CN202101371U - 一种单级制冷系统及其节能优化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种单级制冷系统及其节能优化器，控制器、送风温度传感器和速度调节设备，所述控制器分别信号连接所述速度调节设备和信号连接所述送风温度传感器。以解决应用单级制冷系统的建筑物存在相对湿度偏差大和噪声大等问题，以及解决单级制冷系统存在能耗高、压缩机更换成本高、制冷系统运行维护成本高等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种单级制冷系统及其节能优化器。
背景技术
单级制冷系统广泛应用于住宅和商业建筑，其通过压缩机间歇性运行来保持室温稳定。单级制冷系统通常安装一个带有ON(常开)和AUTO(自动)工作模式转换装置的室内风机。在ON工作模式下，不管压缩机运行与否，室内风机都可以始终工作。在AUTO工作模式下，室内风机和压缩机同时启停。典型的单级制冷系统一般由压缩机、恒温器、冷凝器蒸发器以及室内风机组成。
多年来，工程师一直致力于改善单级制冷系统。主要的发明集中在设备甄选过程中将超大型设备规格小型化。然而这些发明都不能解决室内相对湿度偏差大、噪声大、能耗高、压缩机更换成本高以及制冷系统维护成本高等问题。
对变容量压缩机制冷系统的研究发现，制冷系统的能效得到提高的同时，室内舒适度感也明显增强。该系统压缩机的制冷量可在15％到100％之间进行调节。
通过对变容量压缩机制冷系统的进一步的研究，又开发出由变容量压缩机和变频器组成的新系统，该系统能通过分别对风机进行变速调节和对压缩机进行变容量调节使室温和送风温度恒定。该系统由于改造成本高昂和压缩机噪声大，因而不能应用于广大的制冷系统。
实用新型内容
本实用新型一种单级制冷系统及其节能优化器，以解决应用单级制冷系统的建筑物存在相对湿度偏差大和噪声大等问题，以及解决单级制冷系统存在能耗高、压缩机更换成本高、制冷系统运行维护成本高等问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种单级制冷系统的节能优化器，其包括：控制器、送风温度传感器和速度调节设备，所述控制器分别信号连接所述速度调节设备和信号连接所述送风温度传感器。
优选地，所述速度调节设备为变频器。
一种单级制冷系统，其包括级制冷系统节能优化器，所述级制冷系统节能优化器包括：控制器、送风温度传感器和速度调节设备，所述控制器分别信号连接所述速度调节设备和信号连接所述送风温度传感器，所述速度调节设备电连接第一继电器；
所述第一继电器连接压缩机，所述速度调节设备还电连接第二继电器，所述第二继电器电连接风机，所述风机上设置有送风管，所述送风温度传感器通过所述送风管连接到所述风机。
通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本实用新型提供的单级制冷系统及其节能优化器，(1)、不仅可以防止液击等相关的压缩机故障问题，而且还可将马达故障率降到最低。(2)、可保持室内合理的湿度、热舒适度等，而且还可以减少系统维修保养成本和消除新型和现有制冷系统的短期循环。(3)、由于控制器会诊断和报告系统故障，使压缩机和风机的故障率、开关故障率以及维修与管理成本得到有效降低。(4)、由于建筑除湿导致的能耗大，即现有相对湿度水平越高，预期的节能量则越低。根据现有系统的大小、季节性负荷不一致和现有室内湿度条件，该节能优化器可减少电力峰值需求量大约30％到70％，提高系统能效比约50％，可降低系统能耗20％到50％。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供节能优化器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的控制器的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的单级制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图详细描述本实用新型提供的实施例。
本实用新型实施例提供一种单级制冷系统的节能优化器，如图1所示，该节能优化器包括：控制器110、送风温度传感器109和速度调节设备102，所述控制器110分别信号连接所述速度调节设备102和信号连接所述送风温度传感器109。速度调节设备102可以采集制冷系统的电流和功率等相关信息并能将这些信息发送到控制器110。送风温度传感器109与单级制冷系统的室内风机相连，用来采集送风温度信息并能将这些信息发送到控制器110。该控制器110根据采集到的功率值、电流值以及送风温度值等信息判断系统工作模式，并将调节速度的指令发送到速度调节设备102。
系统工作模式包括加热、冷却、通风/循环和辅助加热模式。控制器110包括速度控制模块121根据风机速度和送风温度值来计算室内实时的冷负荷和热负荷，并由计算得出的负荷信息来调节室内风机的速度和压缩机的容量。故障检测模块122会诊断和报告系统故障，使压缩机和风机的故障率、开关故障率以及维修与管理成本得到有效降低。优选地，所述速度调节设备102为变频器。
本实用新型实施例还提供一种单级制冷系统，如图3所示，包括节能优化器、压缩机107和风机108，该节能优化器包括：控制器110、送风温度传感器109和速度调节设备102，所述控制器110分别信号连接所述速度调节设备102和信号连接所述送风温度传感器109。所述速度调节设备102电连接第一继电器103；
所述第一继电器103连接压缩机107，所述速度调节设备102还电连接第二继电器105，所述第二继电器105电连接风机108，所述风机108上设置有送风管112，可用电源线113和控制器110连接。温度传感器109可用电源线114与控制器110连接。温度传感器109通过送风管112连接到风机108。
该节能优化器的运转电源来自电源101，可以根据电压和频率选择单相或三相电源。电源频率可能为50Hz和/或60Hz时，电源101的电压可能为110V、208V和480V。速度调节设备102将电源转化为调节压缩机107和风机108速度所需的频率。该频率由控制器110产生。电源线104和电源线106为压缩机107、风机108和速度调节设备102提供动力。
第一继电器103和第二继电器105连接在电源104、106与压缩机107、风机108和速度调节设备102之间。第一继电器103和第二继电器105可根据制冷系统的控制进度启停风机108和压缩机107。另一种方法可用室内恒温器(图中没有表示)来启停室内风机108和压缩机107。该恒温器可根据室温设定值确定系统的工作模式。如果室温高于预定的设定值，则开启风机108和压缩机107。
控制器110接收来自安装在送风管上的温度传感器109的送风温度信号和来自速度调节设备102采集到的风机的功率相关数据包括(但不限于)功率系数、扭力、输入和输出电流、频率信号。控制器110可记录历史数据，判断系统工作模式、计算建筑物负荷和诊断系统故障。还可以与上级控制器通讯和其他控制器互连。
如图2所示，控制器110包括速度调节模块121和故障检测模块122。速度调节模块121根据送风温度值、当前速度调节输出值以及当前的电流或功率的值进行控制决策。故障检测模块122能诊断系统故障和报警。控制器根据从速度调节设备102收集到的输出功率和电流值(或实际功率或实际电流)来间接地判断风机108和压缩机107的运行状况。风机108和压缩机107的最小电流和功率值使用不同的频率值确定。
风机108和压缩机107的运行状况可由电流和/或功率值可确定。如果电流和/或功率值低于风机108预定的最小电流和/或功率值时，风机108和压缩机107都不工作；如果电流和/或功率值大于风机108预定的最小电流和/或功率值，而小于风机108与压缩机107加起来的预定最小电流和/或功率值，只有风机108工作。另一方面，如果电流和/或功率值大于风机108和压缩机107加起来的预定最小电流和/或功率值，压缩机107和风机108都工作。压缩机107不工作时，控制器110会以预设定的最低速度控制速度调节设备102的输出。(例如，大约5分钟的时间周期)。
加热和冷却模式由送风温度值确定。当开启压缩机107时，会在大约几秒钟或者更短的时间内读出送风温度值。数据使用滑动平均数(例如可以使用10个数据)。在预定的时间周期内记录并更新温度数据(例如每10分钟的时间周期)。
以下介绍在不同环境下节能优化器的工作方法。热泵系统采用节能优化器时，当平均送风温度高于预设定送风温度值时，加热模式启动。使用系统调节速度、功率值和送风温度值等信息来判断电加热器是否工作。当辅助电气加热器处于工作状态时，热泵运转速度最大。当平均送风温度低于预设送风温度值时，冷却模式启动。例如，压缩机至少运行5分钟后，当送风温度达到大约75oF，可能启动加热模式，如果送风温度低于大约70oF，则系统在冷却模式下工作。
当屋顶空调系统采用节能优化器时，启动压缩机107时会启动冷却模式。如果送风温度高于预设定送风温度值(例如大约85°F)时，则系统在加热模式下工作。
以上对本实用新型实施例所提供的一种单级制冷系统及其节能优化器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (3)
1.一种单级制冷系统的节能优化器，其特征在于，包括：控制器、送风温度传感器和速度调节设备，所述控制器分别信号连接所述速度调节设备和信号连接所述送风温度传感器。
2.如权利要求1所述单级制冷系统的节能优化器，其特征在于，所述速度调节设备为变频器。
3.一种单级制冷系统，其特征在于，包括节能优化器，所述节能优化器包括：控制器、送风温度传感器和速度调节设备，所述控制器分别信号连接所述速度调节设备和信号连接所述送风温度传感器，所述速度调节设备电连接第一继电器；
所述第一继电器连接压缩机，所述速度调节设备还电连接第二继电器，所述第二继电器电连接风机，所述风机上设置有送风管，所述送风温度传感器通过所述送风管连接到所述风机。
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| CN2011201725289U CN202101371U (zh) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | 一种单级制冷系统及其节能优化器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102506529A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-06-20 | 湖南百时得能源环保科技有限公司 | 一种单级制冷剂系统的控制方法及其优化器 |
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