CN115251664A - 一种降低展示冷柜能耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种降低展示冷柜能耗的方法，本方法在展示冷柜玻璃门的外侧增加风幕均风口，在柜内温度低于预设值时，风幕均风口出风，在玻璃门外侧表面形成均匀风幕，风幕吹扰玻璃门外层玻璃表面，防止凝露的同时又与玻璃门内层玻璃表面不发生温差变化；设置门体开闭传感器感应冷柜玻璃门开启与关闭状态，冷柜控制器根据门体关闭传感器采集的信号控制蒸发风机、压缩机、冷凝风机工作；结合宣传灯箱与柜内照明灯功能的不同，通过控制器管理宣传灯箱与柜内照明灯的工作。本发明通过玻璃门风幕、门体开闭控制以及照明管理来降低展示冷柜能耗。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，具体是一种降低展示冷柜能耗的方法。
背景技术
当前一些冷冻食品像冰激凌需要防止串味，像冷冻水饺、汤圆需要防止出现裂纹，市场上展销对展示冷柜的要求不断提高，尤其风冷内置式商用展示冷柜的市场需求显著增长。内置式商用展示冷柜内容积温度场的良好稳定性，是被展示食品（特别是冷冻食品）质量保证的基础，不仅仅是正常的制冷循环过程中，化霜过程中、甚至（短时间的）开门过程中仍然有高的要求。同时，低碳降耗又是政府、行业、商家管理的基本要求。在这一对矛盾中，内置式商用展示冷柜生产厂家与行业协会都在作出不懈努力。
玻璃门是内置式商用展示冷柜实现展示功能必要的结构设计，为了适应环境要求而防止玻璃凝露带来不良的展示效果，通常采用对玻璃门加热的设计方式，通过玻璃门自身表面温度提升至额定工况的露点温度以上来避免凝露产生；玻璃受热的同时，又对冲了柜内有效容积温度场需要保持的冷量，而且受热程度和及时性的控制目前没有有效的方案，经常出现因局部受热而自爆的现象常有发生。蒸发组件的化霜过程是风冷内置式商用展示冷冻柜一个必要环节，通常采用电加热化霜，少部分采用热气融霜；融霜过程中化霜热量对有效容积温度场的影响是一个很棘手的问题，如何定量、有效控制化霜热量以满足有效化霜过程，也是一个解决低碳降耗的问题。开门购买商品是内置式商用展示冷柜展销商品过程中的一个必要过程，特别是风冷内置式商用展示冷冻柜，一次开门之后有效容积内的温度场很久不能够恢复平衡，当前很少采取措施。有效容积内部照明和宣传灯箱照明是有效进行展销活动的必要条件，当前市场上通常采用更新灯的种类为LED降低能耗。风冷式内置式商用展示冷柜制冷系统中压缩机、冷凝风机组成的冷凝机组部分，是整个制冷设备中耗电的主要部分，通常采用COP更高的压缩机、和采用EC风机的方式来实现节能降耗，同时也使采购成本大幅度增加。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种降低展示冷柜能耗的方法，通过玻璃门风幕、门体开闭控制以及照明管理来降低展示冷柜能耗。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种降低展示冷柜能耗的方法，包括以下步骤：
S01）、在展示冷柜玻璃门的外侧增加风幕均风口，在并设有风幕风机控制风幕均风口的出风量，风幕风机与冷柜控制器相连，在柜内温度低于预设值时，风幕风机启动，风幕均风口出风，在玻璃门外侧表面形成均匀风幕，风幕吹扰玻璃门外层玻璃表面，防止凝露的同时又与玻璃门内层玻璃表面不发生温差变化，避免加热玻璃时高温区向低温区能量传导、进而对冲有效容积冷量的现象，降低能耗；
S02）、设置门体开闭传感器感应冷柜玻璃门开启与关闭状态，门体开闭传感器与冷柜控制器相连，冷柜控制器根据门体关闭传感器采集的信号控制蒸发风机、压缩机、冷凝风机工作；
S03）、结合宣传灯箱与柜内照明灯功能的不同，通过控制器管理宣传灯箱与柜内照明灯的工作，控制器根据预设值、预设工作时间与非工作时间，分别控制宣传灯箱和柜内照明灯的工作；所述预设值是指设定时间内没有开门动作。
进一步的，冷柜玻璃门为双层中空玻璃，中空容积内填充氩气。
进一步的，步骤S02）中，门体开闭传感器感应到冷柜玻璃门开启时，蒸发风机关闭，压缩机和冷凝风机继续运行，此时柜内有效容积内的冷空气停止换风，与外界只存在扩散现象，同时蒸发器处于蓄冷过程；玻璃门开启时间达到预设值时，控制器触发报警，压缩机和冷凝风机停止运行，从而终止蒸发器蓄冷过程；当感应到冷柜玻璃门关闭，控制器结束报警，启动蒸发风机、压缩机和冷凝风机，进入正常的制冷循环。
进一步的，在非工作时间和长时间没有开门动作时，控制器控制制冷系统进入节能模式，即冷柜的温度设定点会提升。
进一步的，冷柜处于故障状态时，柜内照明灯闪烁或者熄灭。
进一步的，制冷系统处于额定工况的范围内时，若冷凝能力大于额定冷凝能力的50%或者小于于额定冷凝能力的50%时，造成压缩机长时间运转而不停机或者柜内温度达不到要求，冷凝温度传感器采集信号传递至控制器，控制器根据冷凝温度实现对冷凝风机开停与转速的控制。
进一步的，采集的冷凝温度与冷凝风机转速成正相关关系，若冷凝温度处于额定工况的最低温度点，冷凝风机停转，之后随冷凝温度增加，提高冷凝风机转速，直至冷凝温度大于或者等于额定工况的最高温度点时，冷凝风机转速提升至额定转速。
进一步的，预设工作时间内，宣传灯箱与柜内照明灯均处于工作状态，预设非工作时间内，宣传灯箱工作，柜内照明灯不工作，门体开启传感器感应到玻璃门开启动作时，柜内照明灯开始工作，预设值内没有门体开启动作，柜内照明灯停止工作。
本发明的有益效果：本发明在柜体玻璃门外增加均匀风幕，柜内温度低于预设值时，风幕启动，能够及时防止凝露又能够节能降耗；风幕吹扰玻璃门外层玻璃表面，防止凝露的同时又与玻璃门内层玻璃表面几乎不发生温差变化，成功避开了传统电加热玻璃的高温区向低温区能量传导、进而对冲有效容积冷量的现象，产生了明显的节能降耗效果。
通过门信号的控制管理，保证柜内有效容积温度场稳定的同时，产生了明显的节能降耗效果。
照明在控制器的自动、智能管理下，及时、适时发挥作用，产生节能降耗的效果。
对制冷系统冷凝程度进行控制，产生明显的节能降耗效果。
附图说明
图1为展示冷柜的示意图；
图2为机电模块的结构示意图；
图中：1、机电模块，2、宣传灯箱，3、门体开闭传感器，4、控制器，5、柜内照明灯，6、玻璃门，7、风幕风机，8、风幕均风口，9、压缩机，10、冷凝器，11、冷凝风扇，12、冷凝温度传感器，13、柜内温度传感器，14、蒸发风机，15、毛细管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例公开一种降低展示冷柜能耗的方法，如图1所示，为展示冷柜的示意图，包括主箱体和机电模块两大部分，主箱体设置有兼具展示和保温功能的玻璃门6，内部设有柜内照明灯5，前端上部设有宣传灯箱2，宣传灯箱2内设有照明灯，玻璃门6上设有门体开闭传感器3，玻璃门6下部防凝露风幕均风口8，柜体底部中间位置设有风幕风机7，风幕风机7可以控制风幕均风口的出风量。
如图2所示，机电模块1包括压缩机9、冷凝器10、冷凝风扇11、冷凝温度传感器12、蒸发风机14、柜内温度传感器13以及控制器4。压缩机9、冷凝器10通过制冷管路形成机电模块制冷系统的冷凝组件，为毛细管15（节流装置）持续提供经过冷却的液体制冷剂；经过压缩机9排出的高温高压气态制冷剂，进入冷凝器10之后由散热翅片在冷凝风机11提供循环空气的配合下完成冷却（散热）过程，制冷剂形成常温高压液体状态。
基于上述冷柜的结构，本实施例所述降低展示冷柜能耗的方法包括以下步骤：
S01）、在传统内侧LOW-E中空玻璃，中空容积内填充氩气（惰性气体）基础上，在展示冷柜玻璃门6的外侧增加风幕均风口8，在并设有风幕风机7控制风幕均风口8的出风量，风幕风机7与冷柜控制器4相连。门体开闭传感器3、柜内温度传感器13采集信号提供给控制器4，控制器4根据柜内温度信号与门体开闭信号控制风幕风机7的开停。
具体的，在柜内温度低于预设值时，玻璃门外侧表面温度存在低于额定工况下露点的可能，风幕风机7启动，风幕均风口8出风，在玻璃门外侧表面形成均匀风幕，风幕吹扰玻璃门外层玻璃表面，防止凝露的同时又与玻璃门内层玻璃表面不发生温差变化，避免加热玻璃时高温区向低温区能量传导、进而对冲有效容积冷量的现象，产生了明显的节能降耗效果。
S02）、设置门体开闭传感器3感应冷柜玻璃门开启与关闭状态，门体开闭传感器3与冷柜控制器4相连，冷柜控制器4根据门体关闭传感器13采集的信号控制蒸发风机、压缩机、冷凝风机工作。
具体的，门体开闭传感器13感应到冷柜玻璃门开启时，蒸发风机14关闭，压缩机9和冷凝风机11继续运行，此时柜内有效容积内的冷空气停止换风，与外界只存在扩散现象，同时蒸发器处于蓄冷过程；玻璃门6开启时间达到预设值时，控制器4触发报警，压缩机9和冷凝风机11停止运行，从而终止蒸发器蓄冷过程；当感应到冷柜玻璃门关闭，控制器4结束报警，启动蒸发风机14、压缩机9和冷凝风机11，进入正常的制冷循环。另外在非工作时间和长时间没有开门动作时，控制器控制制冷系统进入节能模式，即冷柜的设定点会提升温度开停机运行。控制器通过门信号的控制管理，保障柜内有效容积温度场稳定的同时，产生了明显的节能降耗效果。
S03）、结合宣传灯箱与柜内照明灯功能的不同，通过控制器管理宣传灯箱与柜内照明灯的工作，控制器根据预设值、预设工作时间与非工作时间，分别控制宣传灯箱和柜内照明灯的工作；所述预设值是指设定时间内没有开门动作。特别是冷柜处于故障状态时，柜内照明灯闪烁或者熄灭。照明在控制器的自动、智能管理下，及时、适时发挥作用，产生节能降耗的效果。具体的，预设工作时间内，宣传灯箱与柜内照明灯均处于工作状态，预设非工作时间内，宣传灯箱工作，柜内照明灯不工作，门体开启传感器感应到玻璃门开启动作时，柜内照明灯开始工作，预设值内没有门体开启动作，柜内照明灯停止工作。
冷凝器10具有一定的散热面积，冷凝能力的变化取决于冷凝风机14的通风量和冷凝器迎风面实际环境温度，环境温度越低、通风量越大，冷凝组件的冷凝能力就越大，反之亦然。毛细管15节流之后形成低温低压制冷剂雾气状态进入蒸发组件，特定结构和参数的毛细管15具有特定的节流能力，冷凝能力过大或者过小，都将影响压缩机COP变小，耗能增加。冷凝温度传感器12采集信号提供给控制器，管理冷凝风机14的转速与开停，在额定工况约定的范围内，冷凝组件持续保持合理的冷凝能力，压缩机9获得优化的COP，进而实现制冷系统的节能降耗功能。
在额定工况下内置式商用展示冷柜制冷系统冷凝程度不同，运行期间耗能不同，冷凝温度偏高或者偏低都能够产生高能耗现象，特别是在额定工况区间的低温区，若冷凝能力大于额定冷凝能力的50%或者小于于额定冷凝能力的50%时，制冷效率低，造成压缩机9长时间运转而不停机或者柜内温度达不到要求，冷凝温度传感器12采集信号传递至控制器4，控制器4根据冷凝温度实现对冷凝风机14开停与转速的控制。具体的，采集的冷凝温度与冷凝风机转速成正相关关系，若冷凝温度处于额定工况的最低温度点，冷凝风机停转，之后随冷凝温度增加，提高冷凝风机转速，直至冷凝温度大于或者等于额定工况的最高温度点时，冷凝风机转速提升至额定转速。
以上描述的仅是本发明的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本发明做出的改进和替换，属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01）、在展示冷柜玻璃门的外侧增加风幕均风口，在并设有风幕风机控制风幕均风口的出风量，风幕风机与冷柜控制器相连，在柜内温度低于预设值时，风幕风机启动，风幕均风口出风，在玻璃门外侧表面形成均匀风幕，风幕吹扰玻璃门外层玻璃表面，防止凝露的同时又与玻璃门内层玻璃表面不发生温差变化，避免加热玻璃时高温区向低温区能量传导、进而对冲有效容积冷量的现象；
S02）、设置门体开闭传感器感应冷柜玻璃门开启与关闭状态，门体开闭传感器与冷柜控制器相连，冷柜控制器根据门体关闭传感器采集的信号控制蒸发风机、压缩机、冷凝风机工作；
S03）、结合宣传灯箱与柜内照明灯功能的不同，通过控制器管理宣传灯箱与柜内照明灯的工作，控制器根据预设值、预设工作时间与非工作时间，分别控制宣传灯箱和柜内照明灯的工作；所述预设值是指设定时间内没有开门动作。
2.根据权利要求1所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：冷柜玻璃门为双层中空玻璃，中空容积内填充氩气。
3.根据权利要求1所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：步骤S02）中，门体开闭传感器感应到冷柜玻璃门开启时，蒸发风机关闭，压缩机和冷凝风机继续运行，此时柜内有效容积内的冷空气停止换风，与外界只存在扩散现象，同时蒸发器处于蓄冷过程；玻璃门开启时间达到预设值时，控制器触发报警，压缩机和冷凝风机停止运行，从而终止蒸发器蓄冷过程；当感应到冷柜玻璃门关闭，控制器结束报警，启动蒸发风机、压缩机和冷凝风机，进入正常的制冷循环。
4.根据权利要求3所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：在非工作时间和长时间没有开门动作时，控制器控制制冷系统进入节能模式，即冷柜的温度设定点提升。
5.根据权利要求1所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：冷柜处于故障状态时，柜内照明灯闪烁或者熄灭。
6.根据权利要求1所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：制冷系统处于额定工况的范围内时，若冷凝能力大于额定冷凝能力的50%或者小于于额定冷凝能力的50%时，造成压缩机长时间运转而不停机或者柜内温度达不到要求，冷凝温度传感器采集信号传递至控制器，控制器根据冷凝温度实现对冷凝风机开停与转速的控制。
7.根据权利要求6所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：采集的冷凝温度与冷凝风机转速成正相关关系，若冷凝温度处于额定工况的最低温度点，冷凝风机停转，之后随冷凝温度增加，提高冷凝风机转速，直至冷凝温度大于或者等于额定工况的最高温度点时，冷凝风机转速提升至额定转速。
8.根据权利要求1所述的降低展示冷柜能耗的方法，其特征在于：预设工作时间内，宣传灯箱与柜内照明灯均处于工作状态，预设非工作时间内，宣传灯箱工作，柜内照明灯不工作，门体开启传感器感应到玻璃门开启动作时，柜内照明灯开始工作，预设值内没有门体开启动作，柜内照明灯停止工作。
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