制冷劑循環系統控制方法技術方案

一種制冷劑循環系統控制方法，該系統包括一個制冷劑回路和一個制冷或制冷／加熱機，其中制冷劑回路經過一個熱交換器，制冷劑回路的一部分經過制冷或制冷／加熱機并包含位于相反端的制冷劑進口和制冷劑出口，制冷或制冷／加熱機的輸出是根據制冷劑回路的制冷劑進口或制冷劑出口處的制冷劑溫度而控制的，該控制方法包括：根據制冷劑進口處的制冷劑溫度控制制冷劑流入制冷劑回路的流率，　　　　其特征在于，該方法包括：　　　　探測在熱交換器上游和下游位置處的制冷劑壓差，以及　　　　當探測到一個預定的壓差值時，根據制冷劑進口處的制冷劑溫度而取消對制冷劑流率的控制。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及諸如空調設備等所用的制冷劑循環系統，特別是裝有制冷機或制冷/加熱機以調節制冷劑溫度的制冷劑循環系統。
技術介紹
迄今為止，一種所謂的恒流系統被廣泛采用。在這樣的系統中，系統輸出是根據施加在系統上的負載變化而以這樣的方式控制的，即制冷機或制冷/加熱機的輸出被調節而制冷劑流保持恒定。因此，在這種系統中，雖然制冷/加熱機的熱量消耗能夠減小，但驅動一個制冷劑循環泵所需的能耗卻保持不變。考慮到需要降低泵的能耗，曾經提出了各種流率控制方法用以控制制冷劑循環泵的輸出。以下是這些提出方法的一些實例。1)一種方法是根據制冷劑集管間的實測壓差而進行流率控制下面將通過圖4而描述這種方法，圖中顯示了一個傳統的制冷劑循環系統。該制冷劑循環系統包括一個制冷劑回路和一個吸收式制冷機。吸收式制冷機包含一個蒸發器1、一個蓄熱器2、一個用于向蓄熱器2供應熱量的供熱管3、一個供熱控制閥4和一個供熱控制器5。制冷劑回路包含一個以其一部分經過蒸發器1以快速冷卻制冷劑的制冷劑循環管6、一個制冷劑出口溫度探測器7、一個供應集管8、一個返回集管9、一個用于帶動制冷劑循環的流率控制泵10、一個泵流率控制器11、一個壓差探測器12、一個空氣調節器(空氣熱交換器)13和一個制冷劑流率控制閥(二通閥)14。在這種傳統系統中，制冷劑出口溫度探測器7將探測在蒸發器1中被快速冷卻后排出的制冷劑的溫度(以下稱作“制冷劑出口溫度”)，并將一個表示實測溫度的信號傳送到供熱控制器5。根據該傳送信號，可以導致供熱控制閥4打開或關閉，以控制供應到蓄熱器2的熱量，從而實現對制冷機的輸出控制。在上述操作中，當制冷負載降低后，制冷劑流率也在空氣調節器的制冷劑流率控制閥(二通閥)14的作用下而降低，以節約制冷劑泵的能耗。然而，對于這一點，在操作中有一種趨勢是供應集管8與返回集管9之間的壓差增大而超過所需值。出于這種原因，壓差通過壓差探測器12探測，而實測壓差信號被傳送到泵流率控制器11以控制流率控制泵10，從而在所用時間均保持最佳的恒定壓差。然而，應當指出，在上述方法中存在下面的缺點①壓差探測器是昂貴的。②由于壓差要經歷快速或頻繁的變化，因此難以實施有效的控制。③在制冷劑流率受控時，制冷劑出口溫度的變化大于未實施這種控制時的情況。因此，制冷機的輸出控制受到很大影響。這樣，制冷操作很可能趨向于不穩定。④作為③的后果，制冷劑出口溫度易于過低。因此，有制冷劑凍結的危險。⑤當冷卻負載顯著降低時，制冷劑流率也通過流率控制閥14的作用而顯著下降。因此，有可能因制冷劑供應的減少或停止而導致制冷機功能中斷。2)一種方法是根據制冷劑出口與進口間的實測溫差而進行控制這種方法將通過圖5所示的制冷劑循環系統而描述。在圖5中，參考代號1至11、13和14表示與圖4中相同的組成元件。參考代號15表示一個制冷劑出口-進口溫差探測器。與圖4所示系統中通過控制流率控制泵10而在供應集管8與返回集管9之間保持最佳壓差不同，在圖5所示系統中，是利用制冷劑出口-進口溫差探測器15探測制冷劑出口與進口溫度之間的差值，探測器15會將一個表示實測溫差的信號傳送到泵流率控制器11，后者則控制變容式泵10，從而改變制冷劑流率以保持溫差恒定。然而，由于在本方法中制冷劑出口溫度同時用于制冷輸出控制和制冷劑流率控制，因此有以下缺點 ①制冷輸出控制和制冷劑流率控制是相互依賴的，從而導致系統易于不穩定。②由于根據一個單一的因素，即制冷劑出口溫度而同時進行兩種不同類型的控制，因此系統的總體控制很可能不精確。③作為②的后果，制冷劑出口溫度可能降低到這種程度，即導致制冷劑凍結。3)一種方法是根據制冷機輸出控制器的狀態而改變制冷劑流率在這種方法中，作為示例，制冷劑流率是與吸收式制冷機中的供熱控制閥的打開程度成正比而控制的。供應控制閥基于實測制冷劑出口溫度而逐漸控制。當制冷劑出口溫度下降時，供熱控制閥的打開程度降低，與此同時，制冷劑流率下降。然而，由于制冷機輸出不能快速變化，因此存在一種危險，即制冷劑溫度持續下降到使制冷劑凍結的程度。雖然在上述方法中描述的是根據制冷機的制冷劑出口溫度而進行控制的情況，但還存在一種方法，即根據實測制冷劑進口溫度而控制供熱控制閥。然而，這種方法也不可靠而且具有一種危險，即因制冷劑進口溫度波動而導致制冷劑凍結。考慮到上述傳統控制方法中的缺點，本專利技術的一個目的是提供一種制冷或制冷/加熱機控制方法，以平穩地實現制冷劑循環泵的控制。
技術實現思路
根據本專利技術，提供了一種，該系統包括一個制冷劑回路和一個制冷或制冷/加熱機，其中制冷劑回路經過一個熱交換器，制冷劑回路的一部分經過制冷或制冷/加熱機并包含位于相反端的制冷劑進口和制冷劑出口，制冷或制冷/加熱機的輸出是根據制冷劑回路的制冷劑進口或制冷劑出口處的制冷劑溫度而控制的，該控制方法包括根據制冷劑進口處的制冷劑溫度控制制冷劑流入制冷劑回路的流率；探測在熱交換器上游和下游位置處的制冷劑壓差；以及當探測到一個預定的壓差值時，根據制冷劑進口處的制冷劑溫度而取消對制冷劑流率的控制。制冷或制冷/加熱機的輸出可以根據制冷劑出口處的制冷劑溫度而控制。附圖說明通過下面結合附圖而對本專利技術的優選實施例所作描述，可以使本專利技術的上述以及其它目的、特性和優點更加清楚。圖1是根據本專利技術一個實施例的制冷劑循環系統的簡圖，該系統包括一個制冷劑回路和一個吸收式制冷機。圖2(a)是傳統制冷劑循環系統中的冷卻負載與制冷劑流率關系簡圖。圖2(b)是傳統制冷劑循環系統中的冷卻負載與電能關系簡圖。圖2(c)是根據本專利技術一個實施例的制冷劑循環系統中的冷卻負載與制冷劑流率關系簡圖。圖2(d)是實施例的制冷劑循環系統中的冷卻負載與電能關系簡圖。圖3是根據本專利技術另一個實施例的制冷劑循環系統的簡圖，該系統包括一個制冷劑回路和一個加熱/制冷機。圖4是由一個制冷劑回路和一個吸收式制冷機構成的傳統制冷劑循環系統的簡圖。圖5是另一個傳統制冷劑循環系統的簡圖。具體實施例方式下面將通過參考附圖而對本專利技術的各實施例進行描述。圖1所示的制冷劑循環系統的結構與圖4和5所示的大致相同并包括一個制冷劑回路和一個吸收式制冷機。吸收式制冷機包含一個蒸發器1、一個蓄熱器2、一個用于向蓄熱器2供應熱量的供熱管3、一個供熱控制閥4和一個供熱控制器5。制冷劑回路包含一個以其一部分經過蒸發器1以快速冷卻制冷劑的制冷劑循環管6、一個制冷劑出口溫度探測器7、一個供應集管8、一個返回集管9、一個用于帶動制冷劑循環的流率控制泵10、一個空氣調節器(空氣熱交換器)13和一個制冷劑流率控制閥(二通閥)14。制冷劑系統還包含一個制冷劑進口溫度探測器7’、一個泵流率控制器16、一個制冷劑集管旁通閥17、一個旁通閥控制器18、一個制冷劑流率探測器19和一個制冷劑集管壓差探測器20。如下文所述，上述系統將根據冷卻負載，即中等-高冷卻負載和低冷卻負載的狀態而以不同的方式控制。在這一點，假定當制冷機以100％的輸出功率進行操作而制冷劑進口溫度為12.0℃，制冷劑出口溫度下降到7.0℃，即進入與出口溫度差值為5.0℃，此時冷卻負載為100％。1)中等-高冷卻負載(60至100％)在中等-高冷卻負載下，溫度探測器7’將探測制冷劑進口溫度并將一個表示實測溫度的信號傳送到泵流率本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：藤本正和，岡田隆，
申請(專利權)人：株式會社荏原制作所，
類型：發明
國別省市：