本發(fā)明涉及制冷領(lǐng)域，尤其涉及一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

水冷式冷水機是利用壓縮制冷的原理對循環(huán)水降溫，并使輸出的低溫循環(huán)水與空調(diào)機組或用冷的終端進(jìn)行熱交換的方式來工作。在一些場合中有時候具有兩個用戶終端，需要提供兩種溫度有差異的循環(huán)水，現(xiàn)有的做法要么是配置兩套機組來滿足需要，然而該方法需要的設(shè)備成本較高；要么是采用cn201463385u所公開的方案，在低溫回路與高溫回路之間設(shè)置比例積分三通閥，使得低溫回路中的相對低溫的回水直接能夠進(jìn)入高溫回路中，但是該方式難以實現(xiàn)溫度較為準(zhǔn)確的控制，高溫用戶終端的需求的溫度不容易得到保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種有利于保障高溫用戶終端需求冷量的雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)及其控制方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)，包括水箱以及通過管路將壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥連接起來的壓縮制冷循環(huán)回路，還包括控制器和服務(wù)器，所述水箱被分隔成主水箱和副水箱，所述蒸發(fā)器位于主水箱內(nèi)，主水箱外接有低溫水循環(huán)供給回路，副水箱外接有高溫水循環(huán)供給回路，低溫水循環(huán)供給回路的出水管路上接有通向副水箱的溫度補償管路，所述副水箱內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器和液位傳感器，所述主水箱內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器，溫度補償管路上設(shè)有控制閥，所述控制器分別與服務(wù)器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、液位傳感器和控制閥相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，低溫水循環(huán)供給回路的出水管路上接有低溫水泵，溫度補償管路接于低溫水泵的出口管路上，所述壓縮制冷循環(huán)回路上設(shè)有壓力維持閥，所述壓力維持閥位于壓縮機的出口管路上且壓力維持閥設(shè)有連通壓縮機入口管路的接口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主水箱還設(shè)有補水管，補水管上設(shè)有過濾器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低溫水循環(huán)供給回路的管道和高溫水循環(huán)供給回路的管道外壁均包覆有保溫層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓縮制冷循環(huán)回路為雙級壓縮制冷循環(huán)回路。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流閥包括第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥，所述壓縮機包括低壓壓縮機和高壓壓縮機，低壓壓縮機、高壓壓縮機、冷凝器、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、蒸發(fā)器通過管道依次相通從而形成雙級壓縮制冷循環(huán)回路。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙級壓縮制冷循環(huán)回路還包括中間冷卻裝置，所述中間冷卻裝置具有低壓入口、低壓出口、高壓入口和高壓出口，低壓入口通向低壓壓縮機，低壓出口通向高壓壓縮機，高壓入口通向第一節(jié)流閥，高壓出口通向第二節(jié)流閥。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中間冷卻裝置包括換熱器和混合容器，高壓出口和高壓入口位于換熱器上，低壓入口和低壓出口位于混合容器上，換熱器和混合容器通過管路連接。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是：

一種根據(jù)所述的雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

低溫水處理步驟：蒸發(fā)器作為冷源對主水箱內(nèi)的水進(jìn)行制冷，制冷后的低溫水通過低溫水循環(huán)供給回路輸送至需求溫度較低的用戶終端，然后吸熱后返回至主水箱，由蒸發(fā)器重新降溫；

高溫水處理步驟：將主水箱中的低溫水通過溫度補償管路輸送至副水箱中與副水箱的高溫水進(jìn)行混合，從而進(jìn)行降溫。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫水處理步驟，其具體包括以下步驟：

s1、實時檢測副水箱中的高溫水溫度，判斷是否超過設(shè)定值，若是，則執(zhí)行步驟s2；反之，則保持控制閥關(guān)閉；

s2、根據(jù)當(dāng)前的高溫水溫度和預(yù)設(shè)的降溫目標(biāo)溫度，檢測副水箱中當(dāng)前的高溫水液位，并檢測主水箱中的低溫水溫度，計算得出所需的低溫水量；

s3、根據(jù)所需的低溫水量和當(dāng)前的高溫水液位，計算低溫水傳輸至副水箱中需達(dá)到的目標(biāo)液位；

s4、將控制閥打開，并實時檢測副水箱中的高溫水液位，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)液位后將控制閥關(guān)閉。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將水箱分為主水箱和副水箱，兩個水箱中分別連接兩條循環(huán)回路，并且在副水箱設(shè)置第一溫度傳感器，當(dāng)副水箱溫度過高時控制控制閥打開，低溫的輸出水通過溫度補償管路輸入至副水箱中對高溫循環(huán)水進(jìn)行冷卻，而且本發(fā)明能通過第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和液位傳感器實時采集主水箱和副水箱中的數(shù)據(jù)，從而能精確控制水溫。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)的控制原理方框圖；

圖2是本發(fā)明一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)中冷水機組第一實施例的示意圖；

圖3是本發(fā)明一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)中冷水機組第二實施例的示意圖；

圖4是本發(fā)明一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)中冷水機組第三實施例的示意圖；

圖5是本發(fā)明一種所述的雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)中高溫水處理步驟的流程圖。

具體實施方式

參考圖1，本發(fā)明一種雙回路冷水機組智能控制系統(tǒng)，包括水箱以及通過管路將壓縮機、蒸發(fā)器1、冷凝器2、節(jié)流閥連接起來的壓縮制冷循環(huán)回路，其特征在于：還包括控制器和服務(wù)器，所述水箱被分隔成主水箱3和副水箱4，所述蒸發(fā)器1位于主水箱3內(nèi)，主水箱3外接有低溫水循環(huán)供給回路，副水箱4外接有高溫水循環(huán)供給回路，低溫水循環(huán)供給回路的出水管路上接有通向副水箱4的溫度補償管路5，所述副水箱4內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器19和液位傳感器，所述主水箱3內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器21，溫度補償管路5上設(shè)有控制閥6，所述控制器分別與服務(wù)器、第一溫度傳感器19、第二溫度傳感器21、液位傳感器和控制閥6相連接。

參考圖2至圖4所示的雙回路冷水機組，包括水箱以及壓縮制冷循環(huán)回路。壓縮制冷循環(huán)回路至少具有壓縮機、蒸發(fā)器1、冷凝器2、節(jié)流閥以及將這些部件連接起來的管路，壓縮制冷循環(huán)回路屬于本領(lǐng)域的慣用技術(shù)手段，在此不詳細(xì)描述。

水箱被一塊豎向的隔板分隔成主水箱3和副水箱4。上述的蒸發(fā)器1位于主水箱3內(nèi)，能夠?qū)χ魉?內(nèi)的循環(huán)水制冷。主水箱3外接有低溫水循環(huán)供給回路，由于作為冷源的蒸發(fā)器1位于主水箱3內(nèi)，制冷后的低溫水通過低溫水循環(huán)供給回路輸送至需求溫度較低的用戶終端，然后吸熱后返回至主水箱3，由蒸發(fā)器1重新降溫。

上述的副水箱4外接有高溫水循環(huán)供給回路，需求溫度較高的用戶終端由副水箱4中的溫度較高的循環(huán)水進(jìn)行供冷。副水箱4中的水體由于不斷吸熱而溫度會不斷的升高，為了保持其較低的水溫，實施例通過溫度補償管路5對副水箱4中的水體進(jìn)行降溫。

所述的溫度補償管路5具有入口端和輸出端，其入口端連接低溫水循環(huán)供給回路的出水管路，其出口端連接副水箱4并通向副水箱4的內(nèi)腔，副水箱4內(nèi)還設(shè)有第一溫度傳感器19，溫度補償管路5上設(shè)有控制閥6。

由此，蒸發(fā)器1不斷對主水箱3的水體降溫，當(dāng)副水箱4的第一溫度傳感器19檢測到高溫水溫度超過設(shè)定值后，執(zhí)行高溫水處理步驟，如圖5所示，根據(jù)當(dāng)前的高溫水溫度t2和預(yù)設(shè)的降溫目標(biāo)溫度tx，檢測副水箱4中當(dāng)前的高溫水液位，并檢測主水箱3中的低溫水溫度t1，計算得出所需的低溫水量v1，；根據(jù)高溫水液位和副水箱4的尺寸計算得到當(dāng)前的高溫水量v2，這時計算低溫水傳輸至副水箱4后需要達(dá)到的目標(biāo)水量vx，其中vx的計算公式為：

vx=(t2-t1)*v2/(tx-t1)；

然后根據(jù)計算得到的目標(biāo)水量vx，計算需達(dá)到的目標(biāo)液位；將控制閥6打開并同時需要暫停副水箱4中高溫水的加熱和注入，并實時檢測副水箱4中的高溫水液位，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)液位后將控制閥6關(guān)閉。由于高低溫水之間融合傳溫需要時間，只采用第一溫度傳感器19實時檢測會造成注入的低溫水過多，不能有效滿足需要溫度較高用戶的需求，而通過提前計算所需的低溫水量后能精確計算達(dá)到目標(biāo)溫度所需的達(dá)到目標(biāo)液位，從而能精準(zhǔn)控制副水箱4中的水溫。

溫度補償?shù)倪^程中，副水箱4的水位會不斷升高，為此，在隔板上較高的位置可以開設(shè)一溢流孔20，當(dāng)副水箱4的水位到達(dá)溢流孔20時能自動流入主水箱3。

上述的控制閥6可以為電磁閥；上述的主水箱3內(nèi)也設(shè)有第二溫度傳感器21，根據(jù)主水箱3的水溫控整個壓縮制冷循環(huán)回路的制冷量。

由于副水箱4內(nèi)的水溫是依靠主水箱3輸出的低溫循環(huán)水的一部分進(jìn)行降溫，同時確保作為需冷較充分的用戶終端的需求，上述的主水箱3的容積大于副水箱4的容積，一般為兩倍以上。

進(jìn)一步優(yōu)選的，低溫水循環(huán)供給回路的出水管路上接有低溫水泵7，溫度補償管路5接于低溫水泵7的出口管路上，低溫水循環(huán)供給回路的回水管路還設(shè)有水流開關(guān)22。高溫水循環(huán)供給回路的出水管路上同時亦接有高溫水泵23。

進(jìn)一步優(yōu)選的，主水箱3還設(shè)有并未圖示的補水管，用于對整個冷水機組補充循環(huán)水，補水管上設(shè)有過濾器，對進(jìn)入機組內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行初步或者深度的過濾，避免積垢或者雜質(zhì)對機組各部件產(chǎn)生的影響。

進(jìn)一步優(yōu)選的，低溫水循環(huán)供給回路的管道和高溫水循環(huán)供給回路的管道外壁均包覆有并未圖示的保溫層，減少冷量在管路中的損失，從而在一定程度上節(jié)約能源。

圖2所示的第一實施例中，壓縮機、節(jié)流閥均只有單臺、單個，如圖2中的壓縮機24和節(jié)流閥25，由此壓縮制冷循環(huán)回路為單級制冷回路，冷水機組能夠滿足一般空調(diào)機組、用戶終端的需求。

在如圖3和圖4所示的第二實施例和第三實施例中，壓縮制冷循環(huán)回路為雙級壓縮制冷循環(huán)回路，能夠應(yīng)用于深度制冷的需求。

在雙級壓縮制冷循環(huán)回路中，節(jié)流閥有兩個，包括第一節(jié)流閥9和第二節(jié)流閥10，壓縮機有兩臺，包括低壓壓縮機11和高壓壓縮機12。低壓壓縮機11、高壓壓縮機12、冷凝器2、第一節(jié)流閥9、第二節(jié)流閥10、蒸發(fā)器1通過管道依次相通從而形成雙級壓縮制冷循環(huán)回路。

參考圖3，雙級壓縮制冷循環(huán)回路還包括中間冷卻裝置，中間冷卻裝置為一臺中間冷卻器26，其具有低壓入口13、低壓出口14、高壓入口15和高壓出口16，低壓入口13通向低壓壓縮機11，低壓出口14通向高壓壓縮機12，高壓入口15通向第一節(jié)流閥9，高壓出口16通向第二節(jié)流閥10。

工作時，蒸發(fā)器1的蒸汽被低壓壓縮機11吸入，壓縮到中間壓力并通過低壓入口13進(jìn)入中間冷卻器，與中間冷卻器26出來的干飽和蒸汽混合并從低壓出口14輸出；之后高壓壓縮機12吸入混合氣體，經(jīng)壓縮到冷凝壓力后進(jìn)入冷凝器2；冷凝后的高壓制冷劑液體經(jīng)過第一節(jié)流閥9后從高壓入口15進(jìn)入中間冷卻器26進(jìn)行再冷卻；之后從高壓出口16輸出經(jīng)第二節(jié)流閥10進(jìn)入蒸發(fā)器1吸熱蒸發(fā)。

參考圖4的第三實施例，與第二實施例的不同之處在于中間冷卻裝置的構(gòu)造。第三實施例中，中間冷卻裝置包括換熱器17和混合容器18，換熱器17可以為板式換熱器17或者其他類型的換熱器17。高壓出口16和高壓入口15位于換熱器17上，低壓入口13和低壓出口14位于混合容器18上，換熱器17和混合容器18通過管路連接。

該實施例中，混合容器18設(shè)置于高壓壓縮機12前，用換熱器17作為中間冷卻器，從換熱器17和低壓壓縮機11排出的氣體可以在混合容器18中混合再被高壓壓縮機12吸入，保證了氣體（冷媒）在混合容器18內(nèi)、管路中內(nèi)混合均勻。

在以上實施例的基礎(chǔ)上，壓縮制冷循環(huán)回路上還設(shè)有壓力維持閥8。如圖1所示，壓力維持閥8位于壓縮機24的出口管路上且壓力維持閥8設(shè)有連通壓縮機入口管路的接口。當(dāng)壓縮機24開機后，可在短時間內(nèi)簡歷足夠的高低壓差，達(dá)到壓縮機最低安全供油壓差要求，保證壓縮機不會因失油或者供油不良而產(chǎn)生嚴(yán)重故障，達(dá)到提高機組系統(tǒng)的可靠性的目的。

如圖3和圖4所示，在第二實施例和第三實施例中，壓力維持閥8設(shè)置于低壓壓縮機11的出口管路上，且壓力維持閥8的接口連通低壓壓縮機11的入口管路。當(dāng)然，高壓壓縮機12的對應(yīng)位置也可以設(shè)置對應(yīng)的壓力維持閥8，以達(dá)到相同的效果。

以上所述的冷水機組還可以用于雙溫冷卻系統(tǒng)中，該雙溫冷卻系統(tǒng)包括兩個用戶終端，每個用戶終端需求兩種不同的溫度，上述的雙回路冷水機組中的低溫水循環(huán)供給回路連接需求溫度較低的用戶終端，高溫水循環(huán)供給回路連接需求溫度較高的用戶終端。上述的用戶終端可以為空調(diào)等設(shè)備。

以上是對本發(fā)明的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。