CN108050719A - 一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***及其控制方法，涉及制冷技术领域，其结构包括压缩机制冷装置、制冷剂泵冷却装置、室外环境温度传感器、室内环境温度传感器、室外风机、室内风机和控制器，压缩机制冷装置包括依次连接的压缩机、压缩机***蒸发器和压缩机***冷凝器，制冷剂泵冷却装置包括依次连接的制冷剂泵、制冷剂泵***蒸发器和制冷剂泵***冷凝器，压缩机、制冷剂泵、室外环境温度传感器、室内温度传感器、室外风机、室内风机分别与控制器电连接，并受控制器控制，可更准确地判断制冷剂泵投入的时机，室内温度控制更稳定，***运行更安全可靠。

Description

一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***及其控制 方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***及其控制方法。

背景技术

目前，制冷剂泵的启动和停止以及运行模式，一般是根据室外环境温度或室内外环境温差来控制，如：室外环境温度达到10℃以上或室内外环境温差达到15℃以下，压缩机保持工作，制冷剂泵停止(纯压缩机运行模式)；达到室外环境温度达到5℃以下或室内外环境温差达到20℃以上即启动制冷剂泵、同时压缩机也投入运行(压泵混合运行模式)；室外环境温度达到-10℃以下或室内外环境温差达到35℃以上，正常情况下完全关闭压缩机、只开制冷剂泵来制冷(纯制冷剂泵运行模式)，当实际室内温度升高到比设定值高3℃以上时才启动压缩机制冷，实际室内温度恢复到比设定值高2℃以下时重新关闭压缩机。

采用现有的技术方案，对制冷剂泵的投入和退出判断条件简单而粗略，且无法准确地判断制冷剂泵的自然冷却能力，因此制冷剂泵投入的时机判断难以准确和合理，如果制冷剂泵的制冷能力过低时投入到纯制冷剂泵运行，会造成室内温度控制不稳定以及压缩机的频繁启停；如果制冷剂泵的制冷能力过高时仍投入压泵运行，会造成制冷剂泵的频繁启停，对压缩机制冷***也产生不安全的影响，还导致压缩机容易回液，蒸发器容易结霜。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***及其控制方法，该基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***及其控制方法可更准确地判断制冷剂泵投入的时机，室内温度控制更稳定，***运行更安全可靠。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***，包括压缩机制冷装置、制冷剂泵冷却装置、室外环境温度传感器、室内环境温度传感器、室外风机、室内风机和控制器，所述压缩机制冷装置包括依次连接的压缩机、压缩机***蒸发器和压缩机***冷凝器，所述制冷剂泵冷却装置包括依次连接的制冷剂泵、制冷剂泵***蒸发器和制冷剂泵***冷凝器，所述压缩机、制冷剂泵、室外环境温度传感器、室内温度传感器、室外风机、室内风机分别与控制器电连接，并受控制器控制。

其中，所述压缩机***蒸发器安装在制冷剂泵***蒸发器的空气流动方向的下游。

其中，所述压缩机***冷凝器安装在制冷剂泵***冷凝器的空气流动方向的下游。

其中，所述压缩机制冷装置和制冷剂泵冷却装置相互独立运行。

本发明的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***，可通过室外环境温度传感器检测室外温度并传送至控制器，通过室内环境温度传感器检测室内温度并传送至控制器，控制器根据室外温度、室内温度以及两者的差值，来控制制冷剂泵的运行模式以及压缩机、室内风机和室外风机的开启和关闭，可更准确地判断制冷剂泵投入的时机，使得制冷剂泵的冷却能力和实际制冷负荷保持一致，可使得室内温度控制更稳定，***运行更安全可靠，本发明把压缩机制冷***与制冷剂泵***完全分离，两个***运行互不影响，可靠性更高，同时运行时节能效果更好。

本发明还提供一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***的控制方法，其具体如下：

同时满足以下三个条件时，则进入制冷剂泵自然冷却运行模式：

(1)当制冷剂泵制冷能力PPC≥制冷需求≥20％，其中，

其中：Tl为室内温度检测值，Ts为室内温度设定值，Tβ为制冷温度回差值，Tc为制冷温度控制精度；

制冷剂泵制冷能力PPC＝△T/△T c*100％，其中：△T为室内外环境温度差，△Tc为制冷剂泵完全自然冷却温差，

(2)室外环境温度≤制冷剂泵启动最高环境温度Tmax；

(3)室内外环境温度差△T≥制冷剂泵最小启动温差△Tmin。

其中，满足以下任意一种条件时，则退出制冷剂泵自然冷却运行模式：

(1)制冷需求＜0；

(2)室外环境温度＞制冷剂泵启动最高环境温度Tmax(如：25℃)+2℃回差；

(3)室内外环境温度差＜制冷剂泵最小启动温差△Tmin-2℃回差；

(4)制冷需求≥制冷剂泵制冷能力PPC。

其中，当进入制冷剂泵自然冷却运行模式时：

(1)当0％≤制冷需求＜制冷剂泵制冷能力PPC，制冷剂泵和室外风机保持原启停状态，压缩机关闭；

(2)当制冷需求≥制冷剂泵制冷能力PPC，所有制冷剂泵和室外风机均开启，压缩机开启。

本发明的有益效果：本发明的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***的控制方法，结合不同的制冷需求区间判断条件，可更准确地判断制冷剂泵投入的时机，使得制冷剂泵冷却能力和实际制冷负荷保持一致，解决现有制冷剂泵控制技术的不足，可使得室内温度控制更稳定，***运行更安全可靠。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***的整体结构示意图。

图中包括有：

压缩机1、制冷剂泵2、压缩机***蒸发器3、制冷剂泵***蒸发器4、压缩机***冷凝器5、制冷剂泵***冷凝器6、室外环境温度传感器7、室内环境温度传感器8、室外风机9、室内风机10、控制器11。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本实施例的一种基于温差计算制冷剂泵2能力的自然冷却***，如图1所示，包括压缩机制冷装置、制冷剂泵冷却装置、室外环境温度传感器7、室内环境温度传感器8、室外风机9、室内风机10和控制器11，所述压缩机制冷装置包括依次连接的压缩机1、压缩机***蒸发器3和压缩机***冷凝器5，所述制冷剂泵冷却装置包括依次连接的制冷剂泵2、制冷剂泵***蒸发器4和制冷剂泵***冷凝器6，所述压缩机1、制冷剂泵2、室外环境温度传感器7、室内环境温度传感器8、室外风机9、室内风机10分别与控制器11电连接，并受控制器11控制，所述压缩机制冷装置和制冷剂泵冷却装置相互独立运行。

与现有技术相比，本方案把压缩机制冷装置与制冷剂泵装置完全分离，两个装置的运行互不影响，可靠性更高，同时运行时节能效果更好。

其中，所述压缩机***蒸发器3安装在制冷剂泵***蒸发器4的空气流动方向的下游。空气先流经制冷剂泵***蒸发器4进行预冷再流经压缩机***蒸发器3进行补偿制冷，换热温差更大，换热效率更高。

其中，所述压缩机***冷凝器5安装在制冷剂泵***冷凝器6的空气流动方向的下游。空气先流经制冷剂泵***冷凝器6进行初级散热再流经压缩机***冷凝器5二级散热，换热温差更大，换热效率更高。

本实施例的一种基于温差计算制冷剂泵2能力的自然冷却***，可通过室外环境温度传感器7检测室外温度并传送至控制器11，通过室内环境温度传感器8检测室内温度并传送至控制器11，控制器11根据室外温度、室内温度以及两者的差值，来控制制冷剂泵2的运行模式以及压缩机1、室内风机10和室外风机9的开启和关闭，可更准确地判断制冷剂泵2投入的时机，使得制冷剂泵2的冷却能力和实际制冷负荷保持一致，可使得室内温度控制更稳定，***运行更安全可靠。

本实施例的一种基于温差计算制冷剂泵2能力的自然冷却***的控制方法，其具体如下：

同时满足以下三个条件时，则进入制冷剂泵2自然冷却运行模式：

(1)当制冷剂泵2制冷能力PPC≥制冷需求≥20％，其中，

其中：Tl为室内温度检测值，Ts为室内温度设定值，Tβ为制冷温度回差值，Tc为制冷温度控制精度；

制冷剂泵2制冷能力PPC＝△T/△T c*100％，其中：△T为室内外环境温度差，△Tc为制冷剂泵2完全自然冷却温差(该参数为测试经验值，每台机组有所不同，一般默认为45℃)，

(2)室外环境温度≤制冷剂泵2启动最高环境温度Tmax(如：25℃)；

(3)室内外环境温度差△T≥制冷剂泵2最小启动温差△Tmin(如：10℃)。

通过这三个条件可判断出制冷剂泵2的制冷能力足够大(减少因制冷剂泵2的制冷能力不足而需要压缩机1经常投入、且因为制冷需求过小而造成压缩机1频繁启停的几率)并进入了有显著节能效果的工况区间(避免没有足够节能效果时仍然投入制冷剂泵2运行，提高运行节能性)。

其中，满足以下任意一种条件时，则退出制冷剂泵2自然冷却运行模式：

(1)制冷需求＜0；

(2)室外环境温度＞制冷剂泵2启动最高环境温度Tmax(如：25℃)+2℃回差；

(3)室内外环境温度差＜制冷剂泵2最小启动温差△Tmin-2℃回差；

(4)制冷需求≥制冷剂泵2制冷能力PPC。

通过这四个条件之一，可判断出制冷剂泵2不在显著节能效果工况区间或制冷剂泵2的制冷能力不足或制冷需求过小不需要制冷剂泵2运行制冷。

其中，当进入制冷剂泵2自然冷却运行模式时：

(1)当0％≤制冷需求＜制冷剂泵2制冷能力PPC，制冷剂泵2和室外风机9保持原启停状态，压缩机1关闭，此条件下，制冷需求较小，压缩机1不需要开，制冷剂泵2和室外风机9维持当前状态不变即可；

(2)当制冷需求≥制冷剂泵2制冷能力PPC，所有制冷剂泵2和室外风机9均开启，压缩机1开启，此条件下，制冷需求较大，压缩机1和制冷剂泵2都需要开，室外风机9也需要开。

本实施例的一种基于温差计算制冷剂泵2能力的自然冷却***的控制方法，结合不同的制冷需求区间判断条件，可更准确地判断制冷剂泵2投入和退出的时机，使得制冷剂泵2冷却能力和实际制冷负荷保持一致，解决现有制冷剂泵2控制技术的不足，可使得室内温度控制更稳定，***运行更安全可靠。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***，其特征在于：包括压缩机制冷装置、制冷剂泵冷却装置、室外环境温度传感器、室内环境温度传感器、室外风机、室内风机和控制器，所述压缩机制冷装置包括依次连接的压缩机、压缩机***蒸发器和压缩机***冷凝器，所述制冷剂泵冷却装置包括依次连接的制冷剂泵、制冷剂泵***蒸发器和制冷剂泵***冷凝器，所述压缩机、制冷剂泵、室外环境温度传感器、室内温度传感器、室外风机、室内风机分别与控制器电连接，并受控制器控制，所述压缩机制冷装置和制冷剂泵冷却装置相互独立运行。

2.如权利要求1所述的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***，其特征在于：所述压缩机***蒸发器安装在制冷剂泵***蒸发器的空气流动方向的下游。

3.如权利要求1所述的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***，其特征在于：所述压缩机***冷凝器安装在制冷剂泵***冷凝器的空气流动方向的下游。

4.权利要求1至3任意一项所述的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***的控制方法，其特征在于：

同时满足以下三个条件时，则进入制冷剂泵自然冷却运行模式：

(1)当制冷剂泵制冷能力PPC≥制冷需求≥20％，其中，制冷需求：

其中：Tl为室内温度检测值，Ts为室内温度设定值，Tβ为制冷温度回差值，Tc为制冷温度控制精度；

制冷剂泵制冷能力PPC＝△T/△T c*100％，其中：△T为室内外环境温度差，△Tc为制冷剂泵完全自然冷却温差，

(2)室外环境温度≤制冷剂泵启动最高环境温度Tmax；

(3)室内外环境温度差△T≥制冷剂泵最小启动温差△Tmin。

5.如权利要求4所述的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***的控制方法，其特征在于：

满足以下任意一种条件时，则退出制冷剂泵自然冷却运行模式：

(1)制冷需求＜0；

(2)室外环境温度＞制冷剂泵启动最高环境温度Tmax+2℃回差；

(3)室内外环境温度差＜制冷剂泵最小启动温差△Tmin-2℃回差；

(4)制冷需求≥制冷剂泵制冷能力PPC。

6.如权利要求4所述的一种基于温差计算制冷剂泵能力的自然冷却***的控制方法，其特征在于：

当进入制冷剂泵自然冷却运行模式时：

(1)当0％≤制冷需求＜制冷剂泵制冷能力PPC，制冷剂泵和室外风机保持原启停状态，压缩机关闭；

(2)当制冷需求≥制冷剂泵制冷能力PPC，所有制冷剂泵和室外风机均开启，压缩机开启。