System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 冷水机组及其控制方法技术_技高网

冷水机组及其控制方法技术

技术编号:42558156 阅读:13 留言:0更新日期:2024-08-29 00:29
本发明专利技术公开了冷水机组及其控制方法,冷水机组包括:冷媒循环回路和冷却液循环回路,冷媒循环回路包含压缩机、冷凝器、节流元件以及蒸发器,冷却液循环回路包含储液箱、供液泵以及至少一个负载;负载的出口侧通过并联设置的第一支路和第二支路连接到储液箱,第一支路内的冷却液经过蒸发器,第二支路内的冷却液经过冷凝器,且第二支路的通断状态可调。本发明专利技术利用冷凝器的回热平衡制冷系统的多余冷量,大幅降低冷水机组在供液恒温过程中的能源浪费,再配合调节压缩机运行频率、冷却液流量、冷凝风机转速能够实现稳定恒温供液,去除传统的电加热装置,提升冷水机组的运行能效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷水机组,尤其涉及通过回热实现恒温供液的冷水机组及其控制方法


技术介绍

1、冷水机组能够为电子机柜等负载进行冷却降温,对于某些电子元器件或者设备来说,必须保持在特定的温度下,才能正常、可靠、高效的工作。导致行业中对冷水机组的供液恒温控制的能力要求越来越高,甚至在变负载(负载不定时开启、关闭或者按某一比例开启)的情况下,要求冷水机组仍然能够为电子设备提供恒定温度的冷却液。

2、参见图1所示的传统冷水机组结构示意图,为实现供液恒温,常用方案有两种,一是定频制冷系统加冷热水箱混水的方式,二是变频制冷系统通过调频控制水温,这两种方案均有共同特点:

3、1、为配合热负载的开关状态的不断变化,制冷系统均需及时的随之做出响应;

4、2、制冷系统的压缩机通常有开六停三的基本要求,压缩机关闭后想要开启,需要等待三分钟,压缩机运行时想要关闭,需要至少运行六分钟。

5、为确保制冷系统响应及时,上述两种方案的压缩机需要一直保持开启,不能关闭。故而必须通过开启电加热装置来平衡掉制冷系统多余的冷量,实现供液温度恒定并保障制冷系统在热负载发热量为0的情况下正常运行,且为避免压缩机不出现低压保护,电加热装置需要保持输出对应的热量,冷水机组的制冷、加热功能同时开启,造成极大的能源浪费。

6、因此,如何有效降低现有冷水机组的能源浪费是业界亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、为了解决现有冷水机组能源浪费严重的缺陷,本专利技术提出冷水机组及其控制方法,该冷水机组利用冷凝器的回热平衡制冷系统的多余冷量,大幅降低冷水机组在供液恒温过程中的能源浪费。

2、本专利技术采用的技术方案是,设计冷水机组,包括:冷媒循环回路和冷却液循环回路,冷媒循环回路包含压缩机、冷凝器、节流元件以及蒸发器,冷却液循环回路包含储液箱、供液泵以及至少一个负载;负载的出口侧通过并联设置的第一支路和第二支路连接到储液箱,第一支路内的冷却液经过蒸发器,第二支路内的冷却液经过冷凝器,且第二支路的通断状态可调。

3、进一步的,冷凝器配置有相互接触换热的两套换热管和驱动气流经过两套换热管的冷凝风机,两套换热管分别是冷媒换热管和冷却液换热管,冷媒换热管接入冷媒循环回路中,冷却液换热管接入第二支路中。

4、进一步的,第一支路安装有调节其通断状态的第一调节阀,第二支路安装有调节其通断状态的第二调节阀。

5、进一步的,当第一调节阀开启、第二调节阀关闭时,冷媒循环回路制冷运行,负载流出的冷却液全部流向第一支路;

6、当第一调节阀关闭、第二调节阀开启时,冷媒循环回路停止运行,负载流出的冷却液全部流向第二支路;

7、当第一调节阀开启、第二调节阀开启时,冷媒循环回路制冷运行,负载流出的冷却液一部分流向第一支路、另一部分流向第二支路。

8、在一些实施例中,冷凝器采用平行流换热器。

9、本专利技术还提出应用于上述冷水机组的控制方法,包括:

10、检测冷水机组的供液温度偏差△tc和供回液温差△t;

11、根据供液温度偏差△tc和供回液温差△t的大小执行对应的调节策略,调节策略包含调节压缩机的运行频率、第二支路的流量、以及冷凝风机的转速中的至少一种,以使供液温度偏差△tc保持在设定偏差区间内。

12、进一步的,根据供液温度偏差△tc和供回液温差△t的大小执行对应的调节策略包括:

13、当△tc>y1时,关闭第二支路,提升冷凝风机的风速至设定高档位,根据△tc的大小调节压缩机的运行频率;

14、当y1≥△tc≥y2时,根据△tc和△t的大小调节压缩机的运行频率、第二支路的流量、以及冷凝风机的转速;

15、当y2>△tc时,降低冷凝风机的风速至设定低档位,降低压缩机的运行频率至设定最小工作频率pmin,逐渐加大第二支路的流量;

16、其中,y1>0>y2,y1为设定上限偏差,y2为设定下限偏差。

17、进一步的,根据供液温度偏差△tc的大小调节压缩机的运行频率包括:

18、将△tc>y1的温度范围划分为多个区间;

19、每个区间均设置有对应的压缩机运行频率,且温度越高的区间对应的压缩机运行频率越大;

20、根据供液温度偏差△tc所在的区间获取对应的压缩机运行频率并以此调节压缩机。

21、在一些实施例中,将△tc>y1以上的温度范围划分为三个区间,三个区间分别是△tc≥y1+e1、y1+e1>△tc≥y1+e2、y1+e2>△tc≥y1;

22、△tc≥y1+e1的压缩机运行频率为设定最大工作频率pmax,y1+e1>△tc≥y1+e2的压缩机运行频率为k1×pmax,y1+e2>△tc≥y1的压缩机运行频率为k2×pmax;

23、其中,e1>e2>0,e1和e2均为设定余量,1>k1>k2,k1和k2均为比例系数。

24、进一步的,根据△tc和△t的大小调节压缩机的运行频率、第二支路的流量、以及冷凝风机的转速包括:

25、若△t=0,则将降低压缩机的运行频率至设定最小工作频率pmin,根据

26、△tc的大小调节第二支路的流量以及冷凝风机的转速;

27、若△tmax≥△t>0,则根据△t的大小调节压缩机的运行频率,根据△tc的大小调节第二支路的流量以及冷凝风机的转速;

28、其中,△tmax为冷水机组的所有负载满负荷运行时的供回液温差。

29、在一些实施例中,根据△t的大小调节压缩机的运行频率包括:

30、计算压缩机的工作频率p工作,p工作=(△t÷△tmax+k3)×pmax;

31、控制压缩机按照p工作运行;

32、其中,pmax为压缩机的设定最大工作频率,k3为修正系数。

33、进一步的,根据△tc的大小调节第二支路的流量以及冷凝风机的转速包括:

34、当y1≥△tc>y11时,逐渐关小第二支路的流量,提升冷凝风机的风速至设定高档位;

35、当y11≥△tc≥y12时,维持第二支路的当前流量,维持冷凝风机的当前档位;

36、当y12>△tc≥y2时,逐渐加大第二支路的流量,降低冷凝风机的风速至设定低档位;

37、其中,y1>y11>0>y12>y2,y11和y12均为设定中间偏差。

38、进一步的,第二支路在y2>△tc下的流量加大速度为s1,第二支路在y12>△tc≥y2下的流量加大速度为s2,s1>s2。

39、进一步的,第一支路在压缩机运行时保持接通,且第一支路上的第一调节阀开度不变。

40、与现有技术相比,本专利技术利用冷凝器的回热平衡制冷系统的多余冷量,大幅降低冷水机组在供液恒温过程中的能源浪费。作为优化的,将冷凝器配置有两套换热管及冷凝风机,实现风、冷却液以及冷媒三者共同换热,设计简本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.冷水机组,包括:冷媒循环回路和冷却液循环回路,所述冷媒循环回路包含压缩机、冷凝器、节流元件以及蒸发器,所述冷却液循环回路包含储液箱、供液泵以及至少一个负载;

2.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述冷凝器配置有相互接触换热的两套换热管和驱动气流经过所述两套换热管的冷凝风机,所述两套换热管分别是冷媒换热管和冷却液换热管,所述冷媒换热管接入所述冷媒循环回路中,所述冷却液换热管接入所述第二支路中。

3.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第一支路安装有调节其通断状态的第一调节阀,所述第二支路安装有调节其通断状态的第二调节阀。

4.根据权利要求3所述的冷水机组,其特征在于,当所述第一调节阀开启、所述第二调节阀关闭时,所述冷媒循环回路制冷运行,所述负载流出的冷却液全部流向所述第一支路;

5.根据权利要求1至4任一项所述的冷水机组,其特征在于,所述冷凝器采用平行流换热器。

6.冷水机组的控制方法,所述控制方法应用于权利要求1至5任一项所述的冷水机组,其特征在于,所述控制方法包括:

7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,根据所述供液温度偏差△Tc和所述供回液温差△T的大小执行对应的调节策略包括:

8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,根据所述供液温度偏差△Tc的大小调节所述压缩机的运行频率包括:

9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,将△Tc>y1以上的温度范围划分为三个区间,所述三个区间分别是△Tc≥y1+e1、y1+e1>△Tc≥

10.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,根据△Tc和△T的大小调节所述压缩机的运行频率、所述第二支路的流量、以及所述冷凝风机的转速包括:

11.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,根据所述△T的大小调节所述压缩机的运行频率包括:

12.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,根据△Tc的大小调节第二支路的流量以及冷凝风机的转速包括:

13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述第二支路在y2>△Tc下的流量加大速度为S1,所述第二支路在y12>△Tc≥y2下的流量加大速度为S2,S1>S2。

14.根据权利要求6至13任一项所述的控制方法,其特征在于,所述第一支路在所述压缩机运行时保持接通,且所述第一支路上的第一调节阀开度不变。

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【技术特征摘要】

1.冷水机组,包括:冷媒循环回路和冷却液循环回路,所述冷媒循环回路包含压缩机、冷凝器、节流元件以及蒸发器,所述冷却液循环回路包含储液箱、供液泵以及至少一个负载;

2.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述冷凝器配置有相互接触换热的两套换热管和驱动气流经过所述两套换热管的冷凝风机,所述两套换热管分别是冷媒换热管和冷却液换热管,所述冷媒换热管接入所述冷媒循环回路中,所述冷却液换热管接入所述第二支路中。

3.根据权利要求1所述的冷水机组,其特征在于,所述第一支路安装有调节其通断状态的第一调节阀,所述第二支路安装有调节其通断状态的第二调节阀。

4.根据权利要求3所述的冷水机组,其特征在于,当所述第一调节阀开启、所述第二调节阀关闭时,所述冷媒循环回路制冷运行,所述负载流出的冷却液全部流向所述第一支路;

5.根据权利要求1至4任一项所述的冷水机组,其特征在于,所述冷凝器采用平行流换热器。

6.冷水机组的控制方法,所述控制方法应用于权利要求1至5任一项所述的冷水机组,其特征在于,所述控制方法包括:

7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,根据所述供液温度偏差△tc和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟志成黄章义符爽莹
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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