用于均温冷板的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用于均温冷板的制冷系统及控制方法。所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，其中，所述第一节流装置前端设有第一三通阀，所述三通阀的一个出口与所述蒸发器的入口连通，另一个出口通过第一支路与所述蒸发器的中部管道连通，所述第一支路上设有第二节流装置。所述第一三通阀和所述第二节流装置之间还设有第二三通阀，所述第二三通阀的一个出口通过第二支路与所述冷凝器出口管道汇合，所述第二支路上设有单向阀。本发明专利技术在蒸发器整个管段的温度变化非常小，使与其进行换热的冷板各部位的温度比较均匀。

Refrigeration system and control method for uniform temperature cooling plate

【技术实现步骤摘要】
用于均温冷板的制冷系统及控制方法
本专利技术涉及空调
，尤其涉及一种用于均温冷板的制冷系统及控制方法。
技术介绍
光伏逆变器的作用是将太阳能产生的直流电转为合适的交流电，以满足光伏离心机组正常运行的核心设备。而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是实现电流转化的核心元器件，保证其可靠运行决定着光伏离心机组的性能及稳定性。IGBT一般采用多个为一组进行工作，单个IGBT工作时发热量较大，为保证IGBT处于稳定的工作状态需要对其进行散热。惯常的做法是将一组IGBT安装在一块冷板上，冷板垂直安装于控制柜中，通过制冷设备对冷板进行冷却。现有冷板由蛇形铜管嵌入开槽铝板后压制而成，蛇形铜管由单根铜管弯折而成，无需焊接，其内走冷媒；铝板表面用铣床加工形成蛇形槽，并在铝板上通过钻床加工出螺钉孔。IGBT靠螺钉紧固于铝板表面，IGBT与冷板表面间涂覆有导热硅脂，每个IGBT产生的热量被铜管中的冷媒带走。要求IGBT表面温度不能超过85℃，且冷板表面不能凝露。一块冷板上布置有多个IGBT，例如6个，布置的方法是三排两列。IGBT是控制光伏太阳能空调电力转换的关键部件，当机组满负荷工作时，靠近冷媒出口处的IGBT会因散热不足导致温度超标，无法正常工作。由于现有的冷板设计不合理，导致机组运行时IGBT均温性难以控制，继而引发冷板表面凝露问题，严重危害电器使用安全。因此，在散热过程中解决IGBT间的均温性是业内亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于均温冷板的制冷系统及控制方法，以解决现有技术中冷板散热温度不均匀的技术问题。本专利技术采用的技术方案是，提出一种用于均温冷板的制冷系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，其中，所述第一节流装置前端设有第一三通阀，所述三通阀的一个出口与所述蒸发器的入口连通，另一个出口通过第一支路与所述蒸发器的中部管道连通，所述第一支路上设有第二节流装置。所述第一三通阀和第二节流装置之间还设有第二三通阀，所述第二三通阀的一个出口通过第二支路与所述冷凝器出口管道汇合，所述第二支路上设有单向阀。优选地，还包括一与节流前冷媒换热的回热器，所述蒸发器出口管道上设有一第三三通阀，其一个出口与压缩机进气管道连通，另一出口与所述回热器进口连通，所述回热器的出口与压缩机进气管道汇合。优选地，所述冷凝后端设有储液器和干燥过滤器。所述蒸发器的中部设有第一压力传感器和第一温度传感器。所述蒸发器的出口管道上设有第二压力传感器和第二温度传感器。所述压缩机进气管道上设有第三压力传感器和第三温度传感器。本专利技术还提出一种用于上述制冷系统的控制方法，所述的控制方法实时检测蒸发器中部和出口管道上的制冷剂压力和温度，并将检测值与设定目标值进行比较，根据比较结果控制制冷剂进入蒸发器入口和进入蒸发器中部的流量。在一实施例中，所述的控制方法包括：（1）通过蒸发器中部的压力值P1控制第一节流装置的流量，当压力值P1大于设定目标值P中时，减小第一节流装置的开度；当压力值P1小于设定目标值P中时，增大第一节流装置的开度；当压力值P1等于设定目标值P中时，维持第一节流装置的开度不变；（2）通过蒸发器中部的温度值T1控制第一节流装置的流量，当温度值T1大于设定目标值T中时，增加第一三通阀流向第一节流装置的制冷剂流量；当温度值T1等于设定目标值T中时，减小第一三通阀流向第一节流装置的制冷剂流量；（3）通过当蒸发器出口管道上的压力值P2控制第二节流装置的流量，当压力值P2大于设定目标值P出时，减小第二节流装置的开度；当压力值P2小于设定目标值P出时，增大第二节流装置的开度；当压力值P2等于设定目标值P出时，维持第二节流装置的开度不变；（4）通过蒸发器出口管道上的温度值T2控制第一节流装置的流量，当温度值T2大于设定目标值T出时，增大第二三通阀流向第二节流装置的制冷剂流量；当温度值T2等于设定目标值T出时，减小第二三通阀流向第二节流装置电的制冷剂流量。本专利技术提出的控制方法还包括控制压缩机吸气口制冷剂的过热度，具体步骤如下：（1）当检测到的制冷剂吸气过热度小于设定过热度时，增大第三三通阀流向回热器的制冷剂流量；（2）当检测到的制冷剂吸气过热度大于设定的过热度时，减小第三三通阀流向回热器的制冷剂流量；（3）当检测到的制冷剂吸气过热度等于设定过热度时，维持第三三通阀的开度不变。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：制冷系统在蒸发器整个管段的温度变化非常小，比较均匀，使与其进行换热的冷板各部位的温度比较均匀，从而保证冷板上的IGBT散热均匀。附图说明图1为本专利技术制冷系统的系统图。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，以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本专利技术，并不对本专利技术构成限制。在制冷系统中，节流后的制冷剂为低温低压的气液两相状态，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量，低温低压液相制冷剂不断的进行蒸发变成低温低压的气相制冷剂，在此期间制冷剂的温度保持不变，当其全部吸热蒸发变成低温低压的气相制冷剂后，再吸收被冷却对象热量，此时制冷剂的温度就会升高，这也是导致冷板温度不均匀的原因。为解决该问题，本专利技术提出的制冷系统通过设置一支路，将部分节流后的低温低压气液两相状态制冷剂从蒸发器的中间部位处引入，使得液冷板蒸发器中的制冷剂继续保持气液两相状态，从而使得其在吸收被冷却对象热量的期间温度继续保持不变。本专利技术提出的用于均温冷板的制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、第一节流装置3和蒸发器4。第一节流装置前端设有第一三通阀V1，该三通阀的一个出口与蒸发器的入口连通，另一个出口通过第一支路5与蒸发器的中部位置6连通。第一支路上设有第二三通阀V2和第二节流装置7。第二三通阀V2的一个出口通向第二节流装置，另一个出口通过第二支路8与冷凝器2的出口管道汇合，第二支路上设有单向阀9。冷凝器的出口管道上设有储液器10和干燥过滤器11。本专利技术提出的制冷系统还包括一与节流前冷媒换热的回热器12，蒸发器出口管道上设有一第三三通阀V3，其一个出口与压缩机进气管道连通，另一出口与回热器进口连通，其出口与压缩机进气管道汇合。蒸发器的中部设有第一压力传感器和第一温度传感器，出口管道上设有第二压力传感器和第二温度传感器。压缩机进气管道上设有第三压力传感器和第三温度传感器。本专利技术中的三通阀采用电动比例调节三通阀，节流装置采用电子膨胀阀，回热器采用板式换热器。本专利技术提出的用于冷板的制冷系统运行模式如下：系统制冷运行期间，系统内的第一三通阀V1、第二三通阀V2、第三三通阀V3、第一节流阀3第二节流阀7均保持运行状态。第一三通阀V1的作用是将经过回热器12的制冷剂进行比例调节分配，根据需求给第一节流装置3对应管路进行制冷剂流量调节比例；第二三通阀V2的作用是将经过第一三通阀V1流来的制冷剂进行流量再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于均温冷板的制冷系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，其特征在于，所述第一节流装置前端设有第一三通阀，所述三通阀的一个出口与所述蒸发器的入口连通，另一个出口通过第一支路与所述蒸发器的中部管道连通，所述第一支路上设有第二节流装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于均温冷板的制冷系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，其特征在于，所述第一节流装置前端设有第一三通阀，所述三通阀的一个出口与所述蒸发器的入口连通，另一个出口通过第一支路与所述蒸发器的中部管道连通，所述第一支路上设有第二节流装置。


2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一三通阀和所述第二节流装置之间还设有第二三通阀，所述第二三通阀的一个出口通过第二支路与所述冷凝器出口管道汇合，所述第二支路上设有单向阀。


3.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，还包括一与节流前冷媒换热的回热器，所述蒸发器出口管道上设有第三三通阀，其一个出口与压缩机进气管道连通，另一出口与所述回热器进口连通，并在所述回热器的出口与压缩机进气管道汇合。


4.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器后端设有储液器和干燥过滤器。


5.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述蒸发器的中部设有第一压力传感器和第一温度传感器。


6.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述蒸发器的出口管道上设有第二压力传感器和第二温度传感器。


7.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述压缩机进气管道上设有第三压力传感器和第三温度传感器。


8.一种权利要求1-7任一项所述制冷系统的控制方法，其特征在于，实时检测蒸发器中部和出口管道上的制冷剂压力和温度，并将检测值与设定目标值进行比较，根据比较结果控制制冷剂进入蒸发器入口的流量和进入蒸发器中部的流量。...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚亚明，吴俊，赵玉晨，巩庆霞，赵万东，李直，唐林，岳冬，刘赛，梁绍吉，李选刚，
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