制冷系统和制冷设备以及制冷控制方法和存储介质与流程

文档序号:15948024发布日期:2018-11-14 04:39阅读:168来源:国知局

本发明属于电器制造技术领域,尤其涉及一种制冷系统,以及包括该制冷系统的制冷设备,以及制冷控制方法和存储介质。

背景技术

目前,对于制冷设备的冷冻和冷藏控制,在相关技术中,如图1所示,通过电磁阀将制冷剂分别通向冷藏蒸发器和冷冻蒸发器,实现冷藏和冷冻分别制冷。当有冷藏制冷需求时制冷剂通向冷藏蒸发器,冷藏风机连续开启,当有冷冻制冷需求时制冷剂通向冷冻蒸发器,冷冻风机连续开启。

但是,基于图1的制冷系统,采用电磁阀,增加了系统成本,电磁阀是步进电机带动的运动部件可靠性低,安装繁琐,增加了生产成本和系统的维护成本;当有冷藏或冷冻需求时相应的风机就会连续运行,降低了风机的寿命。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本发明的第一个目的在于提出一种制冷系统,该制冷系统可以降低成本,保证风机的使用寿命。

本发明的第二个目的在于提出一种包括该制冷系统的制冷设备。

本发明的第三个目的在于提出一种制冷控制方法。

本发明的第四个目的在于提出一种存储介质。

为了达到上述目的,本发明第一方面实施例的制冷系统包括:压缩机、冷凝器、节流装置、冷冻蒸发器、冷藏蒸发器、冷冻风机和冷藏风机,所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置、所述冷冻蒸发器和所述冷藏蒸发器依次串联连接;温度传感器,用于分别采集冷冻温度和冷藏温度;控制器,所述控制器用于根据冷冻温度获得冷冻降温速度,根据所述冷藏温度获得冷藏降温速度,以及,根据冷冻需求、冷藏需求、所述冷冻降温速度和所述冷藏降温速度分别对所述冷冻风机的开停比和所述冷藏风机的开停比进行控制。

根据本发明实施例的制冷系统,通过采用冷冻蒸发器和冷藏蒸发器串联连接的形式,相较于并联方式,可以节省电磁阀,降低成本,实现冷冻和冷藏的同时制冷并且冷冻蒸发器的剩余冷量可以再利用,降低能耗,以及,相较于控制风机连续运行,本申请动态地调整风机的开停比,可以延长风机的使用寿命。

在一些实施例中,所述控制器在根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度对所述冷冻风机的开停比进行控制时具体用于,在检测到所述冷冻需求时,控制所述冷冻风机的开停比为最高允许冷冻开停比;或者,在检测到所述冷冻需求且检测到所述冷藏需求时,进一步判断冷冻降温速度是否大于冷藏降温速度,如果是,则降低所述冷冻风机的开停比,如果否,则提高所述冷冻风机的开停比。

在一些实施例中,所述控制器在根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度对所述冷藏风机的开停比进行控制时具体用于,在检测到冷藏需求时,控制所述冷藏风机的开停比为最高允许冷藏开停比;或者,在检测到所述冷藏需求且检测到所述冷冻需求时,进一步判断冷藏降温速度是否大于冷冻降温速度,如果是,则降低所述冷藏风机的开停比,如果否,则提高所述冷藏风机的开停比。

在一些实施例中,所述制冷系统还包括变温风道和风门,所述变温风道连通制冷设备的变温室和冷冻室或者连通所述变温室和冷藏室;所述控制器还用于根据变温需求和所述冷冻需求对所述风门和所述冷冻风机的转速进行控制,或者,根据变温需求和所述冷藏需求对所述风门和所述冷藏风机的转速进行控制,可以实现各个间室的匹配制冷。

为了达到上述目的,本发明第二方面实施例的制冷设备,包括第一方面实施例所述的制冷系统。

根据本发明实施例的制冷设备,通过采用上面实施例的制冷系统,可以降低成本,延长风机使用寿命,降低能耗。

为了达到上述目的,本发明第三方面实施例的制冷控制方法,其中,制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、冷冻蒸发器、冷藏蒸发器、冷冻风机和冷藏风机,所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置、所述冷冻蒸发器和所述冷藏蒸发器依次串联连接,所述制冷控制方法包括:分别采集冷冻温度和冷藏温度;根据冷冻温度获得冷冻降温速度以及根据所述冷藏温度获得冷藏降温速度;根据冷冻需求、冷藏需求、所述冷冻降温速度和所述冷藏降温速度分别对所述冷冻风机的开停比和所述冷藏风机的开停比进行控制。

根据本发明实施例的制冷控制方法,基于制冷系统中冷冻蒸发器和冷藏蒸发器采用串联连接方法,可以降低制冷系统的成本,降低能耗,对风机进行开停控制,相较于连续运行,可以延长风机寿命。

在一些实施例中,根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度对所述冷冻风机的开停比进行控制具体包括:在检测到所述冷冻需求时,控制所述冷冻风机的开停比为最高允许冷冻开停比;或者,在检测到所述冷冻需求且检测到所述冷藏需求时,进一步判断冷冻降温速度是否大于冷藏降温速度,如果是,则降低所述冷冻风机的开停比,如果否,则提高所述冷冻风机的开停比。

在一些实施例中,根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度对所述冷藏风机的开停比进行控制具体包括:在检测到冷藏需求时,控制所述冷藏风机的开停比为最高允许冷藏开停比;或者,在检测到所述冷藏需求且检测到所述冷冻需求时,进一步判断冷藏降温速度是否大于冷冻降温速度,如果是,则降低所述冷藏风机的开停比,如果否,则提高所述冷藏风机的开停比。

在一些实施例中,所述制冷系统还包括变温风道和风门,所述变温风道连通制冷设备的变温室和冷冻室或者连通所述变温室和冷藏室,所述制冷控制方法还包括:根据变温需求和所述冷冻需求对所述风门和所述冷冻风机的转速进行控制;或者,根据变温需求和所述冷藏需求对所述风门和所述冷藏风机的转速进行控制。

为了达到上述目的,本发明第四方面实施例的非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的制冷控制方法。

根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,保存可实现上面制冷控制方法的计算机程序,可以为制冷控制方法的实现提供数据支持。

附图说明

图1是相关技术中的一种制冷系统的框图;

图2是根据本发明的一个实施例的制冷系统的框图;

图3是根据本发明的一个实施例的对冷冻风机的开停比进行控制的流程图;

图4是根据本发明的一个实施例的对冷藏风机的开停比进行控制的流程图;

图5是根据本发明的一个实施例的制冷设备的框图;

图6是根据本发明的一个实施例的制冷控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明第一方面实施例的制冷系统。

图2是根据本发明的一个实施例的制冷系统的框图,如图2所示,本发明实施例制冷系统100包括压缩机10、冷凝器20、节流装置30、冷冻蒸发器40、冷藏蒸发器50、冷冻风机60和冷藏风机70、温度传感器(图中未标示)和控制器(图中未标示)。

其中,压缩机10、冷凝器20、节流装置30、冷冻蒸发器40和冷藏蒸发器50依次串联连接,冷冻蒸发器40和冷藏蒸发器50采用串联形式,去除电磁阀,降低成本,实现双系统同时制冷,增加系统的稳定性,并且可以实现冷冻蒸发器40剩余冷量的再利用,提高能源利用效率,降低能耗。温度传感器用于分别采集冷冻温度和冷藏温度;控制器用于根据冷冻温度获得冷冻降温速度,根据冷藏温度获得冷藏降温速度,以及,根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度分别对冷冻风机60的开停比和冷藏风机70的开停比进行控制。

具体地,在本发明的实施例中,在检测到冷藏需求或者冷冻需求时,控制压缩机10启动,进一步地根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度通过pid算法动态调整冷冻风机60和冷藏风机70的开停比,达到冷冻和冷藏的平衡制冷,相较于控制风机连续开启,可以保证风机的使用寿命。

根据本发明实施例的制冷系统100,通过采用冷冻蒸发器40和冷藏蒸发器50串联连接的形式,相较于并联方式,可以节省电磁阀,降低成本,实现冷冻和冷藏的同时制冷并且冷冻蒸发器40的剩余冷量可以再利用,降低能耗,以及,相较于控制风机连续运行,本申请动态地调整风机的开停比,可以延长风机的使用寿命。

进一步地,在一些实施例中,控制器在根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度对冷冻风机的开停比进行控制时具体地用于,在检测到冷冻需求时,控制冷冻风机60的开停比为最高允许冷冻开停比,以实现冷冻,达到冷冻温度。或者,在检测到冷冻需求且检测到冷藏需求时,即需要同时制冷时,进一步判断冷冻降温速度是否大于冷藏降温速度,如果是,说明间室制冷不匹配,则降低冷冻风机60的开停比,如果否,亦表明间室制冷不匹配,则提高冷冻风机60的开停比,具体地,可以通过pid算法对冷冻风机60的开停比进行动态调节,使得间室匹配制冷,即对冷冻间室和冷藏间室的温度动态地调节以满足各个间室的制冷需求,实现冷冻和冷藏的同时制冷控制。

图3是根据本发明的一个实施例的对冷冻风机的动态调节的流程图,如图3所示,具体包括:

s100,判断压缩机是否开启,如果是,则进入步骤s110,否则进入步骤s140。

s110,判断是否检测到冷冻需求,例如冷冻间室需要制冷,如果是,则进入步骤s120,否则进入步骤s150。

s120,判断是否检测到冷藏需求,例如冷藏间室需要制冷,如果是,则进入步骤s130,否则进入步骤s160。

s130,判断冷冻降温速度是否大于冷藏降温速度,如果是,则进入步骤s180,否则进入步骤s170。

s140,冷冻风机处于关闭状态。

s150,控制冷冻风机开停比为最低允许冷冻开停比,以维持冷冻温度。

s160,控制冷冻风机的开停比为最高允许冷冻开停比,以对冷冻室进行制冷,达到冷冻需求。

s170,提高冷冻风机的开停比,以使得间室的温降尽可能同步,以实现匹配制冷。

s180,降低冷冻风机的开停比,以使得间室的温降尽可能同步,以实现匹配制冷。

进一步地,在一些实施例中,控制器在根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度对所述冷藏风机的开停比进行控制时具体用于,在检测到冷藏需求时,控制冷藏风机的开停比为最高允许冷藏开停比;或者,在检测到冷藏需求且检测到冷冻需求时,进一步判断冷藏降温速度是否大于冷冻降温速度,如果是,则降低冷藏风机的开停比,如果否,则提高冷藏风机的开停比,具体地,可以通过pid算法对冷藏风机70的开停比进行动态调节,使得间室匹配制冷。

图4是根据本发明的一个实施例的对冷藏风机的动态调节的流程图,如图4所示,具体包括:

s200,判断压缩机是否开启,如果是,则进入步骤s210,否则进入步骤s240。

s210,判断是否检测到冷藏需求,例如冷藏间室需要制冷,如果是,则进入步骤s220,否则进入步骤s250。

s220,判断是否检测到冷藏需求,例如冷藏间室需要制冷,如果是,则进入步骤s230,否则进入步骤s260。

s230,判断冷藏降温速度是否大于冷冻降温速度,如果是,则进入步骤s280,否则进入步骤s270。

s240,冷藏风机处于关闭状态。

s250,控制冷藏风机开停比为最低允许冷藏开停比,以维持冷藏温度。

s260,控制冷藏风机的开停比为最高允许冷冻开停比,以对冷藏室进行制冷,达到冷藏需求。

s270,提高冷藏风机的开停比,以使得间室的温降尽可能同步,以实现匹配制冷。

s280,降低冷藏风机的开停比,以使得间室的温降尽可能同步,以实现匹配制冷。

可以理解的是,在进行制冷时,结合图3和图4所示,对冷冻风机60和冷藏风机70分别进行控制,通过动态调节风机的开停比,达到冷冻间室和冷藏间室的匹配制冷,实现能量的充分利用,降低能耗。

在本发明的一些实施例中,制冷设备还可以设置变温室以及其他间室,参照上面的对冷冻和冷藏的匹配控制,还可以通过pid调节风机的转速来调整向变温室的送风量,实现变温室和冷冻或冷藏间室的匹配制冷。

具体来说,以变温室的制冷控制为例,在实施例中,制冷系统100还包括变温风道和风门,变温风道连通制冷设备的冰温室和冷冻室,或者连通变温室和冷藏室,风门可以实现变温风道的连通或隔离,实现变温间室的制冷。控制器还用于根据变温需求和冷冻需求对风门和冷冻风机60的转速进行控制,例如,根据冷冻室的温度和变温室的温度通过pid算法调节冷冻风机60的转速以及风门的开度,以调节送风量,实现冷冻室和变温室的匹配制冷;或者,根据变温需求和冷藏需求对风门和冷藏风机70的转速进行控制,例如,根据冷藏室的温度和变温室的温度通过pid算法调节冷藏风机70的转速以及风门的开度,以调节送风量,实现冷藏室和变温室的匹配制冷。

总的来说,本发明实施例的制冷系统100,通过将冷冻蒸发器40和冷藏蒸发器50进行串联设置,可以省略电磁阀,节省成本,冷冻蒸发器40的剩余冷量可以再利用,降低能耗,并且在制冷控制时,动态调节各个风机的开停比,相较于连续启动,可以延长风机的使用寿命,以及,通过对各个风机的开停比的动态调节可以实现各个间室的匹配制冷,提高能量利用效率,降低能耗。

下面参照附图描述根据本发明第二方面实施例的制冷设备。

图5是根据本发明的一个实施例的制冷设备的框图,如图5所示,本发明实施例的制冷设备1000包括上面实施例的制冷系统100,制冷系统100的具体结构和工作过程参照上面第一方面实施例的描述。

根据本发明实施例的制冷设备1000,通过采用上面实施例的制冷系统100,可以降低成本,延长风机使用寿命,降低能耗。

下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的制冷控制方法。

在本发明的实施例中,参照图2所示,制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、冷冻蒸发器、冷藏蒸发器、冷冻风机和冷藏风机,压缩机、冷凝器、节流装置、冷冻蒸发器和冷藏蒸发器依次串联连接。

图6是根据本发明的一个实施例的制冷控制方法的流程图,如图6所示,具体包括:

s1,分别采集冷冻温度和冷藏温度。

s2,根据冷冻温度获得冷冻降温速度以及根据冷藏温度获得冷藏降温速度。

s3,根据冷冻需求、冷藏需求、冷冻降温速度和冷藏降温速度分别对冷冻风机的开停比和冷藏风机的开停比进行控制。

在本发明的一些实施例中,关于对冷冻风机的开停比控制,在检测到冷冻需求时,控制冷冻风机的开停比为最高允许冷冻开停比;或者,在检测到冷冻需求且检测到冷藏需求时,进一步判断冷冻降温速度是否大于冷藏降温速度,如果是,则降低冷冻风机的开停比,如果否,则提高冷冻风机的开停比。

在一些实施例中,关于对冷藏风机的开停比控制,在检测到冷藏需求时,控制冷藏风机的开停比为最高允许冷藏开停比;或者,在检测到冷藏需求且检测到冷冻需求时,进一步判断冷藏降温速度是否大于冷冻降温速度,如果是,则降低冷藏风机的开停比,如果否,则提高冷藏风机的开停比。

在进行制冷控制时,结合对冷冻风机和冷藏风机的开停比的动态控制,实现冷冻和冷藏的同时制冷控制,并达到间室的匹配制冷。

根据本发明实施例的制冷控制方法,基于制冷系统中冷冻蒸发器和冷藏蒸发器采用串联连接方法,可以降低制冷系统的成本,降低能耗,对风机进行开停控制,相较于连续运行,可以延长风机寿命。

在本发明的一些实施例中,制冷系统还包括变温风道和风门,变温风道连通制冷设备的变温室和冷冻室或者连通变温室和冷藏室,制冷控制方法还包括:根据变温需求和冷冻需求对风门和冷冻风机的转速进行控制;或者,根据变温需求和冷藏需求对风门和冷藏风机的转速进行控制。具体地,可以通过pid算法实现对风机的转速的动态控制,实现各个间室的匹配制冷。

基于上面实施例的制冷控制方法,本发明第四方面实施例的非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上面第三方面实施例的的制冷控制方法。

根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,保存可实现上面制冷控制方法的计算机程序,可以为制冷控制方法的实现提供数据支持。

需要说明的是,在本说明书的描述中,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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