CN105757890A - 一种室外冷凝器冷却风量的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于制冷设备的冷却风量控制技术领域，涉及一种室外冷凝器冷却风量的控制方法，其控制过程包括电信号转换、控制变频风机排风量和控制电动风阀进风量三部分；冷凝压力由冷凝压力毛细管传递至冷凝压力传感器，冷凝压力传感器将冷凝压力转换为电压或电流的电信号，PLC中央控制器将信号分别输出到风机变频器和交流接触器，风机变频器依据电信号将电能传输到两个变频风机上并控制变频风机的工作频率和转速；电动风阀控制器依据电信号将电能传送到电动风阀电动执行器，控制电动风阀电动执行器的正反转和动作比例，实现线性控制；能自动线性控制进风量，其控制原理科学，工艺简便，控制精度高，能耗低，寿命长，控制可靠。

Description

一种室外冷凝器冷却风量的控制方法

技术领域：

本发明属于制冷设备的冷却风量控制技术领域，涉及一种室外冷凝器冷却风量的控制方法，特别是一种在室外极低温环境下依据冷凝压力大小对室外冷凝器冷却风量进行自动控制的方法。

背景技术：

目前，工业空调机组和冷库机组等制冷设备的室外冷凝器一般是带风机的翅片管式换热器，其通过升高流通空气温度带走热量来降低冷凝温度。这种换热方式在室外环境温度较低的季节，换热效率较高，但在室外环境温度极低时，因机组出现低压保护反而影响运行和生产，例如全年运行的向室外环境排热的工业空调机组和冷库机组在冬季工况下，特别是在室外环境温度低于机组处理空气的露点温度时，由于室外冷凝器进风温度过低，使冷凝温度逐渐降低，从而使冷凝压力随之减小，而冷凝压力减小又导致蒸发压力下降，机组制冷性能恶化，直至机组自身进行低压保护而停机，结果不仅影响机组供风温度和湿度的稳定性，进而影响厂房内空调环境和工厂生产，长此以往，空调机组的使用寿命也受影响。

为避免机组在冬季出现低压故障，现有技术中，其通常的做法是给室外冷凝器包裹帆布来适当减少进风风量，或通过加装压力控制器来增加或减少工作的冷却风机数量，这两种方法都能在一定程度上防止低压故障，但在室外气温发生变化时，包裹帆布的方法需要手动调整被包裹的进风口面积，达到改变冷却风量的目的，因不能自动调节而增加了人员工作量，同时调节精度难以保证，而且风机仍然工频运行，浪费了大量电能；加装压力控制器来增减风机个数的方法，在风机启动和停止过程中易造成冷凝压力的大幅波动，影响了蒸发温度的稳定，并且频繁启停易造成风机使用寿命缩短，不利于机组的长期稳定运行。因此，寻求设计一种室外冷凝器冷却风量的控制方法，将冷凝器内压力转换为电信号，通过电信号控制电动风阀阀片的比例开度和进风量，通过电信号控制变频风机的工作频率和转速，达到控制排风量的目的，并根据实际需要减少运行风机个数，满足低风量工况和节能要求，这种技术方案至今尚未见有报道。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种室外冷凝器冷却风量的控制方法，以解决手动调整进风口面积工作量大、精度差和耗能大的问题，解决采用压力控制器增减工作风机数量过程中造成的冷凝压力波动、蒸发温度不稳定和风机使用寿命缩短的问题。

为了实现上述发明目的，本发明涉及的室外冷凝器冷却风量控制过程包括电信号转换、控制变频风机排风量和控制电动风阀进风量三部分，具体控制过程为：

(1)电信号转换：冷凝器集液母管内部冷凝压力由冷凝压力毛细管传递至冷凝压力传感器，冷凝压力传感器将冷凝压力转换为电压大于0小于10V或电流大于4mA小于20mA的电信号，冷凝压力传感器的电信号随着冷凝压力的提高而增大，冷凝压力传感器的电信号随着冷凝压力的降低而减小，实现冷凝压力信号与电信号的比例转换；

(2)控制变频风机排风量：冷凝压力传感器将步骤(1)转换的电信号通过冷凝压力信号线输送给PLC中央控制器，PLC中央控制器依据程序指令判定冷凝压力电信号，然后通过变频器控制信号线、交流接触器控制信号线分别输出控制信号到风机变频器和交流接触器，供电电源驱动的风机变频器依据PLC中央控制器的控制信号将变频处理后的电能分别通过变频器功率输出线传输到上面变频风机和交流接触器，交流接触器通过变频器功率输出线将将变频处理后的电能传输到下面变频风机；从而控制两个变频风机的工作频率和转速随着步骤(1)转换电信号的增大而增大，控制变频风机的工作频率和转速随着步骤(1)转换电信号的减小而减小，进而线性控制进风量，并能根据需要设定程序指令使PLC中央控制器通过交流接触器控制信号线控制交流接触器，实现减少运行风机个数的低风量工况，满足节能要求；

(3)控制电动风阀进风量：冷凝压力传感器将步骤(1)转换的电信号通过冷凝压力信号线输送给PLC中央控制器，PLC中央控制器依据程序指令判定冷凝压力电信号，然后通过电动风阀控制器控制信号线输出控制信号到电动风阀控制器，供电电源驱动的电动风阀控制器依据PLC中央控制器的控制信号将工频电能通过电动风阀控制器功率输出线传送到风阀电动执行器，从而控制电动风阀电动执行器的正反转和动作比例，进而控制安装在室外机外壳进风口处的电动风阀阀片的开度随着步骤(1)转换电信号的增大而增大，电动风阀阀片的开度随着步骤(1)转换电信号的减小而减小，实现电动风阀进风量的线性控制。

本发明涉及的风量自动控制装置的主体结构包括：冷凝压力传感器、风机变频器、变频风机、电动风阀电动执行器、电动风阀阀片、电动风阀控制器、冷凝器集液母管、PLC中央控制器、交流接触器、室外机外壳、冷凝压力毛细管、冷凝压力信号线、变频器功率输出线、电动风阀控制器功率输出线、工频供电线、变频器控制信号线、交流接触器控制信号线和电动风阀控制器控制信号线；冷凝压力传感器通过冷凝压力毛细管安装固定在冷凝器集液母管上，冷凝压力毛细管与冷凝器集液母管相联通；PLC中央控制器通过冷凝压力信号线、变频器控制信号线、电动风阀控制器控制信号线和交流接触器控制信号线，分别与冷凝压力传感器、风机变频器、电动风阀控制器和交流接触器之间线联接，PLC中央控制器中设定程序指令；风机变频器与上面的变频风机之间通过变频器功率输出线线联接；风机变频器和交流接触器之间通过变频器功率输出线线联接，交流接触器和下面的变频风机之间通过变频器功率输出线线联接；电动风阀阀片安装在室外机外壳的进风口处；电动风阀控制器通过电动风阀控制器功率输出线联接到电动风阀电动执行器上，电动风阀电动执行器与电动风阀阀片之间机械联动，风机变频器和电动风阀控制器分别联接到工频供电线上，工频供电线连接外设的供电电源；PLC中央控制器中设定的程序指令还可以按照下面顺序编入优化程序指令：当冷凝压力降低而需要减少风量时，按照降低变频器输出频率、减少运行风机个数、减小电动风阀开度的顺序依次动作；当冷凝压力升高而需要增加风量时，按照增大电动风阀开度、提高变频器输出频率、增加运行风机个数的顺序依次动作，从而提高节能效果。

本发明与现有技术相比，能自动线性控制冷凝器进风量，其控制原理科学，工艺简便，控制精度高，节省人力，能耗低，故障率低，寿命长；其控制设备结构简单，控制可靠，适应范围广，控制环境友好。

附图说明：

图1是本发明的空调室外机的正面结构原理示意图。

图2是本发明的空调室外机的背面结构原理示意图。

图3是本发明的自动控制流程结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的室外冷凝器冷却风量控制过程包括电信号转换、控制变频风机排风量和控制电动风阀进风量三部分，具体控制过程为：

(1)电信号转换：冷凝器集液母管7内部冷凝压力由冷凝压力毛细管11传递至冷凝压力传感器1，冷凝压力传感器1将冷凝压力转换为电压大于0小于10V或电流大于4mA小于20mA的电信号，冷凝压力传感器1的电信号随着冷凝压力的提高而增大，冷凝压力传感器1的电信号随着冷凝压力的降低而减小，实现冷凝压力信号与电信号的比例转换；

(4)控制变频风机排风量：冷凝压力传感器1将步骤(1)转换的电信号通过冷凝压力信号线12输送给PLC中央控制器8，PLC中央控制器8依据程序指令判定冷凝压力电信号，然后通过变频器控制信号线16、交流接触器控制信号线17分别输出控制信号到风机变频器2和交流接触器9，供电电源驱动的风机变频器2依据PLC中央控制器8的控制信号将变频处理后的电能分别通过变频器功率输出线13传输到上面变频风机3和交流接触器9，交流接触器9通过变频器功率输出线13将将变频处理后的电能传输到下面变频风机3；从而控制两个变频风机3的工作频率和转速随着步骤(1)转换电信号的增大而增大，控制变频风机3的工作频率和转速随着步骤(1)转换电信号的减小而减小，进而线性控制进风量，并能根据需要设定程序指令使PLC中央控制器8通过交流接触器控制信号线17控制交流接触器9，实现减少运行风机个数的低风量工况，满足节能要求；

(3)控制电动风阀进风量：冷凝压力传感器1将步骤(1)转换的电信号通过冷凝压力信号线12输送给PLC中央控制器8，PLC中央控制器8依据程序指令判定冷凝压力电信号，然后通过电动风阀控制器控制信号线18输出控制信号到电动风阀控制器6，供电电源驱动的电动风阀控制器6依据PLC中央控制器8的控制信号将工频电能通过电动风阀控制器功率输出线14传送到风阀电动执行器4，从而控制电动风阀电动执行器4的正反转和动作比例，进而控制安装在室外机外壳10进风口处的电动风阀阀片5的开度随着步骤(1)转换电信号的增大而增大，电动风阀阀片5的开度随着步骤(1)转换电信号的减小而减小，实现电动风阀进风量的线性控制。

本实施例涉及的风量自动控制装置的主体结构包括：冷凝压力传感器1、风机变频器2、变频风机3、电动风阀电动执行器4、电动风阀阀片5、电动风阀控制器6、冷凝器集液母管7、PLC中央控制器8、交流接触器9、室外机外壳10、冷凝压力毛细管11、冷凝压力信号线12、变频器功率输出线13、电动风阀控制器功率输出线14、工频供电线15、变频器控制信号线16、交流接触器控制信号线17和电动风阀控制器控制信号线18；冷凝压力传感器1通过冷凝压力毛细管11安装固定在冷凝器集液母管7上，冷凝压力毛细管11与冷凝器集液母管7相联通；PLC中央控制器8通过冷凝压力信号线12、变频器控制信号线16、电动风阀控制器控制信号线18和交流接触器控制信号线17，分别与冷凝压力传感器1、风机变频器2、电动风阀控制器6和交流接触器9之间线联接，PLC中央控制器8中设定程序指令；风机变频器2与上面的变频风机3之间通过变频器功率输出线13线联接；风机变频器2和交流接触器9之间通过变频器功率输出线13线联接，交流接触器9和下面的变频风机3之间通过变频器功率输出线13线联接；电动风阀阀片5安装在室外机外壳10的进风口处；电动风阀控制器6通过电动风阀控制器功率输出线14联接到电动风阀电动执行器4上，电动风阀电动执行器4与电动风阀阀片5之间机械联动，风机变频器2和电动风阀控制器6分别联接到工频供电线15上，工频供电线15连接外设的供电电源。

本实施例中，PLC中央控制器8中设定的程序指令还可以按照下面顺序编入优化程序指令：当冷凝压力降低而需要减少风量时，按照降低变频器输出频率、减少运行风机个数、减小电动风阀开度的顺序依次动作；当冷凝压力升高而需要增加风量时，按照增大电动风阀开度、提高变频器输出频率、增加运行风机个数的顺序依次动作，从而提高节能效果。

Claims (2)

1.一种室外冷凝器冷却风量的控制方法，其特征在于控制方法在风量自动控制装置中实现，控制过程包括电信号转换、控制变频风机排风量和控制电动风阀进风量三部分，具体控制过程为：

(1)电信号转换：冷凝器集液母管内部冷凝压力由冷凝压力毛细管传递至冷凝压力传感器，冷凝压力传感器将冷凝压力转换为电压大于0小于10V或电流大于4mA小于20mA的电信号，冷凝压力传感器的电信号随着冷凝压力的提高而增大，冷凝压力传感器的电信号随着冷凝压力的降低而减小，实现冷凝压力信号与电信号的比例转换；

(2)控制变频风机排风量：冷凝压力传感器将步骤(1)转换的电信号通过冷凝压力信号线输送给PLC中央控制器，PLC中央控制器依据程序指令判定冷凝压力电信号，然后通过变频器控制信号线、交流接触器控制信号线分别输出控制信号到风机变频器和交流接触器，供电电源驱动的风机变频器依据PLC中央控制器的控制信号将变频处理后的电能分别通过变频器功率输出线传输到上面变频风机和交流接触器，交流接触器通过变频器功率输出线将将变频处理后的电能传输到下面变频风机；从而控制两个变频风机的工作频率和转速随着电信号的增大而增大，控制变频风机的工作频率和转速随着电信号的减小而减小，进而线性控制进风量，并能根据需要设定程序指令使PLC中央控制器通过交流接触器控制信号线控制交流接触器，实现减少运行风机个数的低风量工况，满足节能要求；

(3)控制电动风阀进风量：冷凝压力传感器将步骤(1)转换的电信号通过冷凝压力信号线输送给PLC中央控制器，PLC中央控制器依据程序指令判定冷凝压力电信号，然后通过电动风阀控制器控制信号线输出控制信号到电动风阀控制器，供电电源驱动的电动风阀控制器依据PLC中央控制器的控制信号将工频电能通过电动风阀控制器功率输出线传送到风阀电动执行器，从而控制电动风阀电动执行器的正反转和动作比例，进而控制安装在室外机外壳进风口处的电动风阀阀片的开度随着电信号的增大而增大，电动风阀阀片的开度随着电信号的减小而减小，实现电动风阀进风量的线性控制。

2.根据权利要求1所述的室外冷凝器冷却风量的控制方法，其特征在于所述的风量自动控制装置的主体结构包括：冷凝压力传感器、风机变频器、变频风机、电动风阀电动执行器、电动风阀阀片、电动风阀控制器、冷凝器集液母管、PLC中央控制器、交流接触器、室外机外壳、冷凝压力毛细管、冷凝压力信号线、变频器功率输出线、电动风阀控制器功率输出线、工频供电线、变频器控制信号线、交流接触器控制信号线和电动风阀控制器控制信号线；冷凝压力传感器通过冷凝压力毛细管安装固定在冷凝器集液母管上，冷凝压力毛细管与冷凝器集液母管相联通；PLC中央控制器通过冷凝压力信号线、变频器控制信号线、电动风阀控制器控制信号线和交流接触器控制信号线，分别与冷凝压力传感器、风机变频器、电动风阀控制器和交流接触器之间线联接，PLC中央控制器中设定程序指令；风机变频器与上面的变频风机之间通过变频器功率输出线线联接；风机变频器和交流接触器之间通过变频器功率输出线线联接，交流接触器和下面的变频风机之间通过变频器功率输出线线联接；电动风阀阀片安装在室外机外壳的进风口处；电动风阀控制器通过电动风阀控制器功率输出线联接到电动风阀电动执行器上，电动风阀电动执行器与电动风阀阀片之间机械联动，风机变频器和电动风阀控制器分别联接到工频供电线上，工频供电线连接外设的供电电源。