一种冷链用高效性空气源制冷装置及运行控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冷链用高效性空气源制冷装置及运行控制方法，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、变频风机、定频风机、热力膨胀阀、电子膨胀阀、截止阀等部件。该制冷装置给冷凝器配制变频风机和定频风机，选用冷凝器内工质饱和压力为反馈信号对变频风机、定频风机进行启停控制。其中，定频风机开启时，选用热力膨胀阀对管路内工质进行节流处理，变频风机开启时，选用电子膨胀阀对管路内工质进行节流处理，并分别选用第一截止阀、第二截止阀对相应管路内工质流通进行调节。机组控制系统以应用环境为反馈信号，对运转设备进行针对性调节。本发明专利技术优点是通过制冷装置控制逻辑的优化设计，实现不同应用环境中机组设备的最高性能运转。应用环境中机组设备的最高性能运转。应用环境中机组设备的最高性能运转。

【技术实现步骤摘要】
一种冷链用高效性空气源制冷装置及运行控制方法


[0001]本专利技术涉及空调制冷领域，具体地涉及一种冷链用高效性空气源制冷装置及运行控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，以低温保鲜功能为主的冷链物流行业迅速发展，同时，运输车辆低温储存环境的稳定性需求逐渐升高。但是，随产品运输跨空间、跨领域的扩大，环境温度大范围变化直接导致了制冷装置中冷凝元件换热特性的多变性，并逐渐成为限制冷链物流车辆中制冷装置运转性能的主要因素。此外，设备元件运行范围的有限性同样将限制产品冷冻传输范围。以压缩机为例，其合理冷凝温度范围为10~60℃，对
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40℃产品储存温度需求，若在过低（东北地区
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20℃）或高温环境（夏季赤道附近区域40℃）中，冷凝元件内工质饱和温度超出压缩机使用范围，进而将极大约束制冷装置的有效运转。
[0003]为此需特别设计一种冷链用高效性空气源制冷装置，以实现各设备元件的最佳耦合。装置运转过程中，借助系统控制逻辑的优化设计，通过对设备元件运转状态的精确控制，实现满足产品低温保存需求的前提达到装置运转性能的最优。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种冷链用高效性空气源制冷装置及运行控制方法，其能够在不同室外环境中一直保持高性能运转。
[0005]本专利技术设计一种冷链用高效性空气源制冷装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器，控制器，其特征在于，压缩机输出端连接冷凝器，压缩机输入端连接蒸发器，在冷凝器的输出端和蒸发器输入端之间并接有热力膨胀阀和电子膨胀阀，在蒸发器一侧安装有变频风机，在冷凝器的一侧安装有定频风机，在冷凝器的另一侧安装有变频风机，所述的压缩机为变频压缩机。热力膨胀阀和电子膨胀阀各串接有截止阀。一种冷链用高效性空气源制冷装置的运行控制方法，其特征在于，（1）当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值超过限定值时，通过控制变频压缩机运行频率对压缩机负载进行调节；当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值小于限定值时，通过调节电子膨胀阀开度控制压缩机实际负载，直至压缩机实际负载与冷藏区冷量需求相近；（2）以冷凝器内工质饱和压力为反馈信号，对冷凝器变频风机、定频风机的启停进行控制，以30℃环境温度为临界值，当该制冷装置在低环温<30℃工况运行时，变频风机停转、定频风机运行，使用热力膨胀阀控制压缩机高低压比；当该制冷装置在高环温>30℃工况运行时，变频风机运行、定频风机停转，使用电子膨胀阀控制压缩机高低压比；（3）以冷藏区进风口空气温度为反馈信号，调节蒸发器用变频风机运行频率，即通过控制蒸发器外侧空气换热特性调节该制冷装置蒸发器内工质与外界空气间换热温差，实现冷藏区进风口空气温度的控制；同时，还可通过蒸发器用变频风机运行频率的控制实现冷藏区冷量需求负荷的调节，以保证冷藏区冷量供给的稳定性、温度分布的均匀性。
[0006]本专利技术优点是通过制冷装置控制逻辑的优化设计，以应用环境为反馈信号，对运转设备进行针对性调节，实现不同应用环境中机组设备的最高性能运转。
附图说明
[0007]附图1为本专利技术的总体示意图。
具体实施方式
[0008]以下结合附图对本专利技术做详细描述。
[0009]图中1一种冷链用高效性空气源制冷装置，包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3，控制器10，其特征在于，压缩机输出端连接冷凝器，压缩机输入端连接蒸发器，在冷凝器的输出端和蒸发器输入端之间并接有热力膨胀阀4和电子膨胀阀5，在蒸发器一侧安装有变频风机6，在冷凝器的一侧安装有定频风机7，在冷凝器的另一侧安装有变频风机8，所述的压缩机为变频压缩机。热力膨胀阀和电子膨胀阀各串接有截止阀11，12。一种冷链用高效性空气源制冷装置的运行控制方法，其特征在于，（1）当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值超过限定值时，通过控制变频压缩机运行频率对压缩机负载进行调节；当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值小于限定值时，通过调节电子膨胀阀开度控制压缩机实际负载，直至压缩机实际负载与冷藏区冷量需求相近；（2）以冷凝器内工质饱和压力为反馈信号，对冷凝器变频风机、定频风机的启停进行控制，以30℃环境温度为临界值，当该制冷装置在低环温<30℃工况运行时，变频风机停转、定频风机运行，使用热力膨胀阀控制压缩机高低压比；当该制冷装置在高环温>30℃工况运行时，变频风机运行、定频风机停转，使用电子膨胀阀控制压缩机高低压比；（3）以冷藏区进风口空气温度为反馈信号，调节蒸发器用变频风机运行频率，即通过控制蒸发器外侧空气换热特性调节该制冷装置蒸发器内工质与外界空气间换热温差，实现冷藏区进风口空气温度的控制；同时，还可通过蒸发器用变频风机运行频率的控制实现冷藏区冷量需求负荷的调节，以保证冷藏区冷量供给的稳定性、温度分布的均匀性。
[0010]以下描述该冷链用高效性空气源制冷装置的工作过程。
[0011]该制冷装置运转中，首先根据冷藏区冷量需求确定压缩机运转频率，而后根据冷凝器内工质饱和压力确定冷凝器用变频风机、定频风机的启停，最后，根据冷藏区温度需求确定蒸发器用变频风机运转频率。
[0012]该制冷装置运转工况发生变化时，以压缩机实际负载与冷藏区冷量需求间差值为反馈信号（以10%为例），对压缩机运转频率、电子膨胀阀开度进行控制。当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值超过限定值时（>10%），通过控制压缩机运行频率对压缩机负载进行调节，直至其与冷藏区冷量需求之间差值小于限定值（<10%）后，同样以压缩机实际负载与冷藏区冷量需求之间差值为反馈信号，调节电子膨胀阀开度，直至压缩机实际负载与冷藏区冷量需求相近。
[0013]待压缩机运转频率明确后，根据冷凝器内工质饱和压力对冷凝器变频风机、定频风机的启停进行控制。以30℃环境温度为临界值，当该制冷装置在低环温（<30℃）工况运行时，变频风机停转、定频风机运行，截止阀1开启、截止阀2关闭，使用热力膨胀阀控制压缩机高低压比。此时，该制冷装置主要通过大温差实现冷凝器的有效散热，以确保冷凝器内工质
饱和压力低于临界值；当该制冷装置在高环温（>30℃）工况运行时，变频风机运行、定频风机停转，截止阀1关闭、截止阀2开启，使用电子膨胀阀控制压缩机高低压比。此时，该制冷装置冷凝器内工质与外界环境间换热温差有限，需通过控制冷凝器变频风机运转频率调节空气侧换热特性，满足冷凝器内工质的换热需求，以确保冷凝器内工质饱和压力低于临界值。
[0014]冷藏区内环温稳定性的前提是其产热量与制冷量达到动态平衡状态。最后，以冷藏区进风口空气温度为反馈信号，调节蒸发器用变频风机运行频率，即通过控制蒸发器外侧空气换热特性调节该制冷装置蒸发器内工质与外界空气间换热温差，实现冷藏区进风口空气温度的控制。同时，还可通过蒸发器用变频风机运行频率的控制实现冷藏区冷量需求负荷的调节，以保证冷藏区冷量供给的稳定性、温度分布的均匀性。
[0015]本专利技术提供的一种冷链用高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷链用高效性空气源制冷装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器，控制器，其特征在于，压缩机输出端连接冷凝器，压缩机输入端连接蒸发器，在冷凝器的输出端和蒸发器输入端之间并接有热力膨胀阀和电子膨胀阀，在蒸发器一侧安装有变频风机，在冷凝器的一侧安装有定频风机，在冷凝器的另一侧安装有变频风机，所述的压缩机为变频压缩机。2.根据权利要求1所述的一种冷链用高效性空气源制冷装置，其特征在于，热力膨胀阀和电子膨胀阀各串接有截止阀。3.一种冷链用高效性空气源制冷装置的运行控制方法，其特征在于，（1）当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值超过限定值时，通过控制变频压缩机运行频率对压缩机负载进行调节；当冷藏区冷量需求与压缩机实际负载之间差值小于限定值时，通过调节电子膨胀阀开度控制压缩机实际负载，直至压...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵举，李庆普，朱洪亮，许敬能，
申请(专利权)人：上海市质量监督检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：