一种用于多个并联蒸发器制冷系统的同步监测和控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于多个并联蒸发器制冷系统的监测和控制方法，包括以下步骤：获取制冷系统中多组制冷实体内所储存的物品附近的空气温度Tair；将各个制冷实体的温度进行数据处理，获得相对温度Ti；两两比较制冷实体的相对温度，如果小于第一阈值，就记录一次，当该记录次数大于第二阈值时，就判断这两个制冷实体内的蒸发器处于同步状态。本发明专利技术可以解决具有相同或不同温度预设范围的蒸发器间的同步问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蒸发器制冷
，特别是涉及。
技术介绍
有一类制冷系统包括冷凝器、多个压缩机组成的具有可变容量的压缩机组和两个或两个以上并行连接的制冷实体。其中，每个制冷实体内有一个蒸发器和控制制冷剂流入蒸发器的阀门控制装置。该类制冷系统通常在超市中使用，制冷实体可以是开放式或封闭式的展示柜，也可以是较大一点的，如用于餐馆或屠宰场的封闭制冷间。图I给出了这类制冷系统的一个示例。每个展示柜都配备蒸发器和阀门控制装 置。阀门控制装置包括阀门和相应的控制器，执行开/关控制和过热控制。过热控制用来调节注入到蒸发器内的液态制冷剂的量，一方面使蒸发器发挥最大的制冷能力，另一方面又保证不让液态制冷剂流出蒸发器以损坏压缩机。开/关控制主要是保证藏品存储在最佳温度范围内，通常由滞环控制方法来实现，其工作原理是用温度探头测量得到藏品附近的空气温度T&，该温度与预先设定的藏品最佳存储温度范围的上限T&,up和下限T&,lOT相比较。当温度T&高于Tainup时，表明此时藏品附近环境温度过高，滞环控制器将阀门打开，让低温液态制冷剂流入蒸发器，与藏品进行热交换，从而实现制冷；该状态一直持续到T&小于Tainlw时，然后滞环控制器将阀门关闭，阻止制冷剂流过，直到T&再次上升到Tai^这些并联的制冷实体会共用一个具有可变容量的压缩机组，它是由多个压缩机并联而成。压缩机控制器会根据制冷需求打开或关闭某个或几个压缩机，以实现压缩机组容量的逐级调节。压缩机控制器通常采用具有死区补偿的PI控制，其工作原理是压力探头检测压缩机组入口处的气态制冷剂的压力Psu。，当吸入压力P·高于预先设定的死区范围上限时，起动部分压缩机工作，直至P·降低到死区范围内；反之，当吸入压力P·低于死区范围的下限时，让部分压缩机停止工作，直至P·升高到预设的范围内。控制方法中加入死区补偿是为防止吸入压力的微小波动引发压缩机的频繁切换。在超市制冷系统中，上述并联的制冷实体通常是开放式或封闭式的展示柜。依据食品所需存储温度的不同，展示柜分为几组。组内各个展示柜的设计参数、温度预设范围等运行条件相似，组与组之间有所区别。在超市制冷系统的实际运行中发现，当系统工作一段时间后，无论是具有相同温度预设范围的同组展示柜，还是具有不同温度预设范围的组与组之间的展示柜，它们的柜内温度T&会趋于同步，即同时达到预设的温度上限和下限(如图2所示)，从而导致在滞环控制下的各个阀门的开/关切换频率同步，即同时打开或者同时关闭，这样会产生周期性的较多或者较少的气态制冷剂从蒸发器流出，引起吸入压力周期性的大范围波动，频繁超出死区范围，从而迫使压缩机频繁起动和停止，该时间数量级通常在分钟级，这样会导致压缩机磨损率增高，使用寿命降低。并且在实践中还发现，这种同步效应具有自增长性，即起初只是两个展示柜同步，逐渐的其他展示柜也会加入其中，形成大范围内的同步效应。因此迫切需要提供一种手段来监测系统的运行状态，并能提早预测到同步风险，及时采取措施防止或限制同步的发生，从而降低压缩机负载，提高其使用寿命。对上述同步效应最直接的改进方法就是废弃滞环控制，避免各个制冷实体内的阀门处于开/关两种离散状态，而是采用连续控制，将温度精确的控制在某个数值附近。然而这类控制会使得蒸发器一直运行在制冷剂低度填充的状态，整个展示柜的温度分布会不均匀，影响存储质量。另外，滞环控制其实还会带来其他正面效应，例如减少蒸发器的常规除霜操作，提高传热性能等。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于多个并联蒸发器制冷系统的监测和控制方法，该方法可以解决具有相同或不同温度预设范围的蒸发器间的同步问题，减少压缩机负载，提高压缩机使用寿命，并可直接应用于现有制冷系统中，对现有控制结构无需做太大调整。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供，包括以下步骤·(I)获取制冷系统中多组制冷实体内所储存的物品附近的空气温度T& ；(2)将各个制冷实体的温度进行数据处理，获得相对温度信息Ti ；(3)两两比较制冷实体的相对温度信息，如果小于第一阈值，就记录一次，当该记录次数大于第二阈值时，就判断这两个制冷实体内的蒸发器处于同步状态。所述步骤(2)中采用公式Ti = (Tair,-Tair, ^low)/(Tair, ^up-Tair, ^low)得到相对温度信息Ti，其中，Taini为第i个制冷实体的温度，Tairjijup和TaiHlOT分别为第i个制冷实体预设的温度范围上限和下限。所述步骤(3)后还包括当有两个以上的蒸发器处于同步状态时发送报警信号的步骤。所述步骤(3)后还包括当有两个以上的蒸发器处于同步状态时进行解同步控制的步骤。所述解同步控制包括对处于同步的蒸发器向下微调其温度预设范围的上限和/或向上微调下限的步骤。所述解同步控制包括依据以下原则重新调整各个蒸发器控制阀的开/关规律的步骤，其中原则为对第i个蒸发器引入相对温度上限Tcu = i/NX (Tai“up-Tai^lOT)，其中N为制冷系统内并联蒸发器的个数，如果处于同步的第i个蒸发器的控制阀阀门处于打开状态，并且其相对温度Ti接近于Li，发送控制信号将其阀门关闭。有益效果由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本专利技术旨在对现有制冷控制系统不做大规模调整的基础上，嵌入新的控制方法，以防止系统进入极端恶劣状态(即同步)，始终保持运行良好。本专利技术涉及的所有同步监测与解同步方案可以在远离制冷系统的监测中心实现远程监控。监测中心可以同时或依次对多个制冷系统执行监测任务，当发现某个制冷系统即将或正运行在同步状态时，发出控制信号通知技术人员，或者直接执行解同步控制策略。本专利技术改善现有制冷系统的运行状态，可以在很大程度上减少压缩机负载，提高压缩机使用寿命。本专利技术没有对现有制冷系统的控制结构做重大调整，用到的系统信息也很容易从现有的制冷系统中获取，算法的执行不需要事先知道系统的详细知识。因此，在对现有制冷系统几乎不增加额外成本的前提下，极大的改善了系统的运行性能。本专利技术不仅可以监测和解决具有相同温度预设范围的蒸发器间的同步问题，还可监测和解决具有不同温度预设范围的蒸发器间的同步问题，实现方式灵活。附图说明图I是具有多个并联蒸发器的制冷系统结构示意图； 图2是分别显示具有相同和不同温度预设范围的两个制冷实体的温度变化以及吸入压力的相应变化示意图；图3是根据本专利技术实施的制冷系统控制结构示意图；图4是本专利技术同步监测算法的流程图；图5是本专利技术中第一种解同步算法的流程图；图6是本专利技术中第二种解同步算法的流程图；图7是解同步控制效果图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术的实施方式涉及，如图4所示，包括以下步骤(I)获取制冷系统中多组制冷实体内所储存的物品附近的空气温度T& ; (2)将各个制冷实体的温度进行数据处理，获得相对温度信息Ti ; (3)两两比较制冷实体的相对温度信息，如果小于第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多个并联蒸发器制冷系统的同步监测和控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取制冷系统中多组制冷实体内所储存的物品附近的空气温度Tair；（2）将各个制冷实体的温度进行数据处理，获得相对温度信息Ti；（3）两两比较制冷实体的相对温度信息，如果小于第一阈值，就记录一次，当该记录次数大于第二阈值时，就判断这两个制冷实体内的蒸发器处于同步状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，任正云，尹晓明，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：