CN109915951A - 具有0~100%输出负荷调节能力中央空气调节机组及控制方法 - Google Patents
具有0~100%输出负荷调节能力中央空气调节机组及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种具有0～100％输出负荷调节能力中央空气调节机组及控制方法。该中央空气调节机组包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和壳管式蒸发器。中央空气调节机组还包括热回收器，热回收器位于第一管线上，热回收器的冷媒接口与第一管线相连通，热回收器的进水口与壳管式蒸发器的进水口通过第一换热管线相连通，热回收器的出水口与壳管式蒸发器的出水口通过第二换热管线相连通。本发明的中央空气调节机组就可以实现实际输出负荷按照额定输出负荷的0～100％的调节，避免因为中央空气调节机组在因为频繁的启动和停机对电网产生较大冲击的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种具有0～100％输出负荷调节能力中央空气调节机组及控制方法。
背景技术
由于螺杆压缩机的特性，定频风冷螺杆冷水机组单台压缩机启动最小负荷与启动滑阀的位置有关，一般情况下启动负荷至少为满负荷的25％，这样机组启动后输出的能力即为额定能力的25％。
而风冷螺杆冷水机组装在室外，随着环境温度变化，末端冷量需求也在变化。如果末端冷量需求非常低，而机组依然在较大负荷下运行，那么冷水系统的出水温度就会较快达到设定水温。一旦达到设定水温，机组就会停机。
如果在过渡季节等小冷量需求的情况下，风冷螺杆冷水机会在启动短时间后就停机，然后再启动短时间后就停机，这样一来，就会因为频繁的启动，而让启动电流对电网产生较大冲击。
发明内容
本发明实施例提供了一种具有0～100％输出负荷调节能力中央空气调节机组及控制方法，以解决现有技术中空调机组存在的因负荷难以降低而导致频繁启动冲击电网的技术问题。
本申请实施方式提供了一种中央空气调节机组，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和壳管式蒸发器，压缩机的排气端与冷凝器通过第一管线连接，冷凝器与壳管式蒸发器的第一冷媒接口通过第二管线连接，壳管式蒸发器的第二冷媒接口与压缩机的吸气端通过第三管线连接，膨胀阀设置在第二管线上，中央空气调节机组还包括：热回收器，位于第一管线上，热回收器的冷媒接口与第一管线相连通，热回收器的进水口与壳管式蒸发器的进水口通过第一换热管线相连通，热回收器的出水口与壳管式蒸发器的出水口通过第二换热管线相连通。
在一个实施方式中，在热回收器的进水口处连接有进水管线，在热回收器的出水口处连接有出水管线。
在一个实施方式中，第一换热管线上设置有第一控制阀，第二换热管线上设置有第二控制阀。
在一个实施方式中，第一控制阀和/或第二控制阀为电磁阀或球阀。
在一个实施方式中，中央空气调节机组还包括油分离器，油分离器设置在第一管线上并位于压缩机的排气端一侧。
在一个实施方式中，冷凝器为多个，多个冷凝器并联设置。
在一个实施方式中，冷凝器为翅片换热器。
在一个实施方式中，中央空气调节机组还包括风机，风机与翅片换热器对应设置。
本申请还提供了一种控制方法，控制方法用于控制上述的中央空气调节机组，控制方法包括：高输出负荷运行模式，在高输出负荷运行模式下，第一换热管线和第二换热管线关闭，进水管线和出水管线关闭；低输出负荷运行模式，在高输出负荷运行模式下，第一换热管线和第二换热管线开启，进水管线和出水管线关闭。
在一个实施方式中，控制方法还包括：制冷热回收模式，在制冷热回收模式下，第一换热管线和第二换热管线关闭，进水管线和出水管线开启。
在上述实施例中，在输出负荷要求较高时，例如在额定输出负荷的25～100％时，第一换热管线和第二换热管线停止运行，冷媒经过压缩机加压后，通过压缩机的排气端进入到第一管线，随后进入到冷凝器中冷凝放热。从冷凝器中输出的冷媒，进入到第二管线，流经膨胀阀被节流降压，随后进入到壳管式蒸发器中蒸发吸热，与壳管式蒸发器中水系统的水热交换。
在输出负荷要求较低时，例如想要达到额定输出负荷的0～25％时，第一换热管线和第二换热管线开始运行，壳管式蒸发器的进水口流入的水，一部分进入到壳管式蒸发器中与低温冷媒热交换，另一部分通过第一换热管线进入到热回收器的进水口。由于热回收器的冷媒接口与第一管线相连通，从压缩机的排气端排出的高温高压冷媒就会对进入到热回收器的水热交换，加热进入到热回收器的水。之后，从热回收器的出水口排出的温度较高的水，会与壳管式蒸发器的出水口排出的温度较低的水混合、换热，降低壳管式蒸发器的出水口实际输出的冷量，按照用户需求的设定输出负荷输出冷水进行制冷。
这样一来，本发明的中央空气调节机组就可以实现实际输出负荷按照额定输出负荷的0～100％的调节。如果在过渡季节等小冷量需求的情况下，通过将实际输出负荷调节到额定输出负荷的0～25％，减少中央空气调节机组的在低输出负荷下的启停机次数，以避免因为中央空气调节机组在因为频繁的启动和停机对电网产生较大冲击的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的具有0～100％输出负荷调节能力中央空气调节机组的实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1示出了本发明的具有0～100％输出负荷调节能力中央空气调节机组的实施例，该中央空气调节机组包括压缩机10、冷凝器20、膨胀阀421和壳管式蒸发器30。压缩机10的排气端与冷凝器20通过第一管线41连接，冷凝器20与壳管式蒸发器30的第一冷媒接口通过第二管线42连接，壳管式蒸发器30的第二冷媒接口与压缩机10的吸气端通过第三管线43连接，膨胀阀421设置在第二管线42上。中央空气调节机组还包括热回收器50，热回收器50位于第一管线41上，热回收器50的冷媒接口与第一管线41相连通，热回收器50的进水口与壳管式蒸发器30的进水口通过第一换热管线61相连通，热回收器50的出水口与壳管式蒸发器30的出水口通过第二换热管线62相连通。
应用本发明的技术方案，在输出负荷要求较高时，例如在额定输出负荷的25～100％时，第一换热管线61和第二换热管线62停止运行，冷媒经过压缩机10加压后，通过压缩机10的排气端进入到第一管线41，随后进入到冷凝器20中冷凝放热。从冷凝器20中输出的冷媒，进入到第二管线42，流经膨胀阀421被节流降压，随后进入到壳管式蒸发器30中蒸发吸热，与壳管式蒸发器30中水系统的水热交换。
在输出负荷要求较低时，例如想要达到额定输出负荷的0～25％时，第一换热管线61和第二换热管线62开始运行，壳管式蒸发器30的进水口流入的水，一部分进入到壳管式蒸发器30中与低温冷媒热交换，另一部分通过第一换热管线61进入到热回收器50的进水口。由于热回收器50的冷媒接口与第一管线41相连通，从压缩机10的排气端排出的高温高压冷媒就会对进入到热回收器50的水热交换，加热进入到热回收器50的水。之后，从热回收器50的出水口排出的温度较高的水，会与壳管式蒸发器30的出水口排出的温度较低的水混合、换热，降低壳管式蒸发器30的出水口实际输出的冷量，按照用户需求的设定输出负荷输出冷水进行制冷。
这样一来，本发明的中央空气调节机组就可以实现实际输出负荷按照额定输出负荷的0～100％的调节。如果在过渡季节等小冷量需求的情况下，通过将实际输出负荷调节到额定输出负荷的0～25％，减少中央空气调节机组的在低输出负荷下的启停机次数，以避免因为中央空气调节机组在因为频繁的启动和停机对电网产生较大冲击的技术问题。
作为一种更为优选的实施方式，如图1所示，在热回收器50的进水口处连接有进水管线71，在热回收器50的出水口处连接有出水管线72。这样，在输出负荷要求较高时，例如在额定输出负荷的25～100％时，进水管线71和出水管线72可以让水通过热回收器50，与第一管线41中的高温高压冷媒换热，这样一来可提供生活热水给客户。
如图1所示，作为一种优选的实施方式，第一换热管线61上设置有第一控制阀611，第二换热管线62上设置有第二控制阀621。通过第一控制阀611可以控制第一换热管线61的开启或关闭，通过第二控制阀621可以控制第二换热管线62的开启或关闭。在输出负荷要求较高时，例如在额定输出负荷的25～100％时，第一控制阀611和第二控制阀621关闭；在输出负荷要求较低时，例如想要达到额定输出负荷的0～25％时，第一控制阀611和第二控制阀621卡其。更为优选的，第一控制阀611和第二控制阀621为电磁阀，通过控制第一控制阀611的开度，可以控制进入热回收器50的冷冻水的水流量，从而控制整个壳管式蒸发器30的出水口实际输出的冷量，如此，通可以实现额定输出负荷的0～25％的调节。更为优选的，中央空气调节机组还包括主板，第一控制阀611和第二控制阀621与主板相连，中央空气调节机通过主板控制第一控制阀611和第二控制阀621的开启或关闭，以及第一控制阀611的开度。
作为其他的可选的实施方式，第一控制阀611和第二控制阀621还可以为球阀。
可选的，如图1所示，中央空气调节机组还包括油分离器80，油分离器80设置在第一管线41上并位于压缩机10的排气端一侧。在使用时，油分离器80将压缩机10排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证冷媒系统安全高效地运行。
作为一种可选的实施方式，冷凝器20为多个，多个冷凝器20并联设置。通过多个冷凝器20可以提高中央空气调节机组与环境的换热能力，增大中央空气调节机组的额定输出负荷。
可选的，在本实施例的技术方案中，冷凝器20为翅片换热器。更为优选的，中央空气调节机组还包括风机90，风机90与翅片换热器对应设置。以提高冷凝器20的换热效果。
需要说明的是，本发明的技术方案尤其适用于定频风冷螺杆冷水机组。定频风冷螺杆冷水机组在开机运行后，压缩机10根据水温自动调节机组负荷，即匹配末端能力需求与机组输出负荷。
本发明还提供了一种控制方法，该控制方法用于控制上述的中央空气调节机组。控制方法包括高输出负荷运行模式和低输出负荷运行模式。
在高输出负荷运行模式下，第一换热管线61和第二换热管线62关闭，进水管线71和出水管线72关闭，可以实现中央空气调节机组的额定输出负荷的25～100％的调节。
在高输出负荷运行模式下，第一换热管线61和第二换热管线62开启，进水管线71和出水管线72关闭，可以实现中央空气调节机组的额定输出负荷的0～25％的调节。
更为优选的，本发明的控制方法还包括制冷热回收模式，在制冷热回收模式下，第一换热管线61和第二换热管线62关闭，进水管线71和出水管线72开启。进水管线71和出水管线72可以让水通过热回收器50，与第一管线41中的高温高压冷媒换热，这样一来可提供生活热水给客户。
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，本发明实施例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)
1.一种中央空气调节机组，包括压缩机(10)、冷凝器(20)、膨胀阀(421)和壳管式蒸发器(30)，所述压缩机(10)的排气端与所述冷凝器(20)通过第一管线(41)连接，所述冷凝器(20)与所述壳管式蒸发器(30)的第一冷媒接口通过第二管线(42)连接，所述壳管式蒸发器(30)的第二冷媒接口与所述压缩机(10)的吸气端通过第三管线(43)连接，所述膨胀阀(421)设置在所述第二管线(42)上，其特征在于，所述中央空气调节机组还包括：
热回收器(50)，位于所述第一管线(41)上，所述热回收器(50)的冷媒接口与所述第一管线(41)相连通，所述热回收器(50)的进水口与所述壳管式蒸发器(30)的进水口通过第一换热管线(61)相连通，所述热回收器(50)的出水口与所述壳管式蒸发器(30)的出水口通过第二换热管线(62)相连通。
2.根据权利要求1所述的中央空气调节机组，其特征在于，在所述热回收器(50)的进水口处连接有进水管线(71)，在所述热回收器(50)的出水口处连接有出水管线(72)。
3.根据权利要求1所述的中央空气调节机组，其特征在于，所述第一换热管线(61)上设置有第一控制阀(611)，所述第二换热管线(62)上设置有第二控制阀(621)。
4.根据权利要求3所述的中央空气调节机组，其特征在于，所述第一控制阀(611)和/或所述第二控制阀(621)为电磁阀或球阀。
5.根据权利要求1所述的中央空气调节机组，其特征在于，所述中央空气调节机组还包括油分离器(80)，所述油分离器(80)设置在所述第一管线(41)上并位于所述压缩机(10)的排气端一侧。
6.根据权利要求1所述的中央空气调节机组，其特征在于，所述冷凝器(20)为多个，多个所述冷凝器(20)并联设置。
7.根据权利要求1所述的中央空气调节机组，其特征在于，所述冷凝器(20)为翅片换热器。
8.根据权利要求7所述的中央空气调节机组，其特征在于，所述中央空气调节机组还包括风机(90)，所述风机(90)与所述翅片换热器对应设置。
9.一种控制方法，其特征在于，所述控制方法用于控制权利要求2所述的中央空气调节机组，所述控制方法包括：
高输出负荷运行模式，在所述高输出负荷运行模式下，所述第一换热管线(61)和所述第二换热管线(62)关闭，所述进水管线(71)和所述出水管线(72)关闭；
低输出负荷运行模式，在所述高输出负荷运行模式下，所述第一换热管线(61)和所述第二换热管线(62)开启，所述进水管线(71)和所述出水管线(72)关闭。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
制冷热回收模式，在所述制冷热回收模式下，所述第一换热管线(61)和所述第二换热管线(62)关闭，所述进水管线(71)和所述出水管线(72)开启。
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Application publication date: 20190621 |