节能的制冷控制方法技术

一种节能的制冷控制方法，其结合了电子膨胀阀和变频器对冷风机的制冷量进行控制，使制冷系统达到最佳效果，包括如下步骤：通过温度传感器采集当前制冷系统的库温，设制冷系统的库温设定值为Ｔ，允许温差为Δｔ，根据“库温高于允许范围上限Ｔ＋Δｔ、库温在允许范围Ｔ－Δｔ～Ｔ＋Δｔ内、库温低于允许范围下限Ｔ－Δｔ”三种情况分别对电子膨胀阀和冷风机的变频器作相应的调节，从而使制冷系统的库温更平稳，压缩机、冷凝器的工作状况更好，冷风机的电机工作更有效，达到整个制冷系统更节能的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷领域，尤其涉及一种。
技术介绍
制冷系统如今广泛应用于各个领域，如冷库、冰箱等，现有的制冷系统 主要包括冷凝器、储液罐、电子膨胀阀、冷风机和压缩机等几个部分，但是现有的制冷系统在实际使用中存在着诸多缺陷，现论述如下假设某冷库系统配置的冷风机最大制冷量为40kw,风扇额定功率为2kw, 最大空气流通量23立方米/每小时，电子膨胀阀最大制冷量50kw，目标过热度 控制在5K。在该系统实际运行中，随着工况和系统达到了设定温度后，系统 需要的制冷量将逐渐下降，假设此时系统的热负荷为10kw,也就是说只要 10kw的制冷量即可以保持冷库温度的稳定，如果按照传统的系统控制模式， 风扇运行在额定工况下，如果达到最佳过热度控制的话，那么系统的制冷量 输出可能达到30kw，也就是说超过了系统当前的热负荷，意味着库温将逐渐 下降。当库温达到允许的下限后，系统将关闭电子膨胀阀，关闭压缩机，停 止制冷，但由于系统热负荷的存在，库温将逐渐上升，当库温达到允许的上 限后，系统将重新开启电子膨胀阀并开启压缩机开始制冷，然后温度逐渐下 降，这就导致该制冷系统存在着下述缺陷第一、由于热负荷较小，将不断往复上述过程，从而导致库温变化较大 以及压缩机开启频繁，增加了压缩机的能耗；第二、由于最大空气流通时可以对应最大的制冷量，而实际运行中系统 的制冷量大部分都是比额定制冷量小，也就意味着不需要相对应的最大风力 来达到相应的制冷量，而冷风机还以额定功率进行运行就造成了能量的浪费。4第三、传统制冷系统增加了因风扇转动带入的热负荷，因而需要通过制 冷过程来将相应的能量带走，从而也造成了能量的浪费。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种节能的制冷控制方法以解决 传统制冷系统过于耗能的问题。本专利技术的另 一 目的在于提出 一 种节能的制冷控制系统以解决传统制冷系 统过于耗能的问题。本专利技术提出一种节能的制冷控制方法，其结合了电子膨胀阀和变频器对冷风机的制冷量进行控制，使制冷系统达到最佳效果，包括如下步骤(1) 通过温度传感器采集当前制冷系统的库温，设制冷系统的库温设定值 为T,允许温差为At;(2) 根据当前库温情况，分別采用下述操作(21) 库温高于允许范围上限T+At时调节风扇转速到额定频率， 使冷风机在当前工况下具备最大制冷能力，然后调节电子膨胀阔的开启 度，使其过热度控制在设定目标范围内；(22) 库温在允许范围T-At T+At内时如果库温高于设定值T且下降速度过快，那么主动减小电子膨胀阀 开启度，并通过变频器降低风扇工作频率，使过热度稳定在设定值附近； 如果库温高于设定值T且有上升到趋势，那么增加风扇的转速，然后调 节电子膨胀阀使其供液量与系统所需制冷量匹配；如果库温等于或低于设定值且库温下降，那么减小电子膨胀阀开启 度，然后测试库温是否继续下降，若是则继续减小开启度，直到库温停 止下降的趋势；(23) 库温低于允许范围下限T-At时关闭电子膨胀阀，调节冷风机 在设定运行状态，确保空气流通。依照本专利技术较佳实施例所述的节能的制冷控制方法，步骤(21)将过热度控 制在设定范围内后，进一步分析当前的电子膨胀阀开启度如果开启度较小，那么测试降低风扇转速；如果调节后对于电子膨胀阀开启度和过热度没有明显的下降，那么说明调节后的风扇转速和当前系统能 提供的最大制冷量匹配，否则将返回到上一满足系统最大制冷量的风扇转速。依照本专利技术较佳实施例所述的节能的制冷控制方法，步骤(22)中库温等于或低 于设定值且库温下降的调节过程进一步包括如果该调节过程中开启度调到 某个位置，库温相对稳定保持，那么调节冷风机的转速直到与当前开启度的 冷量匹配的风量，即过热度达到设定值，然后再检查当前库温的趋势，如果 是在10%的开启度情况下继续下降，那么关闭电子膨胀阀，让冷风机切换到 空闲状态。依照本专利技术较佳实施例所述的节能的制冷控制方法，步骤(23)中冷 风机的设定运行模式由用户根据需要通过软件进行配置。依照本专利技术较佳实施例所述的节能的制冷控制方法，其电子膨胀阀和所 述冷风机的变频器调节都是通过控制器进行的，所述控制器连接至所述电子 膨胀阀和所述冷风机。本专利技术又提出一种节能的制冷控制系统，包括冷凝器、储液罐、电子膨 胀阀、冷风机和压缩机，所述冷凝器、储液罐、电子膨胀阀、冷风机和压缩 机依次首尾相连组成一环状制冷系统，还包括一用以控制冷风机电机频率的 变频器，所述变频器连接至所述冷风机。依照本专利技术较佳实施例所述的节能的制冷控制系统，还包括一控制器， 所述控制器连接至所述电子膨胀阀和所述冷风机。本专利技术结合了电子膨胀阀和变频器对冷风机的制冷量进行控制，使制冷 系统的库温更平稳，压缩机、冷凝器的工作状况更好，冷风机的电机工作更 有效，从而达到整个系统更节能。上述所需的优点并不局限于在一个实施方案实施。 附图说明图l为本专利技术 一节能的制冷控制系统的结构图； 图2为本专利技术 一节能的制冷控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图，具体说明本专利技术。请参见图1，其为本专利技术一节能的制冷控制系统的结构图。该系统包括冷凝器101、储液罐102、电子膨胀阀103、冷风机104、压缩机105、变频器 106、控制器107、第一温度传感器108、第二温度传感器110和压力传感器 109,其中冷凝器101、储液罐102、电子膨胀阀103、冷风机104和压缩机 105依次首尾相连组成一环状制冷系统。变频器106则连接至冷风机104,控 制器107分别连接至电子膨胀阀103、变频器106、第一温度传感器108、第 二温度传感器IIO和压力传感器109。上述系统的各个部件很多都是现有技术，在此只介绍对本专利技术起突出作 用的几个部分。对于整个制冷系统而言，最佳过热度控制是制冷中节能的指 标之一，所以为了控制最佳过热度，需要匹配相应的冷量，即通过调节冷风 机104的风扇转速，然后以过热度为目标调节电子膨胀阀103的开启度。电 子膨胀阀103是一种可以根据实际应用中对制冷量要求而精确调节制冷量的 节流装置，可以精确控制过热度。变频器106可以通过改变电源频率来调节 冷风机104的转速，从而改变冷风机104的制冷量及其电机的功率。在实际应用中，电子膨胀阀103和冷风机104的选型都按照最大使用负 荷来配置，以满足制冷系统最大需求时的冷量配置，且冷风机104的制冷量 和电子膨胀阀103的最大制冷量要匹配，否则将造成资源配置上的的浪费。 冷风机104的制冷量主要和冷风机结构相关，如翘片结构、蒸发面积、空气 流通、霜层厚度，其中翘片结构和蒸发面积在完成组装后已确定其相关参数， 霜层厚度与运行工况、运行时间等有关，将直接影响到冷风机的制冷能力， 因此在需要的时候将会进行化霜以确保其应有的制冷能力，而空气流通与冷 风机104中电机的转速有关，因此在冷风机104结构不变的情况下，可以通 过改变冷风机104的风扇转速来调节冷风机104的制冷能力。这样，通过变 频器106改变冷风机104风扇的运行频率来调节冷风机104的风速，进而适 当调节冷风机104的制冷能力，由于冷风机104风扇频率的下降，可以降低 其电机的功率，从而可以达到节能的目的。要对制冷系统的制冷进行控制，就必须掌握环境中的相关参数，比如库本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能的制冷控制方法，其结合了电子膨胀阀和变频器对冷风机的制冷量进行控制，使制冷系统达到最佳效果，其特征在于，包括如下步骤：　（１）通过温度传感器采集当前制冷系统的库温，设制冷系统的库温设定值为Ｔ，允许温差为△ｔ；　（２）根据当前库温情况，分别采用下述操作：　（２１）库温高于允许范围上限Ｔ＋△ｔ时：调节风扇转速到额定频率，使冷风机在当前工况下具备最大制冷能力，然后调节电子膨胀阀的开启度，使其过热度控制在设定目标范围内；　（２２）库温在允许范围Ｔ－△ｔ～Ｔ＋△ｔ内时：　如果库温高于设定值Ｔ且下降速度过快，那么主动减小电子膨胀阀开启度，并通过变频器降低风扇工作频率，使过热度稳定在设定值附近；如果库温高于设定值Ｔ且有上升到趋势，那么增加风扇的转速，然后调节电子膨胀阀使其供液量与系统所需制冷量匹配；　如果库温等于或低于设定值且库温下降，那么减小电子膨胀阀开启度，然后测试库温是否继续下降，若是则继续减小开启度，直到库温停止下降的趋势；　（２３）库温低于允许范围下限Ｔ－△ｔ时：关闭电子膨胀阀，调节冷风机在设定运行状态，确保空气流通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯大伟，胡献，曹琪，何巍，王勇，李宝成，
申请(专利权)人：上海爱控自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]