CN112303978A - 制冷柜系统和制冷柜系统控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷柜系统和冷柜系统控制方法。冷柜系统包括：一个或多个室内单元和室外单元；其中，所述室外单元出口通过管路连接至各个室内单元入口，各个室内单元出口通过管路连接至室外单元入口，其中，在室外单元中，控制器与压力传感器连接以获得变频压缩机吸入侧处压力信息，所述控制器基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在一定范围内，由此保持各个室内单元的蒸发器饱和蒸发温度在‑1.5℃至+1.5℃的范围内。根据本发明的实施例的冷柜系统和控制方法改善冷柜系统效率。
Description
技术领域
本发明涉及制冷柜领域，更具体地，本发明涉及一种改善的制冷柜系统和制冷柜系统控制方法。
背景技术
制冷柜（冷柜）常用于各类大型超市，便利店或面包店中，以用于保存食品，如奶制品，饮料或面包等。冷柜可分为远置冷凝机组冷藏陈列柜（以下简称分体柜）和自携冷凝机组商用冷柜（以下简称整机柜）,整机柜包括集成在一体中的压缩机，冷凝器，蒸发器等，分体柜包括一个室外机和一个或多个室内机，其中压缩机和冷凝器布置在室外机中,而各个室内机中布置有蒸发器。一般而言，冷柜的运行可能会导致蒸发器中结霜，而冷柜系统具有除霜模式以使蒸发器中所凝结的霜融化。
发明内容
本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
根据一些方面，提供了一种冷柜系统，包括：
一个或多个室内单元，所述一个或多个室内单元各自包括：室内单元入口，室内单元出口，以及所述室内单元入口和所述室内单元出口之间的膨胀阀，所述膨胀阀下游的蒸发器，以及由所述蒸发器制冷的陈列柜；
室外单元，所述室外单元包括：室外单元入口，室外单元出口，所述室外单元入口和室外单元出口之间的变频压缩机,所述变频压缩机下游的冷凝器，控制所述变频压缩机工作频率的控制器，所述变频压缩机吸入侧处的压力传感器；
其中，所述室外单元出口通过管路连接至各个室内单元入口，各个室内单元出口通过管路连接至室外单元入口，
其中，所述控制器与所述压力传感器连接以获得所述变频压缩机吸入侧处的压力信息，所述控制器基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在一定范围内，由此保持各个室内单元的饱和蒸发温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内。
在冷柜系统的一些实施例中，所述控制器基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在P1至P2的范围内，其中P1+∆P对应于饱和制冷剂在-1.5℃温度下的压力，而P2+∆P对应于饱和制冷剂在+1.5℃温度下的压力，其中∆P为压力修正值。
在冷柜系统的一些实施例中，所述压力修正值∆P基于现场测试确定或取决于室内单元出口至室外单元入口的管路长度。
在冷柜系统的一些实施例中，所述冷柜系统包括多个室内单元，各个所述室内单元出口到室外单元入口的管路的长度差异在-20%至+20%的范围内。
在冷柜系统的一些实施例中，所述室内单元中的至少一个的蒸发器位于陈列柜上方或下方并且所述蒸发器的翅片密度在6-14FPI的范围内，和/或，所述室内单元中的至少一个的蒸发器位于所述陈列柜背后并且所述蒸发器的翅片密度在3-8FPI的范围内。
在冷柜系统的一些实施例中，所述室内单元不具有除霜模式。
另一方面，提供了一种冷柜系统控制方法，该方法可用于根据实施例所述的冷柜系统，所述方法包括：
采集变频压缩机吸入侧处的压力信息；以及
基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在一定范围内，由此保持各个室内单元的饱和蒸发温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内。
在一些实施例中，所述方法包括：
基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在P1至P2的范围内，其中P1+∆P对应于饱和制冷剂在-1.5℃温度下的压力，而P2+∆P对应于饱和制冷剂在+1.5℃温度下的压力，其中，∆P为压力修正值。
在一些实施例中，所述压力修正值∆P基于现场测试确定或取决于室内单元出口至室外单元入口的管路长度。
在一些实施例中，所述方法包括：将各个所述室内单元出口到室外单元入口的管路的长度差异控制在-20%至+20%的范围内；并且
在一些实施例中，所述方法包括：将所述蒸发器设置在所述陈列柜下方或上方并且将所述蒸发器的翅片密度设置在6-14FPI的范围内，和/或，将所述蒸发器设置在所述陈列柜背后并且将所述蒸发器的翅片密度设置在3-8FPI的范围内。
根据本发明的实施例的冷柜系统和控制方法改善冷柜系统效率。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的冷柜系统的示意图；以及
图2示出了根据本发明的实施例的冷柜系统的结构示意图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
参考图1和图2，提供了根据本发明的实施例的一种冷柜系统，该类冷柜系统可用于大型超市，便利店，蛋糕店等。冷柜系统包括：一个或多个室内单元21,22,23，室外单元1以及连接室内单元21,22,23和室外单元1的管路3。一个或多个室内单元21,22,23可采用冷柜形式，它们各自可包括：室内单元入口211,221，室内单元出口212,222，以及在室内单元入口211,221和室内单元出口212,222之间的膨胀阀213,223，如热力膨胀阀或电子膨胀阀，膨胀阀213,223下游的蒸发器214,224，以及由蒸发器214,224制冷的陈列柜。陈列柜可以为开放式或封闭式的，并通过蒸发器来给在其中的食品提供制冷并用于摆放并展示食品。常见地，陈列柜可位于蒸发器上方或下方。室外单元1包括：室外单元入口11，室外单元出口12，在室外单元入口11和室外单元出口12之间的变频压缩机15，变频压缩机15入口侧处的压力传感器13，变频压缩机15下游的冷凝器16，以及控制变频压缩机15工作频率的控制器14。室外单元出口12通过管路31连接至各个室内单元入口211,221，各个室内单元出口212,222通过管路321,322连接至室外单元入口11。在根据本发明的各个实施例中，控制器14与压力传感器13连接以获得变频压缩机15入口侧处的流体压力信息，控制器14基于所述压力信息来改变压缩机频率以便将室外单元入口处的压力控制在一定范围内，并且由此将各个室内单元的饱和蒸发温度控制在-1.5℃至+1.5℃的范围内。根据本发明的实施例通过改变压缩机频率，从而将压缩机入口侧处的压力控制在一定范围内，由此控制蒸发器出口温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内，从而可避免蒸发器中结霜且可保证食品的储藏温度稳定。另外，由于蒸发器不会结霜，蒸发器可无需配置有除霜模式，这可提高整个系统的能效。另外，由于蒸发器不会结霜，也可增加蒸发器中的翅片密度，提高热交换效率，并使得冷柜系统能够在潮湿环境下稳定运行。
在一些实施例中，控制器14基于压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将变频压缩机吸入侧处的压力控制在P1至P2的范围内，其中P1+∆P对应于饱和制冷剂在-1.5℃温度下的压力，而P2+∆P对应于饱和制冷剂在+1.5℃温度下的压力，其中∆P为压力修正值。例如，可在变频压缩机15吸入侧处的压力超出控制范围的上限时提高变频压缩机15的频率，直到变频压缩机15吸入侧处的压力恢复至控制范围内，反之则降低变频压缩机15的频率。
在一些实施例中，压力修正值∆P可基于现场测试确定或取决于室内单元出口至室外单元入口的管路长度。更具体地，由于目标在于控制各个室内单元的蒸发器出口处的温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内，而流体从各个蒸发器出口流至室外单元的变频压缩机入口侧的过程中将造成压力的损失∆P，该损失∆P取决于管路长度和周围环境等因素，而一旦系统安装完毕，则可能认为该损失基本确定。基于这种认知，可了解各个室内单元的饱和饱和蒸发温度(其与压力一一对应)与变频压缩机吸入口侧的压力存在对应关系，可通过控制变频压缩机吸入口侧的压力来实现控制饱和蒸发温度的目的。例如，可控制变频压缩机吸入侧压力在P1至P2的范围内，其中P1+∆P对应于饱和制冷剂在-1.5℃温度下的压力，而P2+∆P对应于饱和制冷剂在+1.5℃温度下的压力，而∆P可例如取各个室内单元到压缩机吸入侧处的平均压降，其可根据管路长度和与管路长度相关的经验公式估算，或者，根据现场调试结果来设置。
在一些实施例中，为了保证每个室内单元的蒸发器饱和蒸发温度的精确控制，在排布管路时需使得各个室内单元出口到室外单元入口的管路的长度基本相同，从而使各个管路的压力损失基本一致或更接近于压力修正值∆P。在一些实施例中，可使各个室内单元出口到室外单元入口的管路的长度的差异在-20%至+20%的范围内。例如，在一些实施例中，在管路汇集处P前，可使较近侧的室内单元的管路包括至少一个迂回部分，从而使得各个室内单元的室内单元出口至管路汇集处P的管路长度基本相同。
在一些室内单元中，蒸发器可位于陈列柜上方或下方并且蒸发器的翅片密度在6-14FPI的范围内，其中FPI代表每英寸长度上的翅片数。在一些室内单元中，蒸发器可位于陈列柜背后并且蒸发器的翅片密度在3-8FPI的范围内。由于根据本发明的实施例的室内单元基本不会结霜，因此，可实现较薄的蒸发器布置，使得蒸发器能够布置在冷柜的背侧，而不占用柜体的正面的上方或下方，从而能够增大冷柜的柜体正面的展示面积。在一些实施例中，所述室内单元不具有除霜模式。
另一方面，提供了一种冷柜系统控制方法，所述方法包括：采集变频压缩机吸入侧处压力信息；以及基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力或温度控制在一定范围内，由此保持各个室内单元的蒸发器饱和蒸发温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内。
相比于普通定时化霜冷藏陈列柜，其中在化霜结束后，由于末端的热负荷积聚过多，在开机后的几十分钟内整个末端冷藏陈列柜回路所需制冷剂流量远大于无霜运行时平均值，造成了具有普通定时化霜设置的系统需要选配的压缩机排量得要大很多。在实际应用中，占地150m2的便利店配置的定时化霜冷藏陈列柜需要10HP机组才能维持正常的食品储藏温度，而无霜的冷藏陈列柜只需要8HP机组就可以维持正常的食品储藏温度。食物储藏温度稳定，而且机组运行稳定，没有频繁起停。
以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制冷柜系统，其特征在于，包括：
一个或多个室内单元，所述一个或多个室内单元各自包括：室内单元入口，室内单元出口，以及所述室内单元入口和所述室内单元出口之间的膨胀阀，所述膨胀阀下游的蒸发器，以及由所述蒸发器制冷的陈列柜；
室外单元，所述室外单元包括：室外单元入口，室外单元出口，所述室外单元入口和室外单元出口之间的变频压缩机,所述变频压缩机下游的冷凝器，控制所述变频压缩机工作频率的控制器，所述变频压缩机吸入侧处的压力传感器；
其中，所述室外单元出口通过管路连接至各个室内单元入口，各个室内单元出口通过管路连接至室外单元入口，
其中，所述控制器与所述压力传感器连接以获得所述变频压缩机吸入侧处的压力信息，所述控制器基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在一定范围内，由此保持各个室内单元的饱和蒸发温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内。
2.根据权利要求1所述的制冷柜系统，其特征在于，所述控制器基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在P1至P2的范围内，其中P1+∆P对应于饱和制冷剂在-1.5℃温度下的压力，而P2+∆P对应于饱和制冷剂在+1.5℃温度下的压力，其中∆P为压力修正值。
3.根据权利要求2所述的制冷柜系统，其特征在于，所述压力修正值∆P基于现场测试确定或取决于室内单元出口至室外单元入口的管路长度。
4.根据权利要求1所述的制冷柜系统，其特征在于，所述制冷柜系统包括多个室内单元，各个所述室内单元出口到室外单元入口的管路的长度差异在-20%至+20%的范围内。
5.根据权利要求1所述的制冷柜系统，其特征在于，所述室内单元中的至少一个的蒸发器位于陈列柜上方或下方并且所述蒸发器的翅片密度在6-14FPI的范围内，和/或，所述室内单元中的至少一个的蒸发器位于所述陈列柜背后并且所述蒸发器的翅片密度在3-8FPI的范围内。
6.根据权利要求1所述的制冷柜系统，其特征在于，所述室内单元不具有除霜模式。
7.一种制冷柜系统控制方法，该方法可用于如权利要求1-6中任一项所述的制冷柜系统，其特征在于，所述方法包括：
采集变频压缩机吸入侧处的压力信息；以及
基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在一定范围内，由此保持各个室内单元的饱和蒸发温度在-1.5℃至+1.5℃的范围内。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
基于所述压力信息来改变所述变频压缩机的工作频率以便将所述变频压缩机吸入侧处的压力控制在P1至P2的范围内，其中P1+∆P对应于饱和制冷剂在-1.5℃温度下的压力，而P2+∆P对应于饱和制冷剂在+1.5℃温度下的压力，其中，∆P为压力修正值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述压力修正值∆P基于现场测试确定或取决于室内单元出口至室外单元入口的管路长度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：将各个所述室内单元出口到室外单元入口的管路的长度差异控制在-20%至+20%的范围内；并且
所述方法包括：将所述蒸发器设置在所述陈列柜下方或上方并且将所述蒸发器的翅片密度设置在6-14FPI的范围内，和/或，将所述蒸发器设置在所述陈列柜背后并且将所述蒸发器的翅片密度设置在3-8FPI的范围内。
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