一种低环温制冷用风冷冷水机组及控制方法

技术领域

本发明涉及制冷系统领域，特别是一种低环温制冷用风冷冷水机组及控制方法。

背景技术

空调的一般制冷运行环境温度范围在15℃以上，然而在一些工艺性特殊应用场合，空调机组需要在小于15℃环境温度下制冷运行，且需要机组全年制冷运行。在这种较低环境温度下，机组运行过程中将出现冷凝器中冷凝压力过低，膨胀阀阀前压力过低，膨胀阀前后压差太小，膨胀阀容量减小，导致供液能力不足，蒸发器缺液，系统制冷量大幅下降，从而使制冷系统产生故障。目前低环温制冷用风冷冷水机组在低环境温度下运行时，一般采用双速或多档调速冷凝风机，当环境温度较低时，降低风速，减小风冷换热器的换热量，使冷凝压力提高至一定压力之上来保证系统的运行，但电机转速不能太低，速度有一定限制，因此仍会产生冷凝压力较低的现象，造成系统运行不可靠。

发明内容

本发明针对现有的低环温制冷用风冷冷水机组在较低环境温度下运行时冷凝压力较低，压缩机高低压差过小的问题，提供一种低环温制冷用风冷冷水机组及控制方法。

本发明的技术方案具体为：

一种低环温制冷用风冷冷水机组，包括通过管道依次连接的压缩机、风冷换热装置、膨胀阀、水侧换热器、压缩机形成的闭合回路机构，所述风冷换热装置包括第一换热器、以及与第一换热器并联的一个或多个并联换热器，所述并联换热器入口处设有第一电磁阀，出口处连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀出口与水侧换热器的入口连接。

所述水侧换热器出口和压缩机入口之间设有气液分离器。

所述并联换热器出口还连接有单向阀，所述单向阀的入口与所述并联换热器的出口连接，所述单向阀的出口与膨胀阀的入口连接，所述第一电磁阀、并联换热器、单向阀串联后共同与第一换热器并联。

所述风冷换热装置还包括设置在第一换热器和并联换热器处的风机。

所述第一换热器出口处设置有压力传感器，所述压力传感器与机组控制器电连接。

一种低环温制冷用风冷冷水机组的控制方法，包括：

步骤1：当第一换热器出口处的压力传感器检测到的冷凝压力值小于预设值时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀；

步骤2：持续运行预设的时间后，关闭第二电磁阀。

所述的步骤2之后还包括：并联换热器运行数量的控制：当并联换热器数量有多个时，根据第一换热器出口处压力传感器检测到的冷凝压力值控制并联换热器运行的数量，当冷凝压力值增大时，增加并联换热器运行数量，当冷凝压力值减小时，减少并联换热器运行数量。

相对于现有技术，本发明所述的低环温制冷用风冷冷水机组及控制方法，通过多个换热器并联工作，当环境温度较低时，通过降低风冷换热装置的风机转速，减缓热量的散发速度这些措施后，冷凝压力仍较低，当冷凝压力值低于预设值时，通过关闭并联散热器入口处的第一电磁阀，减少换热器运行的数量，减小换热器的换热面积，从而实现冷凝压力的提高，使制冷系统正常运行；第二步通过打开第二电磁阀，实现了停止运行后的并联换热器出口与水侧换热器入口的连通，此时停止运行的并联换热器、水侧换热器与压缩机管路相连通，通过压缩机的压缩抽吸作用将停止运行的换热器中的制冷剂抽吸到水侧换热器中，使留存在停止运行的并联换热器中的制冷剂能够重新进入到制冷剂循环系统中运行，避免了并联换热器停止运行后制冷剂留存在其中，不能充分利用，从而保证了制冷剂全部参与运行，保证了制冷效果。

附图说明

图1是本发明并联换热器运行状态示意图。

图2是本发明并联换热器停止运行状态示意图。

其中，1是压缩机；2是风冷换热装置；3是第一换热器；4是并联换热器；5是膨胀阀；6是水侧换热器；7是气液分离器；8是第一电磁阀；9是单向阀；10是第二电磁阀；11是风机；12是水侧换热器进水口；13是水侧换热器出水口。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式，基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-2所示，本发明提供了一种低环温制冷用风冷冷水机组，包括通过管道依次连接的压缩机1、风冷换热装置2、膨胀阀5和水侧换热器6，压缩机1的出口与风冷换热装置2的入口连接，风冷换热装置2的出口与膨胀阀5的入口连接，膨胀阀5的出口与水侧换热器6的入口连接，水侧换热器6的出口与压缩机1的入口连接，将压缩机1、风冷换热装置2、膨胀阀5、水侧换热器6、压缩机1形成一个闭合回路的制冷装置，风冷换热装置2包括第一换热器3、以及与第一换热器并联的并联换热器4，并联换热器4可以设置为一个或多个，均与第一换热器3并联，并联换热器4入口处设有第一电磁阀8，第一电磁阀8的入口与压缩机1的出口连接，第一电磁阀8的出口与并联换热器4的入口连接。第一电磁阀8打开时，制冷剂可以从第一电磁阀8流入到并联换热单元4，第一电磁阀8关闭时，制冷剂将不能流入并联换热单元4。并联换热器4的出口处连接有单向阀9，单向阀9的入口与并联换热器4的出口连接，单向阀9的出口与膨胀阀5连接，单向阀9使制冷剂从只能从单向阀9的入口流向出口，不能逆向流动。并联换热器4的出口处还连接有第二电磁阀10，第二电磁阀10的出口与水侧换热器6的入口连接。当第二电磁阀10打开时，并联换热器4、水侧换热器6、压缩机1之间形成连通的管道通路，通过压缩机的压缩抽吸作用将并联换热器4内的制冷剂抽吸到水侧换热器6中，这样留存在并联换热器4中的制冷剂能够重新进入到制冷剂的循环运作中。第一电磁阀8、并联换热器4、单向阀9组成一组串联通路，组成的串联通路共同与第一换热器3并联，也可以设置多组类似于第一电磁阀8、并联换热器4、单向阀9组成的这样的串联通路，多条串联通路均与第一换热器3并联。上面所述的这些连接均通过管道连接。水侧换热器6设有水侧换热器进水口12和水侧换热器出水口13，在水侧换热器6内，制冷剂与水侧换热器的循环水之间进行热量交换，得到冷循环水，冷循环水通过管道不断运送到需要制冷的位置。

进一步的，风冷换热装置2还包括位于第一散热器3和并联换热器4处的风机11，风机11用于加快空气对流，提高第一换热器3和并联换热器4的散热速度。

进一步的，第一换热器3出口处设置有压力传感器，用于测量冷凝压力，压力传感器与风冷冷水机组的控制器电连接。

进一步的，水侧换热器6出口和压缩机1入口之间设置有气液分离器7，气液分离器7的入口与水侧换热器6的出口通过管道连接，气液分离器7的出口与压缩机1的入口通过管道连接。气液分离器7将水侧换热器6出来的液态润滑油、制冷剂、水分等进行回收和储存，避免进入压缩机1中造成液击。

一种低环温制冷用风冷冷水机组控制方法，当第一换热器3出口处的压力传感器检测到的冷凝压力值高于预设值时，风冷冷水机组正常工作时，第二电磁阀10处于关闭状态，第一电磁阀8处于打开状态，第一换热器3和并联换热器4都正常运行。此时制冷剂从压缩机1中出来同时进入到第一换热器3和并联换热器4中，然后分别从第一换热器3和并联换热器4中出来后通过膨胀阀5进入到水侧换热器6中，从水侧换热器6中出来通过气液分离器7再次回到压缩机1中，形成闭合回路，如图1所示。

当第一换热器3出口处的压力传感器检测到的冷凝压力值小于预设值时：

步骤1：关闭第一电磁阀8，打开第二电磁阀10，制冷剂不再进入到并联换热器4中，并联换热器4不再工作，如图2所示，此时制冷剂从压缩机1出来后只进入到第一换热器3中，从第一换热器3出来进入到膨胀阀5中，然后制冷剂经膨胀阀5调压节流后进入到水侧换热器6中，经过热量的传递后通过气液分离器7再次回到压缩机1中，形成闭合回路。第二电磁阀10打开后，将停止运行的并联换热器4、水侧换热器6、压缩机1通过管路连通，通过压缩机1的不断压缩抽吸作用，将停止运行的并联换热器4中滞留的制冷剂以及液压润滑油等抽吸到水侧换热器6中，继续参与到制冷剂的循环运作中。

步骤2：运行预设的时间后，将第二电磁阀10关闭。通过压缩机1的抽吸作用，已经将并联换热器4中留存的制冷剂全部抽吸到水侧换热器6中，从而使得并联换热器4中残留的制冷剂能够继续进入到制冷循环过程中，避免了因并联换热器4停止工作而造成制冷剂不断减少，影响制冷效果，保证了制冷剂能够全部参与运行。

进一步的，步骤2之后还可以包括并联换热器4运行数量控制步骤，根据第一换热器3出口处的压力传感器检测到的冷凝压力值大小控制并联换热器4运行的数量。当检测到的冷凝压力值减小时，减少并联换热器4的运行数量，减少换热面积，进而提高冷凝压力；当检测到的冷凝压力值增大时，增加并联换热器4的运行数量，增加换热面积。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。而且，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理的精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型都在本说明书的范围内。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。