热泵系统及其控制方法、冷库 |
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| 申请号 | CN201710725736.9 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107490231A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 珠海格力电器股份有限公司; | 发明人 | 周巍; 练浩民; 何汝龙; 安亚洲; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 热 泵 系统及其控制方法、冷库。该热泵系统的冷媒流路上设置有 压缩机 、 冷凝器 和至少两个并联设置的 蒸发 器 ，在至少一个 蒸发器 的出气管路上设置有开度可调的第一调节装置，所述压缩机的回气管路上设置有旁通支路，所述旁通支路的一端连接所述回气管路，另一端接入所述压缩机出气口的下游侧，所述旁通支路上设置有开度可调的第二调节装置。本发明提供的热泵系统中，可将不同的蒸发器设置在不同的环境区域内，通过调节各个调节装置的开度即可对不同环境区域内环温进行精确地调节，使得在不同环境区域形成不同的 温度 条件，将该热泵系统应用在 船舶 上时，能够在船舶的冷库内针对不同类型的果蔬形成不同的温区，从而延长了果蔬的保鲜时间。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种热泵系统，其特征在于，所述热泵系统的冷媒流路上设置有压缩机、冷凝器和至少两个并联设置的蒸发器，在至少一个蒸发器的出气管路上设置有开度可调的第一调节装置，所述压缩机的回气管路上设置有旁通支路，所述旁通支路的一端连接所述回气管路，另一端接入所述压缩机出气口的下游侧，所述旁通支路上设置有开度可调的第二调节装置。 |
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| 说明书全文 | 热泵系统及其控制方法、冷库技术领域[0001] 本发明涉及热泵领域，具体涉及一种热泵系统及其控制方法、冷库。 背景技术[0002] 为了保证在航海过程中，海员能够吃到新鲜的果蔬等食物，需要在船舶上设置用于冷藏果蔬的冷库，利用热泵系统中蒸发器对冷库内的环境进行制冷，达到对果蔬进行保鲜的目的。但不同的果蔬需要的保鲜温度不同，因此现有船舶上的热泵系统存在着无法针对不同的果蔬设置不同的环境温度，难以实现温度的精确调节等问题，从而严重影响果蔬的保鲜时间，导致现有冷库只能满足近海航行船舶的果蔬需求，难以维持果蔬中长期的持续保鲜。 发明内容[0003] 有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种能够同时对不同的环境区域进行精确的温度调节、使得不同的环境区域获得不同的环境温度的热泵系统及其控制方法、冷库。 [0004] 为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案： [0005] 一种热泵系统，所述热泵系统的冷媒流路上设置有压缩机、冷凝器和至少两个并联设置的蒸发器，在至少一个蒸发器的出气管路上设置有开度可调的第一调节装置，所述压缩机的回气管路上设置有旁通支路，所述旁通支路的一端连接所述回气管路，另一端接入所述压缩机出气口的下游侧，所述旁通支路上设置有开度可调的第二调节装置。 [0006] 优选地，在设置有所述第一调节装置的出气管路上还设置有第一压力检测装置； [0007] 和/或， [0008] 在所述压缩机的回气管路上设置有第二压力检测装置。 [0009] 优选地，所述热泵系统还包括油分离器，所述油分离器设置在所述压缩机的排气管路上，所述旁通支路的另一端与所述油分离器连通。 [0010] 优选地，所述至少两个并联设置的蒸发器位于不同的环境区域内。 [0011] 优选地，所述不同的环境区域具有不同的目标温度。 [0012] 优选地，所述不同的环境区域包括第一环境区域和第二环境区域，所述至少两个并联设置的蒸发器包括位于所述第一环境区域内的第一蒸发器和位于所述第二环境区域内的第二蒸发器，所述第一环境区域的目标温度高于所述第二环境区域的目标温度，所述第一蒸发器的出气管路上设置有所述第一调节装置，所述第二蒸发器的出气管路上不设置所述第一调节装置。 [0013] 另一方面，本发明采用以下技术方案： [0014] 一种如上所述的热泵系统的控制方法，所述控制方法包括：通过调节所述第一调节装置和/或所述第二调节装置的开度来调节所述不同的环境区域的温度。 [0015] 优选地，在设置有所述第一调节装置的出气管路上还设置有第一压力检测装置，在所述压缩机的回气管路上设置有第二压力检测装置； [0016] 所述控制方法进一步包括：根据所述第一压力检测装置和所述第二压力检测装置检测的压力值调节所述第一调节装置和/或所述第二调节装置的开度，以调节所述出气管路和/或所述旁通支路的开度。 [0017] 再一方面，本发明采用以下技术方案： [0018] 一种如上所述的热泵系统的控制方法，所述控制方法包括： [0019] 预设所述第一调节装置的第一开启压力阈值P开1和第一关闭压力阈值P关1，将所述第一蒸发器的出气管路内的当前冷媒压力定义为P出，当P出≥P开1时，调节所述第一调节装置处于全开状态，当P出≤P关1时，调节所述第一调节装置处于关闭状态，当P关1 [0020] 和/或， [0021] 预设所述第二调节装置的第二开启压力阈值P开2和第二关闭压力阈值P关2，将所述旁通支路上的冷媒压力定义为P旁，当P旁≤P开2时，调节所述第二调节装置处于全开状态，当P旁≥P关2时，调节所述第二调节装置处于关闭状态，当P开2 [0022] 优选地，当P关1 [0023] 和/或， [0024] 当P开2 [0025] 优选地，当P关1 [0026] 和/或， [0027] 当P开2 [0028] [0029] 再一方面，本发明采用以下技术方案： [0030] 一种冷库，包括多个温区，还包括热泵系统，所述热泵系统为如上所述的热泵系统，所述至少两个并联设置的蒸发器分别设置在不同的所述温区内。 [0031] 本发明提供的热泵系统包括至少两个并联设置的蒸发器，并且在蒸发器的出气管路上以及压缩机的旁通支路上均设置有开度可调的调节装置，可将不同的蒸发器设置在不同的环境区域内，通过调节各个调节装置的开度即可对不同环境区域内环温进行精确地调节，使得在不同环境区域形成不同的温度条件，将该热泵系统应用在船舶上时，能够在船舶的冷库内针对不同类型的果蔬形成不同的温区，从而延长了果蔬的保鲜时间，满足船舶的中远距离的航行需求。附图说明 [0032] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中： [0033] 图1示出本发明具体实施方式提供的冷库的结构示意图。 [0034] 图中，1、压缩机；2、冷凝器；3、旁通支路；4、高温库；5、低温库；6、第一蒸发器；7、第二蒸发器；8、气液分离器；9、油分离器；10、第一电子膨胀阀；11、第二电子膨胀阀；12、第一压力调节阀；13、第二压力调节阀；14、第一压力检测装置；15、第二压力检测装置；16、第一风机；17、第二风机。 具体实施方式[0035] 以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。 [0037] 本申请提供了一种热泵系统，如图1所示，该热泵系统包括压缩机1、冷凝器2和至少两个并联设置的蒸发器，压缩机1、冷凝器2和并联的各个蒸发器通过管路连接形成冷媒循环回路，压缩机1例如可以为活塞式压缩机，其优选与冷凝器2形成为压缩冷凝机组，还包括旁通支路3，旁通支路3的一端连接压缩机1的回气管路，另一端接入压缩机1出气口的下游侧，用于将回气管路内的部分冷媒引至压缩机1的出气口一侧，例如可以接入压缩机1的出气口与冷凝器2之间的管路上，以降低压缩机1的回气压力。 [0038] 在其中至少一个蒸发器的出气管路上设置有开度可调的第一调节装置，旁通支路3上设置有开度可调的第二调节装置，如此，通过综合调节第一调节装置以及第二调节装置的开度来对蒸发器的出气管路以及压缩机1的回气压力进行调节，进而调节蒸发器内的蒸发压力，以对蒸发器所在环境的温度进行调节。其中，第一调节装置和第二调节装置可以为任意能够进行流量调节的装置，可以是通过手动调节的流量调节阀，也可以为能够进行自动调节的压力调节阀，例如为电磁流量调节阀。 [0039] 下面将以热泵系统应用于冷库为例来介绍本申请热泵系统及其控制方法的各种实施例，当然，可以理解的是，本申请提供的热泵系统也可应用于其他需要对不同区域进行调温的场景。 [0040] 如图1中所示，冷库包括有高温库4和低温库5，高温库4即在该环境区域内的目标温度较高，低温库5即在该环境区域内的目标温度较低，目标温度即需要将环境区域内的环境温度调节到的温度。热泵系统中设置有并联的两条蒸发支路，分别为位于高温库4内的第一蒸发支路和位于低温库5内的第二蒸发支路，其中，第一蒸发支路上设置有第一蒸发器6，第一蒸发器6的一侧设置有第一风机16，用于将高温库4内的空气带入第一蒸发器6进行换热，如此，第一风机16和第一蒸发器6构成第一冷风机，第二蒸发支路上设置有第二蒸发器7，第二蒸发器7的一侧设置有第二风机17，用于将低温库5内的空气带入第二蒸发器7进行换热，如此，第二风机177和第二蒸发器构成第二冷风机。 [0041] 压缩机1和冷凝器2均位于高温库4和低温库5之外，优选地，压缩机1的吸气管路上设置有气液分离器8，用于在冷媒进入压缩机1吸气口之前对冷媒进行气液分离，避免压缩机1发生吸气带液现象，出气管路上设置有油分离器9，用于将压缩机1排出的冷媒中的润滑油进行分离，优选地，旁通支路3的另一端与油分离器9连接，即将回气管路内的部分冷媒引至油分离器9内，在油分离器9内将润滑油分离之后再排入冷凝器2，从而能够保证系统的运行可靠性。 [0042] 在第一蒸发器6的入口管路上设置有第一电子膨胀阀10，出气管路上设置有开度可调的第一调节装置，例如为第一压力调节阀12。第二蒸发器7的出气管路上不设置第一调节装置。在旁通支路3上设置有开度可调的第二调节装置，例如为第二压力调节阀13。第一压力调节阀12和第二压力调节阀13均具有打开状态、关闭状态以及节流状态。如此，通过综合调节第一压力调节阀12和第二压力调节阀13的开度即可实现对高温库4和低温库5温度的精确调节和控制。例如，可通过对第一压力调节阀12开度的调节实现对高温库4的温度调节，通过对第二压力调节阀13开度的调节实现对低温库5的温度调节。 [0043] 进一步优选地，在第一蒸发器6的出气管路上设置有第一压力检测装置14，用于检测第一蒸发器6的冷媒出气压力，在压缩机1的回气管路上设置有第二压力检测装置15，用于检测压缩机1的回气冷媒压力，如此，可根据第一压力检测装置14以及第二压力检测装置15检测到的冷媒压力来对第一压力调节阀12、第二压力调节阀13的开度进行调节，进而调节第一蒸发器6的出气压力以及压缩机1的回气压力，以实现对高温库4和低温库5内环境温度的调节。例如，通过维持第一蒸发器6冷媒出气压力的稳定来保持高温库4内环境的稳定性，通过维持压缩机1的回气冷媒压力的稳定来保持低温库5内环境的稳定性。当然，也可以通过改变第一压力调节阀12、第二压力调节阀13的开度来对高温库4和低温库5的库温进行调节。 [0044] 在一个具体的控制方法中，高温库4内的环境温度通过控制第一蒸发器6的出气管路中的冷媒压力来进行调整，具体地，第一压力调节阀12具有第一开启压力阈值P开1以及第一关闭压力阈值P关1，第一压力检测装置14检测到的第一蒸发器6的出气管路内的当前冷媒压力定义为P出，第一压力调节阀12的开度定义为M1，控制方法包括： [0045] 当P出≥P开1时，第一压力调节阀12处于全开状态，即第一压力调节阀12的开度M1为1； [0046] 当P出≤P关1时，第一压力调节阀12处于关闭状态，即第一压力调节阀12的开度M1为0； [0047] 当P关1 [0048] 第一压力调节阀12的开度M1可根据P出、P关1和P开1来确定，开度M1随P出的增大而增大，例如，在一个优选的实施例中，第一压力调节阀12的开度M1采用如下公式计算： [0049] [0050] 通过上述的控制方法能够使得高温库4内的环境温度保持恒定。 [0051] 第二压力调节阀13具有第二开启压力阈值第二开启压力阈值P开2以及第二关闭压力阈值P关2，第二压力检测装置15检测到的旁通支路3上的冷媒压力定义为P旁，第二压力调节阀15的开度定义为M2，控制方法包括： [0052] 当P旁≤P开2时，第二压力调节阀15处于全开状态，即第二压力调节阀15的开度M2为1； [0053] 当P旁≥P关2时，第二压力调节阀15处于关闭状态，即第二压力调节阀15的开度M2为0； [0054] 当P开2 [0055] 第二压力调节阀15的开度M2可根据P旁、P关2和P开2来确定，开度M2随P旁的增大而减小，例如，在一个优选的实施例中，第二压力调节阀15的开度M2采用如下公式计算： [0056] [0057] 通过上述的控制方法能够使得低温库5内的环境温度保持恒定。 [0058] 进一步优选地，由于果蔬在不同的时期需要的保鲜温度不同，高温库4和低温库5还可随时间的推移对库内温度进行适应性的调整，以满足果蔬在不同时期的保鲜需求，从而进一步延长果蔬的保鲜时长。 [0059] 当然，可以理解的是，蒸发器不局限于是两个，也可以为三个以上，其他蒸发器的出气管路上也可以设置开度可调的调节装置，以调节与其相应的蒸发器的出气冷媒压力，进而调节蒸发器所在环境区域内的温度。冷库还可以包括目标温度为其他温度区间的冷库区，将不同的蒸发器分别设置在不同的冷库区内，以获得具有不同温度区域的冷库，可分别将具有不同保鲜温度的果蔬放置在与其相应的冷库区内。 [0060] 本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。 [0061] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。 |
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