[發明專利]節能的制冷控制系統和方法

無效

• 申請號: 200910045914.9
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101476803A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 侯大偉;胡獻;曹琪;何巍;王勇;李寶成
• 申請（專利權）人: 上海愛控自動化設備有限公司
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02;F25D29/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡 晶

技術領域

本發明涉及制冷領域，尤其涉及一種節能的制冷控制方法。?

背景技術

制冷系統如今廣泛應用于各個領域，如冷庫、冰箱等，現有的制冷系統主要包括冷凝器、儲液罐、電子膨脹閥、冷風機和壓縮機等幾個部分，但是現有的制冷系統在實際使用中存在著諸多缺陷，現論述如下：?

假設某冷庫系統配置的冷風機最大制冷量為40kw，風扇額定功率為2kw，最大空氣流通量23立方米/每小時，電子膨脹閥最大制冷量50kw，目標過熱度控制在5K。在該系統實際運行中，隨著工況和系統達到了設定溫度后，系統需要的制冷量將逐漸下降，假設此時系統的熱負荷為10kw，也就是說只要10kw的制冷量即可以保持冷庫溫度的穩定，如果按照傳統的系統控制模式，風扇運行在額定工況下，如果達到最佳過熱度控制的話，那么系統的制冷量輸出可能達到30kw，也就是說超過了系統當前的熱負荷，意味著庫溫將逐漸下降。當庫溫達到允許的下限后，系統將關閉電子膨脹閥，關閉壓縮機，停止制冷，但由于系統熱負荷的存在，庫溫將逐漸上升，當庫溫達到允許的上限后，系統將重新開啟電子膨脹閥并開啟壓縮機開始制冷，然后溫度逐漸下降，這就導致該制冷系統存在著下述缺陷：?

第一、由于熱負荷較小，將不斷往復上述過程，從而導致庫溫變化較大以及壓縮機開啟頻繁，增加了壓縮機的能耗；?

第二、由于最大空氣流通時可以對應最大的制冷量，而實際運行中系統的制冷量大部分都是比額定制冷量小，也就意味著不需要相對應的最大風力來達到相應的制冷量，而冷風機還以額定功率進行運行就造成了能量的浪費。?

第三、傳統制冷系統增加了因風扇轉動帶入的熱負荷，因而需要通過制冷過程來將相應的能量帶走，從而也造成了能量的浪費。?

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的在于提出一種節能的制冷控制方法以解決傳統制冷系統過于耗能的問題。?

本發明提出一種節能的制冷控制方法，其結合了電子膨脹閥和變頻器對冷風機的制冷量進行控制，使制冷系統達到最佳效果，包括如下步驟：?

(1)通過溫度傳感器采集當前制冷系統的庫溫，設制冷系統的庫溫設定值為T，允許溫差為Δt；?

(2)根據當前庫溫情況，分別采用下述操作：?

(21)庫溫高于允許范圍上限T+Δt時：調節風扇轉速到額定頻率，使冷風機在當前工況下具備最大制冷能力，然后調節電子膨脹閥的開啟度，使其過熱度控制在設定目標范圍內；?

(22)庫溫在允許范圍T-Δt～T+Δt內時：?

如果庫溫高于設定值T且下降速度過快，那么主動減小電子膨脹閥開啟度，并通過變頻器降低風扇工作頻率，使過熱度穩定在設定值附近；如果庫溫高于設定值T且有上升到趨勢，那么增加風扇的轉速，然后調節電子膨脹閥使其供液量與系統所需制冷量匹配；?

如果庫溫等于或低于設定值且庫溫下降，那么減小電子膨脹閥開啟度，然后測試庫溫是否繼續下降，若是則繼續減小開啟度，直到庫溫停止下降的趨勢；?

(23)庫溫低于允許范圍下限T-Δt時：關閉電子膨脹閥，調節冷風機?

在設定運行狀態，確保空氣流通。?

依照本發明較佳實施例所述的節能的制冷控制方法，步驟(21)將過熱度控制在設定范圍內后，進一步分析當前的電子膨脹閥開啟度：?

如果開啟度較小，那么測試降低風扇轉速；如果調節后對于電子膨脹閥開啟度和過熱度沒有明顯的下降，那么說明調節后的風扇轉速和當前系統能提供的最大制冷量匹配，否則將返回到上一滿足系統最大制冷量的風扇轉速。依照本發明較佳實施例所述的節能的制冷控制方法，步驟(22)中庫溫等于或低于設定值且庫溫下降的調節過程進一步包括：如果該調節過程中開啟度調到某個位置，庫溫相對穩定保持，那么調節冷風機的轉速直到與當前開啟度的冷量匹配的風量，即過熱度達到設定值，然后再檢查當前庫溫的趨勢，如果是在10％的開啟度情況下繼續下降，那么關閉電子膨脹閥，讓冷風機切換到空閑狀態。依照本發明較佳實施例所述的節能的制冷控制方法，步驟(23)中冷風機的設定運行模式由用戶根據需要通過軟件進行配置。?

依照本發明較佳實施例所述的節能的制冷控制方法，其電子膨脹閥和所述冷風機的變頻器調節都是通過控制器進行的，所述控制器連接至所述電子膨脹閥和所述冷風機。?

本發明結合了電子膨脹閥和變頻器對冷風機的制冷量進行控制，使制冷系統的庫溫更平穩，壓縮機、冷凝器的工作狀況更好，冷風機的電機工作更有效，從而達到整個系統更節能。?

上述所需的優點并不局限于在一個實施方案實施。?