CN111854296A - 一种制冷系统及其控制方法 - Google Patents
一种制冷系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111854296A CN111854296A CN202010736678.1A CN202010736678A CN111854296A CN 111854296 A CN111854296 A CN 111854296A CN 202010736678 A CN202010736678 A CN 202010736678A CN 111854296 A CN111854296 A CN 111854296A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipeline
- control valve
- magnetic suspension
- air outlet
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 140
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 45
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 44
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
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
- F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
-
- 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
-
- 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
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/06—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using expanders
-
- 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
- F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
- F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
- F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
- F25D17/08—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation using ducts
-
- 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
- F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25D29/005—Mounting of control devices
-
- 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
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
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)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制冷系统及其控制方法,制冷系统包括磁悬浮制冷机和热交换器,磁悬浮制冷机和热交换器分别与冷库连通;制冷系统还包括进气管路和出气管路,进气管路上设置有进气控制阀,出气管路上设置有出气控制阀;热交换器的出气端与出气管路连通,冷库中的气体经由热交换器进入出气管路排出至外界环境中;磁悬浮制冷机包括压缩机和膨胀机,磁悬浮制冷机还包括用于与热交换器进行热交换的换热管路,制冷系统还包括控制装置,控制装置分别与进气控制阀、出气控制阀、磁悬浮制冷机通信连接。该制冷系统利用冷库内的冷气进行换热,可降低能耗,提高能效比;另外,由于无需设置额外的冷气源,因此可以降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域,尤其涉及一种制冷系统及其控制方法。
背景技术
食品冷冻和冷藏工艺有不断向低温方向发展的趋势,根据不同的食品,以及不同的冷冻或冷藏工艺要求,需要冷库的库温在0至-100℃大范围内可调节,并要求制冷系统长期在-30℃以下运行。
为达到上述制冷效果,要么需要提高制冷系统中空气制冷机的制冷效果,要么需要提高制冷系统中热交换器的换热效果。但是,在相关技术中,应用于制冷系统中的空气制冷机采用滚珠轴承,提高空气制冷机的制冷效果通常需要滚珠轴承具有很高的转速,从而增大了滚珠轴承的使用成本;而热交换器一般设置额外的冷气源,提高热交换器的换热效果通常需要大量的冷气或者很低温度的冷气,从而增大了冷气源的成本。即,传统的制冷系统要想达到上述制冷效果,会导致能效比的降低和成本的增加。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,提出了一种制冷系统,以解决相关技术中气体制冷系统的能效比较低、成本比较高的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种制冷系统,包括磁悬浮制冷机和热交换器,所述磁悬浮制冷机和所述热交换器分别与冷库连通;
所述制冷系统还包括进气管路和出气管路,所述进气管路上设置有进气控制阀,所述出气管路上设置有出气控制阀;
所述进气管路与所述磁悬浮制冷机的进气端连通,外界环境中的气体由进气管路进入所述磁悬浮制冷机后进入冷库;
所述热交换器的出气端与所述出气管路连通,冷库中的气体经由热交换器进入所述出气管路排出至外界环境中;所述进气管路上设置有进气温度检测装置,所述出气管路上设置有出气温度检测装置;
所述磁悬浮制冷机包括压缩机、膨胀机和电机,所述电机驱动所述压缩机和所述膨胀机转动,所述磁悬浮制冷机还包括用于与所述热交换器进行热交换的换热管路,所述换热管路连通所述压缩机和所述膨胀机;
所述制冷系统还包括控制装置,所述控制装置分别与所述进气控制阀、所述出气控制阀、所述磁悬浮制冷机、所述进气温度检测装置和所述出气温度检测装置通信连接。
其中,所述制冷系统还包括第一旁通管路,所述第一旁通管路上设置有第一旁通控制阀,所述第一旁通控制阀开启时,所述第一旁通管路连通所述进气管路和所述出气管路;
所述磁悬浮制冷机还包括第二旁通管路,所述第二旁通管路上设置有第二旁通控制阀,所述第二旁通控制阀开启时,所述第二旁通管路连通所述压缩机和所述膨胀机;
所述控制装置分别与所述第一旁通控制阀和所述第二旁通控制阀通信连接。
其中,所述制冷系统还包括输气管路和排气管路;
所述输气管路连通所述制冷机的出气端和冷库,所述输气管路的伸入至冷库中的一端设置有调节阀;
所述排气管路分别与外界环境和所述输气管路连通,所述排气管路上设置有排气阀;
所述制冷系统还包括设置于所述输气管路上的压力检测装置,所述压力检测装置与所述控制装置通信连接。
其中,所述制冷系统还包括设置于所述输气管路上的输气温度检测装置,所述输气温度检测装置用于检测所述输气管路内的输气温度;
所述制冷系统还包括环境温度检测装置,所述环境温度检测装置用于检测冷库内的环境温度;
所述输气温度检测装置和所述环境温度检测装置均与所述控制装置通信连接。
其中,所述制冷系统还包括:冷却管路,所述冷却管路的一端与所述磁悬浮制冷机的出气口连通,所述冷却管路的另一端与所述电机所在的位置连通或者与所述电机相连。
根据本发明的另一个方面,提供了一种应用于上述的制冷系统的控制方法,当所述制冷系统处于正常运行模式时,所述控制方法包括:
控制进气控制阀和出气控制阀开启;
控制磁悬浮制冷机的电机转动,以带动磁悬浮制冷机的压缩机和膨胀机共同旋转。
根据本发明的另一个方面,提供了一种应用于上述的制冷系统的控制方法,当所述制冷系统处于正常运行模式时,所述控制方法包括:
控制进气控制阀和出气控制阀开启;
控制第一旁通控制阀和第二旁通控制阀关闭;
控制磁悬浮制冷机的电机转动,以带动磁悬浮制冷机的压缩机和膨胀机共同旋转。
根据本发明的另一个方面,提供了一种应用于上述的制冷系统的控制方法,当制冷机运行至预设转速后,所述控制方法包括:
判断出气管路出气端的出气温度是否低于进气管路进口端的进气温度;
若是,则控制进气控制阀和出气控制阀减小开度,并控制第一旁通控制阀增大开度;
若否,则控制进气控制阀和出气控制阀增大开度,并控制第一旁通控制阀减小开度。
根据本发明的另一个方面,提供了一种应用于上述的制冷系统的控制方法,所述控制系统具有除冰模式,当所述制冷系统处于所述除冰模式时,所述控制方法包括:
所述压力检测装置检测输气管路的气体压力值,并判断压力值与预设压力阈值的大小关系;
当检测的压力值变为大于预设压力阈值的状态时,则控制调节阀关闭,然后控制第二旁通控制阀和排气阀开启;
当检测的压力值变为小于或等于预设压力阈值的状态时,则控制第二旁通控制阀先关闭,然后控制排气阀关闭,最后控制调节阀开启。
根据本发明的另一个方面,提供了一种应用于上述的制冷系统的控制方法,当制冷机运行至预设转速后,所述控制方法包括:
判断冷库中的环境温度是否大于设定温度;
若冷库中的环境温度大于设定温度,则判断所述输气管路内的输气温度是否大于冷库中的环境温度;若是,则控制磁悬浮制冷机的电机的增大转速;
若冷库中的环境温度不大于设定温度,则判断冷库中的环境温度是否等于设定温度;若否,则判断输气温度与冷库中的环境温度之间的大小关系;
若输气温度小于或等于冷库中的环境温度,则控制磁悬浮制冷机的电机的减小转速。
本发明中的制冷系统及其控制方法,可以实现以下有益效果:该制冷系统中,利用冷库内的冷气进行换热,可降低能耗,提高能效比;另外,由于无需设置额外的冷气源,因此可以降低成本。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中,类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例,而不是全部实施例。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,可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例中给出的制冷系统的系统示意图;
图2是图1的本发明一个实施例中给出的制冷系统中的磁悬浮制冷机的局部示意图;
图3是本发明一个实施例中给出的制冷系统的控制方法的流程图;
图4是本发明一个实施例中给出的制冷系统的控制方法的流程图;
图5是本发明一个实施例中给出的制冷系统的控制方法的流程图;
图6是本发明一个实施例中给出的制冷系统的框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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做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。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供了一种制冷系统,该制冷系统利用冷库内的冷气进行换热,可降低能耗,提高能效比,另外,由于无需设置额外的冷气源,可以降低成本。
参考图1和2所示,在一个示例性实施例中,提供了一种制冷系统及其控制方法,该制冷系统包括磁悬浮制冷机1和热交换器2,磁悬浮制冷机1和热交换器2分别与冷库3连通;制冷系统还包括进气管路4和出气管路5,进气管路4上设置有进气控制阀41,出气管路5上设置有出气控制阀51。进气管路4与磁悬浮制冷机1的进气端连通,外界环境中的气体由进气管路4进入磁悬浮制冷机1后进入冷库3。热交换器2的出气端与出气管路5连通,冷库3中的气体经由热交换器2进入出气管路5排出至外界环境中。磁悬浮制冷机1包括压缩机12和膨胀机11,磁悬浮制冷机1还包括用于与热交换器2进行热交换的换热管路6,换热管路6连通压缩机12和膨胀机11。制冷系统还包括控制装置7,控制装置7分别与进气控制阀41、出气控制阀51、磁悬浮制冷机1通信连接。
当该制冷系统处于正常运行模式时,控制装置7控制进气控制阀41和出气控制阀51的开启,并控制磁悬浮制冷机1的电机13转动,以带动磁悬浮制冷机1的压缩机12和膨胀机11共同旋转。该制冷系统中,经过压缩机12压缩后的得到高温气体,该高温气体在热交换器2的位置进行换热,以实现降温处理,其中,热交换器2中的冷气来源于冷库3,无需设置额外的冷气来源,降低了成本和能耗,提高了能效比和经济效益。换热完成后的气流流经膨胀机11时,膨胀机11旋转对气流进行膨胀,气流膨胀降温形成低温气流,最后低温气流进入到冷库3中。
参考图1和2所示,在一个示例性实施例中,提供了一种制冷系统及其控制方法,该制冷系统是对上述制冷系统的改进。具体地,该制冷系统还包括第一旁通管路10,第一旁通管路10上设置有第一旁通控制阀101,第一旁通控制阀101开启时,第一旁通管路10连通进气管路4和出气管路5;控制装置7与第一旁通控制阀101通信连接,以控制第一旁通控制阀101。
当该制冷系统处于正常运行模式时,控制装置7控制进气控制阀41和出气控制阀51开启,控制磁悬浮制冷机1的电机13转动,以带动磁悬浮制冷机1的压缩机12和膨胀机11共同旋转,该制冷系统通过进气管路4为制冷系统输送外界环境中的空气,通过出气管路5排放换热后的冷库3中的气体,以维持冷库3内气压的平衡。在该模式时,由于出气管路5排出的气体的温度较高,因此控制装置7还控制第一旁通控制阀101关闭,出气管路5的气体直接排放至外界环境中,以提高制冷系统的制冷效果。
可选地,参考图1和2所示,磁悬浮制冷机1还包括第二旁通管路19,第二旁通管路19上设置有第二旁通控制阀191,第二旁通控制阀191开启时,第二旁通管路19连通压缩机12和膨胀机11。控制装置7与第二旁通控制阀191通信连接,以控制第二旁通控制阀191。当该制冷系统处于正常运行模式时,控制第二旁通控制阀191关闭,以确保进气管路4进入的气体全部通过压缩机12、换热管路6和膨胀机11进行降温处理,然后进入冷库3内,以快速的降低冷库3的温度。
在一个示例性实施例中,参考图1和2所示,提供了一种制冷系统及其控制方法,该制冷系统在上述制冷系统的基础上增加了进气温度检测装置42和出气温度检测装置52,进气温度检测装置42和出气温度检测装置52例如为温度计或温度传感器。进气温度检测装置42设置在进气管路4上,用于检测进气温度。出气温度检测装置52设置在出气管路5上,用于检测出气温度。进气温度检测装置42和出气温度检测装置52均与控制装置7通信连接。
当制冷机运行至预设转速后,判断出气温度是否低于进气温度,并根据判断结果控制进气控制阀41、出气控制阀51以及第一旁通控制阀101。其中,预设转速是根据实际工况设定的,如果额定转速为30000转,预设转速可以在15000-30000调节,也就是说预设转速在额定转速的一半。具体地,参考图3所示,该制冷系统的控制方法如下:
S110、获取出气温度和进气温度。
S120、判断出气温度是否低于进气温度;若是,则进入步骤S130;若否,则进入步骤S140。
S130、控制进气控制阀41和出气控制阀51减小开度,并控制第一旁通控制阀101增大开度。
S140、控制进气控制阀41和出气控制阀51增大开度,并控制第一旁通控制阀101减小开度。
其中,当出气温度低于进气温度时,控制装置7控制进气控制阀41和出气控制阀51减小开度,直至完全关闭;并控制第一旁通控制阀101增大开度,直至完全开启。当出气温度不低于进气温度时,控制装置7控制进气控制阀41和出气控制阀51增大开度,直至完全开启;并控制第一旁通控制阀101减小开度,直至完全关闭。通过该控制方法,可以更好地避免较高温度的气体进入磁悬浮制冷机1,即,该制冷系统处理的气体的温度永远是较低的,以提高制冷系统的能效比,进而提高经济效益。
参考图1和2所示,在一个示例性实施例中,提供了一种制冷系统及其控制方法,该制冷系统是对上述制冷系统的改进。具体地,该制冷系统包括输气管路20和排气管路30,输气管路20连通制冷机的出气端和冷库3,输气管路20的伸入至冷库3中的一端设置有调节阀201。排气管路30分别与外界环境和输气管路20连通,排气管路30上设置有排气阀301。制冷系统还包括设置于输气管路20上的压力检测装置202,压力检测装置202例如为压力传感器,压力检测装置202用于检测输气管路20内的气体压力。压力检测装置202、排气阀301和调节阀201均与控制装置7通信连接,以提高自动化水平。
由于磁悬浮制冷机1的出口处的气体温度过低,气体中的水蒸气会在此处凝结成小水珠然后变成冰碴,长时间运行后,磁悬浮制冷机1的出口处的冰会越来越多,导致出口压力升高,制冷效果下降,于是在输气管路20上设置压力检测装置202检测此处的压力。
参考图1和2所示,制冷系统具有除冰模式,当该制冷系统处于除冰模式时,通过压力检测装置202检测输气管路20的气体压力值,并判断压力值与预设压力阈值的大小关系,根据二者的大小关系控制调节阀201、第二旁通控制阀191和排气阀301。参考图4所示,控制方法的流程具体如下:
S210、检测输气管路20的气体压力值。
S220、判断压力值是否大于预设压力阈值;若是,则进入步骤S230;若否,则进入步骤S240。
S230、控制调节阀201关闭,控制第二旁通控制阀191和排气阀301开启。
当检测的压力值大于预设压力阈值时,说明输气管路20内的气体压力较大,输气管路20内结冰比较严重,需要采取除冰处理。控制装置7控制调节阀201关闭,并控制第二旁通控制阀191和排气阀301开启,此时,压缩机12排出的部分气体直接通过第二旁通管路19进入膨胀机11,然后进入输气管路20。由于该部分气体没有经过换热管路6,因此其温度较高,可以用来除冰,除冰后的气体湿度较大,故直接通过排气管路30排放至外界环境。
S240、控制调节阀201开启,控制第二旁通控制阀191和排气阀301关闭。
当检测的压力值小于或等于预设压力阈值时,说明输气管路20内的气体压力较小,没有结冰,或者结冰不严重,不会影响正常气体流动,对制冷效果影响也较小,不需要进行除冰处理。控制装置7控制第二旁通控制阀191和排气阀301关闭,并控制调节阀201开启,进行制冷。
需要说明的是,当压力值由小于或等于预设压力阈值的状态变为大于预设压力阈值的状态时,控制装置7先控制调节阀201关闭,然后控制第二旁通控制阀191和排气阀301开启,从而可以避免含湿量较大的气体进入冷库3。当检测的压力值由大于预设压力阈值的状态变为小于或等于预设压力阈值的状态时,说明输气管路20内的气体压力较小,没有结冰,或者结冰不严重,不会影响正常气体流动,对制冷效果影响也较小,不再需要进行除冰处理。控制装置7控制第二旁通控制阀191先关闭,然后控制排气阀301关闭,最后控制调节阀201开启,以保证含湿量较大的气体排放完毕后,再向冷库3内通入气体,避免含湿量较大的气体进入冷库3。
参考图1和2所示,在一个示例性实施例中,提供了一种制冷系统及其控制方法,该制冷系统在上述制冷系统的基础上增加了输气温度检测装置203和环境温度检测装置31,上述温度检测装置例如为温度传感器或温度计,并均与控制装置7通信连接。输气温度检测装置203位于输气管路20上,用于检测输气管路20内气体的温度。环境温度检测装置31用于检测冷库3内的环境温度,既可以全部位于冷库3内,也可以部分位于冷库3内。
为了更好地控制制冷效果,当制冷机运行至预设转速后,通过输气温度检测装置203检测输气管路20内的气体温度,通过环境温度检测装置31检测冷库3内的环境温度,并根据环境温度、设定温度以及输气温度控制磁悬浮制冷机1的电机13的运行状态。其中,设定温度指设定的冷库3内需要达到的温度。
参考图5所示,控制方法的流程具体如下:
S310、获取冷库3的设定温度。
S320、获取输气管路20内的输气温度。
S330、获取冷库3内的环境温度。
S340、判断环境温度是否大于设定温度;若是,则进入步骤S350;若否,则进入步骤S370。
S350、判断输气温度是否大于环境温度;若是,则进入步骤S360;若否,则返回步骤S310。
S360、控制磁悬浮制冷机1的电机13增大转速。
S370、判断环境温度是否等于设定温度;若是,则返回步骤S310;若否,则进入步骤S380。
S380、判断输气温度是否大于环境温度;若是,则返回步骤S310;若否,则控制磁悬浮制冷机1的电机13减小转速。
其中,若冷库3中的环境温度大于设定温度,说明还没有达到用户的需求温度,仍需要较大的制冷量。继续判断输气温度是否大于冷库3中的环境温度。若是,则说明磁悬浮制冷机1的制冷效果较差,控制装置7控制磁悬浮制冷机1的电机13的增大转速,以提高制冷效果,加快使得冷库3内的温度达到设定温度,满足用户的需求。若否,则说明磁悬浮制冷机1的制冷效果较好,只是制冷时间还较短,无需进行调整,继续维持现状进行制冷。
若冷库3中的环境温度不大于设定温度,说明已经达到了用户的需求温度,或者已经低于了用户的需求温度。继续判断冷库3中的环境温度是否等于设定温度;若是,则说明此时的制冷效果可以维持冷库3内的温度处于用户需要的温度,无需调整磁悬浮制冷机1的电机13转速;若否,则说明冷库3中的环境温度已经低于了设定温度。继续判断输气温度是否大于冷库3中的环境温度;若是,则说明此时磁悬浮制冷机1的电机13转速较小,输入冷库3中的气体温度高于冷库3内的环境温度,对冷库3内的环境具有升温效果,无需调整磁悬浮制冷机1的电机13转速;若否,则说明输入冷库3中的气体无法使冷库3内的环境升温,控制装置7控制磁悬浮制冷机1的电机13的减小转速,从而降低制冷效果,提高冷库3内的环境温度,以满足用户的需求。
现有空气制冷机多使用的是滚珠轴承,而空气制冷机达到合适的制冷效果时需要很高的转速,而能实现高转速的滚珠轴承通常非常昂贵,并且需要定期更换,造成较高的成本压力。而磁悬浮制冷机1中,可实现终身免更换轴承,且实现更高的转速,工作效率更高。另外,现有的空气制冷机多为两个电机分别驱动压缩机和膨胀机,过多的摩擦发热造成了能源的浪费,参考图2所示,本制冷系统中的磁悬浮制冷机1使用一根转轴将压缩机12、电机13和膨胀机11连接在一起,压缩机12和膨胀机11同时旋转,也就是使用一台电机13同时驱动压缩机12和膨胀机11,减少了摩擦发热,并且去除了皮带连接造成的能源损失。
可选地,参考图1和2所示,该制冷系统还包括冷却管路40,冷却管路40的进气口与磁悬浮制冷机1的出气口连通,例如,冷却管路40与输气管路20连通,以将磁悬浮制冷机1排出的部分冷气导入冷却管路40,冷却管路40的出气口与磁悬浮制冷机1的电机13所在的位置连通,或者,冷却管路40直接与电机13相连,通过冷却管路40排出的冷气为电机13降温。现有空气制冷机由于高速旋转,会产生较多热量,导致电机温度升高,因此需要一个合适的冷却装置,现有冷却技术多为外置水冷散热,该制冷系统通过上述冷却管路40使磁悬浮制冷机1出口处的冷风能够重新进入磁悬浮制冷机1内为电机13散热,无需外置散热装置,降低成本的同时还提高了散热效果。
可选地,参考图1、2和6所示,该制冷系统还包括用于操控整个制冷系统的人机界面8,磁悬浮制冷机1还包括位移传感器15,用于检测电机13转子的当前位置,将检测到的值通过电信号传输到磁悬浮制冷机1的磁悬浮控制器16,磁悬浮控制器16根据当前偏移量对磁悬浮轴承的电流进行调整,以此减小当前偏移量,当磁悬浮控制器16检测到电机13转子偏移量超出报警阈值后,磁悬浮控制器16向控制装置7发出报警信号,控制装置7接受到报警信号后切断给电机驱动器17的启动信号,此时磁悬浮制冷机1进入停机状态。当控制装置7接收到人机界面8下达的启动信号后,首先向磁悬浮控制器16下达悬浮命令,当接收到磁悬浮控制器16反馈的悬浮正常信号后,向电机驱动器17下达转速和启动命令。
其中,参考图1、2和6所示,电机驱动器17用来驱动电机13工作在某个转速,该转速由控制装置7下发给电机驱动器17,电机驱动器17对电机13进行驱动。该磁悬浮制冷机1还包括转速传感器18,用于检测电机13当前转速,电机驱动器17将输出转速和电机13当前转速进行比较,保证输出的转速和反馈的转速一致。该磁悬浮制冷机1还包括压力温度采集卡14,用于采集磁悬浮制冷机1各处的压力和温度,然后传输给控制装置7,由控制装置7将这些数据显示到人机界面8并对这些数据进行判断。看是否超过预设阈值,若超过预设阈值,则发出报警提示并进入停机程序。
另外,上述各个结构件间采用电信号进行连接,实现通讯,人机界面8用于用户设置设定温度,以及显示当前磁悬浮制冷机1运行状态、报警信息、历史运行数据,以提高该制冷系统的智能化水平。
参考图1、2和6所示,当制冷机进入停机程序后(用户手动停止或出现报警),首先,控制装置7给电机驱动器17下达减速停机命令,当电机驱动器17反馈停机完成信号后,控制装置7给磁悬浮控制器16下达转子落下信号,当磁悬浮控制器16反馈转子已落下信号后,控制装置7向阀门控制器9下达关闭所有阀门命令,防止停机状态有异物进入制冷系统内损伤磁悬浮制冷机1,收到阀门控制器9反馈的所有阀门已关闭信号后,磁悬浮制冷机1进入待机状态。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施,而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种制冷系统,其特征在于,包括磁悬浮制冷机和热交换器,所述磁悬浮制冷机和所述热交换器分别与冷库连通;
所述制冷系统还包括进气管路和出气管路,所述进气管路上设置有进气控制阀,所述出气管路上设置有出气控制阀;
所述进气管路与所述磁悬浮制冷机的进气端连通,外界环境中的气体由进气管路进入所述磁悬浮制冷机后进入冷库;
所述热交换器的出气端与所述出气管路连通,冷库中的气体经由热交换器进入所述出气管路排出至外界环境中;所述进气管路上设置有进气温度检测装置,所述出气管路上设置有出气温度检测装置;
所述磁悬浮制冷机包括压缩机、膨胀机和电机,所述电机驱动所述压缩机和所述膨胀机转动,所述磁悬浮制冷机还包括用于与所述热交换器进行热交换的换热管路,所述换热管路连通所述压缩机和所述膨胀机;
所述制冷系统还包括控制装置,所述控制装置分别与所述进气控制阀、所述出气控制阀、所述磁悬浮制冷机、所述进气温度检测装置和所述出气温度检测装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述制冷系统还包括第一旁通管路,所述第一旁通管路上设置有第一旁通控制阀,所述第一旁通控制阀开启时,所述第一旁通管路连通所述进气管路和所述出气管路;
所述磁悬浮制冷机还包括第二旁通管路,所述第二旁通管路上设置有第二旁通控制阀,所述第二旁通控制阀开启时,所述第二旁通管路连通所述压缩机和所述膨胀机;
所述控制装置分别与所述第一旁通控制阀和所述第二旁通控制阀通信连接。
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输气管路和排气管路;
所述输气管路连通所述制冷机的出气端和冷库,所述输气管路的伸入至冷库中的一端设置有调节阀;
所述排气管路分别与外界环境和所述输气管路连通,所述排气管路上设置有排气阀;
所述制冷系统还包括设置于所述输气管路上的压力检测装置,所述压力检测装置与所述控制装置通信连接。
4.根据权利要求3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输气管路上的输气温度检测装置,所述输气温度检测装置用于检测所述输气管路内的输气温度;
所述制冷系统还包括环境温度检测装置,所述环境温度检测装置用于检测冷库内的环境温度;
所述输气温度检测装置和所述环境温度检测装置均与所述控制装置通信连接。
5.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于,所述制冷系统还包括:冷却管路,所述冷却管路的一端与所述磁悬浮制冷机的出气口连通,所述冷却管路的另一端与所述电机所在的位置连通或者与所述电机相连。
6.一种应用于如权利要求1所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,当所述制冷系统处于正常运行模式时,所述控制方法包括:
控制进气控制阀和出气控制阀开启;
控制磁悬浮制冷机的电机转动,以带动磁悬浮制冷机的压缩机和膨胀机共同旋转。
7.一种应用于如权利要求2所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,当所述制冷系统处于正常运行模式时,所述控制方法包括:
控制进气控制阀和出气控制阀开启;
控制第一旁通控制阀和第二旁通控制阀关闭;
控制磁悬浮制冷机的电机转动,以带动磁悬浮制冷机的压缩机和膨胀机共同旋转。
8.一种应用于如权利要求2所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,当制冷机运行至预设转速后,所述控制方法包括:
判断出气管路出气端的出气温度是否低于进气管路进口端的进气温度;
若是,则控制进气控制阀和出气控制阀减小开度,并控制第一旁通控制阀增大开度;
若否,则控制进气控制阀和出气控制阀增大开度,并控制第一旁通控制阀减小开度。
9.一种应用于如权利要求3所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述控制系统具有除冰模式,当所述制冷系统处于所述除冰模式时,所述控制方法包括:
所述压力检测装置检测输气管路的气体压力值,并判断压力值与预设压力阈值的大小关系;
当检测的压力值变为大于预设压力阈值的状态时,则控制调节阀关闭,然后控制第二旁通控制阀和排气阀开启;
当检测的压力值变为小于或等于预设压力阈值的状态时,则控制第二旁通控制阀先关闭,然后控制排气阀关闭,最后控制调节阀开启。
10.一种应用于如权利要求4所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,当制冷机运行至预设转速后,所述控制方法包括:
判断冷库中的环境温度是否大于设定温度;
若冷库中的环境温度大于设定温度,则判断所述输气管路内的输气温度是否大于冷库中的环境温度;若是,则控制磁悬浮制冷机的电机的增大转速;
若冷库中的环境温度不大于设定温度,则判断冷库中的环境温度是否等于设定温度;若否,则判断输气温度与冷库中的环境温度之间的大小关系;
若输气温度小于或等于冷库中的环境温度,则控制磁悬浮制冷机的电机的减小转速。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010736678.1A CN111854296A (zh) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | 一种制冷系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010736678.1A CN111854296A (zh) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | 一种制冷系统及其控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111854296A true CN111854296A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72948700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010736678.1A Pending CN111854296A (zh) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | 一种制冷系统及其控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111854296A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1839283A (zh) * | 2003-12-09 | 2006-09-27 | 株式会社地球船 | 空调系统 |
CN101105346A (zh) * | 2007-08-23 | 2008-01-16 | 广东西屋康达空调有限公司 | 一种变频磁悬浮压缩膨胀机组 |
CN102226597A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-10-26 | 爱科腾博(大连)科技有限公司 | 空冷循环装置 |
CN202361688U (zh) * | 2011-11-27 | 2012-08-01 | 罗良宜 | 新型空气能制冷装置 |
-
2020
- 2020-07-28 CN CN202010736678.1A patent/CN111854296A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1839283A (zh) * | 2003-12-09 | 2006-09-27 | 株式会社地球船 | 空调系统 |
CN101105346A (zh) * | 2007-08-23 | 2008-01-16 | 广东西屋康达空调有限公司 | 一种变频磁悬浮压缩膨胀机组 |
CN102226597A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-10-26 | 爱科腾博(大连)科技有限公司 | 空冷循环装置 |
CN202361688U (zh) * | 2011-11-27 | 2012-08-01 | 罗良宜 | 新型空气能制冷装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6745585B2 (en) | Electric air conditioner sustain system | |
CN106440241B (zh) | 一种空调室外风机的调速控制方法 | |
EP1855070B1 (en) | Free cooling chiller | |
CN108870858B (zh) | 风冷冰箱控制方法、风冷冰箱的控制装置及风冷冰箱 | |
CN109751911B (zh) | 冷却塔风机频率自适应调节方法及空调系统 | |
CN105698462A (zh) | 一种直冷冰箱风机控制方法系统及冰箱 | |
CN113928081B (zh) | 一种根据环境温度调整空调散热能力的模块及方法 | |
CN108050585B (zh) | 空调及其控制方法 | |
CN112074693A (zh) | 变频控制系统及其控制方法 | |
CN108592511A (zh) | 冰箱冰温室的温度控制方法和温度控制装置以及冰箱 | |
CN110486901B (zh) | 低温制冷的方法及装置 | |
CN113531783B (zh) | 多联式空调系统的制冷防冻结控制方法及装置 | |
CN110360778B (zh) | 一种机械风门风冷冰箱低温启动控制方法 | |
CN108759033A (zh) | 一种空调机组冷凝风机的控制方法 | |
CN111457540A (zh) | 一种室外风机控制方法、装置及空调器 | |
CN111854296A (zh) | 一种制冷系统及其控制方法 | |
CN115095919B (zh) | 定频移动空调及其节能方法、节能装置 | |
CN110398043B (zh) | 热管理系统及其控制方法 | |
CN108562092A (zh) | 冰箱冰温室的温度控制方法和温度控制装置以及冰箱 | |
CN115615080A (zh) | 一种冰箱及其控制方法 | |
CN210769319U (zh) | 一种废热膨胀动力回收型喷油螺杆压缩机控制系统 | |
CN111854203B (zh) | 一种冷柜设备、制冷系统及其控制方法 | |
JP2000097479A (ja) | 空気調和機 | |
CN213931378U (zh) | Nb2000水泵能效控制系统 | |
CN113365472B (zh) | 一种户外机柜的温控设备及其温度控制方法 |
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 | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201030 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |