CN113701371B - 一种直接蒸发式制冷机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直接蒸发式制冷机组，包括N级蒸发器，N个电磁阀、控制器。控制器用于在制冷模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值，并在第一差值小于第二阈值时，控制压缩机的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机容量为容量阈值且第一差值继续小于第二阈值时，控制压缩机的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度。此外，还提供一种直接蒸发式制冷机组的控制方法。该制冷机组可实现压缩机容量的宽范围调节，即满足高精度控制，且制冷机组的结构简单、成本较低。

Description

一种直接蒸发式制冷机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及核电技术领域，具体涉及一种直接蒸发式制冷机组及其控制方法。

背景技术

目前，应用于核电站中安全级通风系统的直接蒸发式制冷机组，常采用高成本的数字化DCS(Distributed Control System，集散控制系统)实现核安全功能。

由于数字化DCS包括嵌入式软件、操作系统等，故存在系统结构复杂，软件确认验证复杂，开发周期长等问题。故亟需一种低成本的、结构简单且能实现核安全功能(如控制精度、稳定性、安全性)的直接蒸发式制冷机组。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种直接蒸发式制冷机组及其控制方法，可实现压缩机容量的宽范围调节，即满足高精度控制，且制冷机组的结构简单、成本较低。

本发明提供一种直接蒸发式制冷机组，包括室外组件、室内组件，以及控制器。室外组件包括压缩机、冷凝器，室内组件包括蒸发器、电磁阀、第一温度传感器。压缩机的出口端与冷凝器的入口端连接，冷凝器的出口端与蒸发器的入口端连接，蒸发器的出口端与压缩机的入口端连接。压缩机具有加载阀和卸载阀，蒸发器的数量为N级，电磁阀的数量为N个，N个电磁阀分别设置于各级蒸发器的入口端处，N为正整数。单级的蒸发器与单个的电磁阀串接以形成一个蒸发器支路，N个蒸发器支路并联连接。第一温度传感器，与控制器电连接，用于检测制冷机组的送风温度并将之发送给控制器。控制器分别与压缩机和电磁阀连接，控制器内存储有第一阈值和第二阈值，用于在制冷模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值，并在第一差值大于第一阈值时，控制压缩机的加载阀通电以加载容量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第二阈值且小于第一阈值时，控制压缩机的加载阀或卸载阀维持当前状态，其中，第二阈值小于第一阈值，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值小于第二阈值时，控制压缩机的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机容量为容量阈值且第一差值继续小于第二阈值时，控制压缩机的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度。

优选地，室外组件还包括压力传感器和冷凝风机。压力传感器，设置于冷凝器的出口端处且与控制器电连接，用于检测冷媒流量的压力大小并将压力检测结果发送至控制器。冷凝器和冷凝风机的数量匹配，数量均为M组，M组冷凝器并联连接，M为正整数，控制器具有定时器，定时器内设置有预设时长，控制器内还存储有压力阈值。在压力检测结果小于压力阈值时，控制M组冷凝风机均不启机且定时器开始计时，以进行以下步骤：S1，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第一组冷凝风机启动且定时器清零后重新开始计时，S2，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的下一组冷凝风机启动且定时器清零后再次重新开始计时，重复执行步骤S2，直至控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第M组冷凝风机启动，以实现对制冷机组的平滑稳定控制。

优选地，室外组件还包括储液器、油分离器，以及室外温度传感器。储液器的入口端与冷凝器的出口端连接，其出口端与蒸发器的入口端连接。油分离器的入口端与压缩机的出口端连接，其出口端与冷凝器的入口端连接。室外温度传感器，与控制器电连接，用于检测室外温度，并将温度检测结果发送至控制器。控制器，还用于根据所述温度检测结果确定制冷机组的模式为制冷模式或制热模式。

优选地，室内组件还包括送风风机、回风风机、第一压差变送器、第二压差变送器。第一压差变送器，分别与送风风机和控制器电连接，用于检测送风风机的启停状态并将检测后得到的第一检测结果发送至控制器。第二压差变送器，分别与回风风机和控制器电连接，用于检测回风风机的启停状态并将检测后得到的第二检测结果发送至控制器。控制器，还用于根据第一压差变送器发送的第一检测结果和第二压差变送器发送的第二检测结果控制制冷机组的启停状态。

优选地，蒸发器的数量为2级，冷凝器和冷凝风机的数量为6组。室外组件、室内组件，以及控制器为核级设备。

优选地，室内组件还包括电加热器。电加热器的数量为6级。控制器，还与电加热器电连接，控制器内还存储有第三阈值和第四阈值，还用于在制热模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值，并在第二差值大于第三阈值时，控制6级电加热器逐级关闭，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值小于第四阈值时，控制电加热器逐级打开，其中，第四阈值小于第三阈值，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第四阈值且小于第三阈值时，控制电加热器保持当前级数运行。

进一步地，本发明还提供一种直接蒸发式制冷机组的控制方法，包括：在制冷模式下，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第一阈值时，则控制制冷机组的压缩机的加载阀通电以加载容量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第二阈值且小于第一阈值时，则控制制冷机组的压缩机的加载阀或卸载阀维持当前状态，其中，第二阈值小于第一阈值，以及，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值小于第二阈值时，则控制制冷机组的压缩机的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机容量为容量阈值且第一差值继续小于第二阈值时，则控制制冷机组的压缩机的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度。

优选地，直接蒸发式制冷机组的控制方法还包括：检测冷媒流量的压力大小，并在压力检测结果小于压力阈值时，控制制冷机组的M组冷凝风机均不启机且开始计时，以进行以下步骤：

S1，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第一组冷凝风机启动且重新开始计时，

S2，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的下一组冷凝风机启动且再次重新开始计时，

重复执行步骤S2，直至控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第M组冷凝风机启动，以实现对制冷机组的平滑稳定控制。

优选地，直接蒸发式制冷机组的控制方法还包括：在制热模式下，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第三阈值时，则控制制冷机组的6级电加热器逐级关闭，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值小于第四阈值时，则控制制冷机组的电加热器逐级打开，其中，第四阈值小于第三阈值，以及，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第四阈值且小于第三阈值时，则控制制冷机组的电加热器保持当前级数运行。

本发明的直接蒸发式制冷机组及其控制方法，制冷模式下通过控制N级蒸发器的开启级数(即蒸发器的分级控制)，以保证压缩机处于容量阈值及其以上负荷的安全运行状态(例如压缩机安全运行状态的容量为50％～100％)，且满足制冷机组容量在宽范围的无级调节需求(即实现压缩机的加载和卸载在宽范围可调节)，例如，蒸发器级数N＝4时通过控制蒸发器的开启级数，可实现冷量在12.5％～100％范围可调，从而提高控制制冷机组的控制精度，且控制系统的结构简单。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的室外组件及蒸发器的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的室内组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种直接蒸发式制冷机组，包括室外组件、室内组件，以及控制器。

如图1所示，室外组件包括压缩机CO、冷凝器。室内组件包括蒸发器、电磁阀、第一温度传感器。压缩机CO的出口端与冷凝器的入口端连接，冷凝器的出口端与蒸发器的入口端连接，蒸发器的出口端与压缩机CO的入口端连接。压缩机CO具有加载阀和卸载阀。蒸发器的数量为N级，电磁阀的数量为N个，N个电磁阀分别设置于各级蒸发器的入口端处，N为正整数。单级的蒸发器与单个的电磁阀串接以形成一个蒸发器支路，N个蒸发器支路并联连接。第一温度传感器，与控制器电连接，用于检测制冷机组的送风温度并将之发送给控制器。控制器分别与压缩机CO和电磁阀连接，控制器内存储有第一阈值(例如1℃)和第二阈值(例如-1℃)，用于在制冷模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度(例如17℃)之间的第一差值，并在第一差值大于第一阈值时，控制压缩机CO的加载阀通电以加载容量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第二阈值且小于第一阈值时，控制压缩机CO的加载阀或卸载阀维持当前状态，其中，第二阈值小于第一阈值，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值小于第二阈值时，控制压缩机CO的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机CO容量为容量阈值(例如50％)且第一差值继续小于第二阈值时，控制压缩机CO的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度。

本实施例中，如图1所示，N取值为2，即蒸发器的数量为2级，分别为蒸发器KC01和蒸发器KC02。分别在蒸发器的入口端串接一个电磁阀，其中蒸发器KC01与电磁阀SOLV284串接，蒸发器KC02与电磁阀SOLV285串接，每一级的蒸发器与一个电磁阀构成一个蒸发器支路，两个蒸发器支路之间并联连接，通过控制器(图1未示出)控制电磁阀的通电或失电，从而控制蒸发器的开启级数，则为蒸发器的分级控制。

由于压缩机CO的容量运行在50％～100％为安全运行区间，当压缩机CO卸载至50％以下运行，将导致压缩机故障，影响其使用寿命，无法保证核电站制冷机组的安全功能，故设置容量阈值为50％，且通过增设蒸发器级数，用于实现压缩机CO的宽范围调节，从而保证送风恒温的高控制精度。具体地，当压缩机CO卸载至50％，N＝2，控制两级蒸发器全打开时，调节容量为50％；此时，第一差值继续小于第二阈值，说明压缩机CO仍需卸载容量，当控制关闭其中的一级蒸发器(即控制图1中任意一个电磁阀失电)，调节容量为25％。类似地，当N＝3，控制三级蒸发器全打开时，调节容量为50％；当控制关闭其中的一级蒸发器，调节容量为33.3％；当控制关闭其中的两级蒸发器，调节容量为16.6％。类似地，当N＝4，控制四级蒸发器全打开时，调节容量为50％；当控制关闭其中的一级蒸发器，调节容量为37.5％；当控制关闭其中的两级蒸发器，调节容量为25％；当控制关闭其中的三级蒸发器，调节容量为12.5％。由于整个制冷机组的高精度控制的实质为压缩机CO的加载控制和卸载控制，当压缩机CO容量在宽范围可调，即实现送风恒温的高精度控制，且避免压缩机运行于非安全状态而产生压缩机故障。需要说明的是，当增设的蒸发器的级数越高，压缩机CO容量的无级调节范围越宽，即送风恒温的控制精度越高，例如，当N＝4时，压缩机容量调节范围为12.5％～100％。需要说明的是，压缩机CO自带容量传感器，容量传感器可实时检测压缩机CO当前的容量，并将之传输至控制器。

可选地，室外组件还包括压力传感器2和冷凝风机。压力传感器2，设置于冷凝器的出口端处且与控制器电连接，用于检测冷媒流量的压力大小并将压力检测结果发送至控制器。压力传感器1，设置于冷凝器的入口端处。冷凝器和冷凝风机的数量匹配，数量均为M组，M组冷凝器并联连接，M为正整数，控制器具有定时器，定时器内设置有预设时长(例如10秒)，控制器内还存储有压力阈值(例如12.5bar)，在压力检测结果小于压力阈值时，控制M组冷凝风机均不启机且定时器开始计时，以进行以下步骤：S1，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第一组冷凝风机启动且定时器清零后重新开始计时；S2，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的下一组冷凝风机启动且定时器清零后再次重新开始计时；重复执行步骤S2，直至控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第M组冷凝风机启动，以实现对制冷机组的平滑稳定控制。

本实施例中，由于冷凝风机频繁启停以及多个冷凝风机的运行时间不平衡，容易导致整个制冷机组的非安全非稳定运行，例如采用一个冷凝器频繁启停或者多个冷凝器同时启停，温度控制的波动巨大。故设置冷凝器和冷凝风机的数量均为M组且控制器根据压力检测结果控制M组冷凝风机根据特定的启动顺序(例如运行时长的升序排列)按序启动，即为冷凝器的分组控制，以实现对制冷机组的平滑稳定控制。为保证最优性价比，如图1所示，冷凝器和冷凝风机的数量均设置为6组，分别为TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6。此外，室外组件还包括储液器REC、油分离器OSEP，以及室外温度传感器。储液器REC的入口端与冷凝器的出口端连接，其出口端与蒸发器(KC01、KC02)的入口端连接，油分离器OSEP的入口端与压缩机CO的出口端连接，其出口端与冷凝器的入口端连接。室外温度传感器，与控制器电连接，用于检测室外温度，并将温度检测结果发送至控制器。控制器，还用于根据所述温度检测结果确定制冷机组的模式为制冷模式或制热模式。控制器根据室外温度传感器检测的温度结果确定制冷模式(对应夏季模式)或制热模式(对应冬季模式)，从而实现制冷机组的全年自动运行，为核电厂各设备运行提供合适的温度条件。

可选地，6台冷凝风机的启动顺序示例如下：控制器中具有七个压力阈值，分别为P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6，且P0＝P1＝8bar，P2＝P3＝P4＝P5＝P6＝12.5bar。压缩机CO开启后，控制器控制冷凝器及其冷凝风机TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6根据压力传感器2的检测值进行启动运行，其中6个冷凝风机分为3组，TP3为A组，TP4为B组，TP1和TP2为C组，TP5和TP6为D组。当检测压力值<P0时，控制不开启任何一台冷凝风机；当检测压力值>P1时，控制开启一台冷凝风机A组或B组，根据A组和B组的运行时间的长短，开启运行时间短的冷凝风机；当检测压力值>P2时，开启两台冷凝风机A组和B组；当检测压力值>P3时，开启三台冷凝风机A组或B组(开启运行时间短的冷凝风机)，同时开启C组或D组(开启运行时间短的冷凝风机)；当检测压力值>P4时，开启四台冷凝风机C组和D组；当检测压力值>P5时，开启五台冷凝风机C组和D组，同时开启A组或B组(开启运行时间短的冷凝风机)；当检测压力值>P6时，六台冷凝风机全部开启。需要说明的是，P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6的取值可以是相同的，也可以是不同的，以上示例值为根据运行经验和制冷机组性能得出的取值。

此外，压缩机CO停机条件为：当送风温度小于第五阈值时，压缩机CO停机，冷凝风机以及风阀保持当前运行状态。在压缩机CO运行过程中，当压缩机CO容量大于第二容量阈值75％，同时出现压力传感器2的检测结果超过压力值P(例如18bar)时，强制脉冲信号通卸载阀进行容量卸载，保证压缩机CO的安全性能。如果第二预设时长(如1小时)内重复出现3次此状况则需要停运制冷机组进行检修。设置第二容量阈值75％的目的是：当压力超过压力值P时，制冷机组将很快进入报警停机状态，此时强开75％电磁阀，压力值P会因此快速降低，从而保证制冷机组不停机。制冷机组停机会使温度出现大的波动，制冷机组下一次启动时间也会比较久；设置第二容量阈值75％就是尽可能让制冷机组在安全范围内尽可能地稳定运行，而不是频繁启停机。75％电磁阀为压缩机CO自带的电磁阀，与控制器连接，当需要卸载容量到75％，控制该电磁阀得电即可。当不需要强制到容量75％，控制该75％电磁阀失电即可。

可选地，如图2所示，室内组件还包括送风风机KN01、回风风机KN02、第一压差变送器CP1、第二压差变送器CP4。第一压差变送器CP1，分别与送风风机KN01和控制器电连接，用于检测送风风机KN01的启停状态并将检测后得到的第一检测结果发送至控制器。第二压差变送器，分别与回风风机KN02和控制器电连接，用于检测回风风机KN02的启停状态并将检测后得到的第二检测结果发送至控制器。控制器，还用于根据第一压差变送器发送的第一检测结果和第二压差变送器发送的第二检测结果控制制冷机组的启停状态。室内组件还包括过滤器KT01、KT11，以及风阀M01、M02、M03。

本实施例中，当控制器根据室外温度传感器检测结果确定进入制冷模式时，控制制冷机组开机，风阀M01保持最小开度，风阀M03全关，风阀M02全开，各个风阀到位后，送风风机KN01，回风风机KN02相继开启，第一压差变送器CP1、第二压差变送器CP2分别用于检测送风风机KN01、回风风机KN02是否开启，保证了整个制冷机组的安全性。送风风机KN01、回风风机KN02开启后，第一温度传感器开始检测制冷机组的送风温度，当送风温度大于目标温度(如17℃)时，控制器控制压缩机CO启动，控制器先控制压缩机的卸载阀通电T秒(如12秒)，使压缩机CO处于完全轻载的状态下开始运行，T秒后，控制压缩机CO加载到50％的容量处，继而根据送风温度与目标温度的差值进行相应控制。

可选地，室外组件、室内组件，以及控制器为核级设备。

本实施例中，由于核电站对安全性要求极高，故应用于核电站的直接蒸发式制冷机组的室外组件、室内组件，以及控制器均为核级设备，如核级蒸发器、核级冷凝器、核级冷凝风机、核级送风风机、核级回风风机、核级风阀、核级电加热器、核级温度传感器等等。

可选地，内组件还包括电加热器E01。电加热器的数量为6级。控制器，还与电加热器电连接，控制器内还存储有第三阈值和第四阈值，还用于在制热模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值，并在第二差值大于第三阈值时，控制6级电加热器逐级关闭，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值小于第四阈值时，控制电加热器逐级打开，其中，第四阈值小于第三阈值，以及，在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第四阈值且小于第三阈值时，控制电加热器保持当前级数运行。

本实施例的直接蒸发式制冷机组，为了达到基于核级模拟式控制方式下高安全、高稳定性能的恒温高精度控制要求，设置N级蒸发器及相应的电磁阀，M组冷凝器及冷凝风机，并采用冬/夏季(制热/制冷)模式控制、核级蒸发器分级控制以及核级冷凝器分组控制的调节方案，使机组保持全年运行，并保证送风恒温。在夏季(制冷)模式下压缩机能够一直处于50％及以上负荷的运行状态，采用核级蒸发器分级控制的方法，用以满足制冷机组容量为12.5％(N＝4时)～100％的无级调节范围，提高控制精度；采用核级冷凝风机分组控制的方法，解决了冷凝风机频繁启停以及多个冷凝风机运行时间不平衡造成制冷机组非安全稳定的问题，使整个制冷机组的性能的安全性、稳定性具有高保障，同时控制精度也有提高；在冬季(制热)模式下利用电加热的分级控制，提高控制精度。整个制冷机组的控制按照《GB12727核电厂安全级电气设备鉴定》要求执行，保证整个制冷机组的高安全性及稳定性。

实施例2：

本实施例提供一种直接蒸发式制冷机组的控制方法，应用于实施例1所述的直接蒸发式制冷机组的控制系统，方法包括：

在制冷模式下，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第一阈值时，则控制制冷机组的压缩机的加载阀通电以加载容量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，

若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第二阈值且小于第一阈值时，则控制制冷机组的压缩机的加载阀或卸载阀维持当前状态，其中，第二阈值小于第一阈值，以及，

若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值小于第二阈值时，则控制制冷机组的压缩机的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机容量为容量阈值且第一差值继续小于第二阈值时，则控制制冷机组的压缩机的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度。

本实施例中，由于整个制冷机组的高精度控制的实质为压缩机CO的加载控制和卸载控制，当压缩机CO容量在宽范围可调，即实现送风恒温的高精度控制，且避免压缩机运行于非安全状态而产生压缩机故障。例如，蒸发器级数N＝4时通过控制4级蒸发器的开启级数，可实现冷量在12.5％～100％范围可调，从而提高控制制冷机组的控制精度。

可选地，直接蒸发式制冷机组的控制方法还包括：检测冷媒流量的压力大小，并在压力检测结果小于压力阈值时，控制制冷机组的M组冷凝风机均不启机且开始计时，以进行以下步骤：S1，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第一组冷凝风机启动且重新开始计时；S2，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的下一组冷凝风机启动且再次重新开始计时；重复执行步骤S2，直至控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第M组冷凝风机启动，以实现对制冷机组的平滑稳定控制。

本实施例中，由于冷凝风机频繁启停以及多个冷凝风机的运行时间不平衡，容易导致整个制冷机组的非安全非稳定运行，故根据压力检测结果控制M组冷凝风机根据特定的启动顺序(例如运行时长的升序排列)按序启动，即为冷凝器的分组控制，以实现对制冷机组的平滑稳定控制。

可选地，直接蒸发式制冷机组的控制方法还包括：在制热模式下，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第三阈值时，则控制制冷机组的6级电加热器逐级关闭，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值小于第四阈值时，则控制制冷机组的电加热器逐级打开，其中，第四阈值小于第三阈值，以及，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第四阈值且小于第三阈值时，则控制制冷机组的电加热器保持当前级数运行。需要说明的是，对制冷机组其他组件的控制方法如实施例1中所述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种直接蒸发式制冷机组，用于核电站中，其特征在于，包括室外组件、室内组件，以及控制器，

室外组件包括压缩机、冷凝器，室内组件包括蒸发器、电磁阀、第一温度传感器，

压缩机的出口端与冷凝器的入口端连接，冷凝器的出口端与蒸发器的入口端连接，蒸发器的出口端与压缩机的入口端连接，

压缩机具有加载阀和卸载阀，

蒸发器的数量为N级，电磁阀的数量为N个，N个电磁阀分别设置于各级蒸发器的入口端处，N为正整数，

单级的蒸发器与单个的电磁阀串接以形成一个蒸发器支路，N个蒸发器支路并联连接，

第一温度传感器，与控制器电连接，用于检测制冷机组的送风温度并将之发送给控制器，

控制器分别与压缩机和电磁阀连接，控制器内存储有第一阈值和第二阈值，用于在制冷模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值，并在第一差值大于第一阈值时，控制压缩机的加载阀通电以加载容量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，

在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第二阈值且小于第一阈值时，控制压缩机的加载阀或卸载阀维持当前状态，其中，第二阈值小于第一阈值，以及，

在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值小于第二阈值时，控制压缩机的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机容量为容量阈值且第一差值继续小于第二阈值时，控制压缩机的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度；

其中，所述容量阈值为50％，N的数量设置为能使得压缩机容量调节范围为12.5％-100％，

室外组件还包括压力传感器和冷凝风机，

压力传感器，设置于冷凝器的出口端处且与控制器电连接，用于检测冷媒流量的压力大小并将压力检测结果发送至控制器，

冷凝器和冷凝风机的数量匹配，数量均为M组，M组冷凝器并联连接，M为正整数，控制器具有定时器，定时器内设置有预设时长，控制器内还存储有压力阈值，

在压力检测结果小于压力阈值时，控制M组冷凝风机均不启机且定时器开始计时，以进行以下步骤：

S1，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第一组冷凝风机启动且定时器清零后重新开始计时，

S2，在预设时长到达后，且压力检测结果大于压力阈值时，控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的下一组冷凝风机启动且定时器清零后再次重新开始计时，

重复执行步骤S2，直至控制M组冷凝风机中按照运行时长升序排列的第M组冷凝风机启动，以实现对制冷机组的平滑稳定控制；

所述直接蒸发式制冷机组还包括设置75％电磁阀，所述75％电磁阀与控制器连接，当压缩机容量大于第二容量阈值75％，且压力传感器的检测结果超过能使制冷机组进入报警停机状态的压力值P时，则控制所述75％电磁阀得电，以卸载压缩机的容量到75％。

2.根据权利要求1所述的直接蒸发式制冷机组，其特征在于，室外组件还包括储液器、油分离器，以及室外温度传感器，

储液器的入口端与冷凝器的出口端连接，其出口端与蒸发器的入口端连接，

油分离器的入口端与压缩机的出口端连接，其出口端与冷凝器的入口端连接，

室外温度传感器，与控制器电连接，用于检测室外温度，并将温度检测结果发送至控制器，

控制器，还用于根据所述温度检测结果确定制冷机组的模式为制冷模式或制热模式。

3.根据权利要求2所述的直接蒸发式制冷机组，其特征在于，室内组件还包括送风风机、回风风机、第一压差变送器、第二压差变送器，

第一压差变送器，分别与送风风机和控制器电连接，用于检测送风风机的启停状态并将检测后得到的第一检测结果发送至控制器，

第二压差变送器，分别与回风风机和控制器电连接，用于检测回风风机的启停状态并将检测后得到的第二检测结果发送至控制器，

控制器，还用于根据第一压差变送器发送的第一检测结果和第二压差变送器发送的第二检测结果控制制冷机组的启停状态。

4.根据权利要求3所述的直接蒸发式制冷机组，其特征在于，蒸发器的数量为2级，冷凝器和冷凝风机的数量为6组，

室外组件、室内组件，以及控制器为核级设备。

5.根据权利要求4所述的直接蒸发式制冷机组，其特征在于，室内组件还包括电加热器，

电加热器的数量为6级，

控制器，还与电加热器电连接，控制器内还存储有第三阈值和第四阈值，还用于在制热模式下比较制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值，并在第二差值大于第三阈值时，控制6级电加热器逐级关闭，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，

在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值小于第四阈值时，控制电加热器逐级打开，其中，第四阈值小于第三阈值，以及，

在制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第四阈值且小于第三阈值时，控制电加热器保持当前级数运行。

6.一种权利要求1-5任一项所述的直接蒸发式制冷机组的控制方法，其特征在于，包括：

在制冷模式下，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第一阈值时，则控制制冷机组的压缩机的加载阀通电以加载容量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及，

若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值大于第二阈值且小于第一阈值时，则控制制冷机组的压缩机的加载阀或卸载阀维持当前状态，其中，第二阈值小于第一阈值，以及，

若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第一差值小于第二阈值时，则控制制冷机组的压缩机的卸载阀通电以卸载容量，以及在压缩机容量为容量阈值且第一差值继续小于第二阈值时，则控制制冷机组的压缩机的卸载阀保持当前状态，并控制N个蒸发器支路上的电磁阀逐个失电，以减少冷媒流量，直至制冷机组的送风温度达到目标温度。

7.根据权利要求6所述的直接蒸发式制冷机组的控制方法，其特征在于，还包括：

在制热模式下，若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第三阈值时，则控制制冷机组的6级电加热器逐级关闭，直至制冷机组的送风温度达到目标温度，以及

若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值小于第四阈值时，则控制制冷机组的电加热器逐级打开，其中，第四阈值小于第三阈值，以及，

若制冷机组的送风温度与目标温度之间的第二差值大于第四阈值且小于第三阈值时，则控制制冷机组的电加热器保持当前级数运行。