CN114136045A - 一种自调节电加热温控装置 - Google Patents

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刘杰
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Abstract

本发明公开了一种自调节电加热温控装置，包括水箱、电加热组、水泵、水箱温度传感器、供液温度传感器、电控装置、蒸发器、热负载、制冷侧机组、进出水管路及电缆组件等。水箱安装有电加热组、水箱温度传感器。水泵连接于水箱与制冷侧蒸发器之间。电控装置通过电缆组件与水箱中电加热组、水泵、水箱温度传感器、供液温度传感器及制冷侧机组相连。供液温度传感器安装于蒸发器后供液管路上。本发明采集水箱温度、供液温度及电加热过热保护等故障信息，对水泵、电加热组及制冷侧机组实施逻辑控制，保证液冷装置在低温工况、加热工况、温度热平衡工况下可靠有序运行。

Description

一种自调节电加热温控装置
技术领域
本发明涉及液冷装置温控技术领域，尤其涉及一种自调节电加热温控装置。
背景技术
液冷机的主要目的是为被冷却对象（大功率雷达、激光）提供一定温度、流量和压力要求的循环载冷剂，即冷却液。冷却液流量及压力通过水泵选型及手动阀门调节，比较容易实现，且供回液管路连接完毕后不会发生管路阻力等方面的变化，所以流量及压力调节完毕后无需重复调节，但温度据系统变化随时需要调节。
最早液冷机供液温度调节精度不高，主要通过压缩机启停来调节冷量，温度调节本身具有滞后性，压缩机停止后再启动，会造成温度波动范围较大，满足不了功率雷达、特别是精密激光器的高温度精度的供液要求，同时压缩机频繁启停，对其寿命也不利。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种自调节电加热温控装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种自调节电加热温控装置，包括有水箱、电加热组、水泵、水箱温度传感器、供液温度传感器、电控装置、制冷侧蒸发器、热负载和制冷侧机组，所述的电加热组和水箱温度传感器均安装在水箱内部，水箱的出口连接水泵进口，水泵出口连接制冷侧蒸发器的水管进口，制冷侧蒸发器的水管出口连接热负载进口，热负载出口连接水箱的进口，所述的供液温度传感器安装在制冷侧蒸发器的水管出口管上，所述的制冷侧机组的两端分别连接在制冷侧蒸发器的制冷剂进出口上，所述的电加热组、水箱温度传感器、水泵、制冷侧机组和供液温度传感器均与电控装置连接。
所述电加热组具有过热保护器件，水温过高或缺水干烧时可发出报警信息。
所述电加热组为阻性负载，可通过无触点开关-固态继电器频繁通断，实现功率无极可调。
所述电控装置采集水箱温度、供液温度及电加热过热保护等故障信息，对水泵、电加热组及制冷侧机组实施逻辑控制，保证装置出水温度范围可控。
所述电控装置可对制冷侧机组实施开关控制，压缩机本身属性决定了其关闭后需三分钟后才能再次开启，供液温度精度无法保证，为避免压缩机启动造成供液温度波动，压缩机开启后除故障或关机命令外持续运行。
所述热负载发热功率不恒定，最大发热功率≤制冷侧制冷功率。
所述水箱温度＜-10℃时，电控装置输出信号，电加热组全功率投入运行将水箱温度加热至0℃，载冷剂粘稠度降低，为水泵低温启动创造条件；所述水箱温度＞0℃时，电控装置控制水泵启动，同时监测供液温度，若供液温度小于供液温度设定值，电加热全功率投入直至供液温度升至供液温度设定值时停止工作；供液温度大于等于供液温度设定值时，电控装置输出制冷信号，制冷侧压缩机启动制冷，同时电控装置发出就绪信号，热负载可投入运行；负载投入运行后，压缩机持续运行，此阶段若负载功率波动，电控装置输出PID调节信号，固态继电器周波控制模块接收信号并调节固态继电器通断频率，电加热组按需投入功率以平衡压缩机多余冷量。
本发明在工作时，电加热组主要起三个作用：
1、低温预热：通常军用液冷装置工作温度-40℃-55℃，载冷剂为乙二醇水溶液，温度越低，乙二醇水溶液粘稠度越高，对于水泵的启动与运行要求越高，为提高系统可靠性，保证水泵正常运行，低温情况下，先启动电加热将水箱温度加热至某温度值，再启动水泵进行水路循环；
2、加热：供液温度在水泵启动限值之上且供液温度设定值之下时，电加热组全功率投入，将水温加热至要求值；
3、热平衡：制冷侧冷量等于负载发热量时，电加热组不投入运行。制冷侧冷量大于负载发热量时，电加热组通过电控装置调节投入所需功率。
本发明的优点是：
1、本发明为水泵低温启动提供了有利条件。
2、本发明避免了制冷侧压缩机启停控温，采用阻性负载电加热组调节控温。阻性负载调节技术容易实现，代价小，设备寿命得到保障。
3、本发明电加热组可无极调节并采取智能PID控制方法，保证供液温度快速响应且高精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种自调节电加热温控装置，包括有电加热组1、水箱2、水箱温度传感器3、电控装置4、热负载5、供液温度传感器6、电缆组件7、制冷侧蒸发器8、水泵9、水管路组件10及制冷侧机组11。
电加热组1和水箱温度传感器3安装于水箱2中，且电加热组设有过热保护。
水箱2、水泵9、制冷侧蒸发器8及热负载5，通过水管路组件10相连。供液温度传感器6安装于制冷侧蒸发器8出口水管路上。制冷侧机组11连接在制冷侧蒸发器8的制冷剂进出口上。
电控装置4通过电缆组件7与供液温度传感器6、水箱温度传感器3、电加热组1、制冷侧机组11及水泵9相连。电控装置4由低压电器、固态继电器、周波控制模块及程序控制器组成。
本发明在每次工作前，首先需完成热负载5侧水管路连接，然后温控装置加电自检故障，最后在电控装置部分设定供液温度，启动温控装置。温控装置据水箱温度、供液温度及供液温度设定值按预定的程序运行，为热负载提供合适温度的冷却液，保证其正常工作需要。

Claims (4)

1.一种自调节电加热温控装置，其特征在于：包括有水箱、电加热组、水泵、水箱温度传感器、供液温度传感器、电控装置、制冷侧蒸发器、热负载和制冷侧机组，所述的电加热组和水箱温度传感器均安装在水箱内部，水箱的出口连接水泵进口，水泵出口连接制冷侧蒸发器的水管进口，制冷侧蒸发器的水管出口连接热负载进口，热负载出口连接水箱的进口，所述的供液温度传感器安装在制冷侧蒸发器的水管出口管上，所述的制冷侧机组的两端分别连接在制冷侧蒸发器的制冷剂进出口上，所述的电加热组、水箱温度传感器、水泵、制冷侧机组和供液温度传感器均与电控装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种自调节电加热温控装置，其特征在于：所述电加热组具有过热保护器件。
3.根据权利要求1所述的一种自调节电加热温控装置，其特征在于：所述电加热组为阻性负载。
4.根据权利要求1所述的一种自调节电加热温控装置，其特征在于：所述电控装置对制冷侧机组实施开关控制。
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