一种冷媒直接制冷系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷媒直接制冷系统及控制方法，该系统包括控制板、冷却板、两个分制冷系统，冷却板具有冷媒入口和冷媒出口，每个分制冷系统均包括压缩机、冷凝器，压缩机输出的冷媒传输至冷凝器，经冷凝器冷却后输送至所述冷却板的冷媒入口，经所述冷媒出口输送至压缩机；在冷却板上设置有温度传感器，温度传感器采集温度信号，并将采集到的信号发送至控制板，所述控制板控制两个分制冷系统的运行。本发明专利技术的冷媒直接制冷系统及控制方法，减小了系统体积；冷媒直接对冷却板进行冷却，降温速度快、安全性高；由于采用两个分制冷系统，可以互为备份；冷却区间大，向下扩展了制冷系统的最小能力输出；采用PID频率控制，控制精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空调
，具体地说，是涉及一种制冷系统及控制方法。
技术介绍
设备在运行时产生大量热量，需要制冷系统对设备进行降温，以保证设备的正常运行。目前市场上的制冷系统体积都比较大，例如水冷机（先冷却水再冷却设备），而雷达机箱、激光设备等设备需要体积小的制冷系统，因此，目前市场上的大体积制冷系统无法满足需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种冷媒直接制冷系统，解决了现有制冷系统体积大的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案予以实现：一种冷媒直接制冷系统，包括控制板、冷却板、两个分制冷系统，所述冷却板具有冷媒入口和冷媒出口，每个分制冷系统均包括压缩机、冷凝器，所述压缩机输出的冷媒传输至冷凝器，经冷凝器冷却后输送至所述冷却板的冷媒入口，然后经所述冷媒出口输送至压缩机；在所述冷却板上设置有温度传感器，所述温度传感器采集温度信号，并将采集到的信号发送至控制板，所述控制板控制两个分制冷系统的运行。进一步的，在所述冷却板上设置有电加热器，所述控制板控制电加热器的运行。基于上述冷媒直接制冷系统，本专利技术还提出了一种控制方法，所述方法包括：根据冷却板实际温度和设定目标温度的温差确定启动频率；控制板根据启动频率控制两个分制冷系统运行；基于所述温差进行PID控制，获得目标频率；控制板根据目标频率控制两个分制冷系统运行。进一步的，所述控制板根据启动频率控制两个分制冷系统运行具体包括：判断所述启动频率是否大于单个分制冷系统的最大频率；若是，则控制两个分制冷系统分别以启动频率/2运行；若否，则控制单个分制冷系统以启动频率运行。又进一步的，所述控制板根据目标频率控制两个分制冷系统运行具体包括：判断所述目标频率是否大于单个分制冷系统的最大频率；若是，则控制两个分制冷系统分别以目标频率/2运行；若否，则控制单个分制冷系统以目标频率运行。更进一步的，所述根据冷却板实际温度和设定目标温度的温差确定启动频率，具体包括：获取冷却板的实际温度；计算冷却板的实际温度和设定目标温度的温差；将所述温差转换为AD值，查询预设的温差AD值-启动频率对照表，获得启动频率。再进一步的，在所述制冷系统的冷却板上设置有电加热器；在所述根据冷却板实际温度和设定目标温度的温差确定启动频率之前，所述方法还包括：在被冷却设备启动之前，判断冷却板实际温度是否小于最小设定温度；若是，则控制板启动电加热器，对冷却板进行预热，直至被冷却设备正常运行。优选的，所述控制板启动电加热器具体包括：控制板采用PWM控制电加热器的输出功率，占空比为100%。进一步的，在所述制冷系统的冷却板上设置有电加热器；在所述控制板根据启动频率控制两个分制冷系统运行之前，所述方法还包括：判断所述制冷负载是否小于单个分制冷系统以最低频率运行时的制冷量；若是，则控制板启动电加热器，进行热量补偿。更进一步的，所述控制板启动电加热器具体包括：控制板采用PWM控制电加热器的输出功率，0占空比启动，根据冷却板实际温度和设定目标温度的温差调整占空比。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的冷媒直接制冷系统及控制方法，减少了第三方介质，节省了相关的管路空间，减小了系统体积；而且，采用两个独立的压缩机，进一步减小了整个系统的体积；冷媒直接对冷却板进行冷却，降温速度快；安全性高，不使用冷却水，进而避免了冷却水泄漏导致电气设备损毁；由于采用两个分制冷系统，可以互为备份，当其中一个分制冷系统出现故障时，另一个可以维持应急使用；冷却区间大，向下扩展了制冷系统的最小能力输出；采用PID频率控制，控制精度高。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本专利技术所提出的冷媒直接制冷系统的一个实施例的框架图；图2是本专利技术所提出的冷媒直接制冷系统的一个实施例的结构示意图；图3是本专利技术所提出的冷媒直接制冷系统的控制方法的一个实施例的流程图；图4是图3中部分步骤的流程图。附图标记：1、第一压缩机；2、第一冷凝器；3、第一冷凝风扇；4、第一过滤器；5、第一电子膨胀阀；6、第二压缩机；7、第二冷凝器；8、第二冷凝风扇；9、第二过滤器；10、第二电子膨胀阀；11、冷却板；12、电加热器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的冷媒直接制冷系统及控制方法，直接用冷媒对被冷却设备进行降温，减少了第三方介质，节省了相关的管路空间，减小了体积，使用范围更广。下面，对冷媒直接制冷系统以及对该系统的控制方法进行详细说明。本实施例的冷媒直接制冷系统，主要包括控制板、冷却板11、两个分制冷系统：第一分制冷系统和第二分制冷系统，冷却板11具有冷媒入口和冷媒出口，被冷却设备放置在冷却板11上；第一分制冷系统主要包括第一压缩机1、第一冷凝器2、第一冷凝风扇3、第一过滤器4、第一电子膨胀阀5，第一压缩机1输出的冷媒传输至第一冷凝器2进行冷却，冷却后的冷媒经第一过滤器4过滤、第一电子膨胀阀5输送至冷却板11的冷媒入口，通过冷却板11与被冷却设备进行热交换，然后经冷媒出口输送回第一压缩机1；第二分制冷系统主要包括第二压缩机6、第二冷凝器7、第二冷凝风扇8、第二过滤器9、第二电子膨胀阀10，第二压缩机6输出的冷媒传输至第二冷凝器7进行冷却，冷却后的冷媒经第二过滤器9过滤、第二电子膨胀阀10输送至冷却板11的冷媒入口，通过冷却板11与被冷却设备进行热交换，然后经冷媒出口输送回第二压缩机6；在冷却板11上设置有温度传感器，温度传感器采集冷却板11的温度信号，并将采集到的信号发送至控制板，控制板控制两路制冷系统的运行。在冷却板11上设置有电加热器12，控制板控制电加热器12的运行。电加热器具有两种作用：一是被冷却设备启动时进行预热，二是在制冷过程中进行对冷却板11进行热量补偿。冷却板既是被冷却设备的安装平台，又是设备的散热器，同时，也是冷媒的受体，冷媒从冷媒入口进入冷却板，从冷媒出口流出，带走被冷却设备发热产生的热量，达到降温冷却的效果。在本实施例中，温度传感器满足0.1度精度要求，此精度为相对精度。例如，可选择型号为PT-100的温度传感器。控制板上的AD转换器，要采用16位以上的AD，以实现高的温度分辨率。AD采样位数越高，每0.1度的AD值越大，后续进行PID计算越准确。为了便于用户操作，还设置有用户操作面板，通过RS485总线与控制板连接。用户通过操作面板人工设定温度，并显示运行过程中的各种参数，如温度等。本实施例的冷媒直接制冷系统，直接用冷媒通过冷却板对被冷却设备进行降温，减少了第三方介质（冷却水），节省了相关的管路空间，减小了体积，比水冷、油冷设备体积小，节省了占用的空间，使用范围更广；由于冷媒直接冷却冷却板，降温速度快；安全性高，不使用冷却水，进而避免了冷却水泄漏导致电气设备损毁；而且，由于采用两个分制冷系统，可以互为备份，当其中一个分制冷系统出现故障时，另一个可以维持应急使用，可靠性高；冷却区间大，向下扩展了制冷系统的最小能力输出，当热量负载小时，也可以实现精确控制。该系统的具体控制方法具体包括下述步骤，参见图3所示。步骤S1：在被冷却设备启动之前，判断冷却板实际温度是否小于最小设定温度。若是，则执行步骤S2。若本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷媒直接制冷系统，其特征在于：包括控制板、冷却板、两个分制冷系统，所述冷却板具有冷媒入口和冷媒出口，每个分制冷系统均包括压缩机、冷凝器，所述压缩机输出的冷媒传输至冷凝器，经冷凝器冷却后输送至所述冷却板的冷媒入口，然后经所述冷媒出口输送至压缩机；在所述冷却板上设置有温度传感器，所述温度传感器采集温度信号，并将采集到的信号发送至控制板，所述控制板控制两个分制冷系统的运行。

【技术特征摘要】
1.一种冷媒直接制冷系统，其特征在于：包括控制板、冷却板、两个分制冷系统，所述冷却板具有冷媒入口和冷媒出口，每个分制冷系统均包括压缩机、冷凝器，所述压缩机输出的冷媒传输至冷凝器，经冷凝器冷却后输送至所述冷却板的冷媒入口，然后经所述冷媒出口输送至压缩机；在所述冷却板上设置有温度传感器，所述温度传感器采集温度信号，并将采集到的信号发送至控制板，所述控制板控制两个分制冷系统的运行。2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于：在所述冷却板上设置有电加热器，所述控制板控制电加热器的运行。3.一种基于权利要求1所述的冷媒直接制冷系统的控制方法，其特征在于：所述方法包括：根据冷却板实际温度和设定目标温度的温差确定启动频率；控制板根据启动频率控制两个分制冷系统运行；基于所述温差进行PID控制，获得目标频率；控制板根据目标频率控制两个分制冷系统运行。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述控制板根据启动频率控制两个分制冷系统运行具体包括：判断所述启动频率是否大于单个分制冷系统的最大频率；若是，则控制两个分制冷系统分别以启动频率/2运行；若否，则控制单个分制冷系统以启动频率运行。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述控制板根据目标频率控制两个分制冷系统运行具体包括：判断所述目标频率是否大于单个分制冷系统的最大频率；若是，则控制两个分制冷系统分别以目标频率\...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟华云，韩勇，
申请(专利权)人：青岛海信电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37