制器用于根据所述管路上的温度与每种工作模式工作时对应的最佳工作介质温度的比较结果，控制散热风机运转的组数，所述工作介质是在所述干式冷却器、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统之间循环运行的介质。
4.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述每组压缩机制冷系统包括水冷冷凝器、压缩机、蒸发器和膨胀阀，所述水冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机构成冷却回路。
5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为单片机或PLC。
6.一种制冷方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供第一控制器、干式冷却器、第二控制器、多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统，所述压缩机制冷系统包括多组压缩机制冷系统，将所述第一控制器分别与所述干式冷却器和第二控制器相连，将所述第二控制器分别与所述多个三通调节阀、经济盘管制冷系统和压缩机制冷系统相连，将所述干式冷却器与经济盘管系统之间通过三通调节阀相连，将所述干式冷却器与每组压缩机制冷系统之间通过三通调节阀相连；
所述第一控制器、第二控制器和多个三通调节阀配合控制所述制冷装置有三种工作模式，第一种工作模式为仅经济盘管制冷系统运行，第二种工作模式为经济盘管系统和部分组压缩机制冷系统运行，第三种工作模式为仅有多组压缩机制冷系统全部运行；
当室外实测温度小于等于第一温度阈值时，通过所述第一控制器发送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第一种工作模式工作；
当室外实测温度大于第一温度阈值小于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第二种工作模式工作；
当室外实测温度大于第二温度阈值时，所述第一控制器发送制冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制制冷装置在第三种工作模式工作。
7.根据权利要求6所述的制冷方法，其特征在于，所述多个三通调节阀为三个，所述多组压缩机制冷系统为两组。
8.根据权利要求6所述的制冷方法，其特征在于，所述干式冷却器还包括多组散热风机；
所述制冷方法还包括步骤：
在干式冷却器和经济盘管制冷系统之间设有供工作介质流通的管路；
探测所述管路上的温度，并将所述温度发送给第一控制器；
根据所述管路上的温度与每种工作模式工作时对应的最佳工作介质温度比较结果，通过所述第一控制器控制散热风机运转的组数。
9.根据权利要求6所述的制冷方法，其特征在于，所述每组压缩机制冷系统包括水冷冷凝器、压缩机、蒸发器和膨胀阀，将所述水冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机构成冷却回路。
10.根据权利要求6所述的制冷方法，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为单片机或PLC。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160620 Address after: 100085, building 1, building 35, 5 East Road, Beijing, Haidian District, 1-510-522 Patentee after: HAIRF ROOM EQUIPMENT (BEIJING) CO., LTD. Address before: 100085, room 4, building 302, science and technology building, No. 8 West Road, Haidian District, Beijing Patentee before: HAIRF ROOM EQUIPMENT (BEIJING) CO., LTD. Patentee before: Gu Haibin |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180330 Address after: 231131 Changfeng Shuangfeng Economic Development Zone Anhui Hui Road East Patentee after: Hefei Hairui Fu room equipment Co. Ltd. Address before: 100085, building 1, building 35, 5 East Road, Beijing, Haidian District, 1-510-522 Patentee before: HAIRF ROOM EQUIPMENT (BEIJING) CO., LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Refrigeration device and refrigeration method Effective date of registration: 20190726 Granted publication date: 20160420 Pledgee: Hefei SME financing Company limited by guarantee Pledgor: Hefei Hairui Fu room equipment Co. Ltd. Registration number: 2019340000420 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160420 Termination date: 20200110 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210129 Granted publication date: 20160420 Pledgee: Hefei SME financing Company limited by guarantee Pledgor: HEFEI HAIRF NETWORK POWER Co.,Ltd. Registration number: 2019340000420 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |