换热器分流结构、空调及控制方法与流程

1.本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种换热器分流结构、空调及控制方法。


背景技术：

2.由于变频技术开发难度大、控制器成本高，当前市面上所选用的冷库用调温设备多为一台定频风冷冷机组搭配一台或多台冷风机使用，该种方案从设备选型上来讲是最为经济的一种方式。但这种方案存在的问题是：定频机组冷量无法控制，当库温达到目标温度后机组将停止运行，后续存在频繁开停，造成影响机组使用寿命下降及不节能等问题；定频机组冷量无法调控，无法满足对库温要较高要求的货物的存放，货物使用定频机组长期存放，将会影响货物的品质。


技术实现要素：

3.本发明为了解决上述现有技术中的定频机组冷量无法调控的技术问题，提出一种换热器分流结构、空调及控制方法。
4.本发明采用的技术方案是：
5.本发明提出了一种换热器分流结构，包括：带有多根并行的换热管的第一换热器；内设有多个分流通道的分流器，每个所述分流通道的一端至少连通一根所述换热管，所有分流通道的另一端汇聚形成连接口；开关每个所述分流通道的开关装置。
6.优选地，所述分流器呈伞状。
7.本发明还提出一种空调，包括上述的换热器分流结构。
8.空调具体包括：通过管道连接的压缩机、四通阀、汽液分离器、所述第一换热器、电子膨胀阀和第二换热器。
9.进一步的，电子膨胀阀与所述第二换热器的连接管道上设有流量计，所述第一换热器的进、出管道上都设有压力传感器和温度传感器。
10.优选地，所述空调为定频风冷机组，所述第一换热器设置在冷库内。
11.本发明还提出一种空调的控制方法，使用上述的空调，包括步骤：
12.机组运行，打开所有开关装置；
13.根据库内冷负荷影响参数计算所需冷负荷x，根据末端冷量影响参数计算末端当前的制冷量x1；
14.根据所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值来控制所述开关装置的开启数量调整制冷量。
15.上述的根据所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值来控制开关装置的开启数量调整制冷量具体包括步骤：当所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值大于预设范围的最大值时，控制所述开关装置增加开启数量；当所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值大于或等于预设范围的最大值时，控制所述开关装置减少开启数量；当所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值在预设范围内时，则保持所述开关装置开启数量不变。
16.上述的库内冷负荷影响参数包括：当前库温、目标库温和存放货物类型对应的热容量。
17.上述的末端冷量影响参数包括：所述第一换热器进口的温度值和压力值，所述第一换热器出口的温度值和压力值，流量计检测的流量值。
18.与现有技术比较，本发明通过设置分流器来改变末端的冷量，从而可以实时按需调节库内或者房间内空调末端输出的制冷量，减少定频机组频繁开停次数，延长机组的使用寿命；而且该定频机组在冷库内温度即将到达目标温度时，通过相关控制调整冷量输出，可以降低库温波动，提高库内货物保鲜效果及存放时间。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例中的结构示意图；
21.图2为本发明实施例中分流器的结构示意图；
22.图3为本发明实施例中的流程图。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
25.由于变频技术开发难度大、控制器成本高，当前市面上所选用的冷库用调温设备多为一台定频风冷机组搭配一台或多台冷风机使用，该种方案从设备选型上来讲是最为经济的一种方式。但这种方案存在的问题是：定频机组冷量无法控制，当库温达到目标温度后机组将停止运行，后续存在频繁开停，造成影响机组使用寿命下降及不节能等问题；定频机组冷量无法调控，无法满足对库温要较高要求的货物的存放，货物使用定频机组长期存放，将会影响货物的品质。对此，本发明提出了一种换热器分流结构及控制方法，通过设置分流器来改变末端的冷量，从而可以实时按需调节库内输出的制冷量，减少定频空调机组频繁开停次数，延长机组的使用寿命。
26.如图1、2所示，本发明提出了一种换热器分流结构，包括：第一换热器4、分流器5以及多个开关装置52，第一换热器4带有多根并行的换热管，分流器内设有多个分流通道，每个分流通道的一端连通一根换热管(也可以连接两根或者三根换热管)，所有分流通道的另一端汇聚形成连接管道的连接口，开关装置对应每个分流通道设置，可以开关每个分流通道，从而可以通过控制开关装置的数量，来控制换热器流通冷媒的换热管的数量，从而可以直接从空调末端调节制冷量，即可以实时按需调节库内输出的制冷量，减少定频空调机组频繁开停次数，延长机组的使用寿命。
27.在具体的实施例中，分流器5呈伞状，一端为多个分流通道的通道口51，另一端为
多个分流通道汇聚的连接口，通道口与换热管连接，连接口直接与空调的冷媒管道连接。
28.开关装置52的实现方式有很多种，现具体提出一种滑片开关装置，具体安装在分流器的一端，设置一圈并位于一圈通道口的内侧，需要关闭通道口时滑片伸出从分流通道的内侧面预留的插口插入分流通道内将分流通道隔断，需要打开通道口时滑片收回使分流通道连通。滑片开关装置的滑片的伸缩具体可以通过气缸驱动，或者通过其他方式来驱动，都在本发明的保护范围之内。
29.本发明还提出了一种空调，包括上的换热器分流结构。
30.如图1所示，空调具体包括：通过管道连接的压缩机1、四通阀2、汽液分离器3、上述的第一换热器4、电子膨胀阀6、过滤器7和第二换热器8，管道连接方式为现有技术中空调的常用连接方式，不具体赘述。第一换热器具体为设置在库内的蒸发器，第二换热器具体为冷凝器，且蒸发器与冷凝器都设有对应的风机为风冷式换热器。
31.具体的，电子膨胀阀6与第二换热器8(即风冷的冷凝器)的连接管道上设有流量计，用于检测流量值，第一换热器4的进、出管道上都设有压力传感器和温度传感器，用于检测进、出管道上的压力值与温度值，流量值以及压力值与温度值用于计算后续的制冷量x。
32.具体的，空调为定频空调，具体为定频风冷机组，第一换热器设置在冷库内。
33.如图3所示，本发明还提出一种空调的控制方法，采用上述的空调，具体包括步骤：
34.机组运行，开机进行制冷降温，打开所有开关装置，再开始进行冷量调控；
35.根据库内冷负荷影响参数计算所需冷负荷x，根据末端冷量影响参数计算末端当前的制冷量x1；
36.间隔预设时间计算所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值，根据所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值来控制开关装置的开启数量调整制冷量，进行冷量控制，使制冷量与实际冷负荷匹配，避免制冷过量出现机组频繁停机或者制冷量不够的现象。
37.根据所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值来控制开关装置的开启数量调整制冷量具体包括：
38.当所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值大于预设范围的最大值时，控制所述开关装置增加开启数量，若开启到最大数量(即全开)，则保持当前的开启数量；
39.当所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值大于预设范围的最大值时，控制所述开关装置减少开启数量，若关闭到最低限制开启数量(需要保证最低冷量避免直接停机)，则保持当前的开启数量；
40.当所需冷负荷x与末端当前的制冷量x1的比值在预设范围内时，则保持所述开关装置开启数量不变，此时所需冷负荷与制冷量基本匹配，能效最好。
41.库内冷负荷影响参数具体包括：当前库温td、目标库温tm和存放货物类型对应的热容量r。可以通过当前库温、目标库温以及存放的货物类型对应的的热容量r可以计算得出所需冷负荷x(未包含通风换气、工人操作、照明等负荷损失，也可通过选择增加来提高)，在具体的实施例中，所需冷负荷x的计算公式为：x＝r*(tm-td)*s，s为修正系数，根据实际情况进行设置。
42.末端冷量影响参数包括：所述第一换热器进口的温度值和压力值，第一换热器出口的温度值和压力值，流量计检测的流量值。即通过阀前流量值、蒸发器进口与出口的焓差，通过流量计法计算空调末端当前的制冷量x1；具体是通过第一换热器(蒸发器)进口的
温度值和压力值得出焓值h1，第一换热器(蒸发器)出口的温度值和压力值得出焓值h2，流量计测出v，x1＝v*(h2-h1)*s1，s1为修正系数，可以根据设置的实际情况设置。
43.在具体的实施例中，上述的预设范围可以是0.9≤x/x1＜1.1，为了提高调整的精细程度，对范围进行进一步划分。
44.大于预设范围的最大值时，包括两个范围，具体为：1.1≤x/x1＜1.2和x/x1≥1.2。
45.小于预设范围的最小值时，包括两个范围，具体为：0.9≤x/x1＜1.1，0.8≤x/x1＜0.9。
46.具体控制如下：
47.若x/x1≥1.2，则在当前的状态下再打开1/2的可滑动装置(即滑片开关装置)，若达到最大打开数量，则保持不变；
48.若1.1≤x/x1＜1.2，则在当前的状态下再打开1/4的可滑动装置，若达到最大打开数量，则保持不变；
49.若0.9≤x/x1＜1.1，则维持当前状态不变。
50.若0.8≤x/x1＜0.9，则在当前的状态下再关闭1/4的可滑动装置；
51.若x/x1≤0.8，则在当前的状态下再关闭1/2的可滑动装置。
52.发明可实时按需调节库内制冷量输出冷量的冷凝机组，可以减少机组频繁开停次数，延长机组的使用寿命；该冷凝机组在冷库内温度即将到达目标温度时，通过相关控制调整冷量输出，可以降低库温波动，提高库内货物保鲜效果及存放时间。
53.需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
54.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
55.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
56.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器
件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
57.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
58.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。