CN202101372U - 一种双压缩机制冷系统及其节能优化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种双压缩机制冷系统及其节能优化器，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。以解决应用双压缩机制冷系统的建筑物存在相对湿度偏差大和噪声大等问题，以及解决双压缩机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，特别涉及一种双压缩机制冷系统及其节能优化器。
背景技术
双压缩机制冷系统广泛应用于住宅和商用建筑物。典型的双压缩机制冷系统可通过开启和关闭两级中的一个或多个压缩机来维持室温的稳定。系统低负荷低或者房间温度低于预设温度值时，只启动第一组压缩机。系统高负荷或者高于房间温度预设温度值时，启动第一组压缩一段时间后，在启动第二组压缩机。系统负荷很低时，压缩机组停止工作。典型的双压缩机制冷系统由压缩机、恒温器、冷凝器和带有“打开(ON)”和“AUTO(自动)”转换装置的送风机组成。在“打开(ON)”工作模式下，不管压缩机是否工作，送风机都可以始终工作。在“AUTO(自动)”工作模式下，送风机和压缩机同时启停。
多年来，工程师一直致力于改善双压缩机制冷系统。主要的发明的重点是在设备甄选的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
本实用新型一种双压缩机制冷系统及其节能优化器，以解决应用双压缩机制冷系统的建筑物存在相对湿度偏差大和噪声大等问题，以及解决双压缩机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：
一种双压缩机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。
本实用新型还提供一种双压缩机制冷系统，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第一压缩机，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第二压缩机；所述速度调节设备还电连接第三继电器，所述第三继电器还电连接风机，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：本实用新型提供的双压缩机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双压缩机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双压缩机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。送风温度传感器109与室内风机相连，用来采集送风温度信息并能将这些信息发送到控制器110。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的系统工作模式，并将调节速度的指令发送到速度调节设备102。用于调节第一级、第二级压缩机的速度和室内风机的速度。
该节能优化器所在的系统工作模式包括加热、冷却、通风/循环和辅助加热模式。控制器内置的程序可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。
本实用新型实施例还提供一种双压缩机制冷系统，如图3所示，该系统包括节能优化器、第一压缩机106、第二压缩机107和风机108，所述节能优化器包括：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连接第一压缩机106，所述速度调节设备102还电连接第二继电器104，所述第二继电器104电连接第二压缩机107；所述速度调节设备102还电连接第三继电器105，所述第三继电器105还电连接风机108，所述风机108上设置有送风管112，所述送风温度传感器109通过所述送风管112连接到所述风机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101。电源频率可能为50Hz和/或60Hz时，电源101的电压可能为110V、208V和408V。速度调节设备102将电源转化为调节第一级压缩机106、第二级压缩机107和室内风机108的速度所需的频率。电源线111、114、116为第一压缩机106、第二压缩机107、风机108和速度调节设备102提供动力。
第一继电器103、第二继电器104和第三继电器105分别连接在电源线111、114和116和第一组压缩机106、第二组压缩机107、室内风机108与速度调节设备102之间。继电器103、104和105可根据控制安排启停室内风机108和压缩机106和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、第一组压缩机106和第二组压缩机107。例如，如果室温高于预设定温度值，则开启室内风机108、第一组压缩机106和第二组压缩机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。还可以通过电源线113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由模式识别模块201、控制模块202和故障检测模块203组成。
识别模块201可根据速度调节设备102输出的电源和功率值(实际电流或实际功率)以及送风温度值来判断系统的工作模式。工作模式包括“关闭”、“循环”、“一级冷却”、“二级冷却”、“一级加热”、“二级加热”或者“辅助加热”工作模式。故障检测模块203能诊断系统故障和报警模式。识别模块201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。室内风机108和压缩机106和107的最低电流和功率值分别使用不同的频率值来确定。工作模式的确定依据是室内风机108、压缩机106、107的功率和/或电流值与速度调节设备102的输出之间的关系，具体如下：
如果室内风机108的电流和/或功率值低于预设定的电流和/或功率值时，为“关闭”模式。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，为“循环”模式。同时，送风温度值必须在预设定的范围内(例如，大约介于67°F到83°F之间)。
如果电流和/或功率值最接近风机108和压缩机107的功率/电流值的总和且送风温度小于预先设定值(例如65°F)时，为“一级冷却”模式。
如果实际电流和/或功率值最接近室内风机108和第一和第二级压缩机106和107的功率/电流值的总和且送风温度小于预先设定值(例如小于大约65°F)，为“二级冷却”模式。
如果实际电流和/或功率最接近室内风机108和第一级压缩机106的功率/电流值的总和且送风温度必须高于预先设定值(例如大约高于85°F)，为“一级加热”模式。
如果实际电流和/或功率最接近室内风机108和第一组压缩机106和第二组压缩机107的功率/电流值的总和且送风温度高于预先设定值(例如大约高于65°F)，为“二级加热”模式。
实际电流/功率值最接近室内风机由预先设定的速度调节设备电流输出的108的功率/电流值且送风温度高于预先设定值(例如大约90°F)，为“辅助加热”模式。在此模式下，当热泵系统使用了节能优化器时，控制模块202会以最大速度调整速度调节设备102。当屋顶空调系统使用该节能优化器时，控制模块202会调节速度调节设备102使送风温度保持在预先设定值以下。若此预先设定值是风机速度的函数，当送风温度高于预先设定值，则提高风机的速度；当送风温度低于预先设定值，则减慢风机的速度。
控制模块202可根据送风温度值和系统工作模式确定室内风机108和第一组和第二组压缩机106和107工作与否。在“关闭”模式下，风机不运行，这是因为不管速度调节设备102的输出多大，继电器105始终使得室内风机108保持在未启动状态。
在“一级冷却”和“一级加热”模式下，控制模块202控制速度调节设备102的最小输出(如最大输出的50％)使压缩机以最低速度运行。在二级冷却或加热有关的工作模式下，继电器104的作用是压缩机不能启动。一旦系统从“一级加热”和“一级冷却”模式过渡到“二级加热”和“二级冷却”模式，控制模块202会在预设定时间周期内(例如，大约5分钟)控制速度调节设备102的输出使压缩机以最低速度运行。换言之，控制模块202在“一级冷却”模式、“一级加热”模式和“二级冷却”模式开始时控制速度调节设备102的输出使压缩机以最低速度运转。
控制模块202会调节速度调节设备102的输出速度使送风温度保持在预先设定值以下。当送风温度高于预先设定值，则必须提高输出速度；若送风温度低于预先设定值，则必须减慢输出速度。
以上对本实用新型实施例所提供的一种双压缩机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)
1.一种双压缩机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所述双压缩机制冷系统节能优化器，其特征在于，所述速度调节设备为变频器。
3.一种双压缩机制冷系统，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第一压缩机，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第二压缩机；所述速度调节设备还电连接第三继电器，所述第三继电器还电连接风机，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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Cited By (2)
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| CN102434941B (zh) * | 2011-10-27 | 2013-08-21 | 深圳百时得能源环保科技有限公司 | 一种双压缩机空气调节系统及其优化器 |
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Granted publication date: 20120104 |
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