本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，制冷劑泵的啟動(dòng)和停止以及運(yùn)行模式，一般是根據(jù)室外環(huán)境溫度或室內(nèi)外環(huán)境溫差來(lái)控制，如：室外環(huán)境溫度達(dá)到10℃以上或室內(nèi)外環(huán)境溫差達(dá)到15℃以下，壓縮機(jī)保持工作，制冷劑泵停止(純壓縮機(jī)運(yùn)行模式)；達(dá)到室外環(huán)境溫度達(dá)到5℃以下或室內(nèi)外環(huán)境溫差達(dá)到20℃以上即啟動(dòng)制冷劑泵、同時(shí)壓縮機(jī)也投入運(yùn)行(壓泵混合運(yùn)行模式)；室外環(huán)境溫度達(dá)到-10℃以下或室內(nèi)外環(huán)境溫差達(dá)到35℃以上，正常情況下完全關(guān)閉壓縮機(jī)、只開制冷劑泵來(lái)制冷(純制冷劑泵運(yùn)行模式)，當(dāng)實(shí)際室內(nèi)溫度升高到比設(shè)定值高3℃以上時(shí)才啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷，實(shí)際室內(nèi)溫度恢復(fù)到比設(shè)定值高2℃以下時(shí)重新關(guān)閉壓縮機(jī)。
采用現(xiàn)有的技術(shù)方案，對(duì)制冷劑泵的投入和退出判斷條件簡(jiǎn)單而粗略，且無(wú)法準(zhǔn)確地判斷制冷劑泵的自然冷卻能力，因此制冷劑泵投入的時(shí)機(jī)判斷難以準(zhǔn)確和合理，如果制冷劑泵的制冷能力過低時(shí)投入到純制冷劑泵運(yùn)行，會(huì)造成室內(nèi)溫度控制不穩(wěn)定以及壓縮機(jī)的頻繁啟停；如果制冷劑泵的制冷能力過高時(shí)仍投入壓泵運(yùn)行，會(huì)造成制冷劑泵的頻繁啟停，對(duì)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)也產(chǎn)生不安全的影響，還導(dǎo)致壓縮機(jī)容易回液，蒸發(fā)器容易結(jié)霜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)及其控制方法，該基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)及其控制方法可更準(zhǔn)確地判斷制冷劑泵投入的時(shí)機(jī)，室內(nèi)溫度控制更穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
提供一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)制冷裝置、制冷劑泵冷卻裝置、室外環(huán)境溫度傳感器、室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器、室外風(fēng)機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)和控制器，所述壓縮機(jī)制冷裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、壓縮機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)器和壓縮機(jī)系統(tǒng)冷凝器，所述制冷劑泵冷卻裝置包括依次連接的制冷劑泵、制冷劑泵系統(tǒng)蒸發(fā)器和制冷劑泵系統(tǒng)冷凝器，所述壓縮機(jī)、制冷劑泵、室外環(huán)境溫度傳感器、室內(nèi)溫度傳感器、室外風(fēng)機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)分別與控制器電連接，并受控制器控制。
其中，所述壓縮機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)器安裝在制冷劑泵系統(tǒng)蒸發(fā)器的空氣流動(dòng)方向的下游。
其中，所述壓縮機(jī)系統(tǒng)冷凝器安裝在制冷劑泵系統(tǒng)冷凝器的空氣流動(dòng)方向的下游。
其中，所述壓縮機(jī)制冷裝置和制冷劑泵冷卻裝置相互獨(dú)立運(yùn)行。
本發(fā)明的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)，可通過室外環(huán)境溫度傳感器檢測(cè)室外溫度并傳送至控制器，通過室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器檢測(cè)室內(nèi)溫度并傳送至控制器，控制器根據(jù)室外溫度、室內(nèi)溫度以及兩者的差值，來(lái)控制制冷劑泵的運(yùn)行模式以及壓縮機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)和室外風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉，可更準(zhǔn)確地判斷制冷劑泵投入的時(shí)機(jī)，使得制冷劑泵的冷卻能力和實(shí)際制冷負(fù)荷保持一致，可使得室內(nèi)溫度控制更穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠，本發(fā)明把壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)與制冷劑泵系統(tǒng)完全分離，兩個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行互不影響，可靠性更高，同時(shí)運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果更好。
本發(fā)明還提供一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)的控制方法，其具體如下：
同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，則進(jìn)入制冷劑泵自然冷卻運(yùn)行模式：
(1)當(dāng)制冷劑泵制冷能力ppc≥制冷需求≥20％，其中，
其中：tl為室內(nèi)溫度檢測(cè)值，ts為室內(nèi)溫度設(shè)定值，tβ為制冷溫度回差值，tc為制冷溫度控制精度；
制冷劑泵制冷能力ppc＝△t/△tc*100％，其中：△t為室內(nèi)外環(huán)境溫度差，△tc為制冷劑泵完全自然冷卻溫差，
(2)室外環(huán)境溫度≤制冷劑泵啟動(dòng)最高環(huán)境溫度tmax；
(3)室內(nèi)外環(huán)境溫度差△t≥制冷劑泵最小啟動(dòng)溫差△tmin。
其中，滿足以下任意一種條件時(shí)，則退出制冷劑泵自然冷卻運(yùn)行模式：
(1)制冷需求＜0；
(2)室外環(huán)境溫度＞制冷劑泵啟動(dòng)最高環(huán)境溫度tmax(如：25℃)+2℃回差；
(3)室內(nèi)外環(huán)境溫度差＜制冷劑泵最小啟動(dòng)溫差△tmin-2℃回差；
(4)制冷需求≥制冷劑泵制冷能力ppc。
其中，當(dāng)進(jìn)入制冷劑泵自然冷卻運(yùn)行模式時(shí)：
(1)當(dāng)0％≤制冷需求＜制冷劑泵制冷能力ppc，制冷劑泵和室外風(fēng)機(jī)保持原啟停狀態(tài)，壓縮機(jī)關(guān)閉；
(2)當(dāng)制冷需求≥制冷劑泵制冷能力ppc，所有制冷劑泵和室外風(fēng)機(jī)均開啟，壓縮機(jī)開啟。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)的控制方法，結(jié)合不同的制冷需求區(qū)間判斷條件，可更準(zhǔn)確地判斷制冷劑泵投入的時(shí)機(jī)，使得制冷劑泵冷卻能力和實(shí)際制冷負(fù)荷保持一致，解決現(xiàn)有制冷劑泵控制技術(shù)的不足，可使得室內(nèi)溫度控制更穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠。
附圖說(shuō)明
利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是本發(fā)明的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵能力的自然冷卻系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中包括有：
壓縮機(jī)1、制冷劑泵2、壓縮機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)器3、制冷劑泵系統(tǒng)蒸發(fā)器4、壓縮機(jī)系統(tǒng)冷凝器5、制冷劑泵系統(tǒng)冷凝器6、室外環(huán)境溫度傳感器7、室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器8、室外風(fēng)機(jī)9、室內(nèi)風(fēng)機(jī)10、控制器11。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
本實(shí)施例的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵2能力的自然冷卻系統(tǒng)，如圖1所示，包括壓縮機(jī)制冷裝置、制冷劑泵冷卻裝置、室外環(huán)境溫度傳感器7、室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器8、室外風(fēng)機(jī)9、室內(nèi)風(fēng)機(jī)10和控制器11，所述壓縮機(jī)制冷裝置包括依次連接的壓縮機(jī)1、壓縮機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)器3和壓縮機(jī)系統(tǒng)冷凝器5，所述制冷劑泵冷卻裝置包括依次連接的制冷劑泵2、制冷劑泵系統(tǒng)蒸發(fā)器4和制冷劑泵系統(tǒng)冷凝器6，所述壓縮機(jī)1、制冷劑泵2、室外環(huán)境溫度傳感器7、室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器8、室外風(fēng)機(jī)9、室內(nèi)風(fēng)機(jī)10分別與控制器11電連接，并受控制器11控制，所述壓縮機(jī)制冷裝置和制冷劑泵冷卻裝置相互獨(dú)立運(yùn)行。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案把壓縮機(jī)制冷裝置與制冷劑泵裝置完全分離，兩個(gè)裝置的運(yùn)行互不影響，可靠性更高，同時(shí)運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果更好。
其中，所述壓縮機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)器3安裝在制冷劑泵系統(tǒng)蒸發(fā)器4的空氣流動(dòng)方向的下游。空氣先流經(jīng)制冷劑泵系統(tǒng)蒸發(fā)器4進(jìn)行預(yù)冷再流經(jīng)壓縮機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)器3進(jìn)行補(bǔ)償制冷，換熱溫差更大，換熱效率更高。
其中，所述壓縮機(jī)系統(tǒng)冷凝器5安裝在制冷劑泵系統(tǒng)冷凝器6的空氣流動(dòng)方向的下游。空氣先流經(jīng)制冷劑泵系統(tǒng)冷凝器6進(jìn)行初級(jí)散熱再流經(jīng)壓縮機(jī)系統(tǒng)冷凝器5二級(jí)散熱，換熱溫差更大，換熱效率更高。
本實(shí)施例的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵2能力的自然冷卻系統(tǒng)，可通過室外環(huán)境溫度傳感器7檢測(cè)室外溫度并傳送至控制器11，通過室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器8檢測(cè)室內(nèi)溫度并傳送至控制器11，控制器11根據(jù)室外溫度、室內(nèi)溫度以及兩者的差值，來(lái)控制制冷劑泵2的運(yùn)行模式以及壓縮機(jī)1、室內(nèi)風(fēng)機(jī)10和室外風(fēng)機(jī)9的開啟和關(guān)閉，可更準(zhǔn)確地判斷制冷劑泵2投入的時(shí)機(jī)，使得制冷劑泵2的冷卻能力和實(shí)際制冷負(fù)荷保持一致，可使得室內(nèi)溫度控制更穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠。
本實(shí)施例的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵2能力的自然冷卻系統(tǒng)的控制方法，其具體如下：
同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，則進(jìn)入制冷劑泵2自然冷卻運(yùn)行模式：
(1)當(dāng)制冷劑泵2制冷能力ppc≥制冷需求≥20％，其中，
其中：tl為室內(nèi)溫度檢測(cè)值，ts為室內(nèi)溫度設(shè)定值，tβ為制冷溫度回差值，tc為制冷溫度控制精度；
制冷劑泵2制冷能力ppc＝△t/△tc*100％，其中：△t為室內(nèi)外環(huán)境溫度差，△tc為制冷劑泵2完全自然冷卻溫差(該參數(shù)為測(cè)試經(jīng)驗(yàn)值，每臺(tái)機(jī)組有所不同，一般默認(rèn)為45℃)，
(2)室外環(huán)境溫度≤制冷劑泵2啟動(dòng)最高環(huán)境溫度tmax(如：25℃)；
(3)室內(nèi)外環(huán)境溫度差△t≥制冷劑泵2最小啟動(dòng)溫差△tmin(如：10℃)。
通過這三個(gè)條件可判斷出制冷劑泵2的制冷能力足夠大(減少因制冷劑泵2的制冷能力不足而需要壓縮機(jī)1經(jīng)常投入、且因?yàn)橹评湫枨筮^小而造成壓縮機(jī)1頻繁啟停的幾率)并進(jìn)入了有顯著節(jié)能效果的工況區(qū)間(避免沒有足夠節(jié)能效果時(shí)仍然投入制冷劑泵2運(yùn)行，提高運(yùn)行節(jié)能性)。
其中，滿足以下任意一種條件時(shí)，則退出制冷劑泵2自然冷卻運(yùn)行模式：
(1)制冷需求＜0；
(2)室外環(huán)境溫度＞制冷劑泵2啟動(dòng)最高環(huán)境溫度tmax(如：25℃)+2℃回差；
(3)室內(nèi)外環(huán)境溫度差＜制冷劑泵2最小啟動(dòng)溫差△tmin-2℃回差；
(4)制冷需求≥制冷劑泵2制冷能力ppc。
通過這四個(gè)條件之一，可判斷出制冷劑泵2不在顯著節(jié)能效果工況區(qū)間或制冷劑泵2的制冷能力不足或制冷需求過小不需要制冷劑泵2運(yùn)行制冷。
其中，當(dāng)進(jìn)入制冷劑泵2自然冷卻運(yùn)行模式時(shí)：
(1)當(dāng)0％≤制冷需求＜制冷劑泵2制冷能力ppc，制冷劑泵2和室外風(fēng)機(jī)9保持原啟停狀態(tài)，壓縮機(jī)1關(guān)閉，此條件下，制冷需求較小，壓縮機(jī)1不需要開，制冷劑泵2和室外風(fēng)機(jī)9維持當(dāng)前狀態(tài)不變即可；
(2)當(dāng)制冷需求≥制冷劑泵2制冷能力ppc，所有制冷劑泵2和室外風(fēng)機(jī)9均開啟，壓縮機(jī)1開啟，此條件下，制冷需求較大，壓縮機(jī)1和制冷劑泵2都需要開，室外風(fēng)機(jī)9也需要開。
本實(shí)施例的一種基于溫差計(jì)算制冷劑泵2能力的自然冷卻系統(tǒng)的控制方法，結(jié)合不同的制冷需求區(qū)間判斷條件，可更準(zhǔn)確地判斷制冷劑泵2投入和退出的時(shí)機(jī)，使得制冷劑泵2冷卻能力和實(shí)際制冷負(fù)荷保持一致，解決現(xiàn)有制冷劑泵2控制技術(shù)的不足，可使得室內(nèi)溫度控制更穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。