一种制冷机系统及其控制方法与流程

本发明属于制冷,具体涉及一种制冷机系统及其控制方法。

背景技术：

1、单泵双温制冷机系统常用于为两个冷却需求不同的负载进行冷却，单泵双温制冷机系统可以为两路负载提供两种温度不同的冷却水。在某些使用场景中，两个负载可以分别是激光器和激光头。光纤激光设备在使用过程，激光器和激光头工作时会产生多余的热量，需要用水来带走多余的热量。由于激光器和激光头存在应用环境的区别，两者所需要的水温不一样。为保证两个核心部件稳定运行，单泵双温制冷水机系统可以提供低温冷却水和常温水，满足激光器和激光头冷却需求。

2、传统的单泵双温制冷机系统使用一台水泵直接输送低温水，并将低温水分为两路。其中一路低温水直接供给激光器，另一路低温水经过加热器加热至常温后供给激光头。由于常温水的加热器需要一直运行，传统的单泵双温制冷机存在功率高，能效差的缺陷。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种制冷机系统，该系统的运行功率较低，能效比较高。

2、本发明还提出了一种用于控制上述制冷机系统的控制方法。

3、根据本发明的第一方面的实施例的制冷机系统，包括：

4、压缩机、冷凝器、节流装置、换热器、泵、第一负载、第二负载、换热介质容器；

5、换热器设置有制冷剂进口、制冷剂出口、第一进口、第一出口、第二进口、第二出口、第一流道、第二流道、第三流道，制冷剂进口和制冷剂出口通过第三流道连通，第一进口和第一出口通过第一流道连通，第二进口和第二出口通过第二流道连通；第一流道、第二流道和第三流道中的任意两者相互分隔，在第三流道中流动的制冷剂用于吸收在第一流道中流动的换热介质的热量以及吸收在第二流道中流动的换热介质的热量；

6、第三流道与第一流道之间的换热面积为第一面积，第三流道与第二流道之间的换热面积为第二面积，第一面积和第二面积不同；

7、制冷剂出口、压缩机、冷凝器、节流装置和制冷剂进口依次连接从而形成制冷循环回路，制冷剂在制冷循环回路中循环流动；

8、第一出口、第一负载、换热介质容器、泵和第一进口依次连接从而形成第一换热介质循环回路，换热介质述第一换热介质循环回路中循环流动；

9、第二出口、第二负载、换热介质容器、泵和第二进口依次连接形成第二换热介质循环回路，换热介质在第二换热介质循环回路中循环流动。

10、根据本发明第一方面实施例的制冷机系统，至少具有如下有益效果：制冷剂在换热器中对换热介质吸热后，变成低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机压缩后变成高温高压的过热蒸汽，在冷凝器中冷凝后，变成高温高压的液态制冷剂，经节流装置节流降压以后变成低温低压的制冷剂，重新流入换热器模块中对换热介质吸热，以此完成在制冷循环回路中的循环。换热介质经过第一负载，第二负载时，换热介质吸收负载的热量；在泵的驱动下，换热介质依次流经换热介质容器和换热器，换热介质在换热器中与制冷剂进行换热，换热介质降温后离开换热器，并重新流入第一负载、第二负载，以此完成在换热介质循环回路中的循环。由于第一面积和第二面积不同，所以换热效果也不同，从换热器出来的两路换热介质的温度不同，本发明无需设置额外加热设备，本发明的系统运行时无需一直开启加热设备，这有利于降低整机运行功率，提高机组能效比。

11、根据本发明的一些实施例，换热器包括：换热片，设置有多个；夹板，设置有两个，两个夹板夹住所有换热片，以使夹板和换热片共同限定出第一流道、第二流道和第三流道，其中一个夹板上设有制冷剂进口、制冷剂出口、第一进口、第一出口，另一个夹板上设有第二进口和第二出口。

12、根据本发明的一些实施例，制冷机系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，均用于检测换热介质的温度；第一温度传感器安装在第一出口与第一负载之间；第二温度传感器安装在第二出口与第二负载之间；第三温度传感器安装在换热介质容器与泵之间。

13、根据本发明的一些实施例，制冷机系统还包括二通阀，二通阀的进口与泵的出口连接，二通阀的出口与第一进口连接，二通阀可控制流经二通阀的换热介质的流量。

14、根据本发明的一些实施例，制冷机系统还包括三通阀组件；三通阀组件设有第三进口、第三出口、第四出口；第三出口和第四出口都可控制对应出口的流量；第三进口与泵出口连接，第三出口与第一进口连接，第四出口与第一出口连接。

15、根据本发明的一些实施例，第一负载是激光头，第二负载是激光器。

16、根据本发明的第二方面实施例的控制方法，用于控制第一方面实施例的制冷机系统，具体地，包括以下步骤：确定制冷机系统的第一负载和第二负载的工况；若第一负载和第二负载处于稳定工况，则控制泵驱动换热介质在第一换热介质循环回路和第二换热介质循环回路中流动，控制压缩机驱动制冷剂在制冷循环回路中流动。

17、由于第一面积和第二面积不同，所以换热效果也不同，从换热器出来的两路换热介质的温度不同，所以无需额外的加热设备，仅需控制泵和压缩机驱动便能使流入第一负载和第二负载的换热介质温度达到预设的实际温度，降低整机运行功率，提高机组能效比。

18、根据本发明的一些实施例，控制方法还包括以下步骤：若第一负载和第二负载不处于稳定工况，则获取第二温度传感器检测到的温度，根据第二温度传感器检测到的温度调节压缩机的运行频率。具体的，根据第二温度传感器检测到的温度调节压缩机的运行频率包括以下三个步骤中的至少一者：

19、当第二温度传感器检测到的温度低于预设的第二目标温度，控制压缩机关闭；

20、当第二温度传感器检测到的温度等于第二目标温度，控制压缩机保持当前状态；

21、当第二温度传感器检测到的温度高于第二目标温度，控制压缩机开启。

22、根据本发明的一些实施例，控制方法还包括以下步骤：若第一负载和第二负载不处于稳定工况，则获取第一温度传感器检测到的温度，根据第一温度传感器检测到的温度控制二通阀的开度。具体的，根据第一温度传感器检测到的温度控制二通阀的开度包括以下三个步骤中的至少一者：

23、当第一温度传感器检测到的温度低于预设的第一目标温度，减小二通阀的开度；

24、当第一温度传感器检测到的温度等于第一目标温度，控制二通阀保持当前开度；

25、当第一温度传感器检测到的温度高于第一目标温度，增大二通阀的开度。

26、根据本发明的一些实施例，控制方法还包括以下步骤：若第一负载和第二负载不处于稳定工况，则获取第一温度传感器检测到的第一实际温度和第三温度传感器检测到的第三实际温度，根据第一实际温度和第三实际温度控制三通阀组件的开度。具体的，根据第一实际温度和第三实际温度控制三通阀组件的开度包括以下三个步骤中的至少一者：

27、当第三实际温度高于第一实际温度，且第一实际温度低于预设的第一目标温度时，减小第三出口的开度，加大第四出口的开度；

28、当第三实际温度高于第一实际温度，且第一实际温度等于第一目标温度时，保持三通阀组件的阀开度不变；

29、当第三实际温度高于第一实际温度，且第一实际温度高于第一目标温度时，加大第三出口的开度，减小第四出口的开度。

30、根据本发明的一些实施例，控制方法还包括以下步骤：当第三实际温度等于预设的第一目标温度，控制第三出口关闭，控制第四出口全开。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。