一种冷库除霜控制系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种冷库除霜控制系统，包括：温度检测模块，流速检测模块，电流电压检测模块；处理模块，根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算室内蒸发器的初始换热量Q0；并根据室外冷凝器的进出口温度和流速检测模块获得的流速，以及电流电压检测模块检测的输入电压和输入电流，计算室内蒸发器的实际换热量Q1；判断模块，判断当室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，控制冷库进行除霜操作。本实用新型专利技术提出的冷库除霜控制系统能够正确区分蒸发器表面的有利霜层和有害霜层，避免因除霜造成库内或环境温度的波动，进而保证冷库的保冷效果，提高库内食品的保鲜程度，延长食品储藏期限，具有较高的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种冷库除霜控制系统
本技术属于制冷系统除霜领域，具体涉及一种用于冷库的除霜控制系统。
技术介绍
目前，普通冷藏库的库温通常在0～‐40℃左右，冷藏库的系统蒸发温度更低，库内蒸发器表面的温度低于环境温度，造成蒸发排管及翅片表面形成颗粒状的冰晶一"霜层"。现有的与除霜有关的研究主要集中在：多样化的除霜方式，也就是用各种方法去除掉已有的霜层。但对除霜的时机没有准确的控制，往往造成经验除霜和假除霜，而这些程序化的定时除霜方式，由于除霜时机的不准确性，会造成整体运行效率变低，并且会造成很大浪费。人们凭借经验确定除霜时间间隔，这个间隔时间总是确定在“霜厚了就要除霜”或者“到了一定时间就要除霜”这种感性的认识基础上，会造成实际运行中，需要除霜时，系统不除霜；反而不需要除霜时，程序化的过程又会命令除霜。带来的结果就是，系统长时间不能在最佳状态运行，蒸发器的换热效果也很不理想。实际上，在霜层形成初期,结霜对传热有一定的好处,这是因为霜层使得翅片间距及排管间距变小,进而空气流速增大,同时粘附在翅片及排管周围的冰晶相对增大了和空气的接触面积，增强了传热，此时的霜层称为有利霜，这个阶段，库内蒸发器的实时换热量是增加的。但是，随着霜层厚度的增加,霜层的绝热效果逐渐起主要作用,会导致传热效果下降，此时的霜层称为有害霜，有害霜层的增加会使库内蒸发器的实时换热量迅速降低，这时的霜层将大大影响制冷剂的蒸发吸热,降低制冷循环的效率，增加能耗，甚至不制冷，严重影响库内的食品和物料的保鲜和卫生条件。因此，在冷库
，如何找准除霜时机，使得冷库内蒸发器一直具有较佳地制冷效果，以合理有效的解决蒸发器表面的有害霜层问题已迫在眉睫。
技术实现思路
本技术提供一种冷库除霜控制系统，以准确判断除霜时机，避免了有害霜对蒸发器的影响，结构简单、操作方便、节能高效。具体方案如下：一种冷库除霜控制系统，所述冷库包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，其特征在于，所述冷库除霜控制系统包括：温度检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；流速检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置以及连接管道的流速；电流电压检测模块，用于检测所述压缩机的输入电压U和输入电流I；处理模块，与所述温度检测模块、流速检测模块以及电流电压检测模块电连接，用于根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；并根据所述温度检测模块检测的室外冷凝器的进出口温度和所述流速检测模块获得的流速，以及所述电流电压检测模块检测的输入电压U和输入电流I，计算所述室内蒸发器的实际换热量Q1；判断模块，与所述处理模块电连接，实时判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0；且当所述处理模块输出的所述室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，控制所述冷库进行除霜操作。可选地，所述处理模块中，所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-EZ；其中，y为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；Wl为室外冷凝器的能量损失；其中，t6为室外冷凝器的出口温度，t5为室外冷凝器的进口温度，vc为室外冷凝器的流速，L为室外冷凝器的传热系数，AL为室外冷凝器的换热面积，λ为室外换热器管子的导热系数,LL为室外冷凝器管子的总长，DL为室外冷凝器管子的外径，g为重力加速度；Wl为节流装置的能量损失；其中，ζ为管子的阻碍系数，vj为节流装置的流速；Wg为沿程管道的能量损失；其中vg为连接管道的流速，λg为所述连接管道管子的导热系数,Lg为管子的总长，Dg为管子的外径；Ez为蒸发器内的沿程阻力损失；其中ve为室内蒸发器的流速，λz为室内蒸发器管子的导热系数,Lz为室内蒸发器管子的总长，Dz为室内蒸发器管子的外径。可选地，将每次除霜操作结束时，根据所述温度检测模块检测的所述室内蒸发器的进出口温度计算出的换热量作为所述初始换热量Q0。可选地，所述冷库除霜控制系统还包括：霜层厚度检测模块，与所述处理模块、判断模块电连接，用于实时检测所述室内蒸发器的霜层厚度；存储模块，与所述霜层厚度检测模块电连接，用于存储每次进行除霜操作时，所述霜层厚度检测模块检测的霜层厚度。可选地，所述室内蒸发器的盘管外壁缠绕设置一组或多组碳纤维发热线，所述判断模块进行除霜操作时，控制所述一组或多组碳纤维发热线工作。现有的冷库除霜方式多为热氨或者热氟融霜形式，不可避免的要增加管件和设备，造成系统管路复杂，同时除霜时间和周期较长，影响冷库的储藏效果，本技术采用在盘管外缠绕碳纤维发热线的形式，使碳纤维发热线与蒸发器盘管直接接触，利用碳纤维的高性能导热效果，由此显著提高除霜效果，缩短除霜周期。本技术的有益效果1、实时监测冷库系统各部件的工作参数，通过处理模块实时计算室内蒸发器的实际换热量，当实际换热量小于初始换热量时，认为有害霜层开始出现，此时开启除霜，既可以避免有害霜层的持续加厚，又可以使得室内蒸发器达到最佳工作状态。2、根据压缩机、室外冷凝器、节流装置、连接管道的实际能量损失和沿程阻力损失，来计算室内蒸发器的实际换热量，可使得计算结果更符合冷库实际需求，达到更精准地控制效果。3、当开启除霜操作时，存储并记录霜层厚度，更便于操作人员了解和统计霜层厚度的临界值，即所述霜层厚度阈值，多次除霜操作后，操作人员直接将霜层厚度阈值作为判断基准，以准确把握除霜时机，由此可使得操作和控制更加精准、简单、便利。4、采用除霜结束时，室内蒸发器的换热量作为初始换热量，即最佳换热量，进一步提高了控制的精确性和实用性。5、采用碳纤维发热线与室内蒸发器盘管直接缠绕接触，以进行除霜的形式，相比于现有的热氨或者热氟融霜形式，具有更大的换热面积，结合碳纤维发热线的高性能导热效果，可显著提高除霜效果，缩短除霜周期。本技术能够正确区分蒸发器表面的有利霜层和有害霜层，达到高效利用蒸发器的目的，提高冷库的制冷效率，避免因除霜造成库内或环境温度的波动，对贮藏物品造成不必要的损坏，进而保证冷库的保冷效果，提高库内食品的保鲜程度，延长食品储藏期限，具有较高的市场应用前景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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技术的一些实施例，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为本技术冷库系统的结构示意图图2为本技术冷库除霜控制系统示意图具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图以及具体的实施方式，对本技术的冷库除霜控制系统和方法进行详细地介绍说明。如图1、2所示，本技术所述冷库系统包括室内蒸发器201，压缩机202，室外冷凝器203、节流装置204和连接管道；所述冷库除霜控制系统包括温度检测模块、流速检测模块、电压电流检测模块、处理模块和判断模块。其中，温度检测模块用于检测室内蒸发器201和室外冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷库除霜控制系统，包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，其特征在于，还包括：温度检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；流速检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置以及连接管道的流速；电流电压检测模块，用于检测所述压缩机的输入电压U和输入电流I；处理模块，与所述温度检测模块、流速检测模块以及电流电压检测模块电连接，用于根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；并根据所述温度检测模块检测的室外冷凝器的进出口温度和所述流速检测模块获得的流速，以及所述电流电压检测模块检测的输入电压U和输入电流I，计算所述室内蒸发器的实际换热量Q1；判断模块，与所述处理模块电连接，实时判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0，且当所述处理模块输出的所述室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，控制所述冷库进行除霜操作。

【技术特征摘要】
1.一种冷库除霜控制系统，包括室内蒸发器，压缩机，室外冷凝器和节流装置以及连接管道，其特征在于，还包括：温度检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器的进出口温度；流速检测模块，用于检测所述室内蒸发器、室外冷凝器、节流装置以及连接管道的流速；电流电压检测模块，用于检测所述压缩机的输入电压U和输入电流I；处理模块，与所述温度检测模块、流速检测模块以及电流电压检测模块电连接，用于根据所述温度检测模块检测的室内蒸发器的进出口温度，计算所述室内蒸发器的初始换热量Q0；并根据所述温度检测模块检测的室外冷凝器的进出口温度和所述流速检测模块获得的流速，以及所述电流电压检测模块检测的输入电压U和输入电流I，计算所述室内蒸发器的实际换热量Q1；判断模块，与所述处理模块电连接，实时判断所述实际换热量Q1是否小于所述初始换热量Q0，且当所述处理模块输出的所述室内蒸发器的实际换热量Q1小于所述初始换热量Q0时，控制所述冷库进行除霜操作。2.根据权利要求1所述的冷库除霜控制系统，其特征在于，所述处理模块中，所述的初始换热量Q0＝KA(t2-t1)；其中，t2为室内蒸发器的出口温度，t1为室内蒸发器的进口温度，K为所述室内蒸发器的传热系数，A为室内蒸发器的换热面积；所述的实际换热量Q1＝Wy-Wl-WJ-Wg-Ez；其中，Wy为压缩机的输入能量；Wy＝ηUI，η为压缩机的能量转换效率；Wl为室外冷凝器的能量损失...

【专利技术属性】
技术研发人员：李甜甜，王艳，蒋建飞，姜高峰，尹清祥，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：新型
国别省市：河南,41