[發明專利]一種自適應變容量制冷系統

有效

• 申請號: 201310111896.6
• 申請日: 2013-04-01
• 公開（公告）號: CN103206798A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 昝世超;張偉;周俊海;劉貴芳;張澤國;楊厚太;孫云
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B41/00;F25B41/06;F25B49/02
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;劉坤

技術領域

本發明屬于制冷技術領域，具體涉及一種自適應變容量制冷系統。

背景技術

隨著制冷技術的廣泛應用，制冷裝置消耗的能源也在迅速增加。我國城市住宅房間空調器、中央空調的產量仍在逐年增加，其增長速度甚至高于我國GDP的增長速度，從而導致電力負荷不斷增加。目前能源短缺已經成為制約我國經濟發展的一個突出問題，以消耗能源為代價的經濟增長和技術發展都不利于可持續發展的戰略要求,，因此制冷裝置的節能引起了業內的廣泛關注，作為制冷空調系統節能技術的自適應變容量制冷系統就應運而生。

自適應變容量制冷系統是指可以根據制冷空調負荷的變化，按一定的調節規律對壓縮機和節流裝置進行調節，使制冷系統的制冷能力與變化的負荷相適應。目前常用的自適應變容量制冷系統，根據變容原理主要由壓縮機變頻調速變容、多機并聯壓縮機組和液體制冷劑儲存方法。

壓縮機變頻調速變容系統是通過改變驅動電源的頻率,可以根據需要在較大范圍內調節制冷壓縮機的轉速,從而使制冷系統的制冷量在大范圍內變化而實現變容的。這種制冷系統的缺點是變頻壓縮機在低頻下（一般說來壓縮機頻率不宜低于20Hz長期運行）散熱困難和油循環障礙，壓縮機運行穩定性較差，且大冷量需求時的多機連續調節成本較高。

多機并聯壓縮機組系統應用于負荷較大的制冷裝置（如大型超市使用），這種制冷系統采用調節運行臺數的方法,即通過多機并聯壓縮機組并根據負荷變化實時調整運行臺數來適應負荷的變化。這種制冷系統的缺點是調節響應速度較慢、且多機并聯定頻機開啟時易產生溫度階躍突變，調節精度較差。

液體制冷劑儲存系統主要適用于負荷變化時間較短（如一分鐘左右）、變化量很小的制冷系統，優點是結構簡單，控制性好。但這種制冷系統的缺點是調節范圍窄、適應性較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種自適應變容量制冷系統，本制冷系統不但調節范圍廣，一般可在100%至0%的制冷負荷內無級調節，控溫精度高，而且壓縮機運行時穩定性高，使用壽命長。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種自適應變容量制冷系統，本制冷系統包括壓縮機、冷凝器和蒸發器，

自壓縮機出口排出的高壓氣體分別進入第一高壓氣體管路和第二高壓氣體管路；

所述第一高壓氣體管路的出口與所述冷凝器的進口相連，自冷凝器出口排出的高壓液體通過高壓液體管路與電子膨脹閥的進口相連，自電子膨脹閥出口排出的低壓液體通過低壓液體管路與所述蒸發器的進口相連，自蒸發器出口排出的低壓氣體經低壓氣體管路與所述第二高壓氣體管路相連通，所述低壓氣體管路上設置有蒸發壓力調節閥，低壓氣體管路中的低壓氣體與第二高壓氣體管路中的高壓氣體混合后經回氣管路與所述壓縮機的進口相連；

所述第二高壓氣體管路上設置有第一熱氣旁通控制閥，所述第一熱氣旁通控制閥的取壓管路與回氣管路相連；

所述電子膨脹閥和蒸發壓力調節閥均與中央控制器通過電信號相連。

本自適應變容量制冷系統還可以通過以下方式得以進一步實現：

優選的，所述高壓液體管路上設置有液體旁通管路，所述液體旁通管路上設有吸氣冷卻熱力膨脹閥；所述吸氣冷卻熱力膨脹閥與第一熱氣旁通控制閥共用取壓管路，且吸氣冷卻熱力膨脹閥的感溫包設置在回氣管路上；

所述位于吸氣冷卻熱力膨脹閥出口側的液體旁通管路與位于第一熱氣旁通控制閥出口側的第二高壓氣體管路相交后與氣液匯合管路相連，所述氣液匯合管路和低壓氣體管路相交后與回氣管路相連。

進一步的，所述低壓液體管路上設置有分液器；所述第二高壓氣體管路上設置有通向分液器的氣體旁通管路，所述氣體旁通管路上設有第二熱氣旁通控制閥；所述第二熱氣旁通控制閥的取壓管路與蒸發壓力調節閥出口側的低壓氣體管路相連。

優選的，所述氣液匯合管路由沿著氣體流動方向依次相連的水平匯合管路和豎直匯合管路構成；所述位于吸氣冷卻熱力膨脹閥出口側的液體旁通管路和位于第一熱氣旁通控制閥出口側的第二高壓氣體管路二者與所述水平匯合管路均處于同一水平面上，且與所述水平匯合管路相交之前的液體旁通管路和第二高壓氣體管路相向設置；所述水平匯合管路的長度至少為水平匯合管路管內直徑的30倍；所述豎直匯合管路向下延伸與低壓氣體管路相交后再與回氣管路相連。

優選的，所述回氣管路上設置有回油彎，所述豎直匯合管路與低壓氣體管路相交后與回油彎的進口側相連；所述第一熱氣旁通控制閥的取壓管路與回油彎出口側的回氣管路相連；所述吸氣冷卻熱力膨脹閥的感溫包設置在回油彎出口側的回氣管路上。