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CN110425780A - 制冷系统和用于控制制冷系统的方法 - Google Patents

制冷系统和用于控制制冷系统的方法 Download PDF

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Publication number
CN110425780A
CN110425780A CN201810432296.2A CN201810432296A CN110425780A CN 110425780 A CN110425780 A CN 110425780A CN 201810432296 A CN201810432296 A CN 201810432296A CN 110425780 A CN110425780 A CN 110425780A
Authority
CN
China
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water
evaporator
evaporimeter
refrigerant
saline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810432296.2A
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English (en)
Inventor
孙亮亮
诸琛
李亮
蔡海峰
唐锡峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
York Wuxi Air Conditioning and Refrigeration Co Ltd
Johnson Controls Technology Co
Original Assignee
York Wuxi Air Conditioning and Refrigeration Co Ltd
Johnson Controls Technology Co
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Publication date
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Publication of CN110425780A publication Critical patent/CN110425780A/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本申请公开了一种制冷系统,制冷系统包括水蒸发器,水蒸发器包括水蒸发器入口和水蒸发器出口;盐水蒸发器,盐水蒸发器包括盐水蒸发器连通口;第一调节管路,第一调节管路可控地将盐水蒸发器与水蒸发器流体连通或断开,以使得盐水蒸发器中的制冷剂能够可控地流向水蒸发器;和第二调节管路,第二调节管路可控地将水蒸发器与盐水蒸发器流体连通或断开,以使得水蒸发器中的制冷剂能够可控地流向盐水蒸发器。本申请能够根据不同模式调节水蒸发器和盐水蒸发器中的制冷剂量,从而保证制冷系统在不同模式下的制冷量和能效。

Description

制冷系统和用于控制制冷系统的方法
技术领域
本申请总体涉及制冷系统领域,尤其涉及一种制冷系统和用于控制制冷系统的方法。
背景技术
传统的制冷系统包含压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器,用于使制冷剂在其中进行循环流动,从而通过制冷剂的状态变化完成制冷循环。待冷却的物体被引导通过蒸发器,并与蒸发器中的低温制冷剂进行热交换,从而达到被冷却的目的。
在制冷系统工业中,使用者希望改进制冷系统的运行效率并降低制冷系统的运行成本。
发明内容
根据本申请的第一方面,本申请提供了一种制冷系统,所述制冷系统包括水蒸发器,所述水蒸发器包括水蒸发器入口和水蒸发器出口;盐水蒸发器,所述盐水蒸发器包括盐水蒸发器连通口;第一调节管路,所述第一调节管路可控地将所述盐水蒸发器与所述水蒸发器流体连通或断开,以使得所述盐水蒸发器中的制冷剂能够可控地流向所述水蒸发器;和第二调节管路,所述第二调节管路可控地将所述水蒸发器与盐水蒸发器流体连通或断开,以使得所述水蒸发器中的制冷剂能够可控地流向所述盐水蒸发器。
根据上述第一方面的制冷系统,所述水蒸发器包括水蒸发器连通口;所述盐水蒸发器连通口与所述水蒸发器连通口流体连通。
根据上述第一方面的制冷系统还包括液位检测装置,所述液位检测装置被设置为能够检测所述水蒸发器内的液位并提供水蒸发器的制冷剂液位检测信号;所述液位检测装置被设置为能够检测所述盐水蒸发器内的液位并提供盐水蒸发器液位检测信号。
根据上述第一方面的制冷系统还包括控制装置,所述控制装置被配置为能够根据所述液位检测装置所提供的所述水蒸发器的制冷剂液位检测信号和所述盐水蒸发器的制冷剂液位检测信号来控制所述第一调节管路和所述第二调节管路的连通和断开。
根据上述第一方面的制冷系统,所述水蒸发器中的蒸发压力高于所述盐水蒸发器中的蒸发压力;所述第一调节管路中包括泵,所述泵包括泵入口和泵出口,所述泵入口与所述盐水蒸发器连通口流体连通,所述泵出口与所述水蒸发器入口流体连通,以使得在所述控制装置控制所述泵启动的时候,能够减少所述盐水蒸发器中的制冷剂;所述第二调节管路中包括第一阀,所述第一阀包括第一阀入口和第一阀出口,所述第一阀入口与所述水蒸发器入口流体连通,所述第一阀出口与所述盐水蒸发器连通口流体连通,以使得在所述控制装置控制所述第一阀打开的时候,能够减少所述水蒸发器中的制冷剂。
根据上述第一方面的制冷系统,所述控制装置被配置为当所述盐水蒸发器内的制冷剂液位低于盐水安全液位时,所述控制装置停止或者不启动所述泵。
根据上述第一方面的制冷系统,所述第一调节管路中包括喷射器。
根据上述第一方面的制冷系统还包括压缩机,所述压缩机包括压缩机入口和压缩机出口;冷凝器,所述冷凝器包括冷凝器入口和冷凝器出口,所述冷凝器入口与压缩机出口流体连通;第一节流装置,所述第一节流装置包括第一节流装置入口和第一节流装置出口,所述第一节流装置入口与冷凝器出口流体连通,所述第一节流装置出口与所述水蒸发器入口流体连通;和第二节流装置,所述第二节流装置包括第二节流装置入口和第二节流装置出口,所述第二节流装置入口与所述水蒸发器连通口流体连通,所述第二节流装置出口与所述盐水蒸发器连通口流体连通。
根据本申请的第二方面,本申请提供了一种用于控制制冷系统的方法,所述制冷系统包括水蒸发器和盐水蒸发器,其特征在于包括如下步骤:通过第一调节管路可控地将所述水蒸发器和所述盐水蒸发器流体连通;通过第二调节管路可控地将所述水蒸发器和所述盐水蒸发器流体连通;检测所述水蒸发器内的制冷剂液位和所述盐水蒸发器内的制冷剂液位;根据所检测到的所述水蒸发器内的制冷剂液位和所述盐水蒸发器内的制冷剂液位进行以下四种操作中的一种操作:操作一:连通所述第一调节管路,以使得所述盐水蒸发器中的制冷剂能够流向所述水蒸发器;操作二:连通所述第二调节管路,以使得所述水蒸发器中的制冷剂能够流向所述盐水蒸发器;操作三:断开所述第一调节管路;操作四:断开所述第二调节管路。
根据上述第二方面的用于控制制冷系统的方法,所述制冷系统包括运行状态,所述运行状态包括水模式和盐水模式;在所述运行状态下的水模式时,并且所述水蒸发器内的制冷剂液位高于所述水蒸发器的水最高液位时,执行所述操作二;所述水蒸发器内的制冷剂液位不高于所述水蒸发器的水最高液位时,执行所述操作四;在所述运行状态下的水模式时,并且所述水蒸发器内的制冷剂液位低于所述水蒸发器的水运行液位并且所述盐水蒸发器内的制冷剂液位高于所述盐水蒸发器的盐水最低液位时,执行所述操作一;所述水蒸发器内的制冷剂液位不低于所述水蒸发器的水运行液位或者所述盐水蒸发器内的制冷剂液位不高于所述盐水蒸发器的盐水最低液位时,执行所述操作三;在所述运行状态下的盐水模式时,并且所述盐水蒸发器内的制冷剂液位高于所述盐水蒸发器的盐水运行液位时,执行所述操作一;所述盐水蒸发器内的制冷剂液位不高于所述盐水蒸发器的盐水运行液位时,执行所述操作三。
根据上述第二方面的用于控制制冷系统的方法,所述制冷系统包括待机状态,所述待机状态包括水准备模式和盐水准备模式;在所述待机状态下的水准备模式时,并且所述盐水蒸发器内的制冷剂液位高于所述盐水蒸发器的盐水最低液位时,执行所述操作一;所述盐水蒸发器内的制冷剂液位不高于所述盐水蒸发器的盐水最低液位时,执行所述操作三;在所述待机状态下的盐水准备模式时,并且所述盐水蒸发器内的制冷剂液位低于所述盐水蒸发器的盐水充注液位时,执行所述操作二;所述盐水蒸发器内的制冷剂液位不低于所述盐水蒸发器的盐水充注液位时,执行所述操作四。
在目前施行分时电价(例如,白天电价贵,晚上电价便宜)的情况下,本申请的系统的优点至少在于能够在电价便宜时利用蓄冷介质储存冷量,并在电价较贵时使用储存的冷量进行制冷,从而实现节约制冷系统运行费用的目的。
附图说明
图1示出了本申请的制冷系统;
图2A示出了图1所示的制冷系统在盐水模式下时制冷剂的主要流向;
图2B示出了图1所示的制冷系统在水模式下时制冷剂的主要流向;
图3示出了图1所示的制冷系统中的控制部件和控制连接;
图4示出了图3中控制装置的更详细结构;
图5示出了控制装置对制冷系统的控制流程;
图6示出了图5所示的步骤512中更详细的步骤;
图7示出了图5所示的步骤514中更详细的步骤;
图8示出了图5所示的步骤516中更详细的步骤;
图9示出了图5所示的步骤518中更详细的步骤。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。在可能的情况下,本申请中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同或相应的部件。
图1示出了本申请的制冷系统100。如图1所示,制冷系统100主要包括压缩机102、冷凝器104、第一节流装置112、水蒸发器106、第二节流装置114和盐水蒸发器108,它们由管道连接成一个封闭的系统,并在系统中充注有制冷剂。具体而言,如图1所示,压缩机102包括压缩机入口102a和压缩机出口102b。冷凝器104包括冷凝器入口104a和冷凝器出口104b。第一节流装置112包括第一节流装置入口112a和第一节流装置出口112b。水蒸发器106包括水蒸发器入口106a、水蒸发器出口106b和水蒸发器连通口106a’。第二节流装置114包括第二节流装置入口114a和第二节流装置出口114b。盐水蒸发器108包括盐水蒸发器连通口108a和盐水蒸发器出口108b。这些部件以如下方式由管道连接:压缩机出口102b连接至冷凝器入口104a,冷凝器出口104b连接至第一节流装置入口112a,第一节流装置出口112b连接至水蒸发器入口106a,水蒸发器出口106b连接至压缩机入口102a,水蒸发器连通口106a’连接至第二节流装置入口114a,第二节流装置出口114b连接至盐水蒸发器连通口108a,盐水蒸发器出口108b连接至压缩机入口102a。制冷系统100还包括水蒸发器阀116和盐水蒸发器阀118。水蒸发器阀116包括水蒸发器阀入口116a和水蒸发器阀出口116b。盐水蒸发器阀118包括盐水蒸发器阀入口118a和盐水蒸发器阀出口118b。水蒸发器阀入口116a与水蒸发器出口106b流体连通,水蒸发器阀出口116b与压缩机入口102a流体连通。盐水蒸发器阀入口118a与盐水蒸发器出口108b流体连通,盐水蒸发器阀出口118b与压缩机入口102a流体连通。
图2A和图2B示出了图1所示的制冷系统100在两种运行模式(包括水模式和盐水模式)下的制冷剂的流向图。图2A示出了图1所示的制冷系统在盐水模式下制冷剂的主要流向,而图2B示出了图1所示的制冷系统在水模式下制冷剂的主要流向。如图2A所示,在运行状态的盐水模式下,水蒸发器阀116关闭,水蒸发器106停止运行,盐水蒸发器阀118打开并且盐水蒸发器108运行。制冷系统100中的制冷剂依次通过压缩机102、冷凝器104、第一节流装置112、水蒸发器106、第二节流装置114、盐水蒸发器108和盐水蒸发器阀118形成制冷循环。在制冷过程中,压缩机102排出的高温高压气态制冷剂在冷凝器104内与环境介质或载冷剂(图1中进入冷凝器104和从冷凝器104出来的箭头表示载冷剂如冷却水的走向)进行热交换,释放出热量被液化而凝结;第一节流装置112将由冷凝器104来的高压液体制冷剂节流,使其压力降低;制冷剂通过水蒸发器106;第二节流装置114将从水蒸发器106来的制冷剂继续节流,使其压力继续降低;低压制冷剂在盐水蒸发器108内与被冷却对象(图1中进入盐水蒸发器108的箭头和从盐水蒸发器108出来的箭头表示被冷却对象如冷冻盐水的走向)发生热交换,吸收被冷却对象的热量被汽化而蒸发;汽化产生的制冷剂蒸气通过盐水蒸发器阀118后被压缩机102吸入,经压缩后以高压排出。为了节约制冷系统运行费用,在电价便宜时可以开启盐水模式,在盐水模式下,制冷系统100中的盐水蒸发器108的被冷却对象可以设置为盐水、氯化钙溶液、氯化镁溶液、氯化钠溶液、乙二醇溶液、丙三醇溶液、氢氧化钠水溶液等,其能够将冷量储存在蓄冰槽(未示出)中,以供电价较贵时使用。具体地说,当电价贵时,可以优先使用储存在蓄冰槽(未示出)中的冷量,如果蓄冰槽(未示出)中的冷量无法满足需求,再开启水模式,通过制冷系统100中的水蒸发器106继续提供冷量。
需要说明的是,冷冻水是指从水蒸发器106中流入与流出的、与水蒸发器106中的制冷剂换热的水,冷冻盐水是指从盐水蒸发器108中流入与流出的、与水蒸发器106中的制冷剂换热的水。冷冻水与冷冻盐水不代表固态的水或固态的盐水。
还需要说明的是,虽然在盐水模式下水蒸发器106停止运行,但制冷剂仍然能够流入水蒸发器106并从水蒸发器106中流出,而水蒸发器106不与被冷却对象(如冷冻水)发生热交换。
如图2B所示,在运行状态的水模式下,盐水蒸发器阀118关闭,盐水蒸发器108停止运行,水蒸发器阀116打开使水蒸发器106运行。制冷系统100中的制冷剂依次通过压缩机102、冷凝器104、第一节流装置112、水蒸发器106和水蒸发器阀116形成制冷循环。在制冷过程中,压缩机102排出的高温高压气态制冷剂在冷凝器104内与环境介质(图1中进入冷凝器104和从冷凝器104出来的箭头表示环境介质如冷却水的走向)进行热交换,释放出热量被液化而凝结;第一节流装置112将由冷凝器104来的高压液体制冷剂节流,使其压力降低;低压制冷剂在水蒸发器106内与被冷却对象(图1中进入水蒸发器106的箭头和从水蒸发器106出来的箭头表示被冷却对象如冷冻水的走向)发生热交换,吸收被冷却对象的热量被汽化而蒸发;汽化产生的制冷剂蒸气通过水蒸发器阀116后被压缩机102吸入,经压缩后以高压排出。当蓄冰槽(未示出)中的冷量无法满足需求时,可以开启水模式,通过水蒸发器106继续提供冷量。
需要说明的是,虽然在水模式下盐水蒸发器108停止运行,但制冷剂仍然能够流入或流出盐水蒸发器108,而盐水蒸发器108不与被冷却对象(如冷冻盐水)发生热交换。
继续参考图1,制冷系统100还包括第一调节管路142和第二调节管路144,用于调节盐水蒸发器108和水蒸发器106中制冷剂的量。第一调节管路142可控地将盐水蒸发器108和水蒸发器106流体连通或断开,以使得盐水蒸发器108中的制冷剂能够可控地流向水蒸发器106。第二调节管路144可控地将水蒸发器106和盐水蒸发器108流体连通或断开,以使得水蒸发器106中的制冷剂能够可控地流向盐水蒸发器108。
在制冷系统100中,水蒸发器106中的蒸发压力高于盐水蒸发器108中的蒸发压力,因而水蒸发器106中的制冷剂容易积聚在盐水蒸发器108中。本申请能够通过第一调节管路142和第二调节管路144,根据不同模式对水蒸发器106和/或盐水蒸发器108中制冷剂的量(即制冷剂液位)的不同的要求,来调节水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂的量,从而保证制冷系统100在不同模式下的制冷量和能效。作为一个示例,第一调节管路142中包括泵132,泵132包括泵入口132a和泵出口132b,泵入口132a与盐水蒸发器连通口108a(即第二节流装置出口114b)流体连通,泵出口132b与水蒸发器入口106a(即第一节流装置出口112b)流体连通,以使得泵132启动的时候,第一调节管路142被连通,从而使得盐水蒸发器108中的制冷剂流向水蒸发器106。此外,为了将泵132与管路隔离,第一调节管路142中包括隔离阀136,隔离阀136连接在泵132与水蒸发器入口106a(即第一节流装置出口112b)之间。更具体地说,隔离阀136包括隔离阀入口136a和隔离阀出口136b,隔离阀入口136a与泵出口132b流体连通,隔离阀出口136b与水蒸发器入口106a(即第一节流装置出口112b)流体连通。作为一个示例,当需要开启泵132时,先开启隔离阀136再开启泵132;当需要关闭泵132时,先关闭泵132再关闭隔离阀136,从而通过隔离阀136使泵132与管路中的其他部件提前隔离。第二调节管路144中包括第一阀134,第一阀134包括第一阀入口134a和第一阀出口134b,第一阀入口134a与水蒸发器入口106a(即第一节流装置出口112b)流体连通,第一阀出口134b与盐水蒸发器连通口108a(即第二节流装置出口114b)流体连通,以使得第一阀134打开的时候,第二调节管路144被连通,从而使得水蒸发器106中的制冷剂流向盐水蒸发器108。需要说明的是,第一调节管路142中也可以包括喷射器或者其他装置,以使得盐水蒸发器108中的制冷剂能够流向水蒸发器106。第二调节管路144中也可以包括单向阀或者其他装置,以使得水蒸发器106中的制冷剂能够流向盐水蒸发器108。
图3示出了图1所示的制冷系统100中的控制部件(包括控制装置302)和控制连接。如图3所示,制冷系统100还包括液位检测装置304,306和控制装置302。液位检测装置304被设置为检测水蒸发器106中的制冷剂液位,并将检测到的水蒸发器106的制冷剂液位检测信号提供给控制装置302。液位检测装置306被设置为检测盐水蒸发器108中的制冷剂液位,并将检测到的盐水蒸发器108的制冷剂液位检测信号提供给控制装置302。控制装置302与液位检测装置304,306、泵132、隔离阀136和第一阀134通讯连接。控制装置302被配置为能够根据收到的水蒸发器106的制冷剂液位检测信号和盐水蒸发器108的液位检测信号来控制第一调节管路142和第二调节管路144的连通和断开。作为一个示例,控制装置302被配置为能够根据收到的水蒸发器106的制冷剂液位检测信号和盐水蒸发器108的制冷剂液位检测信号来控制泵132的启动和停止,以及隔离阀136的打开或关闭。控制装置302还被配置为能够根据收到的水蒸发器106的制冷剂液位检测信号和盐水蒸发器108的制冷剂液位检测信号来控制第一阀134的打开或关闭。
需要说明的是,不仅制冷系统100处于运行状态时,控制装置302能够根据水蒸发器106的制冷剂液位检测信号和盐水蒸发器108的制冷剂液位检测信号来控制第一调节管路142和第二调节管路144的连通和断开。当制冷系统100处于待机状态(即不运行)时,控制装置302也会根据水蒸发器106的制冷剂液位检测信号和盐水蒸发器108的制冷剂液位检测信号来控制第一调节管路142和第二调节管路144的连通和断开,以控制水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂液位的高低。具体地说,当制冷系统100处于待机状态(即不运行)时,其待机状态包括水准备模式和盐水准备模式。虽然制冷系统100处于待机状态,水蒸发器106和盐水蒸发器108都不运行,但可以根据下一次运行时的运行状态对水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂液位进行调节,以便于下一次运行时能够快速启动,而不再耗费时间等待水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂液位到达预定液位后再启动制冷系统100。
图4示出了图3中控制装置302的更详细结构。如图4所示,控制装置302包括总线402、处理器404、输入接口406、输出接口408以及具有控制程序416的存储器414。控制装置302中各个部件,包括处理器404、输入接口406、输出接口408以及存储器414与总线402通讯连接,使得处理器404能够控制输入接口406、输出接口408以及存储器414的运行。具体地说,存储器414用于存储程序、指令和数据,而处理器404从存储器414读取程序、指令和数据,并且能向存储器414写入数据。通过执行存储器414读取程序和指令,处理器404控制输入接口406和输出接口408的运行。
通过连线418,输入接口406接收从外来信号和数据,包括从液位检测装置304,306发来的信号和数据;
通过连线422,输出接口408向外部发出控制信号,包括向泵132、隔离阀136和第一阀134发出控制信号;
应该说明的是,在本申请的实施例中,实现图5‐图9中所示流程图的程序存储在控制装置302的存储器414中。通过处理器404执行存储在控制装置302的程序,控制装置302对泵132、隔离阀136和第一阀134进行控制。
还应该说明的是,控制装置302的存储器414中还存储有多个设定液位,用于表示制冷剂在水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂的液位高度。作为一个示例,水蒸发器106中设有水最高液位和水运行液位,其中水最高液位高于水运行液位。盐水蒸发器108中设有盐水运行液位、盐水充注液位、盐水最低液位和盐水安全液位,其中盐水运行液位高于盐水充注液位,盐水充注液位高于盐水最低液位,盐水最低液位高于盐水安全液位。此外,本申请中的“水最高液位”是指水蒸发器106中设定的制冷剂的最高液位;“水运行液位”是指水蒸发器106中设定的制冷剂的运行液位;“盐水运行液位”是指盐水蒸发器108中设定的制冷剂的运行液位;“盐水充注液位”是指盐水蒸发器108中设定的制冷剂的充注液位;“盐水最低液位”是指盐水蒸发器108中设定的制冷剂的最低液位;“盐水安全液位”是指盐水蒸发器108中设定的制冷剂的安全液位。
图5示出了控制装置302对制冷系统100的控制流程。其中,制冷系统100具有三种状态,即运行状态、待机状态和关机状态。需要说明的是,待机状态和关机状态不相同。当制冷系统100处于待机状态时,制冷系统100中的压缩机102、冷凝器104、第一节流装置112、水蒸发器106、第二节流装置114和盐水蒸发器108都不运行,但是控制装置302仍处于运行状态并且等待指令,以控制压缩机102、冷凝器104、第一节流装置112、水蒸发器106、第二节流装置114和盐水蒸发器108等部件的启动和停止。
需要说明的是,本申请中的提及的“开启第一阀”是指:当第一阀134处于关闭状态时,开启第一阀134;当第一阀134处于开启状态时,保持第一阀134的开启状态。本申请中的提及的“开启泵和隔离阀”是指:当泵132和隔离阀136处于关闭状态时,开启泵132和隔离阀136;当泵132和隔离阀136处于开启状态时,保持泵132和隔离阀136的开启状态。本申请中的提及的“关闭第一阀”是指:当第一阀134处于开启状态时,关闭第一阀134;当第一阀134处于关闭状态时,保持第一阀134的关闭状态。本申请中的提及的“关闭泵和隔离阀”是指:当泵132和隔离阀136处于开启状态时,关闭泵132和隔离阀136;当泵132和隔离阀136处于关闭状态时,保持泵132和隔离阀136的关闭状态。本申请中的提及的“停止或者不启动泵”是指:当泵132处于开启状态时,停止泵132的运行;当泵132关闭状态时,保持泵132的关闭状态。
在步骤502中,处理器404关闭泵132、隔离阀136和第一阀134。随后处理器404将操作转到步骤504。
在步骤504中,处理器404进行判断操作,根据不同的模式(即运行状态下的水模式,运行状态下的盐水模式,待机状态下的水准备模式和待机状态下的盐水准备模式),控制流程分别转到相应的模式中。
步骤512的目的是当制冷系统100处于运行状态下的水模式时,使得水蒸发器106中的制冷剂液位不低于水运行液位并且不高于水最高液位。因为当制冷剂液位高于水最高液位时,水蒸发器106中的制冷剂的量过多,可能导致压缩机102吸气带液,从而减少压缩机102的使用寿命,降低运行能效;而当制冷剂液位低于水运行液位时,水蒸发器106中的制冷剂的量过少,可能导致水蒸发器106中提供的冷量不足。
步骤514的目的是当制冷系统100处于运行状态下的盐水模式时,使得盐水蒸发器108中的制冷剂不高于盐水运行液位,从而防止盐水蒸发器108中的制冷剂过多,以避免压缩机102吸气带液,进而增加运行能效。
步骤516的目的是当制冷系统100处于待机状态下的水准备模式时,使得盐水蒸发器108的制冷剂液位不高于盐水最低液位,从而在盐水蒸发器108有一定制冷剂量的情况下保证较高的水蒸发器106中的制冷剂液位,以为下一次运行水模式时能够快速启动,而不再耗费时间等待水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂液位到达预定液位后再启动制冷系统100。
步骤518的目的是当制冷系统100处于待机状态下的盐水准备模式时,使得盐水蒸发器108的制冷剂液位不低于盐水充注液位,从而保证盐水蒸发器108中的制冷剂液位,以为下一次运行盐水模式时能够快速启动,而不再耗费时间等待水蒸发器106和盐水蒸发器108中制冷剂液位到达预定液位后再启动制冷系统100。
在步骤520中,处理器404判断制冷系统100是否停止工作(即关机)。如果制冷系统100已停止工作,处理器404将结束操作。如果制冷系统100仍在工作(即处于运行状态或待机状态),处理器404将操作转到步骤504。
图6示出了图5所示的步骤512(运行状态下的水模式)中更详细的步骤。
在步骤602中,处理器404从液位检测装置304获得当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位。随后处理器404将操作转到步骤604。
在步骤604中,处理器404将当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位与存储在存储器414中的水最高液位比较。如果当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位高于水最高液位,处理器404将操作转到步骤606。在步骤606中,第一阀134被打开,第二调节管路144被连通,通过第一节流装置112的一部分制冷剂通过第二调节管路144进入盐水蒸发器108,从而使通过第一节流装置112流入水蒸发器106的制冷剂减少,以使得水蒸发器106的制冷剂液位降低。随后处理器404将操作转到步骤602。
在步骤604中,如果当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位不高于水最高液位,处理器404将操作转到步骤608。在步骤608中,第一阀134被关闭,随后处理器404将操作转到步骤610。
在步骤610中,处理器404从液位检测装置304获得当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位,并且从液位检测装置306获得当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位。随后处理器404将操作转到步骤612。
在步骤612中,处理器404将当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位与存储在存储器414中的水运行液位比较,并且将当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位与存储在存储器414中的盐水最低液位比较。如果当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位低于水运行液位,并且当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位高于盐水最低液位,处理器404将操作转到步骤614。在步骤614中,泵132和保护阀136被打开,第一调节管路142被连通,盐水蒸发器108中的制冷剂通过第一调节管路142进入水蒸发器106,从而使盐水蒸发器108中的制冷剂减少,以使得水蒸发器106的制冷剂液位升高。随后处理器404将操作转到步骤612。
在步骤612中,如果当前检测到的水蒸发器106中的制冷剂液位不低于水运行液位,或者当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位不高于盐水最低液位,处理器404将操作转到步骤618。
在步骤618中,泵132和隔离阀136被关闭。随后处理器404将操作转到步骤520。
图7示出了图5所示的步骤514(运行状态下的盐水模式)中更详细的步骤。
在步骤702中,处理器404从液位检测装置306获得当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位。随后处理器404将操作转到步骤704。
在步骤704中,将当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位与存储在存储器414中的盐水运行液位比较。如果当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位高于盐水运行液位,处理器404将操作转到步骤706。在步骤706中,泵132和隔离阀136被打开,第一调节管路142被连通,通过第二节流装置114的一部分制冷剂通过第一调节管路142进入水蒸发器106,从而使进入盐水蒸发器108的制冷剂减少,以使得水蒸发器106的制冷剂液位升高。随后处理器404将操作转到步骤702。
在步骤704中,如果当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位不高于盐水运行液位,处理器404将操作转到步骤708。在步骤708中,泵132和隔离阀136被关闭,随后处理器404将操作转到步骤520。
图8示出了图5所示的步骤516(待机状态下的水准备模式)中更详细的步骤。
在步骤802中,处理器404从液位检测装置306获得当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位。随后处理器404将操作转到步骤804。
在步骤804中,将当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位与存储在存储器414中的盐水最低液位比较。如果当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位高于盐水最低液位,处理器404将操作转到步骤808。在步骤808中,泵132和隔离阀136被打开,第一调节管路142被连通,盐水蒸发器108中的制冷剂通过第一调节管路142进入水蒸发器106,从而使盐水蒸发器108中的制冷剂减少,以使得水蒸发器106的制冷剂液位升高。随后处理器404将操作转到步骤802。
在步骤804中,如果当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位不高于盐水最低液位,处理器404将操作转到步骤806。在步骤806中,泵132和隔离阀136被关闭,随后处理器404将操作转到步骤520。
图9示出了图5所示的步骤518(待机状态下的盐水准备模式)中更详细的步骤。
在步骤902中,处理器404从液位检测装置306获得当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位。随后处理器404将操作转到步骤904。
在步骤904中,将当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位与存储在存储器414中的盐水充注液位比较。如果当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位低于盐水充注液位,处理器404将操作转到步骤906。在步骤906中,第一阀134被打开,第二调节管路144被连通,通过第一节流装置112的一部分制冷剂通过第二调节管路144进入盐水蒸发器108,从而使通过第一节流装置112流入水蒸发器106的制冷剂减少,以使得水蒸发器106的制冷剂液位降低。随后处理器404将操作转到步骤902。
在步骤904中,如果当前检测到的盐水蒸发器108中的制冷剂液位不低于盐水充注液位,处理器404将操作转到步骤908。在步骤908中,第一阀134被关闭,随后处理器404将操作转到步骤520。
此外,控制装置302还被配置为当盐水蒸发器108中的制冷剂液位低于存储在存储器414中的盐水安全液位时,控制装置302停止或者不启动泵132,从而在盐水蒸发器108中的制冷剂液位低于盐水安全液位的时候保护泵132。
还需要说明的是,尽管本申请的制冷系统100中的蒸发器分别为水蒸发器106和盐水蒸发器108,但本领域的技术人员可以了解,只要是具有双蒸发器的系统都可以利用本申请中的第一调节管路142和第二调节管路144来对两个蒸发器内溶液的液位进行调节。
尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本申请进行描述,但是应当理解,在不背离本申请教导的精神和范围和背景下,本申请的制冷系统和用于控制制冷系统的方法可以有许多变化形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本申请所公开的实施例中的结构细节,但是这些改变均落入本申请和权利要求的精神和范围内。

Claims (11)

1.一种制冷系统(100),包括:
水蒸发器(106),所述水蒸发器(106)包括水蒸发器入口(106a)和水蒸发器出口(106b);和
盐水蒸发器(108),所述盐水蒸发器(108)包括盐水蒸发器连通口(108a);
其特征在于,所述制冷系统(100)还包括:
第一调节管路(142),所述第一调节管路(142)可控地将所述盐水蒸发器(108)与所述水蒸发器(106)流体连通或断开,以使得所述盐水蒸发器(108)中的制冷剂能够可控地流向所述水蒸发器(106);和
第二调节管路(144),所述第二调节管路(144)可控地将所述水蒸发器(106)与所述盐水蒸发器(108)流体连通或断开,以使得所述水蒸发器(106)中的制冷剂能够可控地流向所述盐水蒸发器(108)。
2.如权利要求1所述的制冷系统(100),其特征在于:
所述水蒸发器(106)包括水蒸发器连通口(106a’);
所述盐水蒸发器连通口(108a)与所述水蒸发器连通口(106a’)流体连通。
3.如权利要求1所述的制冷系统(100),其特征在于:所述制冷系统(100)还包括液位检测装置(304,306);
所述液位检测装置(304)被设置为能够检测所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位并提供所述水蒸发器(106)的制冷剂液位检测信号;
所述液位检测装置(306)被设置为能够检测所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位并提供所述盐水蒸发器(108)的制冷剂液位检测信号。
4.如权利要求3所述的制冷系统(100),其特征在于:所述制冷系统(100)还包括控制装置(302);
所述控制装置(302)被配置为能够根据所述液位检测装置(304,306)所提供的所述水蒸发器(106)的制冷剂液位检测信号和所述盐水蒸发器(108)的制冷剂液位检测信号来控制所述第一调节管路(142)和所述第二调节管路(144)的连通和断开。
5.如权利要求4所述的制冷系统(100),其特征在于:
所述水蒸发器(106)中的蒸发压力高于所述盐水蒸发器(108)中的蒸发压力;
所述第一调节管路(142)中包括泵(132),所述泵(132)包括泵入口(132a)和泵出口(132b),所述泵入口(132a)与所述盐水蒸发器连通口(108a)流体连通,所述泵出口(132b)与所述水蒸发器入口(106a)流体连通,以使得在所述控制装置(302)控制所述泵(132)启动的时候,能够减少所述盐水蒸发器(108)中的制冷剂;
所述第二调节管路(144)中包括第一阀(134),所述第一阀(134)包括第一阀入口(134a)和第一阀出口(134b),所述第一阀入口(134a)与所述水蒸发器入口(106a)流体连通,所述第一阀出口(134b)与所述盐水蒸发器连通口(108a)流体连通,以使得在所述控制装置(302)在控制所述第一阀(134)打开的时候,能够减少所述水蒸发器(106)中的制冷剂。
6.如权利要求5所述的制冷系统(100),其特征在于:
所述控制装置(302)被配置为当所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位低于盐水安全液位时,所述控制装置(302)停止或者不启动所述泵(132)。
7.如权利要求1所述的制冷系统(100),其特征在于:
所述第一调节管路(142)中包括喷射器。
8.如权利要求2所述的制冷系统(100),其特征在于:所述制冷系统(100)还包括:
压缩机(102),所述压缩机(102)包括压缩机入口(102a)和压缩机出口(102b);
冷凝器(104),所述冷凝器(104)包括冷凝器入口(104a)和冷凝器出口(104b),所述冷凝器入口(104a)与所述压缩机出口(102b)流体连通;
第一节流装置(112),所述第一节流装置(112)包括第一节流装置入口(112a)和第一节流装置出口(112b),所述第一节流装置入口(112a)与所述冷凝器出口(104b)流体连通,所述第一节流装置出口(112b)与所述水蒸发器入口(106a)流体连通;和
第二节流装置(114),所述第二节流装置(114)包括第二节流装置入口(114a)和第二节流装置出口(114b),所述第二节流装置入口(114a)与所述水蒸发器连通口(106a’)流体连通,所述第二节流装置出口(114b)与所述盐水蒸发器连通口(108a)流体连通。
9.一种用于控制制冷系统的方法,所述制冷系统包括水蒸发器(106)和盐水蒸发器(108),其特征在于包括如下步骤:
通过第一调节管路(142)可控地将所述水蒸发器(106)和所述盐水蒸发器(108)流体连通;
通过第二调节管路(144)可控地将所述水蒸发器(106)和所述盐水蒸发器(108)流体连通;
检测所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位和所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位;
根据所检测到的所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位和所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位进行以下四种操作中的一种操作:
操作一:连通所述第一调节管路(142),以使得所述盐水蒸发器(108)中的制冷剂能够流向所述水蒸发器(106);
操作二:连通所述第二调节管路(144),以使得所述水蒸发器(106)中的制冷剂能够流向所述盐水蒸发器(108);
操作三:断开或不接通所述第一调节管路(142);
操作四:断开或不接通所述第二调节管路(144)。
10.如权利要求9所述的用于控制制冷系统的方法,其特征在于:
所述制冷系统包括运行状态,所述运行状态包括水模式和盐水模式;
在所述运行状态下的水模式时,并且所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位高于所述水蒸发器(106)的水最高液位时,执行所述操作二;所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位不高于所述水蒸发器(106)的水最高液位时,执行所述操作四;
在所述运行状态下的水模式时,并且所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位低于所述水蒸发器(106)的水运行液位并且所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位高于所述盐水蒸发器(108)的盐水最低液位时,执行所述操作一;所述水蒸发器(106)内的制冷剂液位不低于所述水蒸发器(106)的水运行液位或者所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位不高于所述盐水蒸发器(108)的盐水最低液位时,执行所述操作三;
在所述运行状态下的盐水模式时,并且所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位高于所述盐水蒸发器(108)的盐水运行液位时,执行所述操作一;所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位不高于所述盐水蒸发器(108)的盐水运行液位时,执行所述操作三。
11.如权利要求9所述的用于控制制冷系统的方法,其特征在于:
所述制冷系统包括待机状态,所述待机状态包括水准备模式和盐水准备模式;
在所述待机状态下的水准备模式时,并且所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位高于所述盐水蒸发器(108)的盐水最低液位时,执行所述操作一;所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位不高于所述盐水蒸发器(108)的盐水最低液位时,执行所述操作三;
在所述待机状态下的盐水准备模式时,并且所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位低于所述盐水蒸发器(108)的盐水充注液位时,执行所述操作二;所述盐水蒸发器(108)内的制冷剂液位不低于所述盐水蒸发器(108)的盐水充注液位时,执行所述操作四。
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