冰水系统控制方法、冰水系统及控制装置

技术领域

本发明涉及制冷水技术领域，尤其是涉及一种适用于乳制品行业的冰水系统控制方法、冰水系统及控制装置。

背景技术

随着国民生活质量的提升，乳制品行业也随之发展起来。与一般的中央空调系统不同的是，乳制品行业所用的空调系统对水温有严格的要求，且供至末端的水水温必须稳定在2℃。

常规的乳制品低温冰水系统设立了内循环水箱和外循环水箱。冰水机组制的水温度小于0.5℃为合格，大于1.5℃为不合格，合格的冰水进入外循环水箱再送至末端，不合格的水则进入内循环水箱，与冰水回水混合后重新进入冰水机组。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

传统的乳制品低温冰水系统设立了内循环水箱和外循环水箱，外循环水箱占地面积大、冰水机组出水在外循环水箱中温度升高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰水系统控制方法、冰水系统及控制装置，解决了现有技术中存在的传统的乳制品低温冰水系统设立了内循环水箱和外循环水箱，冰水因在外循环水箱囤积使得水温升高的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种冰水系统控制方法，包括以下内容：检测冰水系统主机排水温度；判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值T

进一步地，所述控制所述主机排水引向冰水系统末端，包括以下内容：检测所述冰水储水箱内水的液位；根据所述冰水储水箱内水的液位量情况控制所述冰水系统主机的负载率以实现运行不同的供水模式。

进一步地，包括以下内容：当检测到所述冰水储水箱内无水时，运行水箱储水模式；当检测到所述冰水储水箱内的水位不小于A％时，则控制退出所述水箱储水模式；所述水箱储水模式为控制所述冰水系统主机不小于a％的负载率运行，且控制所述主机排水同时引向所述末端和所述冰水储水箱。

进一步地，当检测到所述冰水储水箱内的水位不小于30％，则控制退出所述水箱储水模式；所述水箱储水模式为控制所述冰水系统主机不小于90％的负载率运行。

进一步地，所述控制所述主机排水同时引向所述末端和所述冰水储水箱，具体如下：控制所述主机排水引向所述末端的水管上的阀体的开度不小于90％；控制所述主机排水引向所述冰水储水箱的水管上的阀体开度为60％～80％。

进一步地，包括以下内容：当退出所述水箱储水模式时，控制切换为一般制冷模式；当检测到所述冰水储水箱内的水位不小于B％时，则控制退出所述一般制冷模式；所述一般制冷模式为控制所述冰水系统主机以b％的负载率运行，并根据所述末端的需求量控制所述冰水储水箱为所述末端供水或控制所述主机排水部分引向所述冰水储水箱；其中，B>A；a>b。

进一步地，当检测到所述冰水储水箱内的水位不小于90％时，则控制退出所述一般制冷模式；所述一般制冷模式为控制所述冰水系统主机以60％～80％的负载率运行。

进一步地，包括以下内容：检测冰水系统主机回水温度，根据所述冰水系统主机回水温度判断所述冰水储水箱为所述末端供水或所述主机排水部分引向所述冰水储水箱。

进一步地，包括以下内容：当退出所述一般制冷模式时，控制切换为低负荷制冷模式；当不满足所述低负荷制冷模式运行条件时，控制切换为所述一般制冷模式；所述低负荷制冷模式为控制所述冰水系统主机以c％的负载率运行，并根据所述末端的需求量控制所述主机排水引向所述末端的水流量以及控制所述冰水储水箱引向所述末端的水流量；其中，b>c。

进一步地，所述不满足所述低负荷制冷模式运行条件，具体包括以下内容：当检测到冰水储水箱内的水位不大于10％时或当检测到所述冰水储水箱的水温不小于预设温度值T

进一步地，所述低负荷制冷模式为控制所述冰水系统主机以5％～10％的负载率运行。

进一步地，包括以下内容：检测冰水系统主机回水温度，根据所述冰水系统主机回水温度控制所述主机排水引向所述末端的水流量以及控制所述冰水储水箱引向所述末端的水流量。

进一步地，所述判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值，若否，则控制冰水系统的冰水储水箱向所述末端供水，具体包括如下内容：判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值；若否，则控制所述冰水系统主机排水回流至所述冰水系统主机以重新制冷；判断所述冰水储水箱内是否有水；若是，则控制所述冰水储水箱向所述末端供水以运行补水模式；当所述主机排水温度不大于预设出水温度值T

本发明提供一种实施所述控制方法的冰水系统，包括冰水系统主机、冰水储水箱、控制阀及驱动泵，其中，所述冰水系统主机的排水管分别连接所述冰水储水箱和所述冰水系统的末端，所述冰水储水箱通过管道与所述末端相连接，所述冰水系统的管道设置所述控制阀和所述驱动泵。

进一步地，所述冰水系统还包括回水管路，所述回水管路上设置回水阀和回水泵，所述回水管路连接所述冰水系统主机的排水管和进水管，从所述冰水系统主机的排出的水能通过所述回水管路流向所述冰水系统主机。

本发明提供一种控制装置，包括：检测模块，用以检测冰水系统主机排水温度；温度判断模块，用以判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值T

进一步地，还包括：负载率控制模块，用以控制所述冰水系统主机的负载率。

本发明提供了一种冰水系统控制方法，包括以下内容：检测冰水系统主机排水温度；判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值T

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的冰水系统的原理图；

图2是本发明实施例提供的冰水系统控制方法的流程图。

图中1-冰水系统主机；2-冰水储水箱；3-冷冻水泵；4-冷水系统末端；5-液位传感器；6-主机排水温度传感器；7-储水箱出水温度传感器；8-冰水回水温度传感器；9-回水泵；10-供水电动阀；11-水箱进水电动阀；12-水箱出水电动阀；13-回水阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

常规的乳制品低温冰水系统设立了内循环水箱和外循环水箱。冰水机组制的水温度小于0.5℃为合格，大于1.5℃为不合格，合格的冰水进入外循环水箱再送至末端，不合格的水则进入内循环水箱，与冰水回水混合后重新进入冰水机组。传统的乳制品低温冰水系统设立了内循环水箱和外循环水箱，冰水因在外循环水箱囤积，使得水温升高。基于此，本发明提供了一种冰水系统控制方法，包括以下内容：检测冰水系统主机1排水温度；判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值T

当判断主机排水温度大于预设出水温度值T

控制主机排水引向冰水系统末端4，包括以下内容：检测冰水储水箱2内水的液位；根据冰水储水箱2内水的液位量情况控制冰水系统主机1的负载率以实现运行不同的供水模式。当主机排水同时需要向末端以及冰水储水箱2供水时，可适当控制增大冰水系统主机1的负载率；当主机排水和冰水储水箱2同时向末端供水时，可适当控制减小冰水系统主机1的负载率，实现乳制品冰水系统能效更高、运行更加稳定。

关于根据冰水储水箱2内水的液位量情况控制冰水系统主机1的负载率以实现运行不同的供水模式，说明如下：

当检测到冰水储水箱2内无水时，运行水箱储水模式；当检测到冰水储水箱2内的水位不小于A％时，则控制退出水箱储水模式；水箱储水模式为控制冰水系统主机1不小于a％的负载率运行，且控制主机排水同时引向末端和冰水储水箱2。

具体举例说明如下：当检测到冰水储水箱2内无水时，运行水箱储水模式；当检测到冰水储水箱2内的水位不小于30％时，则控制退出水箱储水模式。水箱储水模式为控制冰水系统主机1不小于90％的负载率运行，且控制主机排水同时引向末端和冰水储水箱2，可控制冰水系统主机1以100％负载率运行，实现满足末端需求的前提下，尽量实现快速向冰水储水箱2补水。

控制主机排水同时引向末端和冰水储水箱2，具体如下：控制主机排水引向末端的水管上的阀体(图1中的供水电动阀10)的开度不小于90％，可控制供水电动阀10的开度为100％；控制主机排水引向冰水储水箱2的水管上的阀体(图1中的水箱进水电动阀11)开度为60％～80％，比如，可控制水箱进水电动阀11的开度为70％。

当退出水箱储水模式时，控制切换为一般制冷模式；当检测到冰水储水箱2内的水位不小于B％时，则控制退出一般制冷模式，其中，B>A；一般制冷模式为控制冰水系统主机1以b％的负载率运行，并根据末端的需求量控制冰水储水箱2为末端供水或控制主机排水部分引向冰水储水箱2；其中，a>b。

具体举例说明如下：当退出水箱储水模式时，控制切换为一般制冷模式；当检测到冰水储水箱2内的水位不小于90％时，则控制退出一般制冷模式；一般制冷模式为控制冰水系统主机1以60％～80％的负载率运行，并根据末端的需求量控制冰水储水箱2为末端供水或控制主机排水部分引向冰水储水箱2。即当末端冰水需求量小时，富余的冰水进入冰水储水箱2，实现控制主机排水部分引向冰水储水箱2；当末端冰水需求量大时，则从冰水储水箱2取水，实现控制冰水储水箱2为末端供水。

关于检测冰水系统主机回水温度，根据冰水系统主机回水温度判断冰水储水箱为末端供水或主机排水部分引向冰水储水箱。即当冰水系统主机回水温度偏大时，判断末端冰水需求量大；当冰水系统主机回水温度偏小时，判断末端冰水需求量小。

当退出一般制冷模式时，控制切换为低负荷制冷模式；当不满足低负荷制冷模式运行条件时，控制切换为一般制冷模式；低负荷制冷模式为控制冰水系统主机1以c％的负载率运行，并根据末端的需求量控制主机排水引向末端的水流量以及控制冰水储水箱2引向末端的水流量；其中，b>c。

在运行一般制冷模式时，当检测到冰水储水箱2内的水位不小于90％时，说明系统末端所需的冰水小，则控制切换运行低负荷制冷模式，降低冰水系统主机1的负载率。

关于低负荷制冷模式，可控制冰水系统主机1以5％～10％的负载率运行，并根据末端的需求量控制主机排水引向末端的水流量以及控制冰水储水箱2引向末端的水流量。

关于不满足低负荷制冷模式运行条件，具体包括以下内容：当检测到冰水储水箱2内有水但是水位不大于10％(当然，这里的取值不限于仅为10％，也可以是除10％以外的其他数值)，则控制切换为一般制冷模式；或者，不满足低负荷制冷模式运行条件也可以如下：当检测到冰水储水箱2的水温不小于预设温度值T

检测冰水系统主机回水温度，根据冰水系统主机回水温度控制主机排水引向末端的水流量以及控制冰水储水箱引向末端的水流量。

关于判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值，若否，则控制冰水系统的冰水储水箱2向末端供水，具体包括如下内容：

判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值T

当主机排水温度大于预设出水温度值T

一种实施控制方法的冰水系统，包括冰水系统主机1、冰水储水箱2、控制阀及驱动泵，其中，冰水系统主机1的排水管分别连接冰水储水箱2和冰水系统的末端，冰水储水箱2通过管道与末端相连接，冰水系统的管道设置控制阀和驱动泵。即当冰水系统主机1排水温度不大于预设出水温度值T

冰水系统还包括回水管路，回水管路上设置回水阀13和回水泵9，回水管路连接冰水系统主机1的排水管和进水管，从冰水系统主机1的排出的水能通过回水管路流向冰水系统主机1。

参见图1，示意出了冰水系统的一种实施例：

冰水系统主机1的排水管分为两支路，一支路与冰水储水箱2相连接且该水管路上设置有水箱进水电动阀11，另一支路与冰水系统末端4相连接且该水管路上设置供水电动阀10，在冰水系统末端4的进水侧设置有冷冻水泵4，冰水储水箱2的排水管连接在供水电动阀10与冷冻水泵4之间的水管路上，冰水储水箱2的排水侧设置水箱出水电动阀12。图1中也示意出了回水管路，回水管路上设置回水阀13和回水泵9。在冰水系统主机1排水侧设置冰水供水温度传感器6，在冰水储水箱2的排水侧设置水箱出水温度传感器，在冰水储水箱2内设置液位传感器5，液位传感器5用以检测冰水储水箱2内的液位情况。冰水系统主机1的回水侧设置冰水回水温度传感器。

在上文的控制方法中描述中，提到了系统运行的回流模式、补水模式、水箱储水模式、一般制冷模式以及低负荷制冷模式，各模式下电磁阀的开关情况，控制如下：

回流模式：刚开机时产生不合格的冰水，此时液位传感器5检测到冰水储水箱2里无冰水，则供水电动阀10、水箱进水电动阀11和水箱出水电动阀12以及冷冻水泵3关闭，回水阀13和回水泵9开启，不合格的冰水重新回流到冰水系统主机1；当冰水供水温度传感器6检测到冰水系统主机1出水温度T≤1.5℃时，系统退出回流模式。

补水模式(在系统运行过程中产生不合格的冰水)：此时液位传感器5检测到冰水储水箱2里有冰水，则供水电动阀10、水箱进水电动阀11和回水阀13关闭，水箱出水电动阀12打开，冰水储水箱2里的冰水由冷冻水泵3送至末端；当冰水供水温度传感器6检测到冰水系统主机1出水温度T≤1.5℃时，系统退出补水模式。

冰水供水温度传感器6检测到冰水系统主机1出水温度T≤1.5℃时，回水阀13关闭，系统进入冰水合格模式。该模式下又分为以下三种运行模式，即水箱储水模式、一般制冷模式以及低负荷制冷模式：

水箱储水模式：冰水供水温度传感器6检测到冰水系统主机1出水温度T≤1.5℃时，此时冰水储水箱2里无冰水，冰水系统主机1以100％负载率运行，供水电动阀10全开，水箱进水电动阀11为70％开度，水箱出水电动阀12关闭。一部分冰水直接由冷冻水泵3供至冰水系统末端4，一部分冰水则进入冰水储水箱2。当液位传感器5探测到冰水储水箱2的液位h1≥30％时，则退出水箱储水模式。

一般制冷模式：系统退出水箱储水模式后，进入一般制冷模式。该模式下，冰水系统主机1以60％～80％的负载率在高效区间运行，供水电动阀10全开，冰水回水温度传感器8根据回水温度控制调节水箱进水电动阀11和水箱出水电动阀12的开度。此模式下，末端冰水需求量小时(冰水回水温度传感器8检测的回水温度低)，富余的冰水进入冰水储水箱2；末端冰水需求大时(冰水回水温度传感器8检测的回水温度高)，则从冰水储水箱2中取水。当液位传感器5探测到冰水储水箱2里的液位h2≥90％时，则退出一般制冷模式。

低负荷制冷模式：冰水储水箱2的液位h2≥90％时，系统退出一般制冷模式，说明系统末端所需的冰水量小，系统进入低负荷制冷模式。此时，冰水系统主机1以低于末端负荷5％～10％的负载率运行，水箱进水电动阀11关闭，冰水回水温度传感器8根据回水温度控制调节供水电动阀10和水箱出水电动阀12的开度，冰水系统主机1的出水和冰水储水箱2的出水混合后送至末端。当水箱出水温度传感器7探测到冰水储水箱2的出水温度≥1.5℃时，或是液位传感器5探测到冰水储水箱2的液位h3≤10％时，则系统由低负荷制冷模式切换为一般制冷模式。

一种控制装置，包括：检测模块，用以检测冰水系统主机1排水温度；温度判断模块，用以判断主机排水温度是否不大于预设出水温度值T

控制装置还包括：负载率控制模块，用以控制冰水系统主机1的负载率。

关于上述实施例中的控制装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在上述相关方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。