CN218864515U

CN218864515U - 一种制冷系统

Info

Publication number: CN218864515U
Application number: CN202222948140.4U
Authority: CN
Inventors: 周会芳; 程琦; 周进; 钟海玲; 李龙
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2032-11-04

Abstract

本实用新型公开一种制冷系统。其中，该系统包括：压缩机、高温侧冷凝器、低温侧冷凝器、高温侧蒸发器、低温侧蒸发器、喷射器以及位于低温侧冷凝器和低温侧蒸发器之间管路上的电子膨胀阀，系统还包括：流量调节阀，设置在高温侧冷凝器与喷射器之间的管路上。本实用新型通过电子膨胀阀、流量调节阀分别控制低温级、高温级的冷媒流量，使得高温级、低温级水温可以独立调节。通过调节喷射器的引射流体冷媒流量调节引射压力、通过调节工作流体流量调节出口压力，以此控制喷射器的运行参数，以提高喷射系数，在满足实际负荷需求的基础上更大程度地发挥喷射器的作用。

Description

一种制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷系统技术领域，具体而言，涉及一种制冷系统。

背景技术

喷射器的结构设计是选择在一个给定的工作状态下完成，一经制成就不能改变，喷射器在设计状态下更容易达到最大的效率。如果工作、引射和出口流体的参数偏离设计参数，喷射器的效率将下降，甚至不能工作。

图1是相关技术中的蒸发温度系统的结构示意图，如图1所示，现有的蒸发温度系统主要包括：压缩机1、高温侧冷凝器3、低温侧冷凝器4、回热器5、高温侧蒸发器6、低温侧蒸发器7、喷射器8、电子膨胀阀10。箭头方向代表冷冻水进出口方向，冷冻水进出口方向与冷媒方向是相反的。现有的蒸发温度系统仅依赖一个电子膨胀阀10及喷射器本身的结构限制来调节低温级、高温级的冷媒流量，使低温级和高温级的冷媒流量不能独立调节，不能精准控制水温。也存在喷射器实际运行参数偏离设计参数，喷射系数低的问题。

针对现有技术中喷射器的高温级、低温级冷媒流量不能独立调节的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种制冷系统，以解决现有技术中喷射器的高温级、低温级冷媒流量不能独立调节的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制冷系统，其中，所述系统包括：压缩机、高温侧冷凝器、低温侧冷凝器、高温侧蒸发器、低温侧蒸发器、喷射器以及位于所述低温侧冷凝器和所述低温侧蒸发器之间管路上的电子膨胀阀，所述系统还包括：流量调节阀，设置在所述高温侧冷凝器与所述喷射器之间的管路上。

进一步地，所述系统还包括：第一电磁阀，设置在所述压缩机与所述高温侧冷凝器之间的管路上。

进一步地，所述流量调节阀用于实现在双级制冷模式下对高温侧冷媒流量的调节；或者，所述流量调节阀和所述第一电磁阀相配合以实现在双级制冷模式下对高温侧冷媒流量的调节；所述电子膨胀阀，用于实现在双级制冷模式下对低温侧冷媒流量的调节；

进一步地，所述系统还包括：第二电磁阀，设置在单级管路上，所述单级管路的一端位于所述低温侧蒸发器与所述喷射器之间，另一端与所述高温侧蒸发器的冷媒出口相连。

进一步地，所述第二电磁阀，用于在只有低温侧有冷负荷需求时打开，实现单级制冷模式；其中，所述单级制冷模式下所述流量调节阀和所述第一电磁阀关闭；所述第二电磁阀，还用于在低温侧和高温侧均有冷负荷需求时关闭，实现双级制冷模式；其中，所述双级制冷模式下所述流量调节阀和所述第一电磁阀打开。

进一步地，所述第二电磁阀，用于在单级制冷模式下与所述电子膨胀阀相配合以实现对低温侧冷媒流量的调节。

进一步地，所述系统还包括：回热器，设置在所述压缩机与所述高温侧蒸发器之间的管路上，也设置在所述低温侧冷凝器与所述电子膨胀阀之间的管路上；所述电子膨胀阀，设置在所述回热器和所述低温侧蒸发器之间的管路上。

应用本实用新型的技术方案，通过电子膨胀阀、流量调节阀分别控制低温级、高温级的冷媒流量，使得高温级、低温级水温可以独立调节。通过调节喷射器的引射流体冷媒流量调节引射压力、通过调节工作流体流量调节出口压力，以此控制喷射器的运行参数，以提高喷射系数，在满足实际负荷需求的基础上更大程度地发挥喷射器的作用。

附图说明

图1是相关技术中的蒸发温度系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的制冷系统的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的制冷系统的优选结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“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，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。

实施例1

现有的蒸发温度系统仅依赖一个电子膨胀阀及喷射器本身的结构限制来调节低温级、高温级的冷媒流量，使低温级和高温级的冷媒流量不能独立调节，不能精准控制水温。也存在喷射器实际运行参数偏离设计参数，喷射系数低的问题。

喷射器的设计参数通常包括工作气体压力、引射压力、出口压力、出口质量流量。研究表明：喷射器在保持其他参数不变的情况下，喷射系数随出口压力的升高先增大后减小；在引射压力低于一个定值时，引射系数随引射压力的增大而增大，引射压力继续增大，引射系数将不再受影响。因此，本实用新型在保证满足实际负荷需求的基础上，调节喷射器的运行参数可以提高喷射器的喷射系数，保证喷射器的效率。

图2是根据本实用新型实施例的制冷系统的结构示意图，如图2所示，制冷系统主要包括：压缩机1、流量调节阀2、高温侧冷凝器3、低温侧冷凝器4、高温侧蒸发器6、低温侧蒸发器7、喷射器8、电磁阀9、电子膨胀阀10。与相关技术的蒸发温度系统相比，增设了流量调节阀2，可以使得高温级冷媒、低温级冷媒独立调节。

图3是根据本实用新型实施例的制冷系统的优选结构示意图，如图3所示，上述制冷系统还增设了第一电磁阀9，设置在压缩机1与高温侧冷凝器3之间的管路上。第一电磁阀9与流量调节阀2可以一起实现高温级冷媒、低温级冷媒独立调节。上述制冷系统还包括回热器5，设置在压缩机1与高温侧蒸发器6之间的管路上，也设置在低温侧冷凝器4与电子膨胀阀10之间的管路上；电子膨胀阀10，设置在回热器5和低温侧蒸发器7之间的管路上。

上述制冷系统的冷媒流向如下：高温侧的流体经压缩机1流向第一电磁阀9，再流向高温侧冷凝器3，经过流量调节阀2的工作流体流向喷射器8，低温侧的流体由压缩机1流向低温侧冷凝器4，流经回热器5的高压侧，经过电子膨胀阀10，节流后进入低温侧蒸发器7，从低温侧蒸发器7出来的引射流体与高温侧的工作流体混合，经过喷射器的混合区后进入高温侧蒸发器6，蒸发吸热后进入回热器5的低压侧，进一步吸收热量后进入压缩机1。

基于以上冷媒流向的介绍可知，上述流量调节阀2能够实现在双级制冷模式下对高温侧冷媒流量的调节；或者，流量调节阀2和第一电磁阀9相配合以实现在双级制冷模式下对高温侧冷媒流量的调节。电子膨胀阀10能够实现在双级制冷模式下对低温侧冷媒流量的调节。基于此，本实施例的制冷系统能够实现高温级和低温级水温的独立调节。

上述双级制冷模式的应用场景是低温侧和高温侧均有冷负荷需求的情况。本实施例的制冷系统除了双级制冷模式之外，还可以实现单级制冷模式，在只有低温侧有冷负荷需求时可执行单级制冷模式。

如图3所示，上述系统还包括：第二电磁阀11，设置在单级管路上，单级管路的一端位于低温侧蒸发器7与喷射器8之间，另一端与高温侧蒸发器6的冷媒出口相连，优选地，位于高温侧蒸发器6和回热器5之间。第二电磁阀11，用于在只有低温侧有冷负荷需求时打开，实现单级制冷模式；其中，单级制冷模式下流量调节阀2和第一电磁阀9关闭。第二电磁阀11在单级制冷模式下与电子膨胀阀10相配合以实现对低温侧冷媒流量的调节。第二电磁阀11，还用于在低温侧和高温侧均有冷负荷需求时关闭，实现双级制冷模式；其中，双级制冷模式下流量调节阀2和第一电磁阀9打开。需要说明的是，箭头方向代表冷冻水进出口方向，冷冻水进出口方向与冷媒方向是相反的。

基于此，本实施例的制冷系统不仅能够实现高温级和低温级水温的独立调节，还可以根据低温侧和高温侧的冷负荷需求，实现单级制冷模式和双级制冷模式的选择。

实施例2

上述实施例介绍的制冷系统在具体应用时可以执行以下控制流程：在双级制冷模式下，获取制冷系统的运行参数；根据运行参数调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度；其中，流量调节阀用于实现对高温级冷媒流量的调节，电子膨胀阀用于实现对低温级冷媒流量的调节。

本实施例通过电子膨胀阀、流量调节阀分别控制低温级、高温级的冷媒流量，使得高温级、低温级水温可以独立调节。通过调节喷射器的引射流体冷媒流量调节引射压力、通过调节工作流体流量调节出口压力，以此控制喷射器的运行参数，以提高喷射系数，在满足实际负荷需求的基础上更大程度地发挥喷射器的作用。

需要说明的是，上述运行参数至少包括：出口冷媒流量、出水温度差值、引射气体压力和喷射出口压力。上述出口冷媒流量是在喷射器出口处检测得到；上述出水温度差值ΔQ₁＝|T_low－T_m1|，T_low是低温侧实际出水温度，即低温侧蒸发器的出口处检测得到，T_m1是低温侧目标出水温度；上述引射气体压力是在低温侧换热器的出口处检测得到；上述喷射出口压力是在喷射器出口处检测得到。

本实施例中，根据运行参数调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度时，分以下几个阶段进行调整：

1)根据出口冷媒流量调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度，具体地：比较出口冷媒流量与预设冷媒流量G_out的大小。

2)如果出口冷媒流量＜G_out，则按照第一预设步幅增大流量调节阀的开度，以增大工作流体流量。需要说明的是，出口冷媒流量＜G_out，说明此时引射流体与工作流体的液体冷媒流量之和小于设计工况下的液体冷媒流量，此时喷射器的引射能力不足，需增大工作流体流量，可以以步幅β(第一预设步幅)增大工作流体流量。

3)如果出口冷媒流量≥G_out，则进一步根据出水温度差值、引射气体压力和喷射出口压力调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度。

上述步骤3)：进一步根据出水温度差值、引射气体压力和喷射出口压力调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度，包括：

311)比较出水温度差值ΔQ₁与预设低温侧水温偏差最小值α₁的大小。

312)如果ΔQ₁≥α₁，则按照第一预设步幅增大电子膨胀阀的开度，以增大引射流体流量。

313)如果ΔQ₁＜α₁，则进一步根据引射气体压力调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度。

上述步骤313)包括：

a)比较引射气体压力与预设引射气体最高限值P_max的大小。

b)如果引射气体压力＜P_max，则需要提高引射压力，按照第一预设步幅增大流量调节阀的开度，为满足出水温度需要按照第二预设步幅(步幅ε)增大低温侧水系统水流量，直至引射气体压力达到P_max。

c)如果引射气体压力≥P_max，则不需要调整流量调节阀和电子膨胀阀的开度，按照当前的引射流体冷媒流量运行，此时喷射器的喷射系数最高。

在步骤313)之后，包括：

314)比较喷射出口压力与预设出口压力最低限值P1、预设出口压力最高限值P2的大小。

如果P1≤喷射出口压力≤P2，则保持当前的电子膨胀阀的开度。

如果喷射出口压力＜P1，则按照第三预设步幅(步幅γ)增大电子膨胀阀的开度，按照第二预设步幅(步幅ε)增大高温侧水系统水流量，直至喷射出口压力等于或大于P1。

如果喷射出口压力＞P2，按照第三预设步幅(步幅γ)增大电子膨胀阀的开度，按照第二预设步幅(步幅ε)增大高温侧水系统水流量，直至喷射出口压力等于或小于P2。

需要说明的是，喷射器在保持其他参数不变的情况下，喷射系数随出口压力的升高先增大后减小；在引射气体压力低于一个定值时，引射系数随引射气体压力的增大而增大，引射气体压力继续增大，引射系数将不再受影响，因此，P₁、P₂的取值主要依据出口压力设置值P_out，预设引射气体最高限值P_max主要由喷射器结构决定。

基于此，则完成了根据出口冷媒流量、出水温度差值、引射气体压力和喷射出口压力，对流量调节阀和电子膨胀阀的开度的调整。从而实现了对高温级和低温级冷媒流量的独立调节，进而实现了对高温级和低温级水温的独立调节，能够精准控制水温。

本实施例除了双级制冷模式之外，还可以实现单级制冷模式，低温侧和高温侧均有冷负荷需求时执行双级制冷模式，在只有低温侧有冷负荷需求时可执行单级制冷模式。基于此，本实施例提供了一种优选实施方式，即监测制冷系统的高温侧和低温侧的冷负荷需求；如果只有低温侧有冷负荷需求，则进入单级制冷模式；其中，单级制冷模式下第一电磁阀打开，流量调节阀和第二电磁阀关闭；如果低温侧和高温侧均有冷负荷需求，则进入双级制冷模式；其中，双级制冷模式下第一电磁阀关闭，流量调节阀和第二电磁阀打开。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的流程。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种制冷系统，其特征在于，所述系统包括：压缩机(1)、高温侧冷凝器(3)、低温侧冷凝器(4)、高温侧蒸发器(6)、低温侧蒸发器(7)、喷射器(8)以及位于所述低温侧冷凝器(4)和所述低温侧蒸发器(7)之间管路上的电子膨胀阀(10)，所述系统还包括：

流量调节阀(2)，设置在所述高温侧冷凝器(3)与所述喷射器(8)之间的管路上。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一电磁阀(9)，设置在所述压缩机(1)与所述高温侧冷凝器(3)之间的管路上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述流量调节阀(2)用于实现在双级制冷模式下对高温侧冷媒流量的调节；或者，所述流量调节阀(2)和所述第一电磁阀(9)相配合以实现在双级制冷模式下对高温侧冷媒流量的调节；

所述电子膨胀阀(10)，用于实现在双级制冷模式下对低温侧冷媒流量的调节。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二电磁阀(11)，设置在单级管路上，所述单级管路的一端位于所述低温侧蒸发器(7)与所述喷射器(8)之间，另一端与所述高温侧蒸发器(6)的冷媒出口相连。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述第二电磁阀(11)，用于在只有低温侧有冷负荷需求时打开，实现单级制冷模式；其中，所述单级制冷模式下所述流量调节阀(2)和所述第一电磁阀(9)关闭；

所述第二电磁阀(11)，还用于在低温侧和高温侧均有冷负荷需求时关闭，实现双级制冷模式；其中，所述双级制冷模式下所述流量调节阀(2)和所述第一电磁阀(9)打开。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述第二电磁阀(11)，用于在单级制冷模式下与所述电子膨胀阀(10)相配合以实现对低温侧冷媒流量的调节。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

回热器(5)，设置在所述压缩机(1)与所述高温侧蒸发器(6)之间的管路上，也设置在所述低温侧冷凝器(4)与所述电子膨胀阀(10)之间的管路上；

所述电子膨胀阀(10)，设置在所述回热器(5)和所述低温侧蒸发器(7)之间的管路上。