一种双工况冷水机组及其控制方法与流程

1.本技术涉及制冷机械技术领域，应用在中央空调领域中，具体涉及一种双工况冷水机组及其控制方法。


背景技术：

2.在冷水机组中，现有机组提供的冷冻水出水温度为标准温度7℃，7℃标准温度的冷冻水通到末端设备，给各个房间降温或者除湿。但在实际使用过程中，时常碰到不同房间有着不同的除湿和降温需求。对冷水机组来说，提供的冷冻水出水温度越低，机组制冷能效也就越低；反之，提供给末端的冷冻水温度越高，机组的制冷能效也就越高。如果统一给末端提供7℃标准温度的冷冻水，在实际运行过程中其经济性相对低下，特别是在上述只有降温需求的工况下。


技术实现要素：

3.现有技术的冷水机组存在制冷能效低下的技术问题，为此，本技术提出一种双工况冷水机组，该机组至少有三种工作模式，可以根据工程实际情况分别提供标准温度冷冻水、温度稍高的高温冷冻水和同时提供标准温度冷冻水和高温冷冻水，以此提高整个空调系统的能效，降低运行费用。
4.一方面，本技术提供了一种双工况冷水机组，包括依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，第一压缩机排气口由第一排气管路组件和第二压缩机吸气口相连接；第二压缩机排气口由第二排气管路组件和冷凝器相连接，冷凝器再由第一液体管路组件和第二液体管路组件分别和第一蒸发器和第二蒸发器相连接；所述第一液体管路组件包括连接管路和设于连接管路中的第一节流阀，所述第二液体管路组件包括连接管路和设于连接管路中的第二节流阀；第一蒸发器再由第一吸气管路组件和第一压缩机吸气口相连接，第二蒸发器再由第二吸气管路组件和第二压缩机吸气口相连接；所述第一吸气管路组件和第一排气管路组件之间另设一旁通管路组件，旁通管路组件与第一吸气管路组件连通处为第一连接点，旁通管路组件与第一排气管路组件连通处为第二连接点，旁通管路组件包括连接管路和设于连接管路中的控制阀；第一排气管路组件包括连接管路和设于连接管路中的位于第一压缩机排气口与第二连接点之间的第一止回阀，所述第二排气管路组件包括连接管路和设于连接管路中的第二止回阀。
5.进一步，所述第二排气管路组件与冷凝器之间设油分离器或不设油分离器；冷凝器出口设干燥过滤器，然后再分别通过液体管路组件与第一蒸发器和第二蒸发器连接，或者冷凝器出口不设干燥过滤器，直接通过液体管路组件与第一蒸发器和第二蒸发器连接。
6.进一步，所述第一压缩机选自压缩机、风机或氟泵。
7.进一步，所述压缩机为螺杆压缩机或磁悬浮压缩机。
8.进一步，所述第二压缩机为螺杆压缩机或磁悬浮压缩机。
9.进一步，所述冷凝器选自水冷式冷凝器、蒸发式冷凝器或风冷式冷凝器。
10.进一步，所述第一蒸发器和第二蒸发器选自满液式蒸发器或降膜式蒸发器。
11.进一步，所述第一节流阀和第二节流阀选自电子膨胀阀、电动蝶阀、电动球阀或孔板式节流装置。
12.另一方面，本技术提供了一种双工况冷水机组的控制方法，使用如上述的双工况冷水机组，分别用三种模式控制运行，工作模式1：第一蒸发器和第二蒸发器均提供标准温度冷冻水，工作模式2：第一蒸发器和第二蒸发器均提供高温冷冻水，工作模式3：第一蒸发器提供标准温度冷冻水，第二蒸发器提供高温冷冻水，所述标准温度冷冻水的水温低于高温冷冻水的水温。
13.进一步，所述标准温度冷冻水的水温为7摄氏度，高温冷冻水的水温为15摄氏度；当工作模式1运行时，第一压缩机关闭，第二压缩机开启，第一节流阀、第二节流阀和控制阀均为开启状态，其中第一节流阀、第二节流阀根据各自对应蒸发器的冷冻水出水温度自动调节开度大小；当工作模式2运行时，第一压缩机关闭，第二压缩机开启，第一节流阀、第二节流阀和控制阀均为开启状态，其中第一节流阀、第二节流阀根据各自对应蒸发器的冷冻水出水温度自动调节开度大小；当工作模式3运行时，第一压缩机开启，第二压缩机开启，第一节流阀、第二节流阀均为开启状态，控制阀关闭，第一节流阀、第二节流阀根据各自对应蒸发器的冷冻水出水温度自动调节开度大小。
14.上述技术方案具有如下优点或有益效果：本技术的冷水机组结合实际应用情况为双工况运行，即可以提供两种出水温度的冷冻水，在房间除湿需求较大的情况下，给末端只提供标准温度的冷冻水，用作除湿和降温。在房间除湿需求不大的情况下可以同时提供标准温度的冷冻水和温度较高的高温冷冻水，高温冷冻水所接的盘管放在前面，作为预冷盘管，标准温度的冷冻水所接的盘管放在后面，作为除湿和再降温用。在房间不需要除湿的情况下，末端只接高温冷冻水，给房间降温。这样做的优势是可以根据实际需求，给各个房间提供不同温度的冷冻水，提高整个空调系统的能效，降低运行费用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1本技术的一个具体实施例提出了一种双工况冷水机组的结构示意图及工作模式一。
17.图2本技术的一个具体实施例提出了另一种双工况冷水机组的结构示意图及工作模式二。
18.图3本技术的一个具体实施例提出了另一种双工况冷水机组的结构示意图及工作模式三。
具体实施方式
19.下面结合本技术的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，旨在用于解释发明构思。基于本技术的
实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.描述所用术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
21.除非另有明确的规定和限定，描述所用术语“相连”、“连通”等应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接、电连接；可以是直接相连、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实施例中的具体含义。
22.描述所用术语“一个具体实施例”意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
23.参考图1，本技术的一个具体实施例提出了一种双工况冷水机组，所述冷水机组包括第一压缩机1和第二压缩机2，第一压缩机1排气口和第二压缩机2吸气口由第一排气管路组件9相连接。第二压缩机2排气口经第二排气管路组件10和冷凝器3相连接，冷凝器3后分别与第一蒸发器4和第二蒸发器5连接。冷凝器3和第一蒸发器4之间由第一液体管路组件6连通，所述第一液体管路组件6包括连接管路和设于连接管路中的第一节流阀6a。冷凝器3和第二蒸发器5之间由第二液体管路组件7连通，所述第二液体管路组件7包括连接管路和设于连接管路中的第二节流阀7a。第一蒸发器4后与第一压缩机1吸气口之间通过第一吸气管路组件11相连接，第二蒸发器5后与第二压缩机2吸气口之间通过第二吸气管路组件12相连接。第一吸气管路组件11和第一排气管路组件9之间另设一旁通管路组件8，旁通管路组件8包括连接管路和设于连接管路中的控制阀8a，旁通管路组件8与第一吸气管路组件11连通处为第一连接点82，旁通管路组件8与第一排气管路组件9连通处为第二连接点83。
24.优选的，所述第一排气管路组件9包括连接管路和设于连接管路中的第一止回阀9a，第一止回阀9a位于第一压缩机1排气口与第二连接点83之间；所述第二排气管路组件10包括连接管路和设于连接管路中的第二止回阀10a。
25.优选的，本技术的双工况冷水机组还可以进一步增加一些配置，例如，在所述第二排气管路组件10的连接管路中设有油分离器；冷凝器3先与干燥过滤器连接后再分别与第一蒸发器4和第二蒸发器5连接。
26.所述第一压缩机1可以选自不同形式的压缩机，还可以是风机或氟泵，压缩机形式优选螺杆压缩机或磁悬浮压缩机。所述第二压缩机2可以选自不同形式的压缩机，优选螺杆压缩机或磁悬浮压缩机。所述冷凝器3可以是水冷式冷凝器，也可以是蒸发式冷凝器，还可以是风冷式冷凝器。所述第一蒸发器4和第二蒸发器5可以是满液式蒸发器，也可以是降膜式蒸发器，也可以是其他形式的蒸发器。所述第一节流阀6a和第二节流阀7a可以是电子膨胀阀，也可以是电动蝶阀或电动球阀，还可以是孔板或其他形式的节流装置。
27.参考图1、2、3，本技术的另一个具体实施例提出了一种双工况冷水机组的三种工作模式。工作模式1：第一蒸发器4和第二蒸发器5均提供标准温度的冷冻水；工作模式2：第一蒸发器4和第二蒸发器5均提供高温冷冻水；工作模式3：第一蒸发器4提供标准温度的冷冻水，第二蒸发器5提供高温冷冻水。
28.参考图1，所述双工况冷水机组按工作模式1运行，第一蒸发器4和第二蒸发器5均提供标准温度的冷冻水，第一压缩机1关闭，第二压缩机2开启，第一节流阀6a、第二节流阀7a和控制阀8a均为开启状态，其中第一节流阀6a、第二节流阀7a根据各自对应蒸发器的冷冻水出水温度自动调节开度大小。此时，本实施例中的冷水机组的能效与提供7℃标准温度冷冻水的普通冷水机组相当。
29.工作模式1制冷剂流动路径：从第一蒸发器4出来的低温低压气体制冷剂经过第一吸气管路组件11、旁通管路组件8和从第二蒸发器5出来的经过第二吸气管路组件12的低温低压气体制冷剂混合，进入第二压缩机2后被压缩成高温高压气体制冷剂后进入冷凝器3。在冷凝器3中被冷凝为高压液体制冷剂后分成两路，一路进入第一液体管路组件6，经过第一节流阀6a节流后，成为低温低压的气液混合制冷剂，进入第一蒸发器4的壳层，其中液体制冷剂吸收第一蒸发器4管层内的冷冻水热量，被蒸发为气体制冷剂，同时管层内的冷冻水温度降低，通过控制第一节流阀6a的开度，冷冻水的出水温度控制在7℃左右，7℃的冷冻水提供给空调末端，而被蒸发后的气体制冷剂则进入第一吸气管路组件11，此时第一压缩机1处于关闭状态，控制阀8a处于开启状态，从第一吸气管路组件11出来的气体制冷剂进入旁通管路组件8。从冷凝器出来的另一路液体制冷剂进入第二液体管路组件7，经过第二节流阀7a节流后成为低温低压的气液混合制冷剂进入第二蒸发器5的壳层，其中液体制冷剂吸收第二蒸发器5管层内的冷冻水热量，被蒸发为气体制冷剂，同时管层内的冷冻水温度降低，通过控制第二节流阀7a的开度，冷冻水的出水温度控制在7℃左右，7℃的冷冻水提供给空调末端，而被蒸发后的气体制冷剂则进入第二吸气管路组件12，最后和从旁通管路组件8出来的气体制冷剂混合后，进入第二压缩机2后再次被压缩成高温高压气体制冷剂，如此反复循环。
30.参考图2，所述双工况冷水机组按工作模式2运行，第一蒸发器4和第二蒸发器5均提供高温冷冻水，第一压缩机1关闭，第二压缩机2开启，第一节流阀6a、第二节流阀7a和控制阀8a均为开启状态，其中第一节流阀6a、第二节流阀7a根据各自对应蒸发器的冷冻水出水温度自动调节开度大小。
31.工作模式2制冷剂流动路径：从第一蒸发器4出来的低温低压气体制冷剂经过第一吸气管路组件11、旁通管路组件8和从第二蒸发器5出来的经过第二吸气管路组件12的低温低压气体制冷剂混合，进入第二压缩机2后被压缩成高温高压气体制冷剂后进入冷凝器3。在冷凝器3中被冷凝为高压液体制冷剂后分成两路，一路进入第一液体管路组件6，经过第一节流阀6a节流后，成为低温低压的气液混合制冷剂进入第一蒸发器4的壳层，其中液体制冷剂吸收第一蒸发器4管层内的冷冻水热量，被蒸发为气体制冷剂，同时管层内的冷冻水温度降低，通过控制第一节流阀6a的开度，冷冻水的出水温度控制在15℃左右（本实施例中定义高温冷冻水的出水温度为15℃，当然也可以提供其它温度的高温冷冻水），高温冷冻水提供给空调末端，而被蒸发后的气体制冷剂则进入第一吸气管路组件11，此时第一压缩机1处于关闭状态，控制阀8a处于开启状态，从第一吸气管路组件11出来的气体制冷剂进入旁通
管路组件8。从冷凝器出来的另一路液体制冷剂进入第二液体管路组件7，经过第二节流阀7a节流后成为低温低压的气液混合制冷剂进入第二蒸发器5的壳层，其中液体制冷剂吸收第二蒸发器5管层内的冷冻水热量，被蒸发为气体制冷剂，同时管层内的冷冻水温度降低，通过控制第二节流阀7a的开度，冷冻水的出水温度控制在15℃左右（也可以是其它温度的高温冷冻水），高温冷冻水提供给空调末端，而被蒸发的气体制冷剂则进入第二吸气管路组件12，最后和从旁通管路组件8出来的气体制冷剂混合后，进入第二压缩机2后再次被压缩成高温高压气体制冷剂，如此反复循环。
32.参考图3，所述双工况冷水机组按工作模式3运行，第一蒸发器4提供标准温度的冷冻水，第二蒸发器5提供高温冷冻水，第一压缩机1开启，第二压缩机2开启，第一节流阀6a、第二节流阀7a均为开启状态，控制阀8a关闭，第一节流阀6a、第二节流阀7a根据各自对应蒸发器的冷冻水出水温度自动调节开度大小。
33.工作模式3制冷剂流动路径：从第一蒸发器4出来的低温低压气体制冷剂经过第一吸气管路组件11，进入第一压缩机1，被压缩成中温中压的气体制冷剂，经过第一排气管路组件9，然后和从第二蒸发器5出来的经过第二吸气管路组件12的低温中压气体制冷剂混合，进入第二压缩机2后被压缩成高温高压气体制冷剂后进入冷凝器3。在冷凝器3中被冷凝为高压液体制冷剂后分成两路，一路进入第一液体管路组件6，经过第一节流阀6a节流后，成为低温低压的气液混合制冷剂进入第一蒸发器4的壳层，其中液体制冷剂吸收第一蒸发器4管层内的冷冻水热量，被蒸发为气体制冷剂，同时管层内的冷冻水温度降低，通过控制第一节流阀6a的开度，冷冻水的出水温度控制在标准温度7℃左右，7℃的冷冻水提供给空调末端，而被蒸发后的气体制冷剂则进入第一吸气管路组件11，此时第一压缩机1处于开启状态，控制阀8a处于关闭状态，从第一吸气管路组件11出来的气体制冷剂进入第一压缩机，被压缩成中温中压的气体制冷剂，进入第一排气管路组件9。从冷凝器出来的另一路液体制冷剂进入第二液体管路组件7，经过第二节流阀7a节流后成为低温中压的气液混合制冷剂进入第二蒸发器5的壳层，其中液体制冷剂吸收第二蒸发器5管层内的冷冻水热量，被蒸发为气体制冷剂，同时管层内的冷冻水温度降低，通过控制第二节流阀7a的开度，冷冻水的出水温度控制在15℃左右（也可以是其它温度的高温冷冻水），高温冷冻水提供给空调末端，而被蒸发的气体制冷剂则进入第二吸气管路组件12，最后和从排气管路组件9出来的气体制冷剂混合后，进入第二压缩机2后再次被压缩成高温高压气体制冷剂，如此反复循环。
34.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制。在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。