CN107940877A - 一种冷库除霜控制系统及控制方法 - Google Patents

一种冷库除霜控制系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107940877A
CN107940877A CN201711293002.4A CN201711293002A CN107940877A CN 107940877 A CN107940877 A CN 107940877A CN 201711293002 A CN201711293002 A CN 201711293002A CN 107940877 A CN107940877 A CN 107940877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
indoor evaporator
heat exchange
exchange amount
outdoor condenser
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711293002.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107940877B (zh
Inventor
李甜甜
王艳
付浩卡
蒋建飞
吕春旺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Xiong'an Ruiheng Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Henan University of Urban Construction
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Urban Construction filed Critical Henan University of Urban Construction
Priority to CN201711293002.4A priority Critical patent/CN107940877B/zh
Publication of CN107940877A publication Critical patent/CN107940877A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107940877B publication Critical patent/CN107940877B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06—Removing frost
    • F25D21/08—Removing frost by electric heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Defrosting Systems (AREA)

Abstract

本发明提出一种冷库除霜控制系统及控制方法，所述控制方法为：根据所述室内蒸发器的进出口温度计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；根据所述室外冷凝器的进出口温度、所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置和连接管道的流速，以及所述压缩机的输入电压和输入电流，计算所述室外蒸发器的实际换热量Q1；判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0，若是，则进行除霜操作。本发明提出的冷库除霜控制系统和方法能够正确区分蒸发器表面的有利霜层和有害霜层，避免因除霜造成库内或环境温度的波动，对贮藏物品造成不必要的损坏，进而保证冷库的保冷效果，提高库内食品的保鲜程度，延长食品储藏期限，具有较高的市场应用前景。

Description

一种冷库除霜控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于制冷系统除霜领域，具体涉及一种用于冷库的除霜控制系统及方法。
背景技术
目前，普通冷藏库的库温通常在0～‐40℃左右，冷藏库的系统蒸发温度更低，库内蒸发器表面的温度低于环境温度，造成蒸发排管及翅片表面形成颗粒状的冰晶一"霜层"。现有的与除霜有关的研究主要集中在：多样化的除霜方式，也就是用各种方法去除掉已有的霜层。但对除霜的时机没有准确的控制，往往造成经验除霜和假除霜，而这些程序化的定时除霜方式，由于除霜时机的不准确性，会造成整体运行效率变低，并且会造成很大浪费。人们凭借经验确定除霜时间间隔，这个间隔时间总是确定在“霜厚了就要除霜”或者“到了一定时间就要除霜”这种感性的认识基础上，会造成实际运行中，需要除霜时，系统不除霜；反而不需要除霜时，程序化的过程又会命令除霜。带来的结果就是，系统长时间不能在最佳状态运行，蒸发器的换热效果也很不理想。
实际上，在霜层形成初期,结霜对传热有一定的好处,这是因为霜层使得翅片间距及排管间距变小,进而空气流速增大,同时粘附在翅片及排管周围的冰晶相对增大了和空气的接触面积，增强了传热，此时的霜层称为有利霜，这个阶段，库内蒸发器的实时换热量是增加的。
但是，随着霜层厚度的增加,霜层的绝热效果逐渐起主要作用,会导致传热效果下降，此时的霜层称为有害霜，有害霜层的增加会使库内蒸发器的实时换热量迅速降低，这时的霜层将大大影响制冷剂的蒸发吸热,降低制冷循环的效率，增加能耗，甚至不制冷，严重影响库内的食品和物料的保鲜和卫生条件。
因此，在冷库技术领域，如何找准除霜时机，使得冷库内蒸发器一直具有较佳地制冷效果，以合理有效的解决蒸发器表面的有害霜层问题已迫在眉睫。
发明内容
本发明提供一种冷库除霜控制系统及方法，以准确判断除霜时机，避免了有害霜对蒸发器的影响，结构简单、操作方便、节能高效。
具体方案如下：
一种冷库除霜控制系统，所述冷库包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，其特征在于，所述冷库除霜控制系统包括：
温度检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；
流速检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置以及连接管道的流速；
电流电压检测模块，用于检测所述压缩机的输入电压U和输入电流I；
处理模块，与所述温度检测模块、流速检测模块以及电流电压检测模块电连接，用于根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；并根据所述温度检测模块检测的室外冷凝器的进出口温度和所述流速检测模块获得的流速，以及所述电流电压检测模块检测的输入电压U和输入电流I，计算所述室内蒸发器的实际换热量Q1；
判断模块，与所述处理模块电连接，实时判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0；
执行模块，与所述判断模块电连接，用于当所述处理模块输出的所述室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，进行除霜操作。
可选地，所述处理模块中，
所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；
所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-Ez；其中，
Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；
Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；
Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；
Wg为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λg为所述连接管道管子的导热系数,Lg为管子的总长，Dg为管子的外径；
Ez为蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λz为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。
可选地，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。
可选地，所述冷库除霜控制系统还包括：
霜层厚度检测模块，与所述处理模块、判断模块、执行模块电连接，用于实时检测所述室内蒸发器的霜层厚度；
存储模块，与所述霜层厚度检测模块电连接，用于存储每次进行除霜操作时，所述霜层厚度检测模块检测的霜层厚度。
可选地，所述室内蒸发器的盘管外壁缠绕设置一组或多组碳纤维发热线，所述执行模块进行除霜操作时，控制所述一组或多组碳纤维发热线工作。现有的冷库除霜方式多为热氨或者热氟融霜形式，不可避免的要增加管件和设备，造成系统管路复杂，同时除霜时间和周期较长，影响冷库的储藏效果，本发明采用在盘管外缠绕碳纤维发热线的形式，使碳纤维发热线与蒸发器盘管直接接触，利用碳纤维的高性能导热效果，由此显著提高除霜效果，缩短除霜周期。
本发明还提供一种冷库除霜控制方法，所述冷库包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，所述控制方法包括：
检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；同时，检测所述室内蒸发器、室外蒸发器、节流装置和连接管道的流速，以及所述压缩机的输入电压和输入电流；
根据所述室内蒸发器的进出口温度计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；
根据所述室外冷凝器的进出口温度、所述室内蒸发器、室外蒸发器、节流装置和连接管道的流速，以及所述压缩机的输入电压和输入电流，计算所述室外蒸发器的实际换热量Q1；
判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0；
当所述实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，进行除霜操作。
可选地，所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；
所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-EZ；其中，
Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；
Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；
Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；
Wg为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λg为所述连接管道管子的导热系数,Lg为管子的总长，Dg为管子的外径；
Ez为室内蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λz为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。
可选地，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。
可选地，检测所述室内蒸发器的进出口温度时，还实时检测所述室内蒸发器的霜层厚度；存储每次进行除霜操作时，所述室内蒸发器的霜层厚度。
可选地，所述室内蒸发器的盘管外壁缠绕设置一组或多组碳纤维发热线，进行除霜操作时，控制所述一组或多组碳纤维发热线工作。
本发明的有益效果
1、实时监测冷库系统各部件的工作参数，通过处理模块实时计算室内蒸发器的实际换热量，当实际换热量小于初始换热量时，认为有害霜层开始出现，此时开启除霜，既可以避免有害霜层的持续加厚，又可以使得室内蒸发器达到最佳工作状态。
2、根据压缩机、室外冷凝器、节流装置、连接管道的实际能量损失和沿程阻力损失，来计算室内蒸发器的实际换热量，可使得计算结果更符合冷库实际需求，达到更精准地控制效果。
3、当开启除霜操作时，存储并记录霜层厚度，更便于操作人员了解和统计霜层厚度的临界值，即所述霜层厚度阈值，多次除霜操作后，操作人员直接将霜层厚度阈值作为判断基准，以准确把握除霜时机，由此可使得操作和控制更加精准、简单、便利。
4、采用除霜结束时，室内蒸发器的换热量作为初始换热量，即最佳换热量，进一步提高了控制的精确性和实用性。
5、采用碳纤维发热线与室内蒸发器盘管直接缠绕接触，以进行除霜的形式，相比于现有的热氨或者热氟融霜形式，更具有便利和高效性，结合碳纤维发热线的高性能导热效果，可显著提高除霜效果，缩短除霜周期。
本发明能够正确区分蒸发器表面的有利霜层和有害霜层，达到高效利用蒸发器的目的，提高冷库的制冷效率，避免因除霜造成库内或环境温度的波动，对贮藏物品造成不必要的损坏，进而保证冷库的保冷效果，提高库内食品的保鲜程度，延长食品储藏期限，具有较高的市场应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明冷库系统的结构示意图
图2为本发明冷库除霜控制系统示意图
图3为本发明冷库除霜控制方法流程图
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图以及具体的实施方式，对本发明的冷库除霜控制系统和方法进行详细地介绍说明。
实施例一
如图1、2所示，本发明所述冷库系统包括室内蒸发器201，压缩机202，室外冷凝器203、节流装置204和连接管道；所述冷库除霜控制系统包括温度检测模块、流速检测模块、电压电流检测模块、处理模块、判断模块和执行模块。
其中，温度检测模块用于检测室内蒸发器201和室外冷凝器203的进出口温度，本实施例中，温度检测模块分别连接设于室内蒸发器201进口的嵌入式热电偶1和出口处的嵌入式热电偶2；以及设于室外冷凝器203的进口处的嵌入式热电偶5和出口处的嵌入式热电偶6；
流速检测模块用于检测室内蒸发器201、室外冷凝器203、节流装置204和连接管道的流速，本实施例中，流速检测模块分别连接设于室外冷凝器进出口的电子流速器7和8、设于节流装置进出口的电子流速计9和10、设于室内蒸发器进出口的电子流速计11和12；
电压电流检测模块用于检测压缩机的实施输入电压U和输入电流I，本实施例中，电压电流检测模块连接设于压缩机处的电子电流电压计3。
处理模块与温度检测模块、流速检测模块以及电流电压检测模块电连接，用于根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算所述室内蒸发器201的初始换热量Q0；并根据所述温度检测模块检测的室外冷凝器的进出口温度和所述流速检测模块获得的流速，以及所述电流电压检测模块检测的输入电压U和输入电流I，计算所述室内蒸发器的实际换热量Q1；
判断模块，与所述处理模块电连接，实时判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0；
执行模块，与所述判断模块电连接，用于当所述处理模块输出的所述室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，进行除霜操作。
本实施例中，处理模块中，计算初始换热量和实际换热量的计算公式为：
初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；
所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-EZ；其中，
Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；
Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；
Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；
Qg为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λg为所述连接管道管子的导热系数,Lg为管子的总长，Dg为管子的外径；
Ez为蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λz为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。
上述计算参数中除了温度和流速为所述控制系统实时测得的数据外，其余参数均为已知。
本实施例中，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。将除霜后的室内蒸发器换热量作为初始换热量，也即室内蒸发器的最佳换热量，可进一步提高控制效果。
本实施例中，霜层厚度检测模块具体为霜层厚度检测仪4，其固定安装在蒸发器盘管表面，可直接测量霜层厚度。除霜过程中，操作人员可通过霜层厚度检测仪4实时了解霜层厚度，存储开启除霜时对应的霜层厚度，便于操作人员了解霜层厚度的临界值，以便后期进一步研发和提高冷库除霜效率。
本实施例中，室内蒸发器201的盘管外壁缠绕设置多组碳纤维发热线13，执行模块进行除霜操作时，控制多组碳纤维发热线13工作。碳纤维发热线是采用新型发热材料碳纤维长丝和阻燃型纺织纤维、经纬编织而成，是一种新型的高性能纤维增强材料，利用远红外辐射加热的原理，可适应各种高低温场合。相比于现有的电热氨或者热氟融霜形式，碳纤维发热线直接缠绕在盘管外壁，使得换热面积更大，结合碳纤维发热线的高性能导热效果，可显著提高除霜效果，缩短除霜周期，高效、节能、操作简单。
实际应用中，以某一小型中温冷藏库为例,该冷库包括一间冷冻间，冷库容积60m3，温度控制在‐18℃～‐20℃，采用比泽尔半封闭式压缩机，允许电压380V～420V，输入功率4.68KW，制冷量7.78KW。采用每次除霜结束时，室内蒸发器的换热量作为初始换热量。此时，冷库除霜控制系统的工作流程为：
温度检测模块检测到除霜结束时，室内蒸发器的进口温度为‐23℃，出口温度为‐19℃，处理模块计算出初始换热量Q0为7.16kW；处理模块再实时根据温度检测模块、流速检测模块和电流电压检测模块检测出的数据，计算室内蒸发器的实际换热量Q1，判断模块实时判断Q1是否小于7.16KW，当实际换热量Q1小于7.16KW时，系统的能效比达到1.60，运行经济性较好，此时霜层厚度检测模块检测到的蒸发器表面的霜层厚度为1.86mm，存储模块存储该霜层厚度，并认为蒸发器表面的有利霜层达到最优，继续增加霜层，将大大影响蒸发器的换热效果，因此，执行模块控制碳纤维发热线工作，以进行除霜操作。
本发明提出的冷库除霜控制系统能够正确区分蒸发器表面的有利霜层和有害霜层，达到高效利用蒸发器的目的，提高冷库的制冷效率，避免因除霜造成库内或环境温度的波动，对贮藏物品造成不必要的损坏，进而保证冷库的保冷效果，提高库内食品的保鲜程度，延长食品储藏期限，具有较高的市场应用前景。
实施例二
本实施例提出一种冷库除霜控制方法，如图3所示，步骤如下：
检测所述室内蒸发器201、室外冷凝器203的进出口温度；本实施例中，检测图1中所示的嵌入式热电偶1和嵌入式热电偶2的温度，以及嵌入式热电偶5和嵌入式热电偶6所测量的温度。
根据所述室内蒸发器201的进出口温度计算所述室内蒸发器201的初始换热量Q0；
检测所述室内蒸发器201、室外蒸发器203、节流装置204和连接管道的流速，以及所述压缩机202的输入电压和输入电流；本实施例中，采集设于室外冷凝器、节流装置、室内蒸发器进出口的电子流速计所测量的流速；采集设于压缩机处的电子电流电压计3测量的电压U和电流I。
根据所述室外冷凝器201的进出口温度、所述室内蒸发器201、室外冷凝器、节流装置和连接管道的流速，以及所述压缩机的输入电压和输入电流，计算所述室外蒸发器的实际换热量Q1；
判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0；若是，则进行除霜操作；判断所述实际换热量Q1是否等于所述初始换热量Q0，若是，则结束除霜。
本实施例中，所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；
所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-EZ；其中，
Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；
Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；
Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；
WG为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λG为所述连接管道管子的导热系数,LG为管子的总长，DG为管子的外径；
Ez为蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λZ为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。
上述计算参数中除了温度和流速为所述控制系统实时测得的数据外，其余参数均为已知。
本实施例中，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。以进一步提高控制的精确性和实用性。
本实施例中，采用固定安装在蒸发器盘管表面的霜层厚度检测仪4，来测量霜层厚度。除霜过程中，操作人员可通过霜层厚度检测仪4实时了解霜层厚度，存储开启除霜时对应的霜层厚度，便于操作人员了解霜层厚度的临界值，以便后期进一步研发和提高冷库除霜效率。
本实施例中，室内蒸发器201的盘管外壁缠绕设置多组碳纤维发热线13，进行除霜操作时，控制多组碳纤维发热线13工作。相比于现有的热氨或者热氟融霜形式，碳纤维发热线直接缠绕在盘管外壁，使得换热面积更大，结合碳纤维发热线的高性能导热效果，可显著提高除霜效果，缩短除霜周期，高效、节能、操作简单。
本发明提出的冷库除霜控制方法能够正确区分蒸发器表面的有利霜层和有害霜层，达到高效利用蒸发器的目的，提高冷库的制冷效率，避免因除霜造成库内或环境温度的波动，对贮藏物品造成不必要的损坏，进而保证冷库的保冷效果，提高库内食品的保鲜程度，延长食品储藏期限，具有较高的市场应用前景。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷库除霜控制系统，所述冷库包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，其特征在于，所述冷库除霜控制系统包括：
温度检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；
流速检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置以及连接管道的流速；
电流电压检测模块，用于检测所述压缩机的输入电压U和输入电流I；
处理模块，与所述温度检测模块、流速检测模块以及电流电压检测模块电连接，用于根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；并根据所述温度检测模块检测的室外冷凝器的进出口温度和所述流速检测模块获得的流速，以及所述电流电压检测模块检测的输入电压U和输入电流I，计算所述室内蒸发器的实际换热量Q1；
判断模块，与所述处理模块电连接，实时判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0；
执行模块，与所述判断模块电连接，用于当所述处理模块输出的所述室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，进行除霜操作。
2.根据权利要求1所述的冷库除霜控制系统，其特征在于，所述处理模块中，
所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；
所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-EZ；其中，
Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；
Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；
Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；
Wg为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λg为所述连接管道管子的导热系数,Lg为管子的总长，Dg为管子的外径；
Ez为室内蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λz为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。
3.根据权利要求1所述的冷库除霜控制系统，其特征在于，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。
4.根据权利要求1所述的冷库除霜控制系统，其特征在于，还包括：
霜层厚度检测模块，与所述处理模块、判断模块、执行模块电连接，用于实时检测所述室内蒸发器的霜层厚度；
存储模块，与所述霜层厚度检测模块电连接，用于存储每次进行除霜操作时，所述霜层厚度检测模块检测的霜层厚度。
5.根据权利要求1所述的冷库除霜控制系统，其特征在于，所述室内蒸发器的盘管外壁缠绕设置一组或多组碳纤维发热线，所述执行模块进行除霜操作时，控制所述一组或多组碳纤维发热线工作。
6.一种冷库除霜控制方法，所述冷库包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，其特征在于：
检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；同时，检测所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置和连接管道的流速，以及所述压缩机的输入电压和输入电流；
根据所述室内蒸发器的进出口温度计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；
根据所述室外冷凝器的进出口温度、所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置和连接管道的流速，以及所述压缩机的输入电压和输入电流，计算所述室外蒸发器的实际换热量Q1；
判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0，若是，则进行除霜操作；
判断所述实际换热量Q1是否等于所述初始换热量Q0，若是，则结束除霜。
7.根据权利要求6所述的冷库除霜控制方法，其特征在于，
所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；
所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-EZ；其中，
Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；
Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；
Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；
Wg为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λg为所述连接管道管子的导热系数,Lg为管子的总长，Dg为管子的外径；
Ez为室内蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λz为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。
8.根据权利要求6所述的冷库除霜控制方法，其特征在于，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。
9.根据权利要求6所述的冷库除霜控制方法，其特征在于，检测所述室内蒸发器的进出口温度时，还实时检测所述室内蒸发器的霜层厚度；
存储每次进行除霜操作时，所述室内蒸发器的霜层厚度。
10.根据权利要求6所述的冷库除霜控制方法，其特征在于，所述室内蒸发器的盘管外壁缠绕设置一组或多组碳纤维发热线，所述进行除霜操作时，控制所述一组或多组碳纤维发热线工作。
CN201711293002.4A 2017-12-08 2017-12-08 一种冷库除霜控制系统及控制方法 Active CN107940877B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293002.4A CN107940877B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种冷库除霜控制系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293002.4A CN107940877B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种冷库除霜控制系统及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107940877A true CN107940877A (zh) 2018-04-20
CN107940877B CN107940877B (zh) 2023-05-09

Family

ID=61945262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711293002.4A Active CN107940877B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种冷库除霜控制系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107940877B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110131955A (zh) * 2019-05-07 2019-08-16 张峰 采用热气融霜的蓄冷冷库制冷系统
CN110195960A (zh) * 2019-05-30 2019-09-03 合肥华凌股份有限公司 制冷设备化霜控制方法、制冷设备和存储介质
CN110425807A (zh) * 2019-08-09 2019-11-08 四川虹美智能科技有限公司 一种冰箱化霜装置和冰箱化霜方法
CN110553436A (zh) * 2019-08-20 2019-12-10 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 一种热泵结霜积灰的判定方法
CN110762752A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 青岛海尔空调电子有限公司 超声波除霜除垢装置及用于控制其的方法
CN112087832A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 安徽铱玛热能设备制造股份有限公司 一种基于单片机控制的管道式电磁感应加热系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106739A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Toshiba Corp 冷蔵庫
JP2012097922A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
CN102779217A (zh) * 2012-08-06 2012-11-14 大连三洋压缩机有限公司 一种结霜工况下的制冷系统计算机仿真性能计算方法
WO2014024376A1 (ja) * 2012-08-09 2014-02-13 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
US20150027144A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Air conditioner and control method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106739A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Toshiba Corp 冷蔵庫
JP2012097922A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
CN102779217A (zh) * 2012-08-06 2012-11-14 大连三洋压缩机有限公司 一种结霜工况下的制冷系统计算机仿真性能计算方法
WO2014024376A1 (ja) * 2012-08-09 2014-02-13 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
US20150027144A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Air conditioner and control method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110131955A (zh) * 2019-05-07 2019-08-16 张峰 采用热气融霜的蓄冷冷库制冷系统
CN110195960A (zh) * 2019-05-30 2019-09-03 合肥华凌股份有限公司 制冷设备化霜控制方法、制冷设备和存储介质
CN110425807A (zh) * 2019-08-09 2019-11-08 四川虹美智能科技有限公司 一种冰箱化霜装置和冰箱化霜方法
CN110553436A (zh) * 2019-08-20 2019-12-10 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 一种热泵结霜积灰的判定方法
CN110553436B (zh) * 2019-08-20 2021-08-06 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 一种热泵结霜积灰的判定方法
CN110762752A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 青岛海尔空调电子有限公司 超声波除霜除垢装置及用于控制其的方法
CN112087832A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 安徽铱玛热能设备制造股份有限公司 一种基于单片机控制的管道式电磁感应加热系统
CN112087832B (zh) * 2020-09-11 2022-02-11 安徽铱玛热能设备制造股份有限公司 一种基于单片机控制的管道式电磁感应加热系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107940877B (zh) 2023-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107940877A (zh) 一种冷库除霜控制系统及控制方法
Zhu et al. Developing a new frosting map to guide defrosting control for air-source heat pump units
CN104456859B (zh) 空调器及其除霜控制方法和装置
Wang et al. Characteristics of an air source heat pump with novel photoelectric sensors during periodic frost–defrost cycles
CN104807113A (zh) 一种空调室外机、空调室外机除霜判定系统以及方法
Liang et al. A novel characteristic index for frosting suppression based on the configuration and operation of air source heat pumps
CN206369389U (zh) 一种基于热管传热技术的冰蓄冷储物箱
CN109654774A (zh) 一种除霜控制方法及空气源热泵系统
CN203286809U (zh) 一种无霜空气源热泵热水机组
CN106403422A (zh) 一种空气源热泵多环路换热器除霜起始点判定方法及系统
Xu et al. Air–water dual-source heat pump system with new composite evaporator
CN205919620U (zh) 基于可控硅的冰箱加热控制系统
CN109654775A (zh) 一种除霜控制方法及空气源热泵系统
CN106949666A (zh) 热泵系统及其控制方法
CN106338153A (zh) 一种自然能跨季度存取系统
CN207702814U (zh) 一种冷库除霜控制系统
Dong et al. A comparative study on system performances of multi-split air source heat pump with different energy accumulators and storage methods
Ma et al. Experimental study on hot liquid subcooling defrosting of an air source heat pump with multi-connected outdoor units
CN107192206A (zh) 一种冰箱的化霜方法
CN109959118A (zh) 一种除霜控制方法及空气源热泵系统
CN207268552U (zh) 一种防止空气源热泵装置换热器底部结冰的机构
CN106969449B (zh) 斜温层削减与利用的水蓄能系统及其使用方法
CN107992662A (zh) 重力热管空调系统优化设计及变工况参数的反向计算方法
CN210951982U (zh) 全天候除霜蒸发器及使用该蒸发器的空调系统
CN107300287A (zh) 一种冰箱检测方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210514

Address after: 071000 room 02, No.11, Nanguan tobacco family home, Rongcheng County, Baoding City, Hebei Province

Applicant after: Hebei xiong'an Ruiheng Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 467036 Henan province Pingdingshan city new city Longxiang Road

Applicant before: Henan University of Urban Construction

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant