可提高工作效率的制冷系統(tǒng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)控制方法，尤其是一種可提高工作效率的制冷系統(tǒng)控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)基本由壓縮機(jī)、冷凝器、電子膨脹閥及蒸發(fā)器構(gòu)成，工作時(shí)，低 壓蒸汽制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮為高壓蒸汽，經(jīng)冷凝器凝結(jié)為高壓液體，經(jīng)電子膨脹閥后形成 低壓低溫的氣液混合制冷劑，進(jìn)入蒸發(fā)器后吸收通過(guò)蒸發(fā)器的載冷劑熱量而沸騰蒸發(fā)為低 壓蒸汽，再進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮……循環(huán)往復(fù)。為了提高制冷設(shè)備的工作效率，目前制冷系統(tǒng) 壓縮機(jī)已普遍采用可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)，以期通過(guò)控制可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能 級(jí)(輸出功率）和電子膨脹閥的開(kāi)度(系統(tǒng)的供液量)，使系統(tǒng)運(yùn)行于最佳狀態(tài)。現(xiàn)有的控制 方法是無(wú)論系統(tǒng)的吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度是否達(dá)到設(shè)定值，可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能 級(jí)均由吸氣壓力進(jìn)行控制，而對(duì)電子膨脹閥均采用過(guò)熱度(吸氣溫度與蒸發(fā)溫度之差）控制 法。存在的問(wèn)題是當(dāng)制冷系統(tǒng)的吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度已達(dá)到設(shè)定值（即制冷系統(tǒng)已經(jīng)達(dá) 到溫度設(shè)定值)時(shí)，還需經(jīng)過(guò)5~7次波動(dòng)后才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，不僅控制時(shí)間長(zhǎng)(耗時(shí)5~6分 鐘)，而且降低了制冷系統(tǒng)的能效比（C0P)，影響了制冷系統(tǒng)的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種可提高工作效率的 制冷系統(tǒng)控制方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種可提高工作效率的制冷系統(tǒng)控制方法，所述制冷 系統(tǒng)中有可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)、冷凝器、電子膨脹閥及蒸發(fā)器，其特征在于：當(dāng)吸氣壓 力和吸氣過(guò)熱度均未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，吸氣壓力控制可變 內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)；當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制 電子膨脹閥開(kāi)度，所述可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)由電子膨脹閥開(kāi)度直接控制，其關(guān) 系式如下：C=(Kl*0pen+bl-b2)/K2;式中： C:可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)； Open:電子膨脹閥開(kāi)度； Kl、bl分別是電子膨脹閥開(kāi)度與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截矩。
[0005] K2、b2分別是可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截 矩。
[0006]本發(fā)明在制冷系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到溫度設(shè)定值時(shí)，成功地實(shí)現(xiàn)電子膨脹閥與可調(diào)內(nèi)容積 比螺桿壓縮機(jī)能級(jí)的直接聯(lián)動(dòng)。同現(xiàn)有技術(shù)相比，減少了系統(tǒng)震蕩次數(shù)，提高了響應(yīng)速度， 縮短了達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間，降低了因系統(tǒng)震蕩而造成的能量損失，單位時(shí)間C0P可 增加5~8%，使制冷系統(tǒng)的工作效率得以提高。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明實(shí)施例電子膨脹閥開(kāi)度與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)、冷凝器、電子膨脹閥及蒸發(fā)器均為現(xiàn)有技術(shù)，其中的電子 膨脹閥選用丹佛斯ETS100，壓縮機(jī)選用大連冰山集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為JZVLGF193D 可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)。
[0010] 丹佛斯ETS100電子膨脹閥的開(kāi)度（Open)與質(zhì)量流量（Q)關(guān)系如表1 : 表1
實(shí)際變化曲線(xiàn)如圖1所示。
[0011] 對(duì)圖1所示曲線(xiàn)線(xiàn)性化，則Q=Kl*0pen+bl; Kl、bl分別是電子膨脹閥開(kāi)度與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截矩，各分段線(xiàn)性 化的Kl、bl不同。
[0012] 通過(guò)對(duì)JZVLGF193D可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：工質(zhì)R22,冷凝溫度35 度，蒸發(fā)溫度-35度?？傻肑ZVLGF193D可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)（C)與質(zhì)量流量（Q) 關(guān)系如表2 : 表2 實(shí)際變化曲線(xiàn)如圖2所示。
[0013]對(duì)圖 2 所示曲線(xiàn)線(xiàn)性化，得K2= 1350,b2=139,則Q= 1350C+ 139， C= (Kl*0pen+bl-139)/1350〇
[0014] 如本發(fā)明實(shí)施例設(shè)定制冷溫度為5°C，精度為±2°C，則死區(qū)范圍為3~7°C，與3°C 和7°C對(duì)應(yīng)的吸氣壓力及吸氣過(guò)熱度就是吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度設(shè)定值。
[0015] 當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，制冷系統(tǒng)仍按照現(xiàn)有的控制方法進(jìn) 行控制，即吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，吸氣壓力控制可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能 級(jí)；而當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，可變 內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)由電子膨脹閥開(kāi)度直接控制，其關(guān)系式如下：C=(Kl*0pen+ bl-139) /1350。
[0016] (1)當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度由上逼近且均達(dá)到設(shè)定值上限（7°C)時(shí)，電子膨脹 閥開(kāi)度為70%，而此時(shí)由吸氣壓力所控制的可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)90%。但根據(jù)圖 1電子膨脹閥開(kāi)度為70%的分段線(xiàn)性化的Kl=3797,bl= -1216,根據(jù)公式C= (Kl*0pen+ bl-139) /1350,則可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)應(yīng)為C= (3797*70%-1216-139) /1350= 0. 965=96. 5%。即應(yīng)該通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的內(nèi)容積比，使其能級(jí)為 96. 5%〇
[0017] 將本發(fā)明實(shí)施例上述（1)的控制方法與現(xiàn)有技術(shù)(吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi) 度，吸氣壓力控制可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)）的控制方法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下：現(xiàn)有 技術(shù)震蕩波動(dòng)6次，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間5. 1分鐘，C0P1. 642% ;本發(fā)明實(shí)施例震蕩波動(dòng)2次，達(dá)到 穩(wěn)定時(shí)間3. 2分鐘，C0P1. 755%。
[0018] (2)當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度由下逼近且均達(dá)到設(shè)定值下限（3°C)時(shí)，電子膨脹閥 開(kāi)度為62%，而此時(shí)由吸氣壓力所控制的可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)76%。但根據(jù)圖1 電子膨脹閥開(kāi)度為62%的分段線(xiàn)性化的Kl=4750，bl= -1835. 5,根據(jù)公式C=(Kl*0pen + b 1-139)/1350,則可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)應(yīng)為C= (4750*62%-1835. 5-139)/1350= 0. 718=71. 8%。即應(yīng)該通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的內(nèi)容積比，使其能級(jí)為 71. 8%〇
[0019] 將本發(fā)明實(shí)施例上述（2)的控制方法與現(xiàn)有技術(shù)(吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi) 度，吸氣壓力控制可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)）的控制方法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下：現(xiàn)有 技術(shù)震蕩波動(dòng)5次，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間5. 7分鐘，C0P1. 639% ;本發(fā)明實(shí)施例震蕩波動(dòng)3次，達(dá)到 穩(wěn)定時(shí)間3. 5分鐘，C0P1. 734%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可提高工作效率的制冷系統(tǒng)控制方法，所述制冷系統(tǒng)中有可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓 縮機(jī)、冷凝器、電子膨脹閥及蒸發(fā)器，其特征在于：當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均未達(dá)到設(shè)定 值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，吸氣壓力控制可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)；當(dāng) 吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，所述可變內(nèi)容 積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)由電子膨脹閥開(kāi)度直接控制，其關(guān)系式如下： C= (Kl*Open+bl-b2) /K2 ; 式中： C:可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)； Open:電子膨脹閥開(kāi)度； KUbl分別是電子膨脹閥開(kāi)度與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截矩； K2、b2分別是可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截矩。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種可提高工作效率的制冷系統(tǒng)控制方法，當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，吸氣壓力控制可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)；當(dāng)吸氣壓力和吸氣過(guò)熱度均達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸氣過(guò)熱度控制電子膨脹閥開(kāi)度，所述可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)由電子膨脹閥開(kāi)度直接控制，其關(guān)系式如下：C=（K1*Open+b1-b2）/K2；式中：C：可變內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)的能級(jí)；Open：電子膨脹閥開(kāi)度；K1、b1分別是電子膨脹閥開(kāi)度與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截矩；K2、b2分別是可調(diào)內(nèi)容積比螺桿壓縮機(jī)與質(zhì)量流量關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)性化的斜率和截矩。
【IPC分類(lèi)】F25B49/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105222442
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510592207
【發(fā)明人】周海龍, 鄭玉勇, 韓松, 劉柱, 王彥威, 馬明, 李季, 伊斌
【申請(qǐng)人】大連冰山嘉德自動(dòng)化有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月17日