本發(fā)明涉及一種冷水空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種能夠防止板式蒸發(fā)器冰堵的空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，在冷水空調(diào)領(lǐng)域中，板式蒸發(fā)器應(yīng)用逐漸變少，主要原因是板式蒸發(fā)器在低蒸發(fā)溫度工況中，容易出現(xiàn)部分冷水通道冰堵，造成板式蒸發(fā)器凍壞，維修成本高，品牌形象影響大。但是板式蒸發(fā)器具有體積小，換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，促使空調(diào)行業(yè)采用了很多種方法解決這個(gè)問(wèn)題，最常用的一種方法就是增加低壓壓力平衡閥。其控制原理圖如圖1所示，在壓縮機(jī)的出口管路8上通過(guò)一個(gè)三通10連接一個(gè)旁通管路3，旁通管路3連接在板式蒸發(fā)器1上，在旁通管路3上連接有一個(gè)壓力平衡閥12，根據(jù)板式蒸發(fā)器1出口壓力，適當(dāng)旁通一部分高壓氣體到板式蒸發(fā)器1中，提高板式蒸發(fā)器中冷媒溫度、壓力，防止蒸發(fā)器凍壞。這種防冰堵裝置存在如下缺陷：1、壓力平衡閥屬于機(jī)械式調(diào)節(jié)閥，加工精度、材料選擇要求高，技術(shù)難度比較大，目前只有丹佛斯等少有的外資企業(yè)完全掌握了該項(xiàng)技術(shù)，因此他們采用壟斷式價(jià)格，在空調(diào)利潤(rùn)微薄的今天，該技術(shù)很難得到大面積使用；2、壓力平衡閥的調(diào)節(jié)技術(shù)比較成熟，但是機(jī)械式調(diào)節(jié)精度始終不高，特別是關(guān)閉壓力波動(dòng)范圍大。從制冷原理上講，節(jié)流后的液態(tài)冷媒加入高壓高溫氣體，嚴(yán)重影響板式蒸發(fā)器的換熱效率，同時(shí)也影響壓縮機(jī)的等熵壓縮效率，使空調(diào)系統(tǒng)能力、效率低；3、壓力平衡閥本身體積大、重量重，且需要高壓氣體進(jìn)/出、壓力平衡三根管路，管路多占用空間大，同時(shí)管路多、振動(dòng)大，存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。授權(quán)公告號(hào)為cn201476426u，授權(quán)公告日為2010年5月19日的一件中國(guó)發(fā)明專利公開了一種用于水/地源熱泵系統(tǒng)的防冰堵裝置，交流電源與交流執(zhí)行器電連接，直流電源分別與直流執(zhí)行器和控制器電連接；溫度傳感器與控制器的輸入端電性相連，控制器的控制端電性連接交流泵執(zhí)行器和直流泵執(zhí)行器，交流泵執(zhí)行器的輸出接交流水泵、直流泵執(zhí)行器的輸出接直流水泵；所述直流水泵和交流水泵的入水管與一熱水水源連通，直流水泵和交流水泵的出水管經(jīng)一常閉電磁閥和止回閥與蒸發(fā)器入口端連通，止回閥設(shè)置在蒸發(fā)器一側(cè)，常閉電磁閥與控制器電連接。該發(fā)明是通過(guò)安裝在蒸發(fā)器內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)出蒸發(fā)器內(nèi)的溫度，通過(guò)控制器來(lái)判斷檢測(cè)到的溫度是否低于設(shè)定的溫度，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定溫度時(shí)，及啟動(dòng)裝置，防止冰堵。該發(fā)明專利雖然不再用壓力平衡閥來(lái)防止冰堵，降低了成本，但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，在蒸發(fā)器內(nèi)的溫度還沒(méi)有低于設(shè)定的溫度時(shí)，蒸發(fā)器里面就出現(xiàn)了冰堵，在蒸發(fā)器內(nèi)通過(guò)檢測(cè)溫度來(lái)判斷是否啟動(dòng)防冰堵裝置并不準(zhǔn)確，不能起到有效的防冰堵的作用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有冷水空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)壓力平衡閥來(lái)防止板式蒸發(fā)器冰堵存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種冷水空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不再采用壓力平衡閥來(lái)防止冰堵，而是采用普通的電磁閥即可達(dá)到防冰堵的效果，大大降低了防冰堵成本，采用電磁閥相對(duì)于壓力平衡閥精度更高，重量更輕，而且控制更加精確，保證蒸發(fā)器內(nèi)無(wú)結(jié)冰，徹底消除了板式蒸發(fā)器的冰堵現(xiàn)象。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種冷水空調(diào)系統(tǒng)，包括板式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器，板式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器通過(guò)管路相連接，其特征在于：在所述壓縮機(jī)的吸氣管路上安裝有溫度傳感器和壓力傳感器，在壓縮機(jī)的出口管路上連接有旁通管路，旁通管路的另一端與板式蒸發(fā)器的進(jìn)口管路相連通，旁通管路上安裝有電磁閥，當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度小于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度或者吸氣壓力小于標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力時(shí)，電磁閥開啟，當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度且吸氣壓力大于或等于標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力時(shí)，電磁閥關(guān)閉。還包括控制器，溫度傳感器和壓力傳感器連接在控制器的信號(hào)輸入端上，電磁閥連接在控制器的信號(hào)輸出端上，溫度傳感器和壓力傳感器將檢測(cè)到的溫度和壓力傳輸給控制器，控制器計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度，將實(shí)際過(guò)熱度與標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度以及將接收到的吸氣壓力與標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力進(jìn)行比較，根據(jù)比較判斷結(jié)果來(lái)控制電磁閥開閉。所述旁通管路一端通過(guò)三通連接在壓縮機(jī)的出口管路上，另一端連接在蒸發(fā)器的進(jìn)口管路的噴射室上。所述冷水空調(diào)系統(tǒng)用到的冷媒為r134a，所述實(shí)際過(guò)熱度tsh1=t1（t1為溫度傳感器檢測(cè)到的溫度）-te（te為蒸發(fā)溫度），蒸發(fā)溫度te與吸氣壓力p1（p1為壓力傳感器檢測(cè)到吸氣壓力）的關(guān)系為：本發(fā)明控制原理和過(guò)程為：溫度傳感器和壓力傳感器適時(shí)檢測(cè)壓縮機(jī)的吸氣溫度t1和吸氣壓力p1，根據(jù)吸氣溫度t1和吸氣壓力p1計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度tsh1=t1-te（te為蒸發(fā)溫度），蒸發(fā)溫度與吸氣壓力的關(guān)系為：te∝p1（不同冷媒類型，te與p1的關(guān)系的計(jì)算公式有所不同）當(dāng)度tsh1＜tsh（設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度），電磁閥開啟，提高蒸發(fā)器內(nèi)部冷媒溫度和流速，以達(dá)到防止板式蒸發(fā)器內(nèi)部部分流道液態(tài)冷媒停滯或者蒸發(fā)不完全，導(dǎo)致冷水結(jié)冰，脹壞蒸發(fā)器的目的，當(dāng)p1＜p（設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)吸氣壓力）時(shí)，電磁閥開啟，提高吸氣壓力保護(hù)壓縮機(jī)。當(dāng)tsh1≥tsh，同時(shí)p1≥p時(shí)電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)正常運(yùn)行，保持與普通空調(diào)一樣的運(yùn)行狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明包括板式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器，板式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器通過(guò)管路相連接，其特征在于：在所述壓縮機(jī)的吸氣管路上安裝有溫度傳感器和壓力傳感器，在壓縮機(jī)的出口管路上連接有旁通管路，旁通管路的另一端與板式蒸發(fā)器的進(jìn)口管路相連通，旁通管路上安裝有電磁閥，當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度小于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度或者吸氣壓力小于標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力時(shí)，電磁閥開啟，當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度且吸氣壓力大于或等于標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力時(shí)，電磁閥關(guān)閉。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的防冰堵裝置來(lái)講，不再采用壓力平衡閥來(lái)調(diào)節(jié)板式蒸發(fā)器的通氣量，而是采用電磁閥的形式，電磁閥精度相對(duì)于壓力平衡閥精度更高，不會(huì)對(duì)板式蒸發(fā)器的換熱效率造成影響，同時(shí)也不會(huì)影響壓縮機(jī)的等熵壓縮效率，使空調(diào)系統(tǒng)能力、效率更高，采用電磁閥使用成本大大降低，體積也大大減小。本發(fā)明通過(guò)溫度傳感器和壓力傳感器采集壓縮機(jī)吸氣壓力和吸氣溫度，通過(guò)吸氣壓力和吸氣溫度計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度，通過(guò)實(shí)際過(guò)熱度與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度進(jìn)行比較，當(dāng)tsh1＜tsh（設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度），電磁閥開啟，提高蒸發(fā)器內(nèi)部冷媒溫度和流速，以達(dá)到防止板式蒸發(fā)器內(nèi)部部分流道液態(tài)冷媒停滯或者蒸發(fā)不完全，導(dǎo)致冷水結(jié)冰，脹壞蒸發(fā)器的目的。本發(fā)明設(shè)定的比較判斷參數(shù)為實(shí)際過(guò)熱度，而不是蒸發(fā)器的內(nèi)部溫度，實(shí)際過(guò)熱度是由壓縮機(jī)吸氣壓力和吸氣溫度所影響的，相對(duì)于采用板式換熱器中的溫度為比較判斷參數(shù)來(lái)講，判斷更加精確，保證板式換熱器內(nèi)沒(méi)有結(jié)冰，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)講，更加精確，確保了板式換熱器不會(huì)結(jié)冰，不會(huì)發(fā)生冰堵，脹壞蒸發(fā)器。當(dāng)p1＜p（設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)吸氣壓力）時(shí)，電磁閥開啟，提高吸氣壓力保護(hù)壓縮機(jī)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)講，起到了保護(hù)壓縮機(jī)的作用。由于采用的是電磁閥而不是壓力平衡閥，高溫高壓氣體不會(huì)進(jìn)入到蒸發(fā)器中與節(jié)流后的液態(tài)冷媒混合，也就不會(huì)影響板式蒸發(fā)器的換熱效率，也不會(huì)影響壓縮機(jī)的等熵壓縮效率，使空調(diào)系統(tǒng)能力、效率低；提高了板式蒸發(fā)器的換熱效率，提高機(jī)組的能效比，符合節(jié)能減排的政策。采用電池閥不會(huì)像壓力平衡閥那樣需要高壓氣體進(jìn)/出和壓力平衡三根管路，這樣管路減少，無(wú)振動(dòng)，也就消除了泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。2、本發(fā)明還包括控制器，溫度傳感器和壓力傳感器連接在控制器的信號(hào)輸入端上，電磁閥連接在控制器的信號(hào)輸出端上，溫度傳感器和壓力傳感器將檢測(cè)到的溫度和壓力傳輸給控制器，控制器計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度，將實(shí)際過(guò)熱度與標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度以及降接收到的吸氣壓力與標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力進(jìn)行比較，根據(jù)比較判斷結(jié)果來(lái)控制電磁閥開閉。通過(guò)控制器的作用，可實(shí)現(xiàn)控制器的自動(dòng)計(jì)算和判斷，自動(dòng)控制電磁閥開啟還是關(guān)閉，不需要人工參與，控制更加精確和智能化。3、本發(fā)明旁通管路一端通過(guò)三通連接在壓縮機(jī)的出口管路上，另一端連接在蒸發(fā)器的進(jìn)口管路的噴射室上。旁通的液體與節(jié)流后的液體混合后再?gòu)膰娚涫伊魅氲秸舭l(fā)器中，這樣不僅有效的防止了冰堵現(xiàn)象的發(fā)生，而且不會(huì)對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)部銅管造成損傷。附圖說(shuō)明圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1、板式蒸發(fā)器，2、壓縮機(jī)，3、旁通管路，4、電磁閥，5、溫度傳感器，6、壓力傳感器，7、壓縮機(jī)的吸氣管路，8、壓縮機(jī)的出口管路，9、板式蒸發(fā)器的進(jìn)口管路，10、三通，11、噴射室，12、壓力平衡閥，13、冷凝器，14、儲(chǔ)液器，15、干燥過(guò)濾器，16、視液鏡，17、節(jié)流閥，18、安全閥，19、低壓開關(guān)，20、高壓開關(guān)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明形作進(jìn)一步的描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，并不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的其他所用實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提供的是一種冷水空調(diào)系統(tǒng)，包括板式蒸發(fā)器1、壓縮機(jī)2、和冷凝器13，板式蒸發(fā)器1、壓縮機(jī)2和冷凝器13通過(guò)管路相連接，其特征在于：在所述壓縮機(jī)的吸氣管路7上安裝有溫度傳感器5和壓力傳感器6，在壓縮機(jī)的出口管路8上連接有旁通管路3，旁通管路3的另一端與板式蒸發(fā)器的進(jìn)口管路9相連通，旁通管路3上安裝有電磁閥4，當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度小于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度或者吸氣壓力小于標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力時(shí)，電磁閥開啟，當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度且吸氣壓力大于或等于標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力時(shí)，電磁閥關(guān)閉。還包括控制器，溫度傳感器和壓力傳感器連接在控制器的信號(hào)輸入端上，電磁閥連接在控制器的信號(hào)輸出端上，溫度傳感器和壓力傳感器將檢測(cè)到的溫度和壓力傳輸給控制器，控制器計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度，將實(shí)際過(guò)熱度與標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度以及降接收到的吸氣壓力與標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力進(jìn)行比較，根據(jù)比較判斷結(jié)果來(lái)控制電磁閥開閉。所述旁通管路3一端通過(guò)三通10連接在壓縮機(jī)的出口管路8上，另一端連接在蒸發(fā)器的進(jìn)口管路9的噴射室11上。本發(fā)明控制原理和過(guò)程為：溫度傳感器和壓力傳感器適時(shí)檢測(cè)壓縮機(jī)的吸氣溫度t1和吸氣壓力p1，根據(jù)吸氣溫度t1和吸氣壓力p1計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度tsh1=t1-te（te為蒸發(fā)溫度），te∝p1。當(dāng)度tsh1＜tsh（設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度），電磁閥開啟，提高蒸發(fā)器內(nèi)部冷媒溫度和流速，以達(dá)到防止板式蒸發(fā)器內(nèi)部部分流道液態(tài)冷媒停滯或者蒸發(fā)不完全，導(dǎo)致冷水結(jié)冰，脹壞蒸發(fā)器的目的，當(dāng)p1＜p（設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)吸氣壓力）時(shí)，電磁閥開啟，提高吸氣壓力保護(hù)壓縮機(jī)。當(dāng)tsh1≥tsh，同時(shí)p1≥p時(shí)電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)正常運(yùn)行，保持與普通空調(diào)一樣的運(yùn)行狀態(tài)。冷媒是在冷凍空調(diào)系統(tǒng)中，用以傳遞熱能，產(chǎn)生冷凍效果的一種物質(zhì)，常見的冷媒類型有r12、r22、r134a、r407c、r410a、r290和r32。實(shí)施例1本實(shí)施例以r134a冷媒為例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例為冷凍空調(diào)系統(tǒng)，其包括冷凝器13、板式蒸發(fā)器1和壓縮機(jī)2，冷凝器13的進(jìn)口管路連接在壓縮機(jī)的出口管路8上，冷凝器13的出口管路連接在板式蒸發(fā)器的進(jìn)口管路9上，板式蒸發(fā)器1的出口管路連接在壓縮機(jī)的吸氣管路7上，在冷凝器13與板式蒸發(fā)器1的連接管路上依次布置有儲(chǔ)液器14、干燥過(guò)濾器15、視液鏡16、節(jié)流閥17和噴射室11，在壓縮機(jī)1與冷凝器13的連接管路上依次設(shè)置有高壓開關(guān)20和安全閥18，本實(shí)施例的改進(jìn)點(diǎn)在于：在壓縮機(jī)的出口管路8上連接有一個(gè)旁通管路3，旁通管路3通過(guò)一個(gè)三通10連接在壓縮機(jī)的出口管路8上，旁通管路3的另一端連接在噴射室11上，旁通管路3上安裝有電磁閥4，在壓縮機(jī)的吸氣管路7上安裝有溫度傳感器5、壓力傳感器6和低壓開關(guān)19。設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度tsh=4℃，標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力p=2bar（絕對(duì)壓力），標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度和標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力的設(shè)定值是申請(qǐng)人根據(jù)冷凍空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行總結(jié)出來(lái)的數(shù)值。在本實(shí)施例中，蒸發(fā)溫度te與吸氣壓力p1的關(guān)系為：-1<p1≤0te=-127.24*p14-185.78*p13-112.31*p12+0.016*p1-27.740<p1≤3te=-0.1624*p14+1.4876*p13-6.099*p12+21.03*p1-26.313<p1≤10te=0.0204*p13-0.648*p12+10.45*p1-17.04p1＞10te=-0.648*p12+4.691*p1+3正常運(yùn)行時(shí)，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在某一時(shí)刻，我們通過(guò)溫度傳感器測(cè)出的吸氣溫度t1=3℃，壓力傳感器測(cè)出的吸氣壓力p1=2bar。根據(jù)蒸發(fā)溫度與吸氣壓力關(guān)系計(jì)算得到te=0.65℃。根據(jù)實(shí)際過(guò)熱度計(jì)算公式tsh1=t1-te=3-0.65=2.35℃。判斷，tsh1=2.35℃＜tsh=4℃，則控制電磁閥打開。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)p1、t1，計(jì)算te、tsh1，判斷tsh1與tsh的大小關(guān)系，以及p1和p的大小關(guān)系。當(dāng)檢測(cè)到p1=2.2bar，t1=8.5℃時(shí)，根據(jù)蒸發(fā)溫度與吸氣壓力關(guān)系計(jì)算得到te=2.47℃，根據(jù)實(shí)際過(guò)熱度計(jì)算公式tsh1=t1-te=8.5-2.47=5.03℃，判斷，tsh1=5.03℃＞tsh=4℃，同時(shí)p1=2.2bar＞p=2bar，則電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)恢復(fù)正常。當(dāng)檢測(cè)到p1=1.8bar＜p=2bar，無(wú)論tsh1是否小于tsh，均控制電磁閥打開。只有當(dāng)實(shí)際過(guò)熱度tsh1＞標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度tsh，且實(shí)際吸氣壓力p1≥標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力p時(shí)才會(huì)控制電磁閥關(guān)閉。電磁閥的開閉控制可以通過(guò)人工控制，也可以通過(guò)控制器來(lái)控制，如果通過(guò)控制器來(lái)控制，則需要將控制器的信號(hào)輸入端連接在溫度傳感器和壓力傳感器上，控制器的信號(hào)輸出端連接在電磁閥上?？刂破鞑杉瘻囟葌鞲衅骱蛪毫鞲衅鱾鬏斶^(guò)來(lái)的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)，然后將接收到的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為溫度和壓力，根據(jù)溫度和壓力計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度和吸氣壓力，再將實(shí)際過(guò)熱度于標(biāo)準(zhǔn)過(guò)熱度進(jìn)行比較，實(shí)際吸氣壓力與標(biāo)準(zhǔn)吸氣壓力進(jìn)行比較，通過(guò)比較的結(jié)果來(lái)控制電磁閥的開閉。通過(guò)控制器來(lái)控制電磁閥的開閉，系統(tǒng)控制更加精確和智能化。當(dāng)前第1頁(yè)12