本發(fā)明涉及工業(yè)、民用、交通、水利等所有散熱制冷領(lǐng)域,具體來(lái)說(shuō),涉及一種智能控制式制冷裝置。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)今工業(yè)、民用、交通、水利等所有領(lǐng)域的制冷設(shè)備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作門檻較高,而且難以清洗,尤其是采用的冷凝器或蒸發(fā)器,二者往往無(wú)法相互獨(dú)立地進(jìn)行清潔。而且與冷水機(jī)組相連接的管路以及閥門,管路及閥門與冷水機(jī)組之間流量控制精度較差,閥門流道往往存在障礙,從而導(dǎo)致清洗膠球的運(yùn)動(dòng)受到限制、流體通過(guò)效率低,容易因?yàn)榫植孔枇﹂g接造成能耗增加。
2、現(xiàn)今工業(yè)、民用、交通、水利等所有領(lǐng)域的制冷設(shè)備,也往往缺乏比較行之有效的清洗膠球回收機(jī)制,容易出現(xiàn)清洗膠球滯留在冷水機(jī)組內(nèi)、管路內(nèi)或干脆堵塞住閥門,人工維護(hù)成本過(guò)高,且容易影響正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng);另外往往自動(dòng)化工作機(jī)制,往往不能與設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行較好地協(xié)調(diào),缺乏直觀且精確地觀察管路、冷凝器、蒸發(fā)器的流量、溫度等參數(shù)的途徑,制約著設(shè)備整體的工作效率,容易導(dǎo)致不必要的成本增加。
3、對(duì)此,尚未有比較行之有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出一種智能控制式制冷裝置,能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
3、本公開(kāi)提供一種智能控制式制冷裝置,包括冷水機(jī)組和外置的在線清洗裝置,冷水機(jī)組包括相互配合的冷凝器和蒸發(fā)器,冷凝器、蒸發(fā)器中分別設(shè)有用于測(cè)試各自內(nèi)部飽和溫度的溫度傳感器,溫度傳感器與在線清洗裝置通信連接,在線清洗裝置包括發(fā)球器;冷凝器的入口端連接冷卻水輸入接管一端且出口端連接冷卻水輸出接管一端,蒸發(fā)器的入口端連接冷凍水輸入接管一端且出口端連接冷凍水輸出接管一端;
4、冷卻水輸入接管、冷凍水輸入接管分別與發(fā)球管路相連接,冷卻水輸出接管通過(guò)收球器一與收球管路相連接,冷凍水輸出接管上通過(guò)收球器二與收球管路相連接;發(fā)球管路、收球管路分別與發(fā)球器相連接;
5、冷卻水輸入接管、冷卻水輸出接管、冷凍水輸出接管、冷凍水輸入接管分別另設(shè)有壓力表、溫度計(jì);
6、冷卻水輸入接管與發(fā)球管路之間設(shè)有電磁閥一,冷凍水輸入接管與發(fā)球管路之間設(shè)有電磁閥二;收球器一與收球管路之間設(shè)有電磁閥三,收球器二與收球管路之間設(shè)有電磁閥四。
7、可優(yōu)選地,冷水機(jī)組頂部設(shè)有控制箱、集成顯示器,控制箱、集成顯示器相連接。
8、可優(yōu)選地,壓力表、溫度計(jì)與集成顯示器通信連接。
9、可優(yōu)選地,溫度計(jì)與在線清洗裝置通信連接;電機(jī)閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四分別與在線清洗裝置通信連接。
10、可優(yōu)選地,冷卻水輸入接管、冷卻水輸出接管、冷凍水輸出接管、冷凍水輸入接管的另一端分別設(shè)有接口處閥門。
11、可優(yōu)選地,接口處閥門采用全通徑偏心半球閥。
12、可優(yōu)選地,冷卻水輸入接管、冷卻水輸出接管、冷凍水輸出接管、冷凍水輸入接管分別包括相配合的長(zhǎng)半徑彎頭和立管,立管充當(dāng)主管體。
13、可優(yōu)選地,長(zhǎng)半徑彎頭一端與冷凝器或蒸發(fā)器相連接,長(zhǎng)半徑彎頭另一端連接立管底端,立管頂端則設(shè)置接口處閥門。即各接口處閥門分別豎向安裝在各立管頂端。接口處閥門用于與外部管道相連接,從而實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的協(xié)作。
14、可優(yōu)選地,冷卻水輸出接管或冷凍水輸出接管上設(shè)有全通徑流量計(jì),全通徑流量計(jì)與集成顯示器通信連接,從而實(shí)時(shí)測(cè)量冷凍水流量。通過(guò)全通徑流量計(jì),可以使流量測(cè)量更加可靠,避免受到管道內(nèi)介質(zhì)流形、儀表安裝位置的影響。全通徑流量計(jì)采用全通徑結(jié)構(gòu),可以通過(guò)內(nèi)置多對(duì)測(cè)量電極,無(wú)壓損,從而使測(cè)量精度達(dá)到±0.5%以內(nèi),最高甚至可以達(dá)到±0.2%以內(nèi),集成顯示器可以集成顯示全通徑流量計(jì)所傳遞的瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)和累計(jì)流量數(shù)據(jù)。
15、可優(yōu)選地,全通徑流量計(jì)的安裝要求,優(yōu)選為無(wú)直管段安裝要求,即同時(shí)允許在直管或彎管安裝,從而增強(qiáng)適應(yīng)性。
16、可優(yōu)選地,全通徑流量計(jì)優(yōu)選采用高精度遠(yuǎn)傳電磁流量計(jì)。
17、可優(yōu)選地,控制箱包括智能電表,智能電表與冷水機(jī)組電連接,智能電表用于實(shí)時(shí)測(cè)量冷水機(jī)組的用電功率及累積用電量。
18、可優(yōu)選地,冷凝器頂部設(shè)有壓縮機(jī)。
19、可優(yōu)選地,控制箱、集成顯示器優(yōu)選位于蒸發(fā)器的頂部。
20、可優(yōu)選地,在線清洗裝置還包括加壓膠球水泵。
21、可優(yōu)選地,在線清洗裝置與控制箱、集成顯示器相連接。
22、可優(yōu)選地,在線清洗裝置的啟停通過(guò)冷凝器或蒸發(fā)器的端溫差予以自動(dòng)化控制。端溫差屬于業(yè)界公知常識(shí),用于自動(dòng)化控制的現(xiàn)有技術(shù)手段。冷凝器的端溫差為其內(nèi)部飽和溫度與冷卻水輸出接管水溫(與冷凝器輸出的冷卻水水溫一致)的差值絕對(duì)值,蒸發(fā)器的端溫差為其內(nèi)部飽和溫度與冷凍水輸出接管水溫(與蒸發(fā)器輸出的冷凍水水溫一致)的差值絕對(duì)值。冷卻水輸出接管水溫、冷凍水輸出接管水溫分別由各自所設(shè)的溫度計(jì)來(lái)測(cè)得。
23、可優(yōu)選地,當(dāng)冷凝器的端溫差或蒸發(fā)器的端溫差>=啟動(dòng)溫度閾值t1時(shí),在線清洗裝置啟動(dòng);當(dāng)冷凝器的端溫差<=關(guān)閉溫度閾值t2、且蒸發(fā)器的端溫差均<=關(guān)閉溫度閾值t2時(shí),在線清洗裝置關(guān)閉。即冷凝器的端溫差或蒸發(fā)器的端溫差,只需一個(gè)滿足大于等于啟動(dòng)溫度閾值t1,在線清洗裝置即啟動(dòng);反之,需要冷凝器的端溫差和蒸發(fā)器的端溫差,同時(shí)滿足小于等于關(guān)閉溫度閾值t2,在線清洗裝置才能予以關(guān)閉。
24、可優(yōu)選地,若冷凝器的端溫差>=啟動(dòng)溫度閾值t1,則電磁閥一、電磁閥閥三分別啟動(dòng);反之,若冷凝器的端溫差<=關(guān)閉溫度閾值t2,則電磁閥一、電磁閥閥三分別關(guān)閉。
25、可優(yōu)選地,若蒸發(fā)器的端溫差>=啟動(dòng)溫度閾值t1,則電磁閥二、電磁閥四分別啟動(dòng);反之,若蒸發(fā)器的端溫差<=關(guān)閉溫度閾值t2,則電磁閥二、電磁閥四分別關(guān)閉。
26、可優(yōu)選地,啟動(dòng)溫度閾值t1>關(guān)閉溫度閾值t2。
27、可優(yōu)選地,啟動(dòng)溫度閾值t1和關(guān)閉溫度閾值t2可以視實(shí)際需要而定,具體方式優(yōu)選為;正在進(jìn)行或最近清洗完畢的冷凝器或蒸發(fā)器的收球率≥設(shè)定值時(shí),作為在線清洗裝置切換電磁閥一、電磁閥閥三與電磁閥二、電磁閥四執(zhí)行啟動(dòng)或關(guān)閉的前置條件。
28、可優(yōu)選地,啟動(dòng)溫度閾值t1和關(guān)閉溫度閾值t2視實(shí)際需要而定,優(yōu)選地,t1=1.8℃,t2=0.5℃。
29、可優(yōu)選地,具備供冷量計(jì)算功能,可自動(dòng)計(jì)算冷水機(jī)組供冷量瞬時(shí)值及累積值。
30、可優(yōu)選地,具備冷水機(jī)組瞬時(shí)性能系數(shù)cop計(jì)算及顯示功能。
31、可優(yōu)選地,具備冷水機(jī)組全年性能系數(shù)計(jì)算及顯示功能,累計(jì)時(shí)間的周期period根據(jù)具體每年供冷期天數(shù)設(shè)定。
32、可優(yōu)選地,在線清洗裝置每次啟動(dòng)至停止運(yùn)行,分別統(tǒng)計(jì)收球和發(fā)球的數(shù)量并顯示收球率,統(tǒng)計(jì)的收球率達(dá)到100%是電磁閥一、電磁閥閥三與電磁閥二、電磁閥四相互切換管路的前置條件。
33、可優(yōu)選地,冷水機(jī)組獲取其的瞬時(shí)用電功率、瞬時(shí)冷凍水流量、冷凍水進(jìn)水溫度和冷凍水出水溫度,根據(jù)下列公式一,計(jì)算出冷水機(jī)組的瞬時(shí)制冷量;
34、瞬時(shí)制冷量=c×瞬時(shí)冷凍水流量×(冷凍水進(jìn)水溫度-冷凍水出水溫度);(公式一);
35、其中,c代表水的比熱容且為常數(shù)。
36、可優(yōu)選地,首先將冷水機(jī)組的瞬時(shí)制冷量、瞬時(shí)用電功率代入下列公式二;
37、然后計(jì)算出冷水機(jī)組的實(shí)時(shí)性能系數(shù)cop;
38、最后將實(shí)時(shí)性能系數(shù)cop傳送給集成顯示器予以顯示;
39、實(shí)時(shí)性能系數(shù)cop=瞬時(shí)制冷量/瞬時(shí)用電功率;????????(公式二);
40、其中,c代表水的比熱容且為常數(shù)。
41、可優(yōu)選地,首先設(shè)定需要觀測(cè)的周期period值;
42、然后根據(jù)下列各公式分別計(jì)算出冷水機(jī)組在周期period內(nèi)的周期累積制冷量、周期累積用電量和周期性能系數(shù)copa;
43、周期累積制冷量=σ瞬時(shí)制冷量,代表冷水機(jī)組在周期period內(nèi)所有的瞬時(shí)制冷量累加和;?????????????????????????????????????(公式三);
44、周期累積用電量=σ瞬時(shí)用電功率,代表冷水機(jī)組在周期period內(nèi)所有的瞬時(shí)用電功率(即瞬時(shí)用電量)的累加和;??????????????(公式四);
45、周期性能系數(shù)copa=周期累積制冷量/周期累積用電量;??(公式五);
46、最后將周期性能系數(shù)copa傳送給集成顯示器予以顯示。
47、可優(yōu)選地,周期period的取值范圍優(yōu)選為1至12個(gè)月,或30--360天,具體視實(shí)際需要而定。
48、可優(yōu)選地,周期性能系數(shù)copa優(yōu)選為全年性能系數(shù),對(duì)應(yīng)地,周期period優(yōu)選為12個(gè)月--即全年。
49、實(shí)施時(shí),獲取冷水機(jī)組的實(shí)時(shí)性能系數(shù)cop或周期性能系數(shù)copa,可以通過(guò)設(shè)置的無(wú)直管段長(zhǎng)度安裝要求的高精度的全通徑流量計(jì),通過(guò)分別設(shè)置的溫度計(jì),分別測(cè)量出冷凍水輸入接管進(jìn)水溫度,冷凍水輸出接管出水溫度,即得出冷凍水的進(jìn)水溫、出水溫、流量數(shù)據(jù),從而實(shí)時(shí)測(cè)量并計(jì)算供冷量瞬時(shí)值及累計(jì)值,具體測(cè)量方式可以采用現(xiàn)有技術(shù)。通過(guò)安裝在冷水機(jī)組供電回路上的智能電表測(cè)量設(shè)備用電功率及用電量,實(shí)時(shí)計(jì)算并通過(guò)集成顯示器顯示瞬時(shí)性能系數(shù)cop和周期性能系數(shù)copa。冷凍水輸出接管可以用于冷凍水供水,冷凍水輸入接管可以用于冷凍水回水。根據(jù)蒸發(fā)器入口處的冷凍水回水溫度的變化,結(jié)合各cop數(shù)據(jù),冷水機(jī)組可以對(duì)冷凍水供水的溫度進(jìn)行設(shè)定,從而確保冷水機(jī)組在高cop數(shù)值區(qū)間運(yùn)行。
50、本發(fā)明的有益效果:本公開(kāi)通過(guò)外置的在線清洗裝置,采用一發(fā)二收的方式,即一套發(fā)球器和兩套收球器,通過(guò)冷卻水輸入接管、冷卻水輸出接管等管路實(shí)現(xiàn)與冷凝器內(nèi)部相連通,通過(guò)冷凍水輸出接管、冷凍水輸入接管與蒸發(fā)器內(nèi)部相連通,從而構(gòu)成兩條互不影響、相互獨(dú)立的循環(huán)清洗路徑。分別在該兩條循環(huán)清洗路徑上,可以通過(guò)電磁閥來(lái)單獨(dú)控制器的導(dǎo)通或關(guān)閉。在線清洗裝置始終保持冷凝器、蒸發(fā)器以及管路內(nèi)壁潔凈,從而提高了冷凝器和蒸發(fā)器管內(nèi)、外介質(zhì)的熱交換效率,降低了熱阻;根據(jù)蒸發(fā)器入口處的冷凍水回水溫度的變化,結(jié)合cop數(shù)據(jù),智能調(diào)節(jié)冷水機(jī)組冷凍水供水溫度的設(shè)定值,確保冷水機(jī)組在高cop數(shù)值區(qū)間運(yùn)行,提高冷水機(jī)組性能系數(shù),最大限度節(jié)省耗電量。根據(jù)蒸發(fā)器入口處的冷凍水回水溫度的變化,結(jié)合cop數(shù)據(jù),智能調(diào)節(jié)冷水機(jī)組冷凍水供水溫度設(shè)定,確保冷水機(jī)組在高cop數(shù)值區(qū)間運(yùn)行。
51、通過(guò)本公開(kāi)的獨(dú)特設(shè)計(jì),可以通過(guò)設(shè)置的無(wú)直管段長(zhǎng)度安裝要求的高精度全通徑流量計(jì)、冷凍水進(jìn)、出水溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量并計(jì)算供冷量瞬時(shí)值及累計(jì)值,在集成顯示器予以顯示冷量瞬時(shí)數(shù)據(jù)和累積數(shù)據(jù);控制箱所設(shè)的智能電表,可以實(shí)時(shí)測(cè)量冷水機(jī)組的用電功率及用電量,并可在控制箱或集成顯示器上顯示。集成顯示器通過(guò)安裝在冷水機(jī)組供電回路上的智能電表測(cè)量設(shè)備用電功率及用電量,實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示冷水機(jī)組瞬時(shí)性能系數(shù)cop和冷水機(jī)組綜合性能系數(shù)??梢愿鶕?jù)瞬時(shí)供冷量和瞬時(shí)供電功率,自動(dòng)計(jì)算并顯示冷水機(jī)組的瞬時(shí)性能系數(shù)cop;還可以根據(jù)冷水機(jī)組全年累積制冷量和其全年累積用電量,自動(dòng)計(jì)算冷水機(jī)組的周期性能系數(shù)copa,并可顯示在集成顯示器上。