CN217979345U - 一种制冷系统及风冷冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制冷系统及风冷冷水机组。制冷系统包括：压缩机、油分离器、冷凝器、膨胀阀及蒸发器，压缩机、油分离器、冷凝器、膨胀阀及蒸发器依次通过冷媒管路相连通形成冷媒循环回路；制冷系统还包括旁通管路，旁通管路的一端连通于油分离器与冷凝器之间的管路上，旁通管路的另一端连通于膨胀阀与蒸发器之间的管路上，在旁通管路上设置有第一电磁阀。本实用新型压缩机排气经过油分离器油与气态冷媒高效过滤分离后再经旁通管路与液态冷媒混合，在蒸发器内换热保持水温不变，降低负荷的同时有效避免了跑油现象，提高整个制冷系统的换热效率。

Description

一种制冷系统及风冷冷水机组

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷系统及风冷冷水机组。

背景技术

目前，大型风冷冷水机组，例如螺杆机组具有很强的适应性，能广泛应用于新建和改建的大小工业与民用建筑空调工程，在医院、厂房等有特殊要求的场合，恒温或常年制冷需求日益增加，但目前风冷螺杆制冷系统受螺杆压缩机特性限制，较难将系统负荷降低至25％以下，在低环温秋冬季节，所需冷量较少时即现有定频空调技术无法使室内温度恒定，无法满足用户需求。

实用新型内容

为本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中风冷冷水机组在低温季节所需冷量较少时无法满足室内保持温度恒定，现提供一种制冷系统、风冷冷水机组及其控制方法。

本实用新型提供一种制冷系统，包括：压缩机、油分离器、冷凝器、膨胀阀及蒸发器，所述压缩机、所述油分离器、所述冷凝器、所述膨胀阀及所述蒸发器依次通过冷媒管路相连通形成冷媒循环回路；所述制冷系统还包括旁通管路，所述旁通管路的一端连通于所述油分离器与所述冷凝器之间的管路上，所述旁通管路的另一端连通于所述膨胀阀与所述蒸发器之间的管路上，在所述降负荷旁通管路上设置有第一电磁阀。

在一些实施例中，所述制冷系统还包括引射回油管路，所述引射回油管路的一端连通于所述压缩机进油口与所述油分离器回油口的管路上；所述引射回油管路的另一端连通于所述蒸发器的底部，在所述引射回油管路上设置有第二电磁阀。

在一些实施例中，所述油分离器回油口与所述压缩机进油口之间连通有第一回油管路，所述第一回油管路上设置有一级回油电磁阀和回油毛细管。

在一些实施例中，在所述压缩机排气口与所述油分离器进气口之间的管路上设置有止回阀。

在一些实施例中，在所述引射回油管路上还设置有第一球阀和第二球阀，所述第一球阀和所述第二球阀分别位于所述第二电磁阀的上游和下游。

在一些实施例中，在所述降负荷旁通管路上还设置有第三球阀和第四球阀，所述第三球阀和所述第四球阀分别位于所述第一电磁阀的上游和下游。

本实用新型还提供一种风冷冷水机组，包括：水循环系统；制冷系统，所述制冷系统为如上任一实施例所述的制冷系统，所述制冷系统用于对所述水循环系统中的水进行冷却降温。

在一些实施例中，还包括：控制系统，所述控制系统包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测所述水循环系统出水温度；控制器，用于基于接收到的所述温度传感器发送的所述出水温度控制所述第一电磁阀开启或关闭。

在一些实施例中，还包括：压缩机运行检测装置，用于检测压缩机运行负荷和/或运行频率；所述控制器还用于基于接收到的所述压缩机运行检测装置发送的所述压缩机运行负荷和/或频率控制第二电磁阀开启或关闭。

本实用新型还提供一种风冷冷水机组控制方法，应用于如上任一实施例所述的风冷冷水机组，所述方法包括：检测水循环系统的出水温度；根据所述出水温度，确定水温变化速率；若所述出水温度小于等于预设温度且所述水温变化速率大于等于预设变化速率，则开启所述电磁阀；若所述出水温度大于所述预设温度或所述水温变化速率小于所述预设变化速率，则关闭所述电磁阀。

在一些实施例中，所述方法还包括：检测压缩机运行负荷和/或运行频率；

根据压缩机运行负荷和/或运行频率，确定预定时间内所述压缩机运行负荷和/或运行频率；若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均小于等于预设值时，则开启第二电磁阀；若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均大于预设值时，则关闭第二电磁阀。

在一些实施例中，所述方法还包括：检测压缩机运行负荷和/或运行频率；

根据压缩机运行负荷和/或运行频率，确定预定时间内所述压缩机运行负荷和/或运行频率；确定所述电磁阀开启状态；若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均小于等于预设值且所述电磁阀为开启状态时，则开启第二电磁阀；若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均大于预设值时，则关闭第二电磁阀。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

压缩机排气经过油分离器油液高效过滤分离后再经降负荷旁通管路与液态冷媒混合，在蒸发器内换热保持水温不变，降低负荷的同时有效避免了跑油现象，提高整个制冷系统的换热效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是根据本实用新型一示例性实施例示出的制冷系统示意图；

图2是根据本实用新型一示例性实施例示出的风冷冷水机组控制方法流程图；

图3是根据本实用新型一示例性实施例示出的风冷冷水机组控制逻辑图；

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种制冷系统，用于对风冷冷水机组中的水循环系统起到制冷的作用。

如图1所示，制冷系统可以包括：压缩机1、油分离器2、冷凝器3、膨胀阀4及蒸发器5，其中压缩机1、油分离器2、冷凝器3、膨胀阀4及蒸发器5依次通过冷媒管路相连通形成冷媒循环回路。具体来说，压缩机1的排气口通过第一冷媒管路101与油分离器2进气口相连通，油分离器2的出气口通过第二冷媒管路102与冷凝器3的进口相连通，冷凝器3的出口通过第三冷媒管路103与电子膨胀阀4的一侧相连通，电子膨胀阀4的另一侧通过第四冷媒管路104与蒸发器5的进口相连通，蒸发器5的出口通过第五冷媒管路105与螺杆压缩机1进气口相连通。

制冷系统还包括降负荷旁通管路106，降负荷旁通管路106的一端连通于油分离器2与冷凝器3之间的管路(第二冷媒管路102)上，降负荷旁通管路106的另一端连通于膨胀阀4与蒸发器5之间的管路(第四冷媒管路104) 上，在降负荷旁通管路106上设置有第一电磁阀72，第一电磁阀72开启或关闭降用于控制负荷旁通管路106通断，当第一电磁阀72开启以对蒸发器5 起到降负荷的作用,也可以被称为降负荷电磁阀72。在风冷冷水机组的水循环系统出水温度达到所需要的温度时，不需要再对出水温度进行降温，此时，可控制降负荷电磁阀72开启，这样降负荷旁通管路106被打开，从油分离器 2排气口排出的热量较高的冷媒流体一部分经由第二冷媒管路102进入到冷凝器3降温后依次经由第三冷媒管路103、膨胀阀4及第四冷媒管路104进入到蒸发器5中，从油分离器2排气口排出的热量较高的冷媒流体另一部分冷媒流体经由降负荷电磁阀72进入到蒸发器5中，从而吸收了一部分冷量，对蒸发器5起到降负荷的作用，以使出水温度保持在所需温度，由于压缩机 1排气经过油分离器2油液高效过滤分离后再经降负荷旁通管路106与液态冷媒混合，在蒸发器内换热保持水温不变，降低负荷的同时有效避免了跑油现象，提高整个制冷系统的换热效率。

在一些实施例中，制冷系统还包括引射回油管路108，引射回油管路108 的一端连通于压缩机1进油口与油分离器2回油口的管路上，引射回油管路 108的另一端连通于蒸发器5的底部，在引射回油管路108上设置有第二电磁阀73，第二电磁阀73开启或关闭用于控制引射回油管路108通断，当第二电磁阀73开启时，利用油分离器2分出来的高压高温的油与压缩机回油口处存在的压差，高效的将蒸发器5内润滑油回至压缩机内部，防止压缩机长时间运行缺油，第二电磁阀73也可以被称为引射回油电磁阀73。

进一步的，油分离器2回油口与压缩机1进油口之间连通有第一回油管路107，第一回油管路107上设置有一级回油电磁阀71和回油毛细管9。示例的，引射回油管路108的一端可以连通于压缩机1进油口与油分离器2回油口的管路上位于回油毛细管9的下游。

降负荷电磁阀72开启后，系统中冷媒与油混合物经压缩机压缩后排出进入油分离器2，大量润滑油被过滤，部分冷媒进入翅片换热器(冷凝器3)，部分冷媒通过负荷旁通管路106进行降负荷与膨胀阀4节流低温液态冷媒混合后进入蒸发器5，被蒸发器5蒸发吸热气化后回到压缩机吸气口，进行下一次制冷循环。因油分离器2无法100％将润滑油过滤，系统中仍会有部分润滑油进入蒸发器5内，当机组运行至低频率低负荷工况时，可以通过实时检测机组负荷Qs，控制引射回油电磁阀73通断：当连续检测Tc秒机组负荷低于引射回油电磁阀73开启负荷Qh或机组频率f＜fmin时，引射回油电磁阀 73开启，利用油分离器2分出来的高压高温的油与压缩机回油口处存在的压差，高效的将蒸发器5内润滑油回至压缩机内部，防止压缩机长时间运行缺油；当连续检测Tc秒机组负荷高于引射回油开启负荷Qh且机组频率＞fmin 时，引射回油电磁阀关闭，退出低负荷回油控制。

本实用新型通过降负荷旁通管路106可以根据水温变化及用户设定温度快速响应，调节降负荷电磁阀72开度，实现负荷动态化精准控制。制冷系统自油分离器2至电子膨胀阀4下游设计增加降负荷旁通管路106，排气经过油分离器2高效过滤后再经降负荷旁通管路106与液态冷媒混合，在蒸发器 5内换热保持水温不变，可以在压缩机1排气口与油分离器2进气口之间的管路(第一冷媒管路101)上设置有止回阀6，蒸发器5底部至止回阀6后段 (下游)增加引射回油管路108，利用高压冷媒引射低压冷媒与润滑油混合物，实现高效回油，且有效防止压缩机液击。

在一些实施例中，在引射回油管路108上还设置有第一球阀83和第二球阀84，第一球阀83和第二球阀84分别位于引射回油电磁阀73的上游和下游。在引射回油电磁阀73前后(上游、下游)设计球阀利于引射回油电磁阀 73更换或维修。

在降负荷旁通管路106上还设置有第三球阀82和第四球阀81，第三球阀82和第四球阀81分别位于降负荷电磁阀72的上游和下游。在降负荷电磁阀72前后(上游、下游)设计球阀利于降负荷电磁阀72更换或维修。

本实用新型还提供一种风冷冷水机组，包括：水循环系统；制冷系统，为如上任一实施例所述的制冷系统，所述制冷系统用于对所述水循环系统中的水进行冷却降温。

进一步地，还包括：控制系统，所述控制系统包括：温度传感器，温度传感器用于检测水循环系统出水温度；控制器，用于基于接收到的所述温度传感器发送的所述出水温度控制所述降负荷电磁阀开启或关闭。

如图3所示，设定降负荷电磁阀72开启水温Ts，通过温度传感器实时检测出水温度，当系统制冷运行过程中实际出水温度Tout<Ts-△T且连续t 秒检测水温变化速率Tc大于Tcr,开启负荷调节电磁阀72，当出水温度Tout ＞Ts-△T或连续t秒检测水温变化速率Tc小于Tcr,负荷调节电磁阀72关闭；其中，

Tout——实际出水温度℃；Ts——用户设置出水温度℃；

△T——出水允差值，取值范围1～2℃；Tc——t秒内水温变化速率，取值范围10～30s；

Tcr——设置水温变化速率℃/min；T_OUT-60——60S前实际出水温度；

在一些实施例中，还包括：压缩机运行检测装置，用于检测压缩机运行负荷和/或运行频率；所述控制器还用于基于接收到的所述压缩机运行检测装置发送的所述压缩机运行负荷和/或频率控制引射回油电磁阀开启或关闭。

降负荷电磁阀72开启后，系统中冷媒与油混合物经压缩机压缩后排出进入油分离器2，大量润滑油被过滤，部分冷媒进入翅片换热器(冷凝器3)，部分冷媒通过负荷旁通管路106进行降负荷与膨胀阀4节流低温液态冷媒混合后进入蒸发器5，被蒸发器5蒸发吸热气化后回到压缩机吸气口，进行下一次制冷循环。因油分离器2无法100％将润滑油过滤，系统中仍会有部分润滑油进入蒸发器5内，当机组运行至低频率低负荷工况时，可以通过实时检测机组负荷Qs，控制引射回油电磁阀73通断：当连续检测Tc秒机组负荷低于引射回油电磁阀73开启负荷Qh或机组频率f＜fmin时，引射回油电磁阀 73开启，将蒸发器5内润滑油回至压缩机；当连续检测Tc秒机组负荷高于引射回油开启负荷Qh且机组频率＞fmin时，引射回油电磁阀关闭，退出低负荷回油控制。

本实用新型还提供一种风冷冷水机组控制方法，应用于如上任一实施例所述的风冷冷水机组，如图2所示，所述方法包括：

步骤S1：检测水循环系统的出水温度；

步骤S2：根据所述出水温度，确定水温变化速率；

步骤S3：若所述出水温度小于等于预设温度且所述水温变化速率大于等于预设变化速率，则开启所述降负荷电磁阀；若所述出水温度大于所述预设温度或所述水温变化速率小于所述预设变化速率，则关闭所述降负荷电磁阀。

如上所述，设定降负荷电磁阀72开启水温Ts，通过温度传感器实时检测出水温度，当系统制冷运行过程中实际出水温度Tout<Ts-△T且连续t秒检测水温变化速率Tc大于Tcr,开启负荷调节电磁阀72，当出水温度Tout＞ Ts-△T或连续t秒检测水温变化速率Tc小于Tcr,负荷调节电磁阀72关闭；其中，

Tout——实际出水温度℃；Ts——用户设置出水温度℃；

△T——出水允差值，取值范围1～2℃；Tc——t秒内水温变化速率，取值范围10～30s

Tcr——设置水温变化速率℃/min；T_OUT-60——60S前实际出水温度；

在一些实施例中，所述方法还包括：检测压缩机运行负荷和/或运行频率；

根据压缩机运行负荷和/或运行频率，确定预定时间内所述压缩机运行负荷和/或运行频率；

若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均小于等于预设值时，则开启引射回油电磁阀；若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均大于预设值时，则关闭引射回油电磁阀。

在一些实施例中，所述方法还包括：

检测压缩机运行负荷和/或运行频率；

根据压缩机运行负荷和/或运行频率，确定预定时间内所述压缩机运行负荷和/或运行频率；

确定所述降负荷电磁阀开启状态；

若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均小于等于预设值且所述降负荷电磁阀为开启状态时，则开启引射回油电磁阀；若预定时间内压缩机运行负荷和/或运行频率均大于预设值时，则关闭引射回油电磁阀。

如上所述的，降负荷电磁阀72开启后，系统中冷媒与油混合物经压缩机压缩后排出进入油分离器2，大量润滑油被过滤，部分冷媒进入翅片换热器 (冷凝器3)，部分冷媒通过负荷旁通管路106进行降负荷与膨胀阀4节流低温液态冷媒混合后进入蒸发器5，被蒸发器5蒸发吸热气化后回到压缩机吸气口，进行下一次制冷循环。因油分离器2无法100％将润滑油过滤，系统中仍会有部分润滑油进入蒸发器5内，当机组运行至低频率低负荷工况时，可以通过实时检测机组负荷Qs，控制引射回油电磁阀73通断：当连续检测 Tc秒机组负荷低于引射回油电磁阀73开启负荷Qh或机组频率f＜fmin时，引射回油电磁阀73开启，将蒸发器5内润滑油回至压缩机；当连续检测Tc 秒机组负荷高于引射回油开启负荷Qh且机组频率＞fmin时，引射回油电磁阀关闭，退出低负荷回油控制。

进一步可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利范围来限制。

Claims (9)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：压缩机、油分离器、冷凝器、膨胀阀及蒸发器，所述压缩机、所述油分离器、所述冷凝器、所述膨胀阀及所述蒸发器依次通过冷媒管路相连通形成冷媒循环回路；

所述制冷系统还包括旁通管路，所述旁通管路的一端连通于所述油分离器与所述冷凝器之间的管路上，所述旁通管路的另一端连通于所述膨胀阀与所述蒸发器之间的管路上，在所述旁通管路上设置有第一电磁阀。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

所述制冷系统还包括引射回油管路，所述引射回油管路的一端连通于所述压缩机进油口与所述油分离器回油口的管路上；所述引射回油管路的另一端连通于所述蒸发器的底部，在所述引射回油管路上设置有第二电磁阀。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，

所述油分离器回油口与所述压缩机进油口之间连通有第一回油管路，所述第一回油管路上设置有一级回油电磁阀和回油毛细管。

4.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，

在所述压缩机排气口与所述油分离器进气口之间的管路上设置有止回阀。

5.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，

在所述引射回油管路上还设置有第一球阀和第二球阀，所述第一球阀和所述第二球阀分别位于所述第二电磁阀的上游和下游。

6.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，

在所述旁通管路上还设置有第三球阀和第四球阀，所述第三球阀和所述第四球阀分别位于所述第一电磁阀的上游和下游。

7.一种风冷冷水机组，其特征在于，包括：

水循环系统；

制冷系统，所述制冷系统为如权利要求1-6中任一项所述的制冷系统，所述制冷系统用于对所述水循环系统中的水进行冷却降温。

8.根据权利要求7所述的风冷冷水机组，其特征在于，还包括：

控制系统，所述控制系统包括：

温度传感器，所述温度传感器用于检测所述水循环系统出水温度；

控制器，用于基于接收到的所述温度传感器发送的所述出水温度控制所述第一电磁阀开启或关闭。

9.根据权利要求8所述的风冷冷水机组，其特征在于，还包括：

压缩机运行检测装置，用于检测压缩机运行负荷和/或运行频率；

所述控制器还用于基于接收到的所述压缩机运行检测装置发送的所述压缩机运行负荷和/或频率控制第二电磁阀开启或关闭。

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