一种蓄冷式制冷系统的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种蓄冷式制冷系统的控制方法，所基于的蓄冷式制冷系统可分别进行蓄冷制冷循环和过冷制冷循环，所述蓄冷制冷循环可为蓄冷介质提供冷量，所述蓄冷介质可为所述过冷制冷循环中节流前的制冷剂提供冷量，所述过冷制冷循环可为用户提供冷量，所述控制方法为：设定有条件一，所述条件一是要求开始给所述蓄冷介质提供冷量的条件；所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环。本发明能够增加所述蓄冷式制冷系统单位时间内为用户输出的冷量，并提高其总体运行效率。
【专利说明】
一种蓄冷式制冷系统的控制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种蓄冷式制冷系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，蓄冷技术在空调领域发展较好。众所周知，建筑物空调的负荷分布是很不均匀的。以办公楼、写字楼为例，其夜间冷负荷需求很低甚至为零，白天冷负荷需求很大。采用常规空调时，制冷机的选择必须满足峰值负荷的要求，而采用蓄冷系统则可以充分利用夜间时间，由原来的白天短期(约10小时)工作延长到24小时，制冷机组装机容量也大大降低。
[0003]在中小型制冷系统中，也出现了较多蓄冷式制冷系统，例如冰蓄冷柜式空调器，其可以进行两种循环:蓄冷制冷循环和过冷制冷循环，在夜间通过蓄冷制冷循环蓄冰，夜间所蓄冰供白天空调器运转时制冷剂过冷却用，以此减少空调器的高峰用电量。
[0004]另外，在冷链制冷领域，多是冷藏冷冻工况，因此，需要的是中低温制冷系统，由于蒸发温度较低，相对来说制冷效率较低。同时，冷链制冷系统一般不分昼夜，要24小时工作。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种蓄冷式制冷系统的控制方法，增加所述蓄冷式制冷系统单位时间内为用户输出的冷量，并提高其总体运行效率。
[0006]本发明所基于的蓄冷式制冷系统可分别进行蓄冷制冷循环和过冷制冷循环，所述蓄冷制冷循环可为蓄冷介质提供冷量，所述蓄冷介质可为所述过冷制冷循环中节流前的制冷剂提供冷量，所述过冷制冷循环可为用户提供冷量，本发明的目的是通过如下方式实现的:设定有条件一，所述条件一是要求开始给所述蓄冷介质提供冷量的条件;所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环。
[0007]进一步的，设定有条件二、条件三和条件四，所述条件二是要求停止给所述蓄冷介质提供冷量的条件，所述条件三是要求开始给所述用户提供冷量的条件，所述条件四是要求停止给所述用户提供冷量的条件。
[0008]优先的，所述条件一和所述条件三都满足时，优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足，再运行所述过冷制冷循环。
[0009]优先的，所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足。
[0010]优先的，所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足，再运行所述过冷制冷循环。
[0011 ]进一步的，设定有条件五;所述条件一和所述条件三都满足时，优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，再运行所述过冷制冷循环;所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，再运行所述过冷制冷循环。
[0012]进一步的，所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，如果此时所述条件五满足，而所述条件二和所述条件三都不满足，则继续运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件三满足。
[0013]进一步的，设定有条件六;所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足;如果此时所述条件五满足而所述条件二不满足，而且所述条件三和所述条件六都不满足，则停机;如果此时所述条件五满足而所述条件二不满足，而且所述条件三不满足而所述条件六满足，则继续运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足或者所述条件三满足或者所述条件六不满足。
[0014]基于上述方案，本发明能够增加所述蓄冷式制冷系统单位时间内为用户输出的冷量，并提高其总体运行效率。
【附图说明】
[0015]图1为本发明所基于的一个蓄冷式制冷系统的组成原理示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0017]如图1所示，为本发明所基于的一个蓄冷式制冷系统的组成原理示意图。其中，压缩机11、冷凝器21、储液器31、热力膨胀阀41、换热盘管51、热力膨胀阀61、蒸发器71、单向阀81依次连接;在热力膨胀阀41的两端并联有一个电磁阀82;设有一个电磁阀83，其一端连接在换热盘管51和热力膨胀阀61之间的管路上，另一端连接在单向阀81和压缩机11之间的管路上;设有蓄冷装置00，换热盘管51置于蓄冷装置00中，蓄冷装置00中还装有蓄冷介质04，蓄冷介质04采用冰水。
[0018]关闭电磁阀82并打开电磁阀83，压缩机11通电后，制冷剂从压缩机11输出，再依次经过冷凝器21、储液器31、热力膨胀阀41、换热盘管51、电磁阀83，而后回到压缩机11，形成蓄冷制冷循环，此时换热盘管51是蒸发器，产生的冷量传递给蓄冷装置00中的冰水04，冰水04结冰率上升并蓄积冷量。
[0019]打开电磁阀82并关闭电磁阀83，压缩机11通电后，制冷剂从压缩机11输出，再依次经过冷凝器21、储液器31、电磁阀82、换热盘管51、热力膨胀阀61、蒸发器71、单向阀81，而后回到压缩机11，形成过冷制冷循环，此时换热盘管51是过冷器，换热盘管51外的冰水04提供过冷冷源，制冷剂在蒸发器71中蒸发制冷并向用户空间提供冷量。
[0020]这里的用户空间采用温度要求为-20°C的冷库，给冷库制冷时，蒸发温度大致为-25°C?_30°C。蓄冷介质04采用的是冰水混合物，也就是系统采用冰蓄冷，冰蓄冷的蒸发温度一般不低于_10°C。很明显，过冷制冷循环的蒸发温度明显低于蓄冷制冷循环，所以当进行过冷制冷循环时，如果制冷剂节流前没有过冷度，其制冷效率和制冷量均明显低于蓄冷制冷循环。另一方面，为了降低成本，安装方便，蓄冷装置00的体积越小越好。那么，当冷库长时间要求制冷时，如果冰水04的冰含量或温度不加控制，那么制冷系统进行的过冷制冷循环很快就没有过冷度。此时，虽然冷库要求制冷，但是，如果停止过冷制冷循环并运行蓄冷制冷循环，对冰水04的冰含量和水温加以控制，那么系统可以稳定在间隔性的状态:蓄冷制冷循环-过冷制冷循环-蓄冷制冷循环-过冷制冷循环，而蓄冷制冷循环制取的冷量储存在冰水04中后，又通过增加过冷制冷循环的过冷度转化为提供给冷库的冷量，这部分转化的冷量又几乎是仅增加冷量而不影响系统其它状况，这样，系统单位时间内给冷库提供的冷量增加了，制冷效率也提升了。
[0021]为了便于说明，在这里设定几个具体的条件，条件一为蓄冷介质04的温度大于5°C，此时要求开始给蓄冷介质04提供冷量，条件二为蓄冷制冷循环的吸气压力(表压力)低于3Bar(在这里采用制冷剂R404A，表压3Bar对应的蒸发温度为-12°C，此时结冰率一般不低于50 %)，此时要求停止给蓄冷介质04提供冷量，条件三为冷库温度大于-18°C，此时要求开始给冷库提供冷量，条件四为冷库温度小于-20 0C，此时要求停止给冷库提供冷量。
[0022]具体控制方法为:所述过冷制冷循环运行时，若上述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环，直到上述条件二满足，再运行所述过冷制冷循环;上述条件一和上述条件三都满足(比如初次上电)时，优先运行所述蓄冷制冷循环，直到上述条件二满足，再运行所述过冷制冷循环;上述条件四满足时，马上运行所述蓄冷制冷循环，直到上述条件二满足。
[0023]上述控制方法针对蓄冷装置00特别紧凑的情况比较合适，进一步的，如果蓄冷装置00可以更大一点，那么，可以增设一个条件五:蓄冷制冷循环运行后，从蓄冷介质04的温度小于或等于5°C时开始，蓄冷制冷循环持续运行的时间超过5分钟。此时，由于蓄冷装置00的体积较大，所储存的冰水04较多，冰水04的结冰率还远不到50 %，但是此时蓄积的冷量一般足够过冷制冷循环运行20分钟。这时的具体控制方法为:上述条件一和上述条件三都满足时，优先运行所述蓄冷制冷循环，直到上述条件二或上述条件五满足，再运行所述过冷制冷循环;所述过冷制冷循环运行时，若上述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环，直到上述条件二或上述条件五满足，再运行所述过冷制冷循环。
[0024]进一步的，上述条件四满足时，马上运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，如果此时所述条件五满足，而所述条件二和所述条件三都不满足，则继续运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件三满足。
[0025]进一步的，还可以设定有条件六:时间在晚上10:00至早上6:00之间，因为这段时间电费较低或者环境温度较低，这时，可以把上一段落的控制方法调整为:所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足;如果此时所述条件五满足而所述条件二不满足，而且所述条件三和所述条件六都不满足，则停机;如果此时所述条件五满足而所述条件二不满足，而且所述条件三不满足而所述条件六满足，则继续运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足或者所述条件三满足或者所述条件六不满足。
[0026]显然，也可以在空调领域或冷水机组上，通过应用相变温度较高的蓄冷介质(比如十水硫酸钠，该水合物相变温度约30°C)，并通过类似的控制方法，提高单位时间内为用户输出的冷量，并提高总体运行效率。
[0027]最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，所属技术领域的普通技术人员应当理解，仍可以对本发明所基于的制冷系统和【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等效替换。所以，只要不脱离本发明技术方案的精神，均应该涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种蓄冷式制冷系统的控制方法，所基于的蓄冷式制冷系统可分别进行蓄冷制冷循环和过冷制冷循环，所述蓄冷制冷循环可为蓄冷介质提供冷量，所述蓄冷介质可为所述过冷制冷循环中节流前的制冷剂提供冷量，所述过冷制冷循环可为用户提供冷量，其特征是: 设定有条件一，所述条件一是要求开始给所述蓄冷介质提供冷量的条件； 所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环。2.根据权利要求1所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 设定有条件二、条件三和条件四，所述条件二是要求停止给所述蓄冷介质提供冷量的条件，所述条件三是要求开始给所述用户提供冷量的条件，所述条件四是要求停止给所述用户提供冷量的条件。3.根据权利要求2所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 所述条件一和所述条件三都满足时，优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足，再运行所述过冷制冷循环。4.根据权利要求2所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足。5.根据权利要求2所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足，再运行所述过冷制冷循环。6.根据权利要求2所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 设定有条件五； 所述条件一和所述条件三都满足时，优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，再运行所述过冷制冷循环； 所述过冷制冷循环运行时，若所述条件一满足，则优先运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，再运行所述过冷制冷循环。7.根据权利要求6所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足，如果此时所述条件五满足，而所述条件二和所述条件三都不满足，则继续运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件三满足。8.根据权利要求6所述的一种蓄冷式制冷系统的控制方法，其特征是: 设定有条件六； 所述条件四满足时，运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二或所述条件五满足;如果此时所述条件五满足而所述条件二不满足，而且所述条件三和所述条件六都不满足，则停机;如果此时所述条件五满足而所述条件二不满足，而且所述条件三不满足而所述条件六满足，则继续运行所述蓄冷制冷循环，直到所述条件二满足或者所述条件三满足或者所述条件六不满足。
【文档编号】F24F11/00GK106016529SQ201610286949
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月2日
【发明人】赵向辉
【申请人】赵向辉