一種用于多個并聯蒸發器制冷系統的同步監測和控制方法技術方案

本發明專利技術涉及一種用于多個并聯蒸發器制冷系統的監測和控制方法，包括以下步驟：獲取制冷系統中多組制冷實體內所儲存的物品附近的空氣溫度Tair；將各個制冷實體的溫度進行數據處理，獲得相對溫度Ti；兩兩比較制冷實體的相對溫度，如果小于第一閾值，就記錄一次，當該記錄次數大于第二閾值時，就判斷這兩個制冷實體內的蒸發器處于同步狀態。本發明專利技術可以解決具有相同或不同溫度預設范圍的蒸發器間的同步問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及蒸發器制冷
，特別是涉及。
技術介紹
有一類制冷系統包括冷凝器、多個壓縮機組成的具有可變容量的壓縮機組和兩個或兩個以上并行連接的制冷實體。其中，每個制冷實體內有一個蒸發器和控制制冷劑流入蒸發器的閥門控制裝置。該類制冷系統通常在超市中使用，制冷實體可以是開放式或封閉式的展示柜，也可以是較大一點的，如用于餐館或屠宰場的封閉制冷間。圖I給出了這類制冷系統的一個示例。每個展示柜都配備蒸發器和閥門控制裝 置。閥門控制裝置包括閥門和相應的控制器，執行開/關控制和過熱控制。過熱控制用來調節注入到蒸發器內的液態制冷劑的量，一方面使蒸發器發揮最大的制冷能力，另一方面又保證不讓液態制冷劑流出蒸發器以損壞壓縮機。開/關控制主要是保證藏品存儲在最佳溫度范圍內，通常由滯環控制方法來實現，其工作原理是用溫度探頭測量得到藏品附近的空氣溫度T&，該溫度與預先設定的藏品最佳存儲溫度范圍的上限T&,up和下限T&,lOT相比較。當溫度T&高于Tainup時，表明此時藏品附近環境溫度過高，滯環控制器將閥門打開，讓低溫液態制冷劑流入蒸發器，與藏品進行熱交換，從而實現制冷；該狀態一直持續到T&小于Tainlw時，然后滯環控制器將閥門關閉，阻止制冷劑流過，直到T&再次上升到Tai^這些并聯的制冷實體會共用一個具有可變容量的壓縮機組，它是由多個壓縮機并聯而成。壓縮機控制器會根據制冷需求打開或關閉某個或幾個壓縮機，以實現壓縮機組容量的逐級調節。壓縮機控制器通常采用具有死區補償的PI控制，其工作原理是壓力探頭檢測壓縮機組入口處的氣態制冷劑的壓力Psu。，當吸入壓力P·高于預先設定的死區范圍上限時，起動部分壓縮機工作，直至P·降低到死區范圍內；反之，當吸入壓力P·低于死區范圍的下限時，讓部分壓縮機停止工作，直至P·升高到預設的范圍內。控制方法中加入死區補償是為防止吸入壓力的微小波動引發壓縮機的頻繁切換。在超市制冷系統中，上述并聯的制冷實體通常是開放式或封閉式的展示柜。依據食品所需存儲溫度的不同，展示柜分為幾組。組內各個展示柜的設計參數、溫度預設范圍等運行條件相似，組與組之間有所區別。在超市制冷系統的實際運行中發現，當系統工作一段時間后，無論是具有相同溫度預設范圍的同組展示柜，還是具有不同溫度預設范圍的組與組之間的展示柜，它們的柜內溫度T&會趨于同步，即同時達到預設的溫度上限和下限(如圖2所示)，從而導致在滯環控制下的各個閥門的開/關切換頻率同步，即同時打開或者同時關閉，這樣會產生周期性的較多或者較少的氣態制冷劑從蒸發器流出，引起吸入壓力周期性的大范圍波動，頻繁超出死區范圍，從而迫使壓縮機頻繁起動和停止，該時間數量級通常在分鐘級，這樣會導致壓縮機磨損率增高，使用壽命降低。并且在實踐中還發現，這種同步效應具有自增長性，即起初只是兩個展示柜同步，逐漸的其他展示柜也會加入其中，形成大范圍內的同步效應。因此迫切需要提供一種手段來監測系統的運行狀態，并能提早預測到同步風險，及時采取措施防止或限制同步的發生，從而降低壓縮機負載，提高其使用壽命。對上述同步效應最直接的改進方法就是廢棄滯環控制，避免各個制冷實體內的閥門處于開/關兩種離散狀態，而是采用連續控制，將溫度精確的控制在某個數值附近。然而這類控制會使得蒸發器一直運行在制冷劑低度填充的狀態，整個展示柜的溫度分布會不均勻，影響存儲質量。另外，滯環控制其實還會帶來其他正面效應，例如減少蒸發器的常規除霜操作，提高傳熱性能等。
技術實現思路
本專利技術提供一種用于多個并聯蒸發器制冷系統的監測和控制方法，該方法可以解決具有相同或不同溫度預設范圍的蒸發器間的同步問題，減少壓縮機負載，提高壓縮機使用壽命，并可直接應用于現有制冷系統中，對現有控制結構無需做太大調整。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是提供，包括以下步驟·(I)獲取制冷系統中多組制冷實體內所儲存的物品附近的空氣溫度T& ；(2)將各個制冷實體的溫度進行數據處理，獲得相對溫度信息Ti ；(3)兩兩比較制冷實體的相對溫度信息，如果小于第一閾值，就記錄一次，當該記錄次數大于第二閾值時，就判斷這兩個制冷實體內的蒸發器處于同步狀態。所述步驟(2)中采用公式Ti = (Tair,-Tair, ^low)/(Tair, ^up-Tair, ^low)得到相對溫度信息Ti，其中，Taini為第i個制冷實體的溫度，Tairjijup和TaiHlOT分別為第i個制冷實體預設的溫度范圍上限和下限。所述步驟(3)后還包括當有兩個以上的蒸發器處于同步狀態時發送報警信號的步驟。所述步驟(3)后還包括當有兩個以上的蒸發器處于同步狀態時進行解同步控制的步驟。所述解同步控制包括對處于同步的蒸發器向下微調其溫度預設范圍的上限和/或向上微調下限的步驟。所述解同步控制包括依據以下原則重新調整各個蒸發器控制閥的開/關規律的步驟，其中原則為對第i個蒸發器引入相對溫度上限Tcu = i/NX (Tai“up-Tai^lOT)，其中N為制冷系統內并聯蒸發器的個數，如果處于同步的第i個蒸發器的控制閥閥門處于打開狀態，并且其相對溫度Ti接近于Li，發送控制信號將其閥門關閉。有益效果由于采用了上述的技術方案，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果本專利技術旨在對現有制冷控制系統不做大規模調整的基礎上，嵌入新的控制方法，以防止系統進入極端惡劣狀態(即同步)，始終保持運行良好。本專利技術涉及的所有同步監測與解同步方案可以在遠離制冷系統的監測中心實現遠程監控。監測中心可以同時或依次對多個制冷系統執行監測任務，當發現某個制冷系統即將或正運行在同步狀態時，發出控制信號通知技術人員，或者直接執行解同步控制策略。本專利技術改善現有制冷系統的運行狀態，可以在很大程度上減少壓縮機負載，提高壓縮機使用壽命。本專利技術沒有對現有制冷系統的控制結構做重大調整，用到的系統信息也很容易從現有的制冷系統中獲取，算法的執行不需要事先知道系統的詳細知識。因此，在對現有制冷系統幾乎不增加額外成本的前提下，極大的改善了系統的運行性能。本專利技術不僅可以監測和解決具有相同溫度預設范圍的蒸發器間的同步問題，還可監測和解決具有不同溫度預設范圍的蒸發器間的同步問題，實現方式靈活。附圖說明圖I是具有多個并聯蒸發器的制冷系統結構示意圖； 圖2是分別顯示具有相同和不同溫度預設范圍的兩個制冷實體的溫度變化以及吸入壓力的相應變化示意圖；圖3是根據本專利技術實施的制冷系統控制結構示意圖；圖4是本專利技術同步監測算法的流程圖；圖5是本專利技術中第一種解同步算法的流程圖；圖6是本專利技術中第二種解同步算法的流程圖；圖7是解同步控制效果圖。具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。應理解，這些實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本專利技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本專利技術的實施方式涉及，如圖4所示，包括以下步驟(I)獲取制冷系統中多組制冷實體內所儲存的物品附近的空氣溫度T& ; (2)將各個制冷實體的溫度進行數據處理，獲得相對溫度信息Ti ; (3)兩兩比較制冷實體的相對溫度信息，如果小于第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于多個并聯蒸發器制冷系統的同步監測和控制方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）獲取制冷系統中多組制冷實體內所儲存的物品附近的空氣溫度Tair；（2）將各個制冷實體的溫度進行數據處理，獲得相對溫度信息Ti；（3）兩兩比較制冷實體的相對溫度信息，如果小于第一閾值，就記錄一次，當該記錄次數大于第二閾值時，就判斷這兩個制冷實體內的蒸發器處于同步狀態。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳亮，任正云，尹曉明，
申請(專利權)人：東華大學，
類型：發明
國別省市：