CN115235131A - 一种制冷设备的温湿度调节装置及调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种制冷设备的温湿度调节装置及调节方法，包括：制冷循环管路，所述制冷循环管路上首尾顺序连接的有压缩机、冷凝器、节流器件和蒸发器；并在所述蒸发器的出口端设有第一传感器，第一传感器用于检测所述蒸发器出口的蒸发压力或者蒸发温度；在所述蒸发器和所述压缩机之间的管路上设有回气压力调节阀；并通过控制器根据所述蒸发压力或者蒸发温度控制所述回气压力调节阀和所述节流器件的开闭或流量的大小，控制制冷设备的环境温湿度的升降以及其稳定，并在温湿度稳定区间精准控制制冷系统的制冷剂流量与制冷剂蒸发温度，使环境温湿度控制在标定范围内；并使得在环境温湿度稳定阶段制冷设备加热和加湿系统能耗大幅度降低。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备温湿度调节技术领域，尤其涉及一种制冷设备的温湿度调节装置及调节方法。
背景技术
现有的制冷系统采用蒸汽压力调节阀里调节蒸发器出口的压力，传统的蒸发压力调节阀主要由阀体、调节杆、弹簧、波纹管、阀芯和压力表接头组成，工作时，由蒸发器送来的制冷剂蒸气从进口处进入阀内，并克服弹簧力，推动阀芯上移，开大阀口，制冷蒸气经阀的出口被压缩机吸收，如蒸发器出口压力升高，阀口开大，流出的制冷剂增多，使蒸发压力不下降；反之，若蒸发器压力下降，则阀口关小，流出的制冷剂减小，使蒸发压力回升，如此往复，蒸发器内的制冷剂始终保持在设定的范围之内。但是传统蒸发压力调节阀无法自动调节蒸发压力，制冷剂量无法实时调节大小，需要调节加热器发热与加湿器来平衡制冷量实现设备温湿度的稳定，无法达到设备节能之目的。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种制冷设备的温湿度调节装置及调节方法，通过控制回气压力调节阀和节流器件的开度控制环境温湿度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种制冷设备的温湿度调节装置，包括：
制冷循环管路，所述制冷循环管路上首尾顺序连接的有压缩机、冷凝器、节流器件和蒸发器；
第一传感器,第一传感器设于所述蒸发器的出口端，所述第一传感器用于检测所述蒸发器出口的蒸发压力或者蒸发温度；
回气压力调节阀，所述回气压力调节阀设于所述蒸发器和所述压缩机之间的所述制冷循环管路上；
控制器，所述控制器的信号输入端和所述第一传感器通信连接；所述控制器的信号输出端和所述回气压力调节阀以及所述节流器件通信连接；所述控制器用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度控制所述回气压力调节阀和/或所述节流器件的开闭或流量的大小以及控制加热调节件或加湿调节件的输出功率大小。
进一步的，所述制冷设备内设有第二传感器，所述第二传感器用于检测所述制冷设备内的环境温湿度；所述控制器的信号输入端和所述第二传感器通信连接；所述控制器用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度、以及所述环境温湿度控制所述回气压力调节阀和所述节流器件的开闭或流量的大小。
进一步的，所述控制器包括：
信号采集单元，所述信号采集单元用于采集所述蒸发器出口的回气压力信号或者温度信号，以及所述温湿度信号；
信号处理单元，所述信号处理单元将所述信号采集单元采集的温度信号、压力信号或者温湿度信号转换成数字信号；
信号输出单元，所述信号输出单元输出相应的控制信号；
开度调节单元，所述开度调节单元根据所述控制信号控制所述节流器件或者所述回气压力调节阀的开闭或流量的大小。
进一步的，所述第一传感器是回气压力传感器或者回气温度传感器。
进一步的，所述节流器件为电子膨胀阀或者热力膨胀阀或者毛细管。
进一步的，所述第二传感器是温湿度传感器。
进一步的，制冷设备的温湿度调节方法，包括以下步骤：
获取所述制冷设备的温湿度信号；
获取所述蒸发器出口的回气压力信号或者温度信号；
将采集的所述温湿度信号、所述回气压力信号以及所述温度信号转换成数字信号；
输出相应的控制信号，
根据所述控制信号控制所述节流器件和/或所述回气压力调节阀的开度或流量的大小以及控制所述加热调节件或者所述加湿调节件的输出功率大小。
进一步的，在获取所述蒸发器出口的回气压力信号或者温度信号之后，将所述蒸发器出口的温度和所述控制器中预设的露点温度区间进行比对，当所述蒸发器出口的温度不落入所述预设的露点温度区间时，所述控制器计算给出相应的控制信号，控制所述节流器件和所述回气压力调节阀的流量大小或者关闭以及控制所述加热调节件或者所述加湿调节件的输出功率大小。
进一步的，所述控制器在检测到参数满足下列条件时，控制所述节流器件和所述回气压力调节阀维持当前的开度，所述条件为：所述蒸发器出口的温度等于所述预设的露点温度和/或所述蒸发器出口的温度在所述预设温度区间内时。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种制冷设备的温湿度调节装置及调节方法，包括：制冷循环管路，所述制冷循环管路上首尾顺序连接的有压缩机、冷凝器、节流器件和蒸发器；并在所述蒸发器的出口端设有第一传感器，第一传感器用于检测所述蒸发器出口的蒸发压力或者蒸发温度；在所述蒸发器和所述压缩机之间的管路上设有回气压力调节阀；并通过控制器根据所述蒸发压力或者蒸发温度控制所述回气压力调节阀和所述节流器件的开闭或流量的大小，控制制冷设备的环境温湿度的升降以及其稳定，并在温湿度稳定区间精准控制制冷系统的制冷剂流量与制冷剂蒸发温度，使环境温湿度控制在标定范围内；并使得在环境温湿度稳定阶段制冷设备加热和加湿系统能耗大幅度降低，通过环境温湿度的露点值调剂降低制冷系统压缩机能耗，达到系统节能目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种制冷设备的温湿度调节装置的内部结构图；
图2为本发明实施例提供的一种制冷设备的温湿度调节装置的控制器的内部结构图；
图3为本发明实施例提供的一种制冷设备的温湿度调节方法的步骤流程图。
图中：1、制冷循环管路；2、压缩机；3、冷凝器；4、节流器件；5、蒸发器；6、第一传感器；7、回气压力调节阀；8、控制器；9、第二传感器；10、加热调节件；11、加湿调节件；12、信号采集单元；13、信号处理单元；14、信号输出单元；15、开度调节单元。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种制冷设备的温湿度调节装置及调节方法，用于通过控制回气压力调节阀和节流器件的开度控制环境温湿度。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
请参考图1，本发明的实施例提供一种制冷设备的温湿度调节装置，包括：
制冷循环管路1，所述制冷循环管路1上首尾顺序连接的有压缩机2、冷凝器3、节流器件4和蒸发器5；
第一传感器6,第一传感器6设于所述蒸发器5的出口端，所述第一传感器6用于检测所述蒸发器5出口的蒸发压力或者蒸发温度；
回气压力调节阀7，所述回气压力调节阀7设于所述蒸发器5和所述压缩机2之间的所述制冷循环管路1上；
控制器8，所述控制器8的信号输入端和所述第一传感器6通信连接；所述控制器8的信号输出端和所述回气压力调节阀7以及所述节流器件4通信连接；所述控制器8用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度控制所述回气压力调节阀7和/或所述节流器件4的开闭或流量的大小以及控制加热调节件10或加湿调节件11的输出功率大小。
具体的，通过在蒸发器5的出口设置第一传感器6，检测蒸发器5出口的蒸发压力或者蒸发温度，当第一传感器6检测的是蒸发器5出口的蒸发压力时，控制器8根据制冷剂压力-温度对照表确定与所述蒸发压力所对应的蒸发温度，控制器8根据蒸发压力或者蒸发温度调节回气压力调节阀7的开闭或者流量的大小。接收第一传感器6和第二传感器9检测的蒸发器出口温度或者压力信息，设备环境的温湿度信息，控制器8控制节流器件4和/或回气压力调节阀7的开度，控制加热调节件10或加湿调节件11的输出功率大小，使得控制设备的温湿度的升降以及使其温湿度保持稳定。
进一步的，如图1所示，所述制冷设备内设有第二传感器9，所述第二传感器9用于检测所述制冷设备内的环境温湿度；所述控制器8的信号输入端和所述第二传感器9通信连接；所述控制器8用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度、以及所述环境温湿度控制所述回气压力调节阀7和所述节流器件4的开闭或流量的大小，来实现设备温湿度的精准控制。
具体的，在制冷设备内还设有第二传感器9，所述第二传感器9用于检测所述制冷设备内的环境温湿度；所述控制器8的信号输入端和所述第二传感器9通信连接；所述控制器8用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度、以及所述环境温湿度，利用设定的温湿度的露点温度，控制其计算后，控制所述回气压力调节阀7和所述节流器件4的开闭或流量的大小，来实现设备温湿度的精准控制。
进一步的，如图2所示，所述控制器8包括：
信号采集单元12，所述信号采集单元12用于采集所述蒸发器5出口的回气压力信号或者温度信号，以及所述温湿度信号；
信号处理单元13，所述信号处理单元13将所述信号采集单元12采集的温度信号、压力信号或者温湿度信号转换成数字信号；
信号输出单元14，所述信号输出单元14输出相应的控制信号，
开度调节单元15，所述开度调节单元15根据所述控制信号控制所述节流器件4或者所述回气压力调节阀7的开闭或流量的大小。
具体的，控制器8内设有信号采集单元12，用于模拟采集蒸发器5出口的回气压力信号或者温度信号，以及设备环境的温湿度信号，通过信号处理单元，将其转换成数字信号，并通过PID计算输出，通过采集转换的数字信号控制节流器件4和回气压力调节阀7的开度来调剂制冷剂的流量，并通过控制加热调节器件10与加湿调节器件11达到制冷设备的温湿度平衡。PID即：Proportional(比例)、Integral(积分)、Differential(微分)的缩写。顾名思义，PID控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法。
进一步的，所述第一传感器6是回气压力传感器或者回气温度传感器。
具体的，空调冷系统管路上设有回气压力传感器或者回气温度传感器，是用来采集压缩机吸气温度，用这个温度数值配合吸气压力数值来判断并防止压缩机出现大量回液，或者可以用来做吸气压力过低的保护设置用。
进一步的，所述节流器件4为电子膨胀阀或者热力膨胀阀或者毛细管。
具体的，节流器件4是为了调节制冷管道中的制冷剂的流量的大小，电子膨胀阀利用被调节参数产生的电信号，控制施加于膨胀阀上的电压或电流，进而达到调节供液量的目的。热力膨胀阀是通过蒸发器出口气态制冷剂的过热度控制膨胀阀开度的，故广泛地应用于非满液式蒸发器。毛细管，凡内径很细的管子叫“毛细管”。通常指的是内径等于或小于1毫米的细管，因管径有的细如毛发故称毛细管。毛细管一般被用于20kW以下的小型氟利昂制冷装置。毛细管由紫铜管制成，长度1～6m，内径为0.5～2mm。通过长度和管径的多种组合可使其满足不同的工况和不同制冷量的制冷剂装置要求，但毛细管被选定和安装后，便不能随负荷变化而变化，为使制冷装置在绝大多数时间下高效率运转，选择具有代表性的设计工况是及其重要的。
进一步的，所述第二传感器8是温湿度传感器。
具体的，温湿度传感器多以温湿度一体式的探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出，也可以直接通过主控芯片进行485或232等接口输出。
实施例二：
如图3所示，一种制冷设备的温湿度调节方法，包括以下步骤：
步骤101：获取所述制冷设备的温湿度信号；
步骤102：获取所述蒸发器出口的回气压力信号或者温度信号；
步骤103：将采集的所述温湿度信号、所述回气压力信号以及所述温度信号转换成数字信号；
步骤104：输出相应的控制信号，
步骤105：根据所述控制信号控制所述节流器件和/或所述回气压力调节阀的开度或流量的大小以及控制所述加热调节件或者所述加湿调节件的输出功率大小。
进一步的，在获取所述蒸发器5出口的回气压力信号或者温度信号之后，将所述蒸发器出口的温度和所述控制器中预设的露点温度区间进行比对，当所述蒸发器出口的温度不落入所述预设的露点温度区间时，所述控制器8计算给出相应的控制信号，控制所述节流器件4和所述回气压力调节阀7的流量大小或者关闭以及控制所述加热调节件10或者所述加湿调节件11的输出功率大小。
具体的，在控制器中预设了露点温度区间，当所述蒸发器出口的温度不落入所述预设的露点温度区间时，所述控制器8计算给出相应的控制信号，，控制所述节流器件4和所述回气压力调节阀7的流量大小或者关闭。
进一步的，所所述控制器8在检测到参数满足下列条件时，控制所述节流器件4和所述回气压力调节阀7维持当前的开度，所述条件为：所述蒸发器出口的温度等于所述预设的露点温度和/或所述蒸发器出口的温度在所述预设温度区间内时。
具体的，所述蒸发器出口的温度等于所述预设的露点温度或者和在所述预设温度区间内时，控制所述节流器件4和所述回气压力调节阀7维持当前的开度。
综上所述，本发明实施例提供一种制冷设备的温湿度调节装置，包括：制冷循环管路，所述制冷循环管路上首尾顺序连接的有压缩机、冷凝器、节流器件和蒸发器；并在所述蒸发器的出口端设有第一传感器，第一传感器用于检测所述蒸发器出口的蒸发压力或者蒸发温度；在所述蒸发器和所述压缩机之间的管路上设有回气压力调节阀；并通过控制器根据所述蒸发压力或者蒸发温度控制所述回气压力调节阀和所述节流器件的开闭或流量的大小，控制制冷设备的环境温湿度的升降以及其稳定，并在温湿度稳定区间精准控制制冷系统的制冷剂流量与制冷剂蒸发温度，使环境温湿度控制在标定范围内；并使得在环境温湿度稳定阶段制冷设备加热和加湿系统能耗大幅度降低，通过环境温湿度的露点值调剂降低制冷系统压缩机能耗，达到系统节能目的。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种制冷设备的温湿度调节装置，其特征在于，包括：
制冷循环管路(1)，所述制冷循环管路(1)上首尾顺序连接的有压缩机(2)、冷凝器(3)、节流器件(4)和蒸发器(5)；
第一传感器(6),第一传感器(6)设于所述蒸发器(5)的出口端，所述第一传感器(6)用于检测所述蒸发器(5)出口的蒸发压力或者蒸发温度；
回气压力调节阀(7)，所述回气压力调节阀(7)设于所述蒸发器(5)和所述压缩机(2)之间的所述制冷循环管路(1)上；
控制器(8)，所述控制器(8)的信号输入端和所述第一传感器(6)通信连接；所述控制器(8)的信号输出端和所述回气压力调节阀(7)以及所述节流器件(4)通信连接；所述控制器(8)用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度控制所述回气压力调节阀(7)和/或所述节流器件(4)的开闭或流量的大小以及控制加热调节件(10)或加湿调节件(11)的输出功率大小。
2.根据权利要求1所述的制冷设备的温湿度调节装置，其特征在于，所述制冷设备内设有第二传感器(9)，所述第二传感器(9)用于检测所述制冷设备内的环境温湿度；所述控制器(8)的信号输入端和所述第二传感器(9)通信连接；所述控制器(8)用于根据所述蒸发压力或者蒸发温度、以及所述环境温湿度控制所述回气压力调节阀(7)和所述节流器件(4)的开闭或流量的大小。
3.根据权利要求2所述的制冷设备的温湿度调节装置，其特征在于，所述控制器(8)包括：
信号采集单元(12)，所述信号采集单元(12)用于采集所述蒸发器(5)出口的回气压力信号或者温度信号，以及所述温湿度信号；
信号处理单元(13)，所述信号处理单元(13)将所述信号采集单元(12)采集的温度信号、压力信号或者温湿度信号转换成数字信号；
信号输出单元(14)，所述信号输出单元(14)输出相应的控制信号；
开度调节单元(15)，所述开度调节单元(15)根据所述控制信号控制所述节流器件(4)或者所述回气压力调节阀(7)的开闭或流量的大小。
4.根据权利要求1所述的制冷设备的温湿度调节装置，其特征在于，所述第一传感器(6)是回气压力传感器或者回气温度传感器。
5.根据权利要求1所述的制冷设备的温湿度调节装置，其特征在于，所述节流器件(4)为电子膨胀阀或者热力膨胀阀或者毛细管。
6.根据权利要求1所述的制冷设备的温湿度调节装置，其特征在于，所述第二传感器(8)是温湿度传感器。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制冷设备的温湿度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述制冷设备的温湿度信号；
获取所述蒸发器(5)出口的回气压力信号或者温度信号；
将采集的所述温湿度信号、所述回气压力信号以及所述温度信号转换成数字信号；
输出相应的控制信号，
根据所述控制信号控制所述节流器件(4)和/或所述回气压力调节阀(7)的开度或流量的大小以及控制所述加热调节件(10)或者所述加湿调节件(11)的输出功率大小。
8.根据权利要求7所述的制冷设备的温湿度调节方法，其特征在于，在获取所述蒸发器(5)出口的回气压力信号或者温度信号之后，将所述蒸发器出口的温度和所述控制器中预设的露点温度区间进行比对，当所述蒸发器出口的温度不落入所述预设的露点温度区间时，所述控制器(8)计算给出相应的控制信号，控制所述节流器件(4)和所述回气压力调节阀(7)的流量大小或者关闭以及控制所述加热调节件(10)或者所述加湿调节件(11)的输出功率大小。
9.根据权利要求7所述的制冷设备的温湿度调节方法，其特征在于，所述控制器(8)在检测到参数满足下列条件时，控制所述节流器件(4)和所述回气压力调节阀(7)维持当前的开度，所述条件为：所述蒸发器出口的温度等于所述预设的露点温度和/或所述蒸发器出口的温度在所述预设温度区间内时。
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