CN112556301B - 制冷系统的控制方法、冷库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷凝机组的控制方法、冷库。其中制冷系统的控制方法，包括：设置至少一组制冷机组，每组制冷机组包括一台主机和至少一台备用机；当室内的当前温度减去目标温度大于预设差值时，开启至少一台备用机进行制冷，同时在开启备用机的制冷机组中改变一半数量的正在进行制冷的机组的制冷出风方向，使其一一对应地对准另一半数量的正在进行制冷的机组的回风口进行制冷出风。本发明可以实现快速降温的同时减少湿度的损失。

Description

制冷系统的控制方法、冷库

技术领域

本发明涉及冷冻冷藏技术，尤其涉及一种制冷系统的控制方法，以及采用了该控制方法的冷库。

背景技术

目前冷库进行制冷主要采用两种方式，一种是采用冷凝机组进行制冷，冷凝机组的冷凝侧都采用风机散热，蒸发侧采用直接出冷风的方式给冷库降温，此方式单机能力偏小，故而常用于小冷库降温；另一种是采用水冷型压缩机进行制冷，即冷水机组，顾名思义蒸发侧出的是冷水，冷水再与风换热出冷风，此方式可以做到较大的单机能力，故而适用于给大冷库降温。

由于水冷型压缩机一般适用于容积足够大的冷库，其耗费成本较高。而如果使用成本较低的冷凝机组，通常需要多个冷凝机组来实现制冷，而多个冷凝机组如何去控制实现冷库的制冷是目前各厂商研究的方向。

当多个冷凝机组通过风冷实现制冷时，如果库温与目标温度相差较大，为了快速降温，同时开启多个冷凝机组，并加大风档，会导致冷库内的货物湿度流失过快，不易保存所需湿度较高的物品，如海鲜、水果等。

此外，冷库内为了实现不同的温区，现有技术中通常都需要物理分隔，每个物理分隔区域内的冷凝机组分别进行控制，这导致控制变得复杂，且冷库的灵活性减少。

因此，如何提供一种良好的冷库的冷凝机组的控制方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中快速制冷时湿度流失较大的技术问题，本发明提出一种冷凝机组的控制方法、冷库。

本发明提出的制冷系统的控制方法，包括：

设置至少一组制冷机组，每组制冷机组包括一台主机和至少一台备用机；

当室内的当前温度减去目标温度大于预设差值时，开启至少一台备用机进行制冷，同时在开启备用机的制冷机组中改变一半数量的正在进行制冷的机组的制冷出风方向，使其一一对应地对准另一半数量的正在进行制冷的机组的回风口进行制冷出风。

进一步，每组制冷机组内的主机和备用机为一一对应关系。

进一步，当所述制冷机组为多组时，多组所述制冷机组两两相对地沿所述室内四周设置。

进一步，两两相对的所述制冷机组中一侧制冷机组朝向另一侧制冷机组开启制冷，另一侧制冷机组不制冷且室内机的风机反转，使相对的制冷机组之间形成气流场。

进一步，相对的所述制冷机组之间形成气流场时，若相对的所述制冷机组之间存在位于所述气流场内的其他制冷机组时，则其他制冷机组不开机。

进一步，相邻的所述制冷机组所处的气流场的温度相同或不同。

进一步，上位机根据每组所述制冷机组的环境温度来控制每组制冷机组的开启、停止或待机状态。

进一步，所述上位机为制冷机组中的其中一组制冷机组中的主机。

进一步，当一组制冷机组中的主机或备用机的开机时长超过预设时长或者进入化霜模式时，则该组制冷机组中的主机控制其与备用机进行轮换制冷。

进一步，当一组制冷机组中的主机故障时，则开启该组制冷机组中的备用机替代主机的功能。

本发明提出的冷库，包括上位机以及通过上位机控制的至少一组制冷机组，所述上位机根据上述技术方案所述的控制方法对各组制冷机组进行控制。

本发明提供了一种制冷系统的控制方法，该制冷系统包含至少一组制冷机组，本发明将一组制冷机组中的主机和备用机进行顺次换热，使得最终吹向室内的送风温度远低于回风温度，实现了快速降温的同时，减少水分的流失，进一步，本发明还可以通过两两相对的制冷机组实现气流场，从而实现不同的温区，使得冷库的温度可以分区控制，实现了冷库的使用灵活性。在本发明的基础上，实现了大容量冷库也可以采用冷凝机组（如风冷机组）来进行制冷，冷库内的机组通过分组实现模块化划分，风冷机组的外机可以安装在冷库外墙上，大大节省了冷库的空间，提高了冷库的利用率，降低了成本。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的制冷机组排布示意图。

图2是本发明一实施例的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理进行详细说明。

本发明的制冷系统的控制方法所指的制冷系统包含有至少一组制冷机组，每一组制冷机组包括一台主机和至少一台备用机。当室内的当前温度减去目标温度大于预设差值时，制冷系统开启至少一台备用机进行制冷，同时在开启备用机的制冷机组中改变一半数量的正在进行制冷的机组的制冷出风方向，使其一一对应地对准另一半数量的正在进行制冷的机组的回风口进行制冷出风，例如改变一台主机的出风方向使其对准正在制冷的备用机的回风口进行制冷出风，或者改变备用机的出风方向使其对应正在制冷的主机的回风口进行制冷出风，也可以是改变备用机的出风方向使其对应正在制冷的备用机的回风口进行制冷出风等，以实现在减少室内水分流失的情况下仍能较快速的将室内温度降下来。

如图1、图2所示，当本发明的制冷系统应用在冷库中时，该冷库设有多组制冷机组，每一组制冷机组由一台主机和一台备用机组成，两者为一一对应的关系，本发明所指的主机除了与备用机一样可以进行制冷以外，还具备接收指令、执行指令以及对本组的所有备用机进行控制的功能。当库内当前温度距离目标库温较大时，可开启速冷模式，此时改变各个主机出风口的方向，使其冷风吹向同组备用机的蒸发器回风侧，并同时开启备用机，备用机将经过第二次换热的冷风吹出到冷库里，如此可减少库内货物相对湿度的流失，使库内食物等持续保鲜。通常在冷库中，冷库拉温是一个缓慢的降温过程，存在一个换热效率，如冷库内当前库温为20℃，即制冷机组的回风温度为20℃，若此时设定目标库温为5℃，但是经过室内机的出风无法马上达到5℃，而是可能15℃甚至更高，这将导致冷库内的降温较慢。另外，如果室内机为冷风机时，冷风机风量比一般空调大很多，在大风量源源不断吹向冷库内货物的过程中，本身就是一种对货物除湿的过程。若是需要对库内快速拉温，采用的是加大一台机组的风量或者多开几台机组同时吹向冷库内，这两种方法都将加大除湿量，进一步降低货物的湿度，如果此时库内存放的为水果、海鲜等，采用现有的方法，将很快带走货物的水分。而本发明采用将主机的出风直接吹向对其同组的备用机的回风口，可以做到减少库内水分流失的情况下同时加快库温降温速度，例如当前库温为20℃，即主机的回风温度20℃，主机的出风温度假定为15℃，则备用机的回风温度也为15℃，此时备用机的出风温度可达到10℃左右。

在一个实施例中，如果制冷系统采用的制冷机组为多组时，多组制冷机组两两相对地沿室内四周设置。还是以冷库为例，图中制冷机组分为8组，分别设置在冷库的八个方位上，即设置在东南西北四个方位，以及东南、东北、西南、西北四个方位。在一些宽度较窄长度较长的冷库中，也可以将多组制冷机组沿着长度方向两两相对地设置在冷库的两侧。

两两相对的制冷机组中一侧制冷机组朝向另一侧制冷机组开启制冷，另一侧制冷机组不制冷且室内机的风机反转，可以使相对的制冷机组之间形成气流场。还是以图1示出的冷库的制冷系统为例，第1组制冷机组和第6组制冷机组互为两两相对的一组，第2组制冷机组和第7组制冷机组互为两两相对的一组，以此类推。可以使第1组制冷机组的主机1的外机开启制冷，第6组制冷机组的主机6的外机不制冷，只开内机风机，且内机风机开启吸风模式（即内机风机反方向转动），冷风从主机1的内机吹出，主机6的内机反转，可以形成并加强气流场。为了气流场不被干扰，相对的制冷机组之间形成气流场时，如果相对的制冷机组之间存在位于气流场内的其他制冷机组时，则其他制冷机组不开机，例如当第1组制冷机组与第6组制冷机组之间形成气流场时，第4组制冷机组不开机，以防干扰气流场的形成。

在上述技术方案的基础上，相邻的制冷机组所处的气流场的温度相同或不同，如果相邻的制冷机组所处的气流场的温度存在不同的现象，那么就可以形成不同的温区，通过多温区模式，及时各个温区之间不设隔热墙壁，也能形成不同的高、中、低温区，可以灵活选择储存的货物。以图1中的冷库为例，第1组制冷机组和第6组制冷机组之间形成高温区，第2组制冷机组和第7组制冷机组之间形成中温区，第3组制冷机组和第8组制冷机组之间形成低温区，从而使得同一个冷库可以实现不同的温区来存放不同的货物，这样避免了物理隔离，而且各个温区可以灵活调节和转换，增加了冷库的使用灵活性。

本发明的制冷系统中设有一个上位机，通过上位机来对各组制冷机组进行控制，上位机可以是单独的设备，也可以是制冷机组中的其中一组制冷机组中的主机，上位机根据每组制冷机组的环境温度来控制每组制冷机组的开启、停止或待机状态。例如，当制冷机组开机时，可以选择如下开机模式：第一种模式，根据每个方位的主机自身所处的环境来分别判断各台主机的启停；第二种模式，根据所有方位的主机的温度的平均值来判断是否到达开机条件（高于目标库温则为满足，低于则为不满足）。如选择了第一种模式，则开机时需要手动在主机1（上位机）的线控器长按开机键，即当选择主机1位上位机时，主机2~8、备用机1~8的开机键均不起作用），主机2~8将环境、压力等数据传输给主机1，主机1依次判断是否满足开机条件，开机则向对应下位机传输开机命令，不满足则传输继续待机命令，下位机接受到命令后，可以按照编号由小到大逐台开机。同时主机1也需要判断自身是否满足开机条件，如满足直接开机，不满足也为待机状态。

进一步，本发明在上述技术方案的基础上，如果出现一组制冷机组中的主机或备用机的开机时长超过预设时长或者进入化霜模式时，则该组制冷机组中的主机控制其与备用机进行轮换制冷，即主机依旧承担着接收执行指令以及对本组内的备用机进行控制的功能，仅仅只是制冷功能与备用机进行轮换。如果出现一组制冷机组中的主机故障时，则开启该组制冷机组中的备用机，使其替代主机的所有功能，包括制冷以及控制控制。例如，制冷机组实际使用中需要长期开启，则在控制上可设置主机与备用机轮换开启进入持续供冷模式，在一个具体实施例中，可设置每个方位的主机累计开启3小时后切换为备用机开启，开启过程中同步判断是否满足抽空停机条件或进入化霜条件，如有，则停止当前方位的主机，开启对应方位的备用机，继续开机执行制冷。比如，在持续供冷模式中，在某一时刻主机8满足抽空停机条件，但主机1~7仍然满足开机条件，则此时主机1（此时作为上位机）将停机命令传送至主机8，主机8接受到命令后执行关机，同时向备用机8发送开机命令，备用机8接收到来自主机8的开机命令后执行开机（当然也可以主机1直接发送开机命令至备用机8）。如果8台主机在运行过程中某一台或多台机组满足进入化霜条件，则进入冷量补偿模式。比如，在运行中主机7检测到结霜较严重，满足进入化霜条件，则主机7将进入化霜，同时开启备用机7，进行冷量补偿，维持库内温度平衡，当主机7化霜结束后，主机7继续维持待机状态，并向备用机7传输继续制冷的命令，直到满足下一次切换的条件（停机或化霜均为切换条件）。当实际使用中某一台或多台下位机损坏，则直接切换至应急备用模式。比如，在实际使用中主机6出现了不可自动恢复的保护或损坏，此时主机1接收到主机6损坏的信号并记录，并开启应急备用模式，但此时主机1仍然会向主机6发送命令，主机6虽然报故障无法继续运行，但会将主机1的命令传递给备用机6，由备用机6继续开机。当上位机发生无法修复的故障时，此时可以按照编号从小到大顺序选取编号最小的下位机成为新的上位机，比如此时选取主机2成为新的上位机，并根据具体损坏情况开启应急备用模式；如果所有主机均损坏，则此时报出故障，所有机组停止运行，不再制冷。

本发明所指的制冷机组包括但不限于冷凝机组，本发明的上述制冷系统应用在冷库中时，冷库需要包括上位机以及通过上位机控制的至少一组制冷机组，上位机将根据上述技术方案的控制方法对各组制冷机组进行控制，则该冷库也属于本发明的保护范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.制冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

设置至少一组制冷机组，每组制冷机组包括一台主机和至少一台备用机；

当室内的当前温度减去目标温度大于预设差值时，开启至少一台备用机进行制冷，同时在开启备用机的制冷机组中改变一半数量的正在进行制冷的机组的制冷出风方向，使其一一对应地对准另一半数量的正在进行制冷的机组的回风口进行制冷出风；

当所述制冷机组为多组时，多组所述制冷机组两两相对地沿所述室内四周设置；

两两相对的所述制冷机组中一侧制冷机组朝向另一侧制冷机组开启制冷，另一侧制冷机组不制冷且室内机的风机反转，使相对的制冷机组之间形成气流场。

2.如权利要求1所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，每组制冷机组内的主机和备用机为一一对应关系。

3.如权利要求1所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，相对的所述制冷机组之间形成气流场时，若相对的所述制冷机组之间存在位于所述气流场内的其他制冷机组时，则其他制冷机组不开机。

4.如权利要求1所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，相邻的所述制冷机组所处的气流场的温度相同或不同。

5.如权利要求1至4任意一项所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，上位机根据每组所述制冷机组的环境温度来控制每组制冷机组的开启、停止或待机状态。

6.如权利要求5所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述上位机为制冷机组中的其中一组制冷机组中的主机。

7.如权利要求1至4任意一项所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，当一组制冷机组中的主机或备用机的开机时长超过预设时长或者进入化霜模式时，则该组制冷机组中的主机控制其与备用机进行轮换制冷。

8.如权利要求1至4任意一项所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，当一组制冷机组中的主机故障时，则开启该组制冷机组中的备用机替代主机的功能。

9.一种冷库，包括上位机以及通过上位机控制的至少一组制冷机组，其特征在于，所述上位机根据权利要求1至8任意一项所述的控制方法对各组制冷机组进行控制。

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