一种制冷风冷机组及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种制冷风冷机组及其控制方法，所述机组包括：由压缩机(1)、冷凝装置(2)、膨胀阀(3)、蒸发器(4)连接而成的蒸汽压缩循环回路，且还包括由所述制冷剂泵(5)、所述冷凝装置(2)和所述蒸发器(4)连接形成自然冷却循环回路；所述蒸发器(4)中的载冷剂为水；所述冷凝装置(2)包括多个并联设置的冷凝器(21)，且所述自然冷却循环回路中包括多个所述冷凝器(21)中的至少一个。通过本发明专利技术能够有效降低自然冷却循环的冷凝面积、进而降低冷凝装置的出口温度，有效防止蒸发器被冻坏，实现了同时兼顾蒸发器防冻和维持制冷效率的目的和效果。

Refrigeration air cooling unit and control method thereof

The invention provides a refrigeration air cooling unit and its control method, comprising: a compressor unit (1), a condensing device (2), an expansion valve (3) and the evaporator (4) connected to the steam compression circulation loop, and also includes the refrigerant pump (5), the condensate device (2) and the evaporator (4) natural cooling loop connected; the evaporator (4) refrigerant in the water; the condensing device (2) comprises a plurality of parallel condenser set (21), and the natural cooling, comprising a plurality of condenser loop in (21) at least one of the. The invention can effectively reduce the condensing area, natural cooling circulation and thus reduce the outlet temperature of the condensing device, effectively prevent the evaporator to be frozen, realizes both evaporator and maintain antifreeze refrigeration efficiency and effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制冷
，具体涉及一种制冷风冷机组及其控制方法。
技术介绍
现有市场上的超低温制冷风冷机组，由于环境温度低，若采用水作为载冷剂，极容易冻坏作为蒸发器的壳管压力容器，因此，多采用乙二醇水溶液作为载冷剂，如附图1所示，蒸汽压缩式制冷循环与自然冷却循环互为两套独立系统，不共用制冷剂，共用一个蒸发器给末端输送冷量。该技术的优点在于蒸发器不易冻坏，可靠性较高，但缺点在于：1)乙二醇溶液需在室内末端循环，有泄漏的危险；2)乙二醇水溶液的换热效率较低，在夏季高温运行时能耗较大。由于现有技术中的超低温制冷风冷机组无法同时兼顾壳管蒸发器防冻和制冷效率等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种制冷风冷机组及其控制方法。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的制冷风冷机组存在无法同时兼顾蒸发器防冻和制冷效率的缺陷，从而提供一种制冷风冷机组及其控制方法。本专利技术提供一种制冷风冷机组，其包括：由压缩机、冷凝装置、膨胀阀、蒸发器连接而成的蒸汽压缩循环回路，还包括由制冷剂泵、所述冷凝装置和所述蒸发器连接形成自然冷却循环回路；所述蒸发器中的载冷剂为水；所述冷凝装置包括多个并联设置的冷凝器，且所述自然冷却循环回路中包括多个所述冷凝器中的至少一个。优选地，在所述自然冷却循环回路中，所述制冷剂泵并联设置于所述膨胀阀两端，且还包括一端连至所述压缩机和所述冷凝装置之间、另一端连至所述蒸发器中的支路，且所述支路的所述一端连至多个所述冷凝器中的至少一个。优选地，所述支路的所述一端连接至多个所述冷凝器中的任一个的进口端。优选地，每个所述冷凝器上均设置有用于调节冷凝效果的变频风机。优选地，所述压缩机与所述蒸发器之间的管路上设置有第一阀、所述支路上设置有第二阀。优选地，在多个所述冷凝器中的至少一个所在的管路上，和/或，在所述支路的所述一端与所述压缩机之间的管路上，设置有用于防止制冷剂向所述压缩机方向回流的单向阀；和/或，在所述压缩机的出口端设置有用于防止制冷剂向所述压缩机方向回流的止回阀。优选地，所述蒸发器上还设置有加热装置。优选地，所述加热装置为电加热装置。优选地，所述冷凝器为翅片管式换热器，和/或，所述蒸发器为壳管式蒸发器。优选地，所述制冷风冷机组为低温制冷机组或超低温制冷机组。本专利技术还提供一种制冷风冷机组的控制方法，其使用前述的制冷风冷机组，对所述蒸发器的防冻进行控制。优选地，在自然冷却循环时，且当所述机组包括支路时，调节减小与所述支路相连的多个并联设置的冷凝器的数量。优选地，当所述冷凝器上还设置有变频风机时，调节与所述支路相连的所述冷凝器上的变频风机的频率降低，降低其产生的风量。优选地，在机组待机及启动状态下，且当具有第一阀和第二阀时，关闭第一阀和第二阀，使得蒸发器中的制冷剂不能蒸发到冷凝装置中。优选地，当所述蒸发器上设置有加热装置时，控制所述加热装置工作，维持蒸发器的进口制冷剂温度。优选地，当检测到冷凝装置中的温度低于第一预设温度T1时，开启制冷剂泵及第二阀；当检测到冷凝装置中的温度高于第二预设温度T2时，关闭制冷剂泵和第二阀。优选地，在自然冷却循环启动时，且当所述机组包括支路时，控制所述支路的所述一端连接至全部所述冷凝器中的部分冷凝器，；当机组待机或停机时，且当还包括所述第一阀和所述第二阀时，关闭所述第一阀和所述第二阀。本专利技术提供的一种制冷风冷机组及其控制方法具有如下有益效果：1.本专利技术的制冷风冷机组及其控制方法，通过将载冷剂选择为水，能够有效地提高机组的制冷效率，且通过将自然冷却循环回路中包括多个冷凝器中的至少一个，能够根据蒸发器中的进口温度选择合适的冷凝器进行冷凝，在需要防冻时减小参与冷凝的冷凝器个数，从而有效降低自然冷却循环的冷凝面积、进而降低冷凝装置的出口温度，有效地防止蒸发器被冻坏，实现了同时兼顾蒸发器防冻和维持制冷效率的目的和效果；2.本专利技术的制冷风冷机组及其控制方法，通过设置变频风机能够通过调节其风量实现对冷凝器冷凝程度的调节，在需要防冻时减小变频风机的频率，减小风量、减小冷凝效果，降低冷凝装置的出口温度，进一步起到了有效地控制防止蒸发器被冻坏的目的和效果；3.本专利技术的制冷风冷机组及其控制方法，通过设置第一阀和第二阀，能够在控制蒸汽压缩循环回路和自然冷却循环回路的开启和关闭的同时，还能控制机组在关机或待机状态下通过关闭两个阀，使得蒸发器中的制冷剂不能蒸发到冷凝器中，从而维持蒸发器中的压力一直在较高的状态，进而有效降低制冷剂在蒸发器中蒸发吸热的概率，进一步起到了控制防止蒸发器被冻坏的目的和效果；4.本专利技术的制冷风冷机组及其控制方法，通过在蒸发器上设置加热装置，能够在机组待机机或停机状态下控制器其工作，从而维持蒸发器的进口制冷剂温度，起到了进一步控制防止蒸发器被冻坏的目的和效果；5.本专利技术的制冷风冷机组及其控制方法，在机组待机或停机状态下，当检测到翅片液管温度低于第一预设温度T1时，开启制冷剂泵及第二阀，由于在蒸发器中制冷剂流动与相对较高温度的水换热，使得蒸发器进口制冷剂温度升高，从而实现了蒸发器的自动防冻功能，起到了进一步控制防止蒸发器被冻坏的目的和效果；6.本专利技术的制冷风冷机组及其控制方法，在自然冷却循环启动时，通过不使用全部的翅片冷凝器，能够使得蒸发器中有足够的液态制冷剂，同时关闭第一阀和第二阀能够使得冷凝器中存在少量气态制冷剂，从而保证了制冷剂泵在开启时在泵前和泵后都具有制冷剂液体，进而有效地保证了自然冷却循环回路启动时循环能够正常地建立，实现正常的自然冷却循环。附图说明图1是现有技术中的制冷风冷机组的结构示意图；图2是本专利技术的制冷风冷机组的结构示意图。图中附图标记表示为：1—压缩机，2—冷凝装置，21—冷凝器，22—变频风机，3—膨胀阀，4—蒸发器，5—制冷剂泵，6—支路，7—第一阀，8—第二阀，9—单向阀，10—止回阀。具体实施方式如图2所示，本专利技术提供一种制冷风冷机组(优选为低温制冷风冷机组或超低温制冷风冷机组，一般按温度范围划分为以下几个领域：120K以上，普冷；120～0.3K，低温；0.3K以下，超低温)，其包括：压缩机1、冷凝装置2、膨胀阀3、蒸发器4以及由上述部件串联而成的蒸汽压缩循环回路，且还包括并联设置于所述膨胀阀3两端的制冷剂泵5，以及一端连至所述压缩机1和所述冷凝装置2之间、另一端连至所述蒸发器4中的支路6，通过所述制冷剂泵5、所述冷凝装置2、所述蒸发器4和所述支路6连接形成自然冷却循环回路；所述蒸汽压缩循环回路与所述自然冷却循环回路共用制冷剂，所述蒸发器4中的载冷剂为水；所述冷凝装置2包括多个并联设置的冷凝器21，且所述支路6的所述一端连至多个所述冷凝器21中的至少一个。本专利技术的制冷风冷机组，通过将载冷剂选择为水，能够有效地提高机组的制冷效率，且通过将自然冷却循环回路中包括多个冷凝器中的至少一个(即将支路连接至多个冷凝器中的至少一个)，能够根据蒸发器中的进口温度选择合适的冷凝器进行冷凝，在需要防冻时减小参与冷凝的冷凝器个数，从而有效降低自然冷却循环的冷凝面积、进而降低冷凝装置的出口温度，有效地防止蒸发器被冻坏，实现了同时兼顾蒸发器防冻和维持制冷效率的目的和效果。优选地，所述支路6的所述一端连接至多个所述冷凝器21中的任一个的进口端。这是本专利技术的自然冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷风冷机组，其特征在于：包括：由压缩机(1)、冷凝装置(2)、膨胀阀(3)、蒸发器(4)连接而成的蒸汽压缩循环回路，还包括由制冷剂泵(5)、所述冷凝装置(2)和所述蒸发器(4)连接形成自然冷却循环回路；所述蒸发器(4)中的载冷剂为水；所述冷凝装置(2)包括多个并联设置的冷凝器(21)，且所述自然冷却循环回路中包括多个所述冷凝器(21)中的至少一个。

【技术特征摘要】
1.一种制冷风冷机组，其特征在于：包括：由压缩机(1)、冷凝装置(2)、膨胀阀(3)、蒸发器(4)连接而成的蒸汽压缩循环回路，还包括由制冷剂泵(5)、所述冷凝装置(2)和所述蒸发器(4)连接形成自然冷却循环回路；所述蒸发器(4)中的载冷剂为水；所述冷凝装置(2)包括多个并联设置的冷凝器(21)，且所述自然冷却循环回路中包括多个所述冷凝器(21)中的至少一个。2.根据权利要求1所述的制冷风冷机组，其特征在于：在所述自然冷却循环回路中，所述制冷剂泵(5)并联设置于所述膨胀阀(3)两端，且还包括一端连至所述压缩机(1)和所述冷凝装置(2)之间、另一端连至所述蒸发器(4)中的支路(6)，且所述支路(6)的所述一端连至多个所述冷凝器(21)中的至少一个。3.根据权利要求2所述的制冷风冷机组，其特征在于：所述支路(6)的所述一端连接至多个所述冷凝器(21)中的任一个的进口端。4.根据权利要求2-3之一所述的制冷风冷机组，其特征在于：每个所述冷凝器(21)上均设置有用于调节冷凝效果的变频风机(22)。5.根据权利要求2-4之一所述的制冷风冷机组，其特征在于：所述压缩机(1)与所述蒸发器(4)之间的管路上设置有第一阀(7)、所述支路(6)上设置有第二阀(8)。6.根据权利要求2-5之一所述的制冷风冷机组，其特征在于：在多个所述冷凝器(21)中的至少一个所在的管路上，和/或，在所述支路(5)的所述一端与所述压缩机(1)之间的管路上，设置有用于防止制冷剂向所述压缩机(1)方向回流的单向阀(9)；和/或，在所述压缩机(1)的出口端设置有用于防止制冷剂向所述压缩机(1)方向回流的止回阀(10)。7.根据权利要求1-6之一所述的制冷风冷机组，其特征在于：所述蒸发器(4)上还设置有加热装置。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯亮，程琦，钟海玲，刘思源，吉剑林，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44