申请/专利权人：南京佳力图机房环境技术股份有限公司

申请日：2019-06-20

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN110186225B

主分类号：F25B40/02

分类号：F25B40/02;F25B41/40;F25B49/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种提高氟泵入口过冷度的系统及控制方法，包括制冷剂泵、储液器、自然冷源冷凝器、自然冷源过冷器、第一自然冷源调节装置、第二自然冷源调节装置、蒸发器、自然冷源输入管、自然冷源输出管；该系统中通过设置自然冷源过冷器及第二自然冷源调节装置，通过调节第二自然冷源调节装置的开度，可以控制制冷剂泵入口过冷度，从而降低制冷剂泵发生汽蚀故障的概率，提高制冷剂泵运行效率和使用寿命，保障氟泵空调的节能制冷效果。

主权项：1.一种提高氟泵入口过冷度的系统，其特征在于，包括制冷剂泵、储液器、自然冷源冷凝器、自然冷源过冷器、第一自然冷源调节装置、第二自然冷源调节装置、蒸发器、自然冷源输入管、自然冷源输出管；所述制冷剂泵出口连接蒸发器入口；蒸发器出口连接自然冷源冷凝器的制冷剂入口；自然冷源冷凝器的制冷剂出口连接储液器入口；储液器出口连接自然冷源过冷器的制冷剂入口；自然冷源过冷器的制冷剂出口连接制冷剂泵入口；自然冷源过冷器、自然冷源输入管、自然冷源输出管形成过冷度调节循环；自然冷源冷凝器、自然冷源输入管、自然冷源输出管形成制冷剂冷凝循环；过冷度调节循环与制冷剂冷凝循环为并联连接；所述自然冷源冷凝器的自然冷源入口与自然冷源输入管连接；自然冷源冷凝器的自然冷源出口与自然冷源输出管连接，同时通过第一自然冷源调节装置调节输出开度；调节方式为：根据制冷剂出口温度与制冷剂温度设定值控制第一自然冷源调节装置的开度；使制冷剂以预设的温度进入机房空调蒸发器；所述自然冷源过冷器的自然冷源入口与自然冷源输入管连接；自然冷源过冷器的自然冷源出口与自然冷源输出管连接，同时通过第二自然冷源调节装置调节输出开度；调节方式为：根据制冷剂过冷度与制冷剂过冷度设定值控制第二自然冷源调节装置的开度；其中检测制冷剂泵输入端制冷剂压力P0，根据压力确定制冷剂饱和温度T0；检测制冷剂泵输入端制冷剂温度T1，确定实际过冷度Ta=T0-T1；设定过冷度设定值Ts；设定过冷度静区a;设定过冷度比例带b；若实际过冷度Ta介于[Ts-a,Ts+a]之间，则关闭第二自然冷源调节装置；当检测到实际过冷度Ta＜Ts-a，则开启第二自然冷源调节装置，第二自然冷源调节装置开度根据需求即Ts-a-Tab按照百分比开启；直至实际过冷度Ta落在过冷度静区以内；当检测到实际过冷度Ta＞Ts+a，为节约能源，则降低第二自然冷源调节装置的开度，并同时使制冷剂出口温度满足设定值范围；如果第二自然冷源调节装置已经到达最大值，当前制冷剂过冷度仍然低于设定过冷度，则保持第二自然冷源调节装置的最大状态；即Ta＜Ts-a，保持自然冷源调节装置2-6开度；如果第二自然冷源调节装置已在最大开度状态，则降低制冷剂泵的运行频率，直至过冷度达到设定值；如果制冷剂泵已经运行至最小频率状态，第二自然冷源调节装置已在最大开度状态，过冷度依然无法达到设定过冷度，则停止制冷剂泵的运行。

全文数据：一种提高氟泵入口过冷度的系统及其控制方法技术领域本发明属于空调技术领域，尤其是氟泵空调使用的氟泵入口过冷度的系统及控制方法。背景技术在数据机房提倡绿色节能的当下，为了降低空调系统的能耗，利用自然冷源的氟泵节能技术是近年涌现的新型技术。氟泵节能技术的核心是借助泵的动力循环的制冷剂环路，因为氟泵的电功率往往比压缩机电功率小很多，因此氟泵系统具有较高的能效。氟泵的稳定运行至关重要，其中氟泵发生汽蚀是导致系统失效最大的因素。现有技术是在泵入口端设置一定容积的储液器保证充足的液态制冷剂进入氟泵，为了保证进液端有效汽蚀余量，往往需要将储液器设置高于氟泵一定高度。但在氟泵实际使用中，在储液器出口至氟泵进口之间，氟泵进口管路的保温好坏，管路的阻力损失都可能造成制冷剂一定程度的气化，影响氟泵的安全运行和寿命。故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。发明内容发明目的：本发明提出一种提高氟泵入口过冷度的系统及其控制方法，能够降低氟泵发生汽蚀失效的概率，提高氟泵系统的安全运行，提高制冷剂泵的运行寿命。技术方案：本发明提高氟泵入口过冷度的系统可采用以下技术方案：一种提高氟泵入口过冷度的系统，包括制冷剂泵、储液器、自然冷源冷凝器、自然冷源过冷器、第一自然冷源调节装置、第二自然冷源调节装置、蒸发器、自然冷源输入管、自然冷源输出管；所述制冷剂泵出口连接蒸发器入口；蒸发器出口连接自然冷源冷凝器的制冷剂入口；自然冷源冷凝器的制冷剂出口连接储液器入口；储液器出口连接自然冷源过冷器的制冷剂入口；自然冷源过冷器的制冷剂出口连接制冷剂泵入口；所述自然冷源冷凝器的自然冷源入口与自然冷源输入管连接；自然冷源冷凝器的自然冷源出口与自然冷源输出管连接，同时通过第一自然冷源调节装置调节输出开度；所述自然冷源过冷器的自然冷源入口与自然冷源输入管连接；自然冷源过冷器的自然冷源出口与自然冷源输出管连接，同时通过第二自然冷源调节装置调节输出开度。而上述提高氟泵入口过冷度的系统可采用以下的控制方法：包括以下步骤：1、根据制冷剂出口温度与制冷剂温度设定值控制第一自然冷源调节装置的开度；使制冷剂以预设的温度进入机房空调蒸发器；2、根据制冷剂过冷度与制冷剂过冷度设定值控制第二自然冷源调节装置的开度；其中检测制冷剂泵输入端制冷剂压力P0，根据压力确定制冷剂饱和温度T0；检测制冷剂泵输入端制冷剂温度T1，确定实际过冷度Ta＝T0-T1；设定过冷度设定值Ts；设定过冷度静区a；设定过冷度比例带b；若实际过冷度Ta介于[Ts-a,Ts+a]之间，则关闭第二自然冷源调节装置；3、当检测到实际过冷度Ta＜Ts-a，则开启第二自然冷源调节装置，第二自然冷源调节装置开度根据需求即Ts-a-Tab按照百分比开启；直至实际过冷度Ta落在过冷度静区以内；4、当检测到实际过冷度Ta＞Ts+a，为节约能源，则降低第二自然冷源调节装置的开度，并同时使制冷剂出口温度满足设定值范围；5、如果第二自然冷源调节装置已经到达最大值，当前制冷剂过冷度仍然低于设定过冷度，则保持第二自然冷源调节装置的最大状态；即Ta＜Ts-a，保持自然冷源调节装置2-6开度；6、如果第二自然冷源调节装置已在最大开度状态，则降低制冷剂泵的运行频率，直至过冷度达到设定值；7、如果制冷剂泵已经运行至最小频率状态，第二自然冷源调节装置已在最大开度状态，过冷度依然无法达到设定过冷度，则停止制冷剂泵的运行。有益效果：相对于现有技术，本发明中通过设置自然冷源过冷器及第二自然冷源调节装置，通过调节第二自然冷源调节装置的开度，可以控制制冷剂泵入口过冷度，从而降低制冷剂泵发生汽蚀故障的概率，提高制冷剂泵运行效率和使用寿命，保障氟泵空调的节能制冷效果；同时，可将现有技术中制冷剂泵前的储液器容积减小，减少制冷剂的充注量。附图说明图1是本发明提高氟泵入口过冷度的系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。如图1所示，本发明公开一种提高氟泵入口过冷度的系统，包括制冷剂泵1、储液器2、自然冷源冷凝器3、自然冷源过冷器4、第一自然冷源调节装置5、第二自然冷源调节装置6、蒸发器7、自然冷源输入管8、自然冷源输出管9。所述制冷剂泵1出口连接蒸发器7入口；蒸发器7出口连接自然冷源冷凝器3的制冷剂入口10。自然冷源冷凝器3的制冷剂出口11连接储液器2入口。储液器2出口连接自然冷源过冷器4的制冷剂入口14。自然冷源过冷器4的制冷剂出口15连接制冷剂泵1入口。所述自然冷源冷凝器3的自然冷源入口12与自然冷源输入管8连接。自然冷源冷凝器3的自然冷源出口13与自然冷源输出管9连接，同时通过第一自然冷源调节装置5调节输出开度。所述自然冷源过冷器4的自然冷源入口16与自然冷源输入管8连接。自然冷源过冷器4的自然冷源出口17与自然冷源输出管9连接。同时通过第二自然冷源调节装置6调节输出开度。该系统中，自然冷源过冷器4、自然冷源输入管8、自然冷源输出管9形成过冷度调节循环。自然冷源冷凝器3、自然冷源输入管8、自然冷源输出管9形成制冷剂冷凝循环。过冷度调节循环与制冷剂冷凝循环为并联连接。在本实施方式中，优选的，自然冷源输入管中输入的自然冷源介质为包括低温空气源或者低温湖水的自然冷源。所述制冷剂泵及储液器中的制冷剂介质为包括R134a或R22或R410A的氟利昂介质。而根据冷源来源的不同，第一自然冷源调节装置5和第二自然冷源调节装置6可选择为电动调节水阀或电动调节风阀或风机转速调节装置。该系统中，通过设置自然冷源过冷器4及第二自然冷源调节装置6，通过调节第二自然冷源调节装置6的开度，可以控制制冷剂泵1入口过冷度，从而降低制冷剂泵1发生汽蚀故障的概率，提高制冷剂泵1运行效率和使用寿命，保障氟泵空调的节能制冷效果；同时，可将现有技术中制冷剂泵前的储液器2容积减小，减少制冷剂的充注量。本发明同时提供了一种该系统的控制方法，包括以下步骤：1、根据制冷剂出口温度与制冷剂温度设定值控制第一自然冷源调节装置5的开度；使制冷剂以预设的温度进入机房空调蒸发器。2、根据制冷剂过冷度与制冷剂过冷度设定值控制第二自然冷源调节装置6的开度；其中检测制冷剂泵1输入端制冷剂压力P0，根据压力确定制冷剂饱和温度T0；检测制冷剂泵1输入端制冷剂温度T1，确定实际过冷度Ta＝T0-T1；设定过冷度设定值Ts；设定过冷度静区a；设定过冷度比例带b；若实际过冷度Ta介于[Ts-a,Ts+a]之间，则关闭第二自然冷源调节装置。3、当检测到实际过冷度Ta＜Ts-a，则开启第二自然冷源调节装置6，第二自然冷源调节装置6开度根据需求即Ts-a-Tab按照百分比开启；直至实际过冷度Ta落在过冷度静区以内。4、当检测到实际过冷度Ta＞Ts+a，为节约能源，则降低第二自然冷源调节装置6的开度，并同时使制冷剂泵的制冷剂出口温度满足设定值范围。5、如果第二自然冷源调节装置6已经到达最大值，当前制冷剂过冷度仍然低于设定过冷度，则保持第二自然冷源调节装置6的最大状态；即Ta＜Ts-a，保持自然冷源调节装置2-6开度。6、如果第二自然冷源调节装置6已在最大开度状态，则降低制冷剂泵1的运行频率，直至过冷度达到设定值。7、如果制冷剂泵1已经运行至最小频率状态，第二自然冷源调节装置6已在最大开度状态，过冷度依然无法达到设定过冷度，则停止制冷剂泵1的运行，以防止制冷剂发生汽蚀造成制冷剂泵1的损坏。通过上述控制方法，能够自动通过检测的实际过冷度而调节第二自然冷源调节装置的开度以实现制冷剂泵1入口过冷度的自动控制。从而进一步优化了该系统的实时控制能力。另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种提高氟泵入口过冷度的系统，其特征在于，包括制冷剂泵、储液器、自然冷源冷凝器、自然冷源过冷器、第一自然冷源调节装置、第二自然冷源调节装置、蒸发器、自然冷源输入管、自然冷源输出管；所述制冷剂泵出口连接蒸发器入口；蒸发器出口连接自然冷源冷凝器的制冷剂入口；自然冷源冷凝器的制冷剂出口连接储液器入口；储液器出口连接自然冷源过冷器的制冷剂入口；自然冷源过冷器的制冷剂出口连接制冷剂泵入口；所述自然冷源冷凝器的自然冷源入口与自然冷源输入管连接；自然冷源冷凝器的自然冷源出口与自然冷源输出管连接，同时通过第一自然冷源调节装置调节输出开度；所述自然冷源过冷器的自然冷源入口与自然冷源输入管连接；自然冷源过冷器的自然冷源出口与自然冷源输出管连接，同时通过第二自然冷源调节装置调节输出开度。2.根据权利要求1所述提高氟泵入口过冷度的系统，其特征在于：所述自然冷源输入管中输入的自然冷源介质为包括低温空气源或者低温湖水的自然冷源。3.根据权利要求1或2所述提高氟泵入口过冷度的系统，其特征在于：所述制冷剂泵及储液器中的制冷剂介质为包括R134a或R22或R410A的氟利昂介质。4.根据权利要求1或2所述提高氟泵入口过冷度的系统，其特征在于：第一自然冷源调节装置和第二自然冷源调节装置为电动调节水阀或电动调节风阀或风机转速调节装置。5.根据权利要求1或2所述提高氟泵入口过冷度的系统，其特征在于：自然冷源过冷器、自然冷源输入管、自然冷源输出管形成过冷度调节循环；自然冷源冷凝器、自然冷源输入管、自然冷源输出管形成制冷剂冷凝循环；过冷度调节循环与制冷剂冷凝循环为并联连接。6.一种如权利要求1至5中任一项所述提高氟泵入口过冷度的系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1、根据制冷剂出口温度与制冷剂温度设定值控制第一自然冷源调节装置的开度；使制冷剂以预设的温度进入机房空调蒸发器；2、根据制冷剂过冷度与制冷剂过冷度设定值控制第二自然冷源调节装置的开度；其中检测制冷剂泵输入端制冷剂压力P0，根据压力确定制冷剂饱和温度T0；检测制冷剂泵输入端制冷剂温度T1，确定实际过冷度Ta＝T0-T1；设定过冷度设定值Ts；设定过冷度静区a；设定过冷度比例带b；若实际过冷度Ta介于[Ts-a,Ts+a]之间，则关闭第二自然冷源调节装置；3、当检测到实际过冷度Ta＜Ts-a，则开启第二自然冷源调节装置，第二自然冷源调节装置开度根据需求即Ts-a-Tab按照百分比开启；直至实际过冷度Ta落在过冷度静区以内；4、当检测到实际过冷度Ta＞Ts+a，为节约能源，则降低第二自然冷源调节装置的开度，并同时使制冷剂出口温度满足设定值范围；5、如果第二自然冷源调节装置已经到达最大值，当前制冷剂过冷度仍然低于设定过冷度，则保持第二自然冷源调节装置的最大状态；即Ta＜Ts-a，保持自然冷源调节装置2-6开度；6、如果第二自然冷源调节装置已在最大开度状态，则降低制冷剂泵的运行频率，直至过冷度达到设定值；7、如果制冷剂泵已经运行至最小频率状态，第二自然冷源调节装置已在最大开度状态，过冷度依然无法达到设定过冷度，则停止制冷剂泵的运行。

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