CN111550889A - 一种制冷系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制冷系统及其控制方法，所述制冷系统包括：蓄冷水池；换热组件，所述换热组件的第一入水口与所述蓄冷水池的出水口通过第一流路连通，所述换热组件的出水口与所述蓄冷水池的入水口通过第二流路连通，所述第二流路上设置有检测所述第二流路中水温的温度传感器；所述第一流路包括至少两个并联的支路，至少一个所述支路上设置有水泵，且至少一个所述支路上设置有电磁阀；控制器，所述控制器与所述水泵、温度传感器以及所述电磁阀连接。本发明中，控制器根据温度传感器发送的温度值加大或减小电磁阀的开度，从而减小了进入到换热组件的水流量，从而进一步降低换热组件的换热量，使制冷系统的制冷量可控。

Description

一种制冷系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种制冷系统及其控制方法。

背景技术

蓄冷空调系统通常包括蓄冷水池供冷、制冷主机供冷以及蓄冷水池与制冷主机联合制冷三种供冷模式，空调系统根据制冷成本可在这三种供冷模式下转换，如，白天电价较高时，利用蓄冷水池供冷，夜间电价低时，利用制冷主机供冷，并对蓄冷水池内的水降温待用，从而能够达到降低制冷系统的运行成本的目的。在实际应用中，当利用蓄冷水池供冷时，会出现蓄冷水池的放冷量已经调节到最低，但供冷依然超出需要的情况，如，当蓄冷水池与制冷主机联合制冷时，制冷主机供冷量大，此时，蓄冷水池只需要提供较小的供冷量即可，但空调系统已经将水流量调节到最小时，供冷量依然过大，或是，当利用蓄冷水池单独供冷时，到深夜时分，气温已经下降，对空调系统的制冷量要求较低，此时也会出现将水流量调节到最小时供冷量依然过大的情况，导致整个空调系统的制冷能力不可控。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种制冷系统，旨在解决现有技术中，当利用蓄冷水池供冷时，会出现蓄冷水池的放冷量已经调节到最低，但供冷依然超出需要，制冷量不可控的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种制冷系统，所述制冷系统包括：

蓄冷水池；

换热组件，所述换热组件的第一入水口与所述蓄冷水池的出水口通过第一流路连通，所述换热组件的出水口与所述蓄冷水池的入水口通过第二流路连通，所述第二流路上设置有检测所述第二流路中水温的温度传感器；所述第一流路包括至少两个并联的支路，至少一个所述支路上设置有水泵，且至少一个所述支路上设置有电磁阀；

控制器，所述控制器与所述水泵、温度传感器以及所述电磁阀连接。

可选的，所述电磁阀为单向阀或双向阀。

可选的，所述制冷系统还包括设置于所述第一流路上的流量监测仪。

可选的，所述制冷系统还包括集水器、分水器以及制冷主机，所述制冷主机的入水口连接所述集水器，所述蓄冷主机的出水口连接所述分水器以及所述蓄冷水池的出水口，且所述换热组件的第二出水口连接所述分水器。

可选的，所述制冷系统还包括蓄冷主机，所述蓄冷主机的入水口连接所述集水器，所述蓄冷主机的出水口连接所述分水器以及所述蓄冷水池的出水口。

可选的，所述制冷系统的控制方法包括：

获取所述温度传感器测得的温度值；

在所述温度值小于第一预设温度值时，则控制所述水泵降低运行频率；

在所述水泵的运行频率小于或等于预设运行频率时，则控制所述电磁阀打开；

若所述温度值大于第二预设温度值，控制所述水泵提高运行频率，所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。

可选的，所述在所述水泵的运行频率小于或等于预设运行频率时，则控制所述电磁阀打开的步骤之后，还包括：

获取流量监测仪检测得到的流量值，根据所述流量值调节所述电磁阀的开度。

可选的，所述获取流量监测仪检测得到的流量值，根据所述流量值调节所述电磁阀的开度的步骤之后还包括：

获取所述电磁阀的开度；

若所述电磁阀的开度小于或等于第一预设开度，则关闭制冷主机；

若所述电磁阀的开度大于或等于第二预设开度，则启动制冷主机，所述第二预设开度大于所述第一预设开度。

可选的，获取流量监测仪测得的水流量信号，根据所述水流量信号调节所述电磁阀的开度的步骤之后还包括：

获取流量监测仪检测得到的流量值；

若所述流量值小于或等于第一预设流量值，则关闭制冷主机；

若所述流量值大于或等于第二预设流量值，则启动制冷主机，所述第二预设流量值大于所述第一预设流量值。

可选的，获取所述温度传感器测得的温度值的步骤之后包括：

获取制冷主机的工况参数；

若所述工况参数满足预设条件，则执行获取所述温度传感器测得的温度值的步骤。

本发明技术方案通过将换热组件的第一入水口与蓄冷水池的出水口通过第一流路连通，换热组件的出水口与蓄冷水池的入水口通过第二流路连通，第二流路上设置有检测第二流路中水温的温度传感器，第一流路包括至少两个并联的支路，至少一个支路上设置有水泵，且一个所述支路上设置有电磁阀，控制器与水泵、温度传感器以及电磁阀连接。控制器根据温度传感器发送的温度值升高或降低电磁阀的开度，从而，从水泵流出的水在水泵的驱动下会经过电磁阀再次回到水泵的入水口，使得流出水泵的水得以分流，一部分通过电磁阀重新回到水泵的入水口，另一部分进入到换热组件，减小了进入到换热组件的水流量，从而进一步降低换热组件的换热量，使制冷系统的制冷量可控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明制冷系统的一实施例的连接结构示意图；

图2为本发明制冷系统控制方法的一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，为实现上述目的，本发明提出一种制冷系统，所述制冷系统包括：蓄冷水池10；换热组件2，所述换热组件2的入水口与所述蓄冷水池10的出水口通过第一流路7连通，所述换热组件2的出水口与所述蓄冷水池10的入水口通过第二流路8连通，所述第二流路8上设置有检测所述第二流路8中水温的温度传感器81；所述第一流路7包括至少两个并联的支路71，至少一个所述支路71上设置有水泵73，且至少一个所述支路71上设置有电磁阀72；控制器(图中未标示)，所述控制器与所述水泵73、温度传感器81以及所述电磁阀72连接。

本实施例中，制冷系统包括蓄冷水池10与换热组件2，蓄冷水池10可对用于与换热组件2进行换热的水进行存储，蓄冷水池10具有入水口与出水口，其中，入水口位于蓄冷水池10的顶部，出水口位于蓄冷水池10的底部。当然，入水口与出水口的位置并不仅限于上述方式，如蓄冷水池10的侧壁也可以设置入水口与出水口，具体可根据蓄冷水池10的安装情况选择。换热组件2具有入水口以及出水口，蓄冷水池10的出水口与换热组件2的入水口连通形成第一流路7，换热组件2的出水口与蓄冷水池10的入水口连通形成第二流路8。蓄水池的水从第一流路7进入到换热组件2内，在换热组件2内进行热交换后进入到第二流路8中回到蓄冷水池10，形成放冷回路。第二流路8上设有温度传感器81用于检测第二流路8中的水温，第一流路7包括至少两并联的支路71，可以为二条、三条、四条等，具体数量不作限定，其中至少一条支路71上设有水泵73驱动蓄冷水池10内的水从第一流路7流向换热组件2，至少一条支路71上设有电磁阀72调节进入换热组件2的水量，当具备两条以及上的支路71时，可以在一条支路71上设置电磁阀72，其余支路71设水泵73，当然，也可以在多条支路71上设电磁阀72。

具体的调节方式如下：温度传感器81、水泵73以及电磁阀72均与控制器电连接，温度传感器81将检测到的温度值发送给控制器，由控制器根据温度值向水泵73以及电磁阀72发送控制信号，对水泵73的调节包括提高或降低水泵73的运行频率，对电磁阀72的调节包括增大或减小电磁阀72的开度。由于电磁阀72与水泵73分别位于并联的两条支路71上，当水泵73的运行频率下降到最低已经无法进一步下降时，控制器可打开电磁阀72，由于水泵73能将水从水泵73的入水口驱动到水泵73的出水口，从而，从水泵73流出的水在水泵73的驱动下会经过电磁阀72再次回到水泵73的入水口，使得流出水泵73的水得以分流，一部分通过电磁阀72重新回到水泵73的入水口，另一部分进入到换热组件2，减小了进入到换热组件2的水流量。

在具体的实施中，换热组件2为一个或多个板式换热器21(图中所示为两个)，板式换热器21具有第一换热箱(图中未标示)以及第二换热箱(图中未标示)，第一换热箱上具有第一入水口与第一出水口，第二换热箱具有第二入水口与第二出水口，其中，第一换热箱连接在第一流路7与第二流路8之间，第二换热箱连通集水器50与分水器60，集水器50连接第二入水口，进入到第二换热箱内的水由集水器50提供，分水器60连接第二出水口，分水器60进一步连通到用户端，为用户制冷。蓄冷水池10内的水进入到第一换热箱内与第二换热箱内的水换热，从而第二换热箱内的水温下降，分水器60再将得到降温的水分流至用户，达到为用户制冷的目的。本实施例中，当换热组件2为多个时，多个换热组件2形成并联连接。

本实施例提出的制冷系统在水泵73的运行频率下降到最低时能够进一步降低进入到换热组件2的水流量，从而进一步降低换热组件2的换热量，这种情况适应于制冷系统的多种工作模式，如，蓄冷水池10单独制冷或是蓄冷水池10与蓄冷主机40联合制冷，适用于多种场景，如，换季时节昼夜温差较大，夜晚需要的制冷量小，此时，不管是蓄冷水池10单独制冷或是蓄冷水池10与蓄冷主机40联合制冷，水泵73的运行频率下降至最低时进入到换热组件2的水量依然超出需要，导致制冷系统的制冷量不可控，本实施例能够提高进入到换热组件2的水量控制，使制冷系统的制冷量可控。同时，由于在第二流路8上增设了温度传感器81，控制器根据温度传感器81发送的温度值调节电磁阀72，因此可实时监测第二流路8中的水温，保持第二流路8中的水温一直处于稳定的范围内。蓄冷水池10底部的水温较低，从位于底部的蓄冷水池10出水口流出的水为低温水，从蓄冷水池10顶部的入水口流入的水来自第二流路8，温度稳定，从而能够保证蓄冷水池10内各个部位的水温均处于稳定状态，进一步保证了制冷系统的稳定可控。

本实施例中，电磁阀72可以为单向阀或双向阀，开度受控制器的控制。

所述制冷系统还包括设置于所述第一流路7上的流量监测仪75，所述流量监测仪75与所述控制器电连接，向控制器发送流量监测信号，以监测流入到换热组件2内的水流量。控制器可根据流量监测信号调节水泵73的运行频率和/或电磁阀72的开度。可以理解的，由于控制器既可检测到水泵73的运行频率，又可以获得流量监测信号，因此，控制器可同时结合水泵73的运行频率以及流量监测信号调节电磁阀72的开度。

在一实施例中，制冷主机30连接在所述蓄冷水池10的出水口与分水器60之间，制冷主机30可以单独制冷也可以与蓄冷水池10联合制冷。流入制冷主机30的水来自集水器50，制冷主机30直接对来自集水器50的水进行制冷，流出制冷主机30的水可直接流到分水器60对用户制冷，也可流到水泵73的入水泵73进入到第一换热水箱，在第一换水箱换热后进入到蓄冷水池10。为使水的流向可以选择，制冷主机30与水泵73之间可设置第一流量开关74，第一流量开关74与控制器连接，由控制器控制第一流量开关74的关闭与开启。制冷主机30的出水口装设有检测制冷水温的水温传感器31，该水温传感器31与控制器电连接，以便于控制器监测制冷主机30的制冷量。

在进一步的实施例中，所述制冷系统还包括蓄冷主机40，所述蓄冷主机40连通所述换热组件2的出水口与所述蓄冷水池10的出水口之间并与所述制冷主机30形成并联。

蓄冷主机40的入水口与集水器50连接，由集水器50向蓄冷主机40供水，蓄冷主机40的出水口可与水泵73的入水口以及分水器60连通，也即，流出蓄冷主机40的水可以有两个去向，一部分流向水泵73，参与换热组件2的换热，最后流入到蓄冷水池10中，另一部分流向分水器60，直接为用户制冷。可见，蓄冷主机40可与制冷主机30承担相同的功能，在管路中与制冷主机30并联。本实施例中，在水泵73与蓄冷水池10的出水口之间设置第二流量开关76，且将蓄冷主机40的出水口连接在该第二流量开关76与蓄冷主机40的出水口之间，能够将蓄冷主机40流出的水导入到蓄冷水池10中，从而实现对蓄冷水池10中的水降温。可以理解的，蓄冷主机40的数量可以为多个，以保证整个制冷系统的制冷量。在制冷主机30与蓄冷主机40并联的方案中，各制冷主机30出水口和/或蓄冷主机40的出水口上可设置第三流量开关32，从而使制冷主机30与蓄冷主机40的接入数量可控。

作为一种实施例，蓄冷水池10的入水口也可直接连接集水器50，集水器50为蓄冷水池10供水。

如图1及2所示，本发明还提出一种制冷系统控制方法，所述制冷系统的控制方法包括：

S1：获取所述温度传感器测得的温度值；

S2：在所述温度值小于第一预设温度值时，则控制所述水泵降低运行频率，并在所述水泵的运行频率小于或等于预设运行频率时，则控制所述电磁阀打开；

S3：若所述温度值大于第二预设温度值，控制所述水泵提高运行频率，所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。

本实施例中，温度传感器81、水泵73以及电磁阀72均与控制器电连接，温度传感器81将检测到的温度值发送给控制器，控制器内具有预先设定的第一预设温度值，这里的第一预设温度值为蓄冷水池10的回水温度，第一预设温度值与第二预设温度值形成一个预设温度范围，预设范围也根据用户输入的制冷参数来确定，制冷参数包括但不限于风量大小、制冷温度等。本实施例中第一预设温度值小于第二预设温度值，当温度传感器81测得的温度值小于第一预设温度值时，表明换热器的制冷量过高，超出用户需求，此时，控制器控制水泵73降低运行频率，以减小进入到换热组件2的水流量，当水泵73的运行频率小于或等于预设运行频率时，水泵73的运行频率已经无法降低，则控制器控制所述电磁阀72打开，从而水泵73，从水泵73流出的水在水泵73的驱动下会经过电磁阀72再次回到水泵73的入水口，使得流出水泵73的水得以分流，一部分通过电磁阀72重新回到水泵73的入水口，另一部分进入到换热组件2，减小了进入到换热组件2的水流量，实现降低换热组件2的换热量。

当温度传感器81测得的温度值大于第二预设温度值时，表面换热器的制冷量不足，此时，控制器控制水泵73提高运行频率，同时，还可根据情况关闭电磁阀72，以避免流入到换热组件2的水流量足够，加大换热组件2的换热量。为保证蓄冷水池10内的水温稳定，第一预设温度值与第二预设温度值的温差不应当过大，如，温差保持在1℃之内，第一预设温度值为11.5℃、第二预设温度为12.5℃。当然，该温差并不仅限于保持在1℃之内，如，2℃，1.5℃。

基于上述实施例，本发明还提出更进一步的实施方式，所述在所述水泵73的运行频率小于或等于预设运行频率时，则控制所述电磁阀72打开的步骤之后，还包括：

获取流量监测仪75检测得到的流量值，根据所述流量值调节所述电磁阀72的开度。

流量监测仪75用于监测流入换热组件2的水流量，控制器可根据流量监测信号调节水泵73的运行频率和/或电磁阀72的开度。

基于上述更进一步的实施方式，本发明还提出一可选实施例，所述获取流量监测仪75检测得到的流量值，根据所述流量值调节所述电磁阀72的开度的步骤之后还包括：

获取所述电磁阀72的开度；

若所述电磁阀72的开度小于或等于第一预设开度，则关闭制冷主机30；

若所述电磁阀72的开度大于或等于第二预设开度，则启动制冷主机30，所述第二预设开度大于所述第一预设开度。

在联合制冷模式下，需要避免制冷量过高，超过用户的制冷需求。制冷主机30的运行效率与电磁阀72的开度相关，如果电磁阀72为打开状态，表明流入换热组件2的水流量过大，此时蓄冷水池10的制冷量已经足够满足用户需要，此时，控制器控制制冷主机30关闭，当电磁阀72为关闭状态，则启动制冷主机30，加大制冷量，以提高对制冷系统的控制。本实施例中，第一预设开度小于第二预设开度，该第一预设开度可以为零，第二预设开度可以为第一流路7的最大水流量，当然，也可以是根据需要设定的其他值，只需要保证第一预设开度小于第二预设开度即可，在此不一一举例。

对制冷主机30的调节控制也可通过获取流量监测仪75测得的水流量信号进行：

获取流量监测仪75测得的水流量信号，根据所述水流量信号调节所述电磁阀72的开度的步骤之后还包括：

获取流量监测仪75检测得到的流量值；

若所述流量值小于或等于第一预设流量值，则关闭制冷主机30；

若所述流量值大于或等于第二预设流量值，则启动制冷主机30，所述第二预设流量值大于所述第一预设流量值。

第一预设流量值、第一预设开度以及第一预设温度值可存在对应关系，确定第一预设温度值即可同时得到第一预设流量值、第一预设开度，在蓄冷水池10单独制冷与蓄冷水池10与蓄冷主机40联合制冷下，第一预设温度值与第一预设流量值、第一预设开度的映射关系不同，该映射关系预先存储于控制器中。因此，利用流量监测仪75测得的水流量信号同样也调控制冷主机30，以提高对制冷系统的控制。

获取所述温度传感器81测得的温度值的步骤之后包括：

获取制冷主机30的工况参数；

若所述工况参数满足预设条件，则执行获取所述温度传感器81测得的温度值的步骤。

制冷主机30的工况参数可以为制冷主机30的运行效率，在蓄冷水池10与蓄冷主机40联合制冷下，制冷主机30的运行效率一般较高，有时可达到90％或100％，此时，很有可以出现提供给用户的制冷量过多的情况，为加强对制冷系统的控制，可先获取制冷主机30的工况参数，当工况参数满足预设条件时，获取温度传感器81测得的温度值。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括：

蓄冷水池；

换热组件，所述换热组件的第一入水口与所述蓄冷水池的出水口通过第一流路连通，所述换热组件的出水口与所述蓄冷水池的入水口通过第二流路连通，所述第二流路上设置有检测所述第二流路中水温的温度传感器；所述第一流路包括至少两个并联的支路，至少一个所述支路上设置有水泵，且至少一个所述支路上设置有电磁阀；

控制器，所述控制器与所述水泵、温度传感器以及所述电磁阀连接。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述电磁阀为单向阀或双向阀。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括设置于所述第一流路上的流量监测仪。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括集水器、分水器以及制冷主机，所述制冷主机的入水口连接所述集水器，所述蓄冷主机的出水口连接所述分水器以及所述蓄冷水池的出水口，且所述换热组件的第二出水口连接所述分水器。

5.根据权利要求4所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括蓄冷主机，所述蓄冷主机的入水口连接所述集水器，所述蓄冷主机的出水口连接所述分水器以及所述蓄冷水池的出水口。

6.一种制冷系统控制方法，其特征在于，所述制冷系统的控制方法包括：

获取所述温度传感器测得的温度值；

在所述温度值小于第一预设温度值时，则控制所述水泵降低运行频率；

在所述水泵的运行频率小于或等于预设运行频率时，则控制所述电磁阀打开；

若所述温度值大于第二预设温度值，控制所述水泵提高运行频率，所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。

7.根据权利要求6所述的制冷系统控制方法，其特征在于，所述在所述水泵的运行频率小于或等于预设运行频率时，则控制所述电磁阀打开的步骤之后，还包括：

获取流量监测仪检测得到的流量值，根据所述流量值调节所述电磁阀的开度。

8.根据权利要求7所述的制冷系统控制方法，其特征在于，所述获取流量监测仪检测得到的流量值，根据所述流量值调节所述电磁阀的开度的步骤之后还包括：

获取所述电磁阀的开度；

若所述电磁阀的开度小于或等于第一预设开度，则关闭制冷主机；

若所述电磁阀的开度大于或等于第二预设开度，则启动制冷主机，所述第二预设开度大于所述第一预设开度。

9.根据权利要求7所述的制冷系统控制方法，其特征在于，获取流量监测仪测得的水流量信号，根据所述水流量信号调节所述电磁阀的开度的步骤之后还包括：

获取流量监测仪检测得到的流量值；

若所述流量值小于或等于第一预设流量值，则关闭制冷主机；

若所述流量值大于或等于第二预设流量值，则启动制冷主机，所述第二预设流量值大于所述第一预设流量值。

10.根据权利要求6所述的制冷系统控制方法，其特征在于，获取所述温度传感器测得的温度值的步骤之后包括：

获取制冷主机的工况参数；

若所述工况参数满足预设条件，则执行获取所述温度传感器测得的温度值的步骤。

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