CN112797704A - 冷凝压力控制方法及控制*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷凝压力控制方法及控制***，涉及空调技术领域，以针对低压太低导致制冷机组无法正常启动的问题。该控制方法包括以下内容：改变冷凝器的换热面积和/或者调节与冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力。本发明用于降低“低压太低导致制冷机组无法正常启动”的情况发生，以保证机组在低环温的情况下仍能正常开机，提高压缩机的寿命以及机组的可靠性。

Description

冷凝压力控制方法及控制***

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种冷凝压力控制方法及控制***。

背景技术

低温冷库具有全年制冷需求，因此低温冷库机组需要满足低环温、低库温的制冷要求，即使-20℃低环温仍需维持库温-30℃正常制冷，目前市面上的低温冷库制冷机组普遍存在以下问题：

1、由于低压太低导致制冷机组无法正常启动；

2、低压波动大导致制冷机组频繁启停，压缩机寿命缩短，机组可靠性降低；

3、风机调节余量小，很容易在风机启动时出现低压停机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷凝压力控制方法及控制***，以针对低压太低导致制冷机组无法正常启动的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种冷凝压力控制方法，包括以下内容：改变冷凝器的换热面积和/或者调节与所述冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力。

进一步地，实时采集制冷***中的高压参数Tc，通过运算公式计算出所述风机在对应高压参数Tc下的工作频率，以实现实时调节所述风机的工作频率。

进一步地，所述运算公式为f＝A+K*(Tc-B)，其中，A为所述风机的最小频率值，K为比例系数值，所述高压参数Tc为制冷***高压管路内的冷媒对应的饱和温度值，B为预设的一个饱和温度定值。

进一步地，所述运算公式中的B的范围为13～17，且所述运算公式中的K＝1.2～1.7。

进一步地，通过运算公式计算出的工作频率大于所述风机的最大频率值时，所述风机的工作频率为所述风机的最大频率值；当通过运算公式计算出的工作频率小于所述风机最小频率值时，所述风机的工作频率为所述风机的最小频率值。

进一步地，每隔一个周期T采集一次所述高压参数，所述周期T的数值范围为3s～10s。

进一步地，所述冷凝器上分为至少两个换热区域，每个所述换热区域均对应有一个所述风机，与所述冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有分支管路，每个所述分支管路分别连接对应的所述换热区域且每个所述分支管路上均设置有阀。

进一步地，所述冷凝器上分为两个换热区域，与所述冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有两个所述分支管路，每个所述分支管路上设置有所述阀且所述阀的出口侧连接有与所述换热区域相连接的毛细管道。

进一步地，当环境的温度T>a℃时，启动两个所述风机，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节所述风机的工作频率；当环境的温度T满足b℃≤T≤a℃时，启动一个所述风机或关闭一个所述阀，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节所述风机的工作频率；当环境的温度T<b℃时，关闭两个所述风机，且关闭其中一个所述阀。

进一步地，当环境的温度T满足b℃≤T≤a℃时，具体包括以下内容：当环境的温度T满足c℃≤T≤a℃时，启动一个所述风机，其中，两个所述阀处于打开状态；当环境的温度T满足b℃≤T<c℃时，关闭其中一个所述阀，且未流通有冷媒的所述换热区域其对应的所述风机处于关闭状态。

进一步地，若连续两次以上采集制冷***中的高压参数Tc均小于B，则所有所述风机处于关闭状态。

一种实施所述的冷凝压力控制方法的控制***，包括控制装置，其中，还包括与冷凝器相配合的风机，所述控制装置与所述风机相连接，所述控制装置能控制所述风机的工作频率；或者/和还包括连接制冷***压缩机和冷凝器的调节管路，所述控制装置与所述调节管路上的阀相连接，通过控制所述阀的开闭能控制冷媒流向所述冷凝器的情况以用于实现所述冷凝器换热面积的调节。

进一步地，所述控制***还包括检测单元，所述检测单元用以检测制冷***高压管路内的冷媒对应的饱和温度值，所述检测单元与所述控制装置相连接，所述控制装置能根据所述检测单元检测的信号调节所述风机的工作频率。

本发明提供的冷凝压力控制方法，通过改变冷凝器的换热面积和/或者调节与冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力，可以大幅度地调节冷凝器的冷凝能力，能明显的降低“低压太低导致制冷机组无法正常启动”的情况发生，以保证机组在低环温的情况下仍能正常开机，提高压缩机的寿命以及机组的可靠性。

本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：

实时采集制冷***中的高压参数Tc，通过运算公式计算出风机在对应高压参数Tc下的工作频率，以实现实时调节风机的工作频率。即制冷***可以自动调节风机的工作频率，根据制冷***中高压参数Tc，实时调节风机的工作频率。当制冷***中的高压参数Tc值偏高时，可以提高风机的工作频率；当制冷***中的高压参数Tc值偏低时，可以降低风机的工作频率；

冷凝器上分为至少两个换热区域，每个换热区域均对应有一个风机，与冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有分支管路，每个分支管路分别连接对应的换热区域且每个分支管路上均设置有阀。由于每个换热区域分别连接一分支管路，各换热区域相互“独立”，进而实现对冷凝器换热面积的调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本发明实施例提供的制冷***的接线原理图。

图中1-压缩机；2-排气感温包；3-高压传感器；4-第一电磁阀；5-第二电磁阀；6-翅片式冷凝器；7-第一风机；8-第二风机；9-储液器；10-干燥过滤器；11-供液电池阀；12-电子膨胀阀；13-供液截止阀；14-冷风机；15-吸气截止阀；16-吸气过滤器；17-低压传感器；18-吸气感温包。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1，本发明提供了一种冷凝压力控制方法，包括以下内容：改变冷凝器的换热面积和/或者调节与冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力。现有技术中，存在以下调节方式，当制冷***内的压力偏低时，通过降低与冷凝器相配合的风机的工作频率(即降低风机的转速)，以降低冷凝器的冷凝能力，避免制冷***内的压力过于太低。然而，上述的调节方式，仍存在低压太低导致制冷机组无法正常启动的问题。本发明提供的冷凝压力控制方法，通过改变冷凝器的换热面积和/或者调节与冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力，可以大幅度地调节冷凝器的冷凝能力，即当检测到制冷***内的压力偏低时，可以通过减小冷凝器的换热面积以及降低风机的工作频率(或停止风机)来降低冷凝器的冷凝能力，以避免制冷***内的压力过于太低。本发明提供的冷凝压力控制方法，相对于现有技术，能明显的降低“低压太低导致制冷机组无法正常启动”的情况发生，以保证机组在低环温的情况下仍能正常开机，提高压缩机的寿命以及机组的可靠性。

作为本发明实施例可选地实施方式，实时采集制冷***中的高压参数Tc，通过运算公式计算出风机在对应高压参数Tc下的工作频率，以实现实时调节风机的工作频率。参见图1，正常制冷时，压缩机1排出高温高压的气态冷媒，进入翅片式冷凝器6冷凝成常温高压的液态冷媒，经过电子膨胀阀12节流降压后进入冷风机14蒸发，最后再回到压缩机1中。为提高机组冷凝能力的调节，机组冷凝电机采用变频电机，风机的频率范围可以为[8，60]Hz。根据机组运行时的冷凝压力的变化调节合适风机的工作频率。即制冷***可以自动调节风机的工作频率，根据制冷***中高压参数Tc，实时调节风机的工作频率。当制冷***中的高压参数Tc值偏高时，可以提高风机的工作频率；当制冷***中的高压参数Tc值偏低时，可以降低风机的工作频率。

作为本发明实施例可选地实施方式，关于高压参数Tc值与风机工作频率之间的关系，具体可以如下：上述运算公式为f＝A+K*(Tc-B)，其中，A为风机的最小频率值，K为比例系数值，高压参数Tc为制冷***高压管路内的冷媒对应的饱和温度值，B为预设的一个饱和温度定值。

具体的，当风机的频率范围为[8，60]Hz时，A为数值8。运算公式中的B的范围为13～17，B的取值可以是15，且运算公式中的K＝1.2～1.7，K的取值可以是1.5，所以，上述运算公式可以为f＝8+1.5*(Tc-15)。比如，当采集的高压参数Tc值为30时，对应的风机的工作频率为30.5Hz。

另外，通过运算公式计算出的工作频率大于风机的最大频率值时，风机的工作频率为风机的最大频率值；当通过运算公式计算出的工作频率小于风机最小频率值时，风机的工作频率为风机的最小频率值。比如，当风机的频率范围为[8，60]Hz时，若通过运算公式计算出的工作频率大于风机的最大频率值60Hz时，则调节风机的工作频率为60Hz；若通过运算公式计算出的工作频率小于风机的最小频率值8Hz时，则调节风机的工作频率为8Hz。

对于实时采集制冷***中的高压参数Tc，每隔一个周期T采集一次高压参数，周期T的数值范围为3s～10s，即可以每5s为一个周期，采集一次高压参数值Tc，通过运算公式计算出风机的工作频率，以实时调整风机的工作频率。

另外，关于制冷***中的高压参数Tc的采集，参见图1，在压缩机1的排出管道上设置有高压传感器3和排气感温包2，通过排气感温包2检测高压参数，排气感温包2采集的数据传输给制冷***的控制装置，通过控制装置的分析、计算，以调节风机的工作频率。

作为本发明实施例可选地实施方式，参见图1，冷凝器上分为至少两个换热区域，每个换热区域均对应有一个风机，与冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有分支管路，每个分支管路分别连接对应的换热区域且每个分支管路上均设置有阀。由于每个换热区域分别连接一分支管路，各换热区域相互“独立”，比如，当其中一个分支管路上的阀处于关闭状态时，从压缩机1排出的冷媒不能流向该分支管路，也就不能流向与该分支管路相连接的换热区域，进而实现对冷凝器换热面积的调节。对于分支管路的形成，可以采用分流器，即通过压缩机的排出管路上连接分流器，实现从压缩机排出的冷媒可分别流向不同的换热区域。

具体的，参见图1，冷凝器上分为两个换热区域，每个换热区域均对应一个风机，参见图1，示意出了第一风机7和第二风机8，与冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有两个分支管路，每个分支管路上设置有阀且阀的出口侧连接有与换热区域相连接的毛细管道。参见图1，示意出了第一电磁阀4和第二电磁阀5，与第一电磁阀4相连接的换热区域可称为第一换热区域，与第二电磁阀5相连接的换热区域可称为第二换热区域，当第一电磁阀4处于关闭状态、第二电磁阀5处于打开状态时，从压缩机1排出的冷媒经过第二电磁阀5流向各毛细管道，各毛细管道内的冷媒分别流向第二换热区域的进液口，从不同进液口流入第二换热区域的冷媒由不同的出液口排出，再回流后共同流向储液器9。

作为本发明实施例可选地实施方式，当环境的温度T>a℃时，启动两个风机，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节风机的工作频率；当环境的温度T满足b℃≤T≤a℃时，启动一个风机或关闭一个阀，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节风机的工作频率；当环境的温度T<b℃时，关闭两个风机，且关闭其中一个阀。

对于当环境的温度T满足b℃≤T≤a℃时，若环境的温度T满足c℃≤T≤a℃时，启动一个风机，其中，两个阀处于打开状态；当环境的温度T满足b℃≤T<c℃时，关闭其中一个阀，且未流通有冷媒的换热区域其对应的风机处于关闭状态。

具体举例如下：

当环境的温度T>15℃时(a＝15)，打开第一电磁阀4和第二电磁阀5，启动第一风机7和第二风机8，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节风机的工作频率；

当环境的温度T满足-15℃≤T≤15℃时(c＝-15)，启动第一风机7或第二风机8，第一电磁阀4和第二电磁阀5均处于打开状态；

当环境的温度-20℃≤T＜-15℃时，关闭第一电磁阀4或第二电磁阀5，且未流通有冷媒的换热区域其对应的风机处于关闭状态；

当环境温度-30℃≤T＜-20℃时(b＝-20)，关闭第一电磁阀4或第二电磁阀5，关闭第一风机7和第二风机8。

另外，若连续两次以上采集制冷***中的高压参数Tc均小于B，则所有风机处于关闭状态。具体举例如下：当风机的频率范围为[8，60]Hz，运算公式为f＝8+1.5*(Tc-15)时，若环境的温度T满足-15℃≤T<0℃时，连续两次(连续两个周期T)采集制冷***中的高压参数Tc均小于15，则关闭运行中的风机。

一种实施冷凝压力控制方法的控制***，包括控制装置，其中，还包括与冷凝器相配合的风机，控制装置与风机相连接，控制装置能控制风机的工作频率；或者/和还包括连接制冷***压缩机1和冷凝器(翅片式冷凝器6)的调节管路，控制装置与调节管路上的阀相连接，通过控制阀的开闭能控制冷媒流向冷凝器的情况以用于实现冷凝器换热面积的调节。本发明提供的控制***，通过改变冷凝器的换热面积和/或者调节与冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力，可以大幅度地调节冷凝器的冷凝能力。

控制装置与调节管路上的阀相连接以及控制装置与风机相连接，参见图1，示意出了第一风机7和第二风机8，第一风机7和第二风机8均与控制装置相连接，控制装置可以控制第一风机7和第二风机8的工作频率，当制冷***内的压力偏低时，可以控制风机的工作频率降低。另外，图1中示意出了与冷凝器相连接的压缩机的排出管路，该排出管路上形成有分支管路，两个分支管路上分别设置有第一电磁阀4和第二电磁阀5，控制装置可以控制第一电磁阀4和第二电磁阀5的打开和关闭的情况，例如，可以控制第一电磁阀4处于关闭状态、第二电磁阀5处于打开状态时，从压缩机1排出的冷媒经过第二电磁阀5流向各毛细管道，各毛细管道内的冷媒分别流向第二换热区域的进液口，从不同进液口流入第二换热区域的冷媒由不同的出液口排出，再回流后共同流向储液器9，实现通过控制阀的开闭以控制冷媒流向冷凝器的情况，以用于实现冷凝器换热面积的调节。

控制***还包括检测单元，检测单元用以检测制冷***高压管路内的冷媒对应的饱和温度值，检测单元与控制装置相连接，控制装置能根据检测单元检测的信号调节风机的工作频率。参见图1，检测单元可以是排气感温包2，通过排气感温包2检测高压参数(饱和温度值)，排气感温包2采集的数据传输给制冷***的控制装置，通过控制装置的分析、计算，以调节风机的工作频率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种冷凝压力控制方法，其特征在于，包括以下内容：

改变冷凝器的换热面积和/或者调节与所述冷凝器相配合的风机的工作频率，以调节冷凝器的冷凝能力。

2.根据权利要求1所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，实时采集制冷***中的高压参数Tc，通过运算公式计算出所述风机在对应高压参数Tc下的工作频率，以实现实时调节所述风机的工作频率。

3.根据权利要求2所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，所述运算公式为f＝A+K*(Tc-B)，其中，A为所述风机的最小频率值，K为比例系数值，所述高压参数Tc为制冷***高压管路内的冷媒对应的饱和温度值，B为预设的一个饱和温度定值。

4.根据权利要求3所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，所述运算公式中的B的范围为13～17，且所述运算公式中的K＝1.2～1.7。

5.根据权利要求2所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，通过运算公式计算出的工作频率大于所述风机的最大频率值时，所述风机的工作频率为所述风机的最大频率值；当通过运算公式计算出的工作频率小于所述风机最小频率值时，所述风机的工作频率为所述风机的最小频率值。

6.根据权利要求2所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，每隔一个周期T采集一次所述高压参数，所述周期T的数值范围为3s～10s。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，所述冷凝器上分为至少两个换热区域，每个所述换热区域均对应有一个所述风机，与所述冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有分支管路，每个所述分支管路分别连接对应的所述换热区域且每个所述分支管路上均设置有阀。

8.根据权利要求7所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，所述冷凝器上分为两个换热区域，与所述冷凝器相连接的压缩机的排出管路上形成有两个所述分支管路，每个所述分支管路上设置有所述阀且所述阀的出口侧连接有与所述换热区域相连接的毛细管道。

9.根据权利要求8所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，当环境的温度T>a℃时，启动两个所述风机，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节所述风机的工作频率；

当环境的温度T满足b℃≤T≤a℃时，启动一个所述风机或关闭一个所述阀，且实时采集制冷***中的高压参数Tc以调节所述风机的工作频率；

当环境的温度T<b℃时，关闭两个所述风机，且关闭其中一个所述阀。

10.根据权利要求9所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，当环境的温度T满足b℃≤T≤a℃时，具体包括以下内容：

当环境的温度T满足c℃≤T≤a℃时，启动一个所述风机，其中，两个所述阀处于打开状态；

当环境的温度T满足b℃≤T<c℃时，关闭其中一个所述阀，且未流通有冷媒的所述换热区域其对应的所述风机处于关闭状态。

11.根据权利要求10所述的冷凝压力控制方法，其特征在于，若连续两次以上采集制冷***中的高压参数Tc均小于B，则所有所述风机处于关闭状态。

12.一种实施权利要求1-11中任一项所述的冷凝压力控制方法的控制***，其特征在于，包括控制装置，其中，

还包括与冷凝器相配合的风机，所述控制装置与所述风机相连接，所述控制装置能控制所述风机的工作频率；或者/和

还包括连接制冷***压缩机和冷凝器的调节管路，所述控制装置与所述调节管路上的阀相连接，通过控制所述阀的开闭能控制冷媒流向所述冷凝器的情况以用于实现所述冷凝器换热面积的调节。

13.根据权利要求12所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括检测单元，所述检测单元用以检测制冷***高压管路内的冷媒对应的饱和温度值，所述检测单元与所述控制装置相连接，所述控制装置能根据所述检测单元检测的信号调节所述风机的工作频率。

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