製冷裝置和製冷方法
2023-05-19 11:37:01
製冷裝置和製冷方法
【專利摘要】本發明涉及一種製冷裝置和製冷方法。所述製冷裝置包括第一控制器、乾式冷卻器、第二控制器、多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統，所述製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統運行，第二種工作模式為經濟盤管系統和部分組壓縮機製冷系統運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統全部運行；當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，製冷裝置在第一種工作模式工作；大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，在第二種工作模式工作；大於第二溫度閾值時，在第三種工作模式工作。製冷方式多樣，且充分利用了室外的天然冷源，合理的調節工作模式，既得到了較好的製冷效果，也節省了能源，降低了成本。
【專利說明】製冷裝直和製冷方法【技術領域】
[0001]本發明涉及室內製冷領域，特別是涉及一種製冷裝置和製冷方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，大量熱源設備產生，熱源設備產生的熱量聚集在室內分散較慢，造成室內溫度急劇升高，為了保證熱源設備的正常工作，需要及時對室內聚集的熱量進行分散，降低室內溫度。為了降低溫度，製冷裝置應運而生。且在某些特殊的場合也需要應用到製冷裝置，例如精密儀器的保管等。
[0003]傳統的製冷裝置的室外部分分兩種，一種是由乾式冷卻器系統和風冷冷凝器系統組成，一種是由乾式冷卻器系統和冷卻塔系統組成，這兩種組成的製冷裝置均完全使用壓縮機進行機械製冷，製冷方式單一，且易造成能源浪費，成本較高。
【發明內容】
[0004]基於此，有必要針對現有技術中製冷方式單一，成本高的問題，提供一種製冷方式多樣且成本較低的製冷裝置。
[0005]此外，還有必要針對現有技術中製冷方式單一，成本高的問題，提供一種製冷方式多樣且成本較低的製冷裝置。
[0006]一種製冷裝置，包括第一控制器、乾式冷卻器、第二控制器、多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統，所述第一控制器分別與所述乾式冷卻器和第二控制器相連，所述第二控制器分別與所述多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統相連，所述壓縮機製冷系統包括多組壓縮機製冷系統，所述乾式冷卻器與經濟盤管系統之間通過三通調節閥相連，所述乾式冷卻器與每組壓縮機製冷系統之間通過三通調節閥相連；
[0007]所述第一控制器、第二控制器和多個三通調節閥配合控制所述製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統運行，第二種工作模式為經濟盤管系統和部分組壓縮機製冷系統運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統全部運行；
[0008]當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，所述第一控制器發送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第一種工作模式工作；
[0009]當室外實測溫度大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第二種工作模式工作；
[0010]當室外實測溫度大於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第三種工作模式工作。
[0011]在其中一個實施例中，所述多個三通調節閥為三個，所述多組壓縮機製冷系統為兩組。
[0012]在其中一個實施例中，所述乾式冷卻器還包括多組散熱風機，所述製冷裝置還包括溫度探頭，所述乾式冷卻器和經濟盤管制冷系統之間設有供工作介質流通的管路，所述溫度探頭用於探測所述管路上的溫度，並將所述溫度發送給所述第一控制器，所述第一控制器用於根據所述管路上的溫度與每種工作模式工作時對應的最佳工作介質溫度的比較結果，控制散熱風機運轉的組數，所述工作介質是在所述乾式冷卻器、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統之間循環運行的介質。
[0013]在其中一個實施例中，所述每組壓縮機製冷系統包括水冷冷凝器、壓縮機、蒸發器和膨脹閥，所述水冷冷凝器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機構成冷卻迴路。
[0014]在其中一個實施例中，所述第一控制器和第二控制器為單片機或PLC。
[0015]一種製冷方法，包括以下步驟:
[0016]提供第一控制器、乾式冷卻器、第二控制器、多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統，所述壓縮機製冷系統包括多組壓縮機製冷系統，將所述第一控制器分別與所述乾式冷卻器和第二控制器相連，將所述第二控制器分別與所述多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統相連，將所述乾式冷卻器與經濟盤管系統之間通過三通調節閥相連，將所述乾式冷卻器與每組壓縮機製冷系統之間通過三通調節閥相連；
[0017]所述第一控制器、第二控制器和多個三通調節閥配合控制所述製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統運行，第二種工作模式為經濟盤管系統和部分組壓縮機製冷系統運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統全部運行；
[0018]當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，通過所述第一控制器發送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第一種工作模式工作；
[0019]當室外實測溫度大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第二種工作模式工作；
[0020]當室外實測溫度大於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第三種工作模式工作。
[0021]在其中一個實施例中，所述多個三通調節閥為三個，所述多組壓縮機製冷系統為兩組。
[0022]在其中一個實施例中，所述乾式冷卻器還包括多組散熱風機；
[0023]所述製冷方法還包括步驟:
[0024]在乾式冷卻器和經濟盤管制冷系統之間設有供工作介質流通的管路；
[0025]探測所述管路上的溫度，並將所述溫度發送給第一控制器；
[0026]根據所述管路上的溫度與每種工作模式工作時對應的最佳工作介質溫度比較結果，通過所述第一控制器控制散熱風機運轉的組數。
[0027]在其中一個實施例中，所述每組壓縮機製冷系統包括水冷冷凝器、壓縮機、蒸發器和膨脹閥，將所述水冷冷凝器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機構成冷卻迴路。
[0028]在其中一個實施例中，所述第一控制器和第二控制器為單片機或PLC。
[0029]上述製冷裝置和製冷方法，採用多個三通調節閥和多組壓縮機製冷系統，並設置兩個溫度閾值，將室外實測溫度與兩個溫度閾值比較，得到三種不同的結果，根據三種不同結果實現製冷裝置的三種不同的工作模式，使得製冷方式多樣，且充分利用了室外的天然冷源，合理的調節工作模式，既得到了較好的製冷效果，也節省了能源，降低了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為一個實施例中製冷裝置的結構示意圖。【具體實施方式】
[0031]下面結合具體的實施例及附圖對製冷裝置及製冷方法的技術方案進行詳細的描述，以使其更加清楚。
[0032]如圖1所示，在一個實施例中，一種製冷裝置，包括第一控制器(圖未示)、乾式冷卻器10、第二控制器(圖未示)、多個三通調節閥20、經濟盤管制冷系統30和壓縮機製冷系統40。其中，第一控制器分別與乾式冷卻器10和第二控制器相連，第二控制器分別與多個三通調節閥20、經濟盤管制冷系統30和壓縮機製冷系統40相連。壓縮機製冷系統40包括多組壓縮機製冷系統410。乾式冷卻器10與經濟盤管系統30之間通過三通調節閥20相連，乾式冷卻器10與每組壓縮機製冷系統410之間通過三通調節閥20相連。
[0033]本實施例中，多個三通調節閥20為三個，多組壓縮機製冷系統40為兩組。三通調節閥20的數量比壓縮機製冷系統的組數多I個，當然也可多多個，在此不作限定。在其他實施例中，多組壓縮機製冷系統40可為三組、四組等，不作限定。第一控制器和第二控制器可為單片機或PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)等。
[0034]每組壓縮機製冷系統410包括水冷冷凝器412、膨脹閥414、蒸發器416和壓縮機418，水冷冷凝器412、膨脹閥414、蒸發器416和壓縮機418構成冷卻迴路。
[0035]第一控制器、第二控制器和多個三通調節閥20配合控制製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統運行，第二種工作模式為經濟盤管系統和部分組壓縮機製冷系統運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統全部運行。
[0036]當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，第一控制器發送指令到第二控制器，第二控制器控制製冷裝置在第一種工作模式工作；當室外實測溫度大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第二種工作模式工作；當室外實測溫度大於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第三種工作模式工作。
[0037]第一溫度閾值和第二溫度閾值可根據需要設定，且第二溫度閾值大於第一溫度閾值。本實施例中，第二溫度閾值比第一溫度閾值大5?6攝氏度。
[0038]如圖1所示，以室外實測溫度為t，第一溫度閾值為，第二溫度閾值為t2，乾式冷卻器10、三個三通調節閥20、經濟盤管制冷系統30、兩組壓縮機製冷系統410為例說明製冷系統的工作過程如下:
[0039]當室外實測溫度t < h時，第一控制器發送指令到第二控制器，第二控制器控制三個三通調節閥在相應的配合邏輯，並控制僅有經濟盤管制冷系統30進行製冷工作，使得製冷系統處於第一種工作模式；當室外實測溫度< t2時，第一控制器發送指令到第二控制器，第二控制器控制三個三通調節閥在相應的配合邏輯，並控制經濟盤管制冷吸30和兩組壓縮機製冷系統410中的任一組進行製冷工作，使得製冷系統處於第二種工作模式；當室外實測溫度t2 < t時，第一控制器發送指令到第二控制器，第二控制器控制三個三通調節閥在相應的配合邏輯，並控制兩組壓縮機製冷系統410全部進行製冷工作，經濟盤管制冷系統30停止工作，使得製冷系統處於第三種工作模式。
[0040]在每種工作模式都對應有一個最佳工作介質溫度，工作介質在乾式冷卻器10、經濟盤管系統30和水冷冷凝器412之間循環運行，通過室外乾式冷卻器10把室內的熱量排向室外，從而達到製冷降溫的目的。
[0041]進一步的，乾式冷卻器10還包括多組散熱風機，製冷裝置還包括溫度探頭(圖未示)。在乾式冷卻器10和經濟盤管制冷系統30之間設有供工作介質流通的管路。溫度探頭用於探測該管路上的溫度，並將該溫度發送給第一控制器，第一控制器用於根據該管路上的溫度與每種工作模式工作時對應的最佳工作介質溫度的比較結果，控制散熱風機運轉的組數。
[0042]具體的，最佳工作介質溫度可預先測的，然後保存。在每種工作模式下都對應有相應的最佳工作介質溫度，通過檢測管路上的溫度即可得到實測工作介質的溫度，將實測的工作介質的溫度和最佳工作介質溫度比較，可知實測的工作介質溫度是高於或低於或等於最佳工作介質溫度，若高於，則可增加散熱風機運轉組數，若低於，可減少散熱風機運轉組數。
[0043]本發明還提供了一種製冷方法，包括以下步驟:
[0044](I)提供第一控制器、乾式冷卻器10、多個三通調節閥20、經濟盤管制冷系統30和壓縮機製冷系統40，壓縮機製冷系統40包括多組壓縮機製冷系統410，將第一控制器分別與乾式冷卻器10和第二控制器相連，將第二控制器分別與多個三通調節閥20、經濟盤管制冷系統30和壓縮機製冷系統40相連，將乾式冷卻器10與經濟盤管系統30之間通過三通調節閥20相連，將乾式冷卻器10與每組壓縮機製冷系統410之間通過三通調節閥相連。
[0045]本實施例中，多個三通調節閥20為三個，多組壓縮機製冷系統40為兩組。三通調節閥20的數量比壓縮機製冷系統的組數多I個，也可多多個，在此不作限定。在其他實施例中，多組壓縮機製冷系統40可為三組、四組等，不作限定。第一控制器和第二控制器可為單片機或PLC等。
[0046](2)第一控制器、第二控制器和多個三通調節閥20配合控制製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統30運行，第二種工作模式為經濟盤管制冷系統30和部分組壓縮機製冷系統40運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統40全部運行。
[0047](3)當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，通過第一控制器發送指令到第二控制器，第二控制器控制製冷裝置在第一種工作模式工作。
[0048](4)當室外實測溫度大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，第一控制器發送製冷到第二控制器，第二控制器控制製冷裝置在第二種工作模式工作。
[0049](5)當室外實測溫度大於第二溫度閾值時，第一控制器發送製冷到第二控制器，第二控制器控制製冷裝置在第三種工作模式工作。
[0050]進一步的，乾式冷卻器還包括多組散熱風機；上述製冷方法還包括步驟:
[0051](6)在乾式冷卻器和經濟盤管制冷系統之間設有供工作介質流通的管路。
[0052](7)探測該管路上的溫度，並將溫度發送給第一控制器。
[0053](8)根據管路上的溫度與每種工作模式工作時對應的最佳工作介質溫度比較結果，通過第一控制器控制散熱風機運轉的組數。
[0054]具體的，最佳工作介質溫度可預先測的，然後保存。在每種工作模式下都對應有相應的最佳工作介質溫度，通過檢測管路上的溫度即可得到實測工作介質的溫度，將實測的工作介質的溫度和最佳工作介質溫度比較，可知實測的工作介質溫度是高於或低於或等於最佳工作介質溫度，若高於，則可增加散熱風機運轉組數，若低於，可減少散熱風機運轉組數。
[0055]上述製冷裝置和製冷方法，採用多個三通調節閥和多組壓縮機製冷系統，並設置兩個溫度閾值，將室外實測溫度與兩個溫度閾值比較，得到三種不同的結果，根據三種不同結果實現製冷裝置的三種不同的工作模式，使得製冷方式多樣，且充分利用了室外的天然冷源，合理的調節工作模式，既得到了較好的製冷效果，也節省了能源，降低了成本。
[0056]另外，通過PLC進行控制簡單方便，有效配置散熱風機的臺數，可節省電能，且減輕風機噪聲對環境的汙染。
[0057]上述製冷裝置和製冷方法可應用於程控交換機房、數據計算中心機房、移動通信基站、網絡機房、醫院核磁室、貴重儀器室、特殊用途精密貴重設備間、博物館、文物倉庫、圖書館、實驗室等有溫溼度要求的場所，特別適合全年對溫溼度有要求，且有較大熱負荷，在室外氣溫較低而仍需要持續供冷的場所等。
[0058]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種製冷裝置，其特徵在於，包括第一控制器、乾式冷卻器、第二控制器、多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統，所述第一控制器分別與所述乾式冷卻器和第二控制器相連，所述第二控制器分別與所述多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統相連，所述壓縮機製冷系統包括多組壓縮機製冷系統，所述乾式冷卻器與經濟盤管系統之間通過三通調節閥相連，所述乾式冷卻器與每組壓縮機製冷系統之間通過三通調節閥相連； 所述第一控制器、第二控制器和多個三通調節閥配合控制所述製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統運行，第二種工作模式為經濟盤管系統和部分組壓縮機製冷系統運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統全部運行； 當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，所述第一控制器發送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第一種工作模式工作； 當室外實測溫度大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第二種工作模式工作； 當室外實測溫度大於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第三種工作模式工作。
2.根據權利要求1所述的製冷裝置，其特徵在於，所述多個三通調節閥為三個，所述多組壓縮機製冷系統為兩組。
3.根據權利要求1所述的製冷裝置，其特徵在於，所述乾式冷卻器還包括多組散熱風機，所述製冷裝置還包括溫度探頭，所述乾式冷卻器和經濟盤管制冷系統之間設有供工作介質流通的管路，所述溫度探頭用於探測所述管路上的溫度，並將所述溫度發送給所述第一控制器，所述第一控制器用於根據所述管路上的溫度與每種工作模式工作時對應的最佳工作介質溫度的比較結果，控制散熱風機運轉的組數，所述工作介質是在所述乾式冷卻器、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統之間循環運行的介質。
4.根據權利要求1所述的製冷裝置，其特徵在於，所述每組壓縮機製冷系統包括水冷冷凝器、壓縮機、蒸發器和膨脹閥，所述水冷冷凝器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機構成冷卻迴路。
5.根據權利要求1所述的製冷裝置，其特徵在於，所述第一控制器和第二控制器為單片機或PLC。
6.一種製冷方法，其特徵在於，包括以下步驟: 提供第一控制器、乾式冷卻器、第二控制器、多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統，所述壓縮機製冷系統包括多組壓縮機製冷系統，將所述第一控制器分別與所述乾式冷卻器和第二控制器相連，將所述第二控制器分別與所述多個三通調節閥、經濟盤管制冷系統和壓縮機製冷系統相連，將所述乾式冷卻器與經濟盤管系統之間通過三通調節閥相連，將所述乾式冷卻器與每組壓縮機製冷系統之間通過三通調節閥相連； 所述第一控制器、第二控制器和多個三通調節閥配合控制所述製冷裝置有三種工作模式，第一種工作模式為僅經濟盤管制冷系統運行，第二種工作模式為經濟盤管系統和部分組壓縮機製冷系統運行，第三種工作模式為僅有多組壓縮機製冷系統全部運行； 當室外實測溫度小於等於第一溫度閾值時，通過所述第一控制器發送指令到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第一種工作模式工作； 當室外實測溫度大於第一溫度閾值小於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所 述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第二種工作模式工作； 當室外實測溫度大於第二溫度閾值時，所述第一控制器發送製冷到所述第二控制器，所述第二控制器控制製冷裝置在第三種工作模式工作。
7.根據權利要求6所述的製冷方法，其特徵在於，所述多個三通調節閥為三個，所述多組壓縮機製冷系統為兩組。
8.根據權利要求6所述的製冷方法，其特徵在於，所述乾式冷卻器還包括多組散熱風機； 所述製冷方法還包括步驟: 在乾式冷卻器和經濟盤管制冷系統之間設有供工作介質流通的管路； 探測所述管路上的溫度，並將所述溫度發送給第一控制器； 根據所述管路上的溫度與每種工作模式工作時對應的最佳工作介質溫度比較結果，通過所述第一控制器控制散熱風機運轉的組數。
9.根據權利要求6所述的製冷方法，其特徵在於，所述每組壓縮機製冷系統包括水冷冷凝器、壓縮機、蒸發器和膨脹閥，將所述水冷冷凝器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機構成冷卻迴路。
10.根據權利要求6所述的製冷方法，其特徵在於，所述第一控制器和第二控制器為單片機或PLC。
【文檔編號】F25B49/02GK103925752SQ201310008154
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月10日 優先權日:2013年1月10日
【發明者】谷海斌 申請人:海瑞弗機房設備(北京)有限公司, 谷海斌