專利名稱：環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及制冷系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地，是一種壓縮制冷系統(tǒng)，包括由電機驅(qū)動的壓縮機。
背景技術(shù)：
隨著我國的經(jīng)濟快速發(fā)展，能源問題越來越突出，人們也逐漸認(rèn)識到節(jié)能的重要性。隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，電力需求相應(yīng)持續(xù)增長，電力供需矛盾日趨突出，節(jié)電已成為 全社會的當(dāng)務(wù)之急。隨著各種新技術(shù)、新材料的開發(fā)與應(yīng)用，借助高科技手段有效控制企業(yè)的用電成本已成為現(xiàn)實。在工業(yè)制冷方面，人工制冷的耗能量正在迅速增大。在人工制冷過程中，冷凍壓縮機是現(xiàn)代工廠冷源的主要來源。其在工廠電能消耗的比重也很高，一般都能達(dá)到10-30%，所以如何降低冷凍壓縮機的電能消耗是很多用戶都越來越關(guān)注的問題。目前的制冷系統(tǒng)，其整個制冷機組都由壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成，其制冷系統(tǒng)的基本原理大致相同，主要耗能過程為壓縮機壓縮工質(zhì)作功。目前的制冷系統(tǒng)中，壓縮機基本只處于兩種狀態(tài)，即運轉(zhuǎn)和停止，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時，壓縮機停止，否則壓縮機運轉(zhuǎn)。然而，壓縮機運轉(zhuǎn)時總是恒速運轉(zhuǎn)，實際上，當(dāng)環(huán)境溫度接近預(yù)設(shè)溫度時，所需壓縮工質(zhì)量較小，無需很高的轉(zhuǎn)速，因此轉(zhuǎn)速余量基本浪費；另一方面，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后，壓縮機停止工作，而當(dāng)環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)溫度相差較大時，壓縮機重新啟動，其啟動電流很大，不僅造成短時間的大能耗，并且需要對電路的規(guī)格提出很高的要求，以抵御強大的沖擊電流。最為典型的目前制冷系統(tǒng)中普遍采用的螺桿式壓縮機，盡管為了控制能耗，已作出部分改進(jìn)，如螺桿式壓縮機的壓縮螺桿上設(shè)有滑閥，可沿壓縮螺桿滑動，通過調(diào)節(jié)滑閥的位置，可調(diào)節(jié)壓縮螺桿的工作長度，從而調(diào)節(jié)壓縮機的能耗；然而，由于該種螺桿式壓縮機在工作時，僅只有滑閥調(diào)節(jié)能耗，壓縮機仍然處于恒速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此，其能耗仍然較大，其系統(tǒng)實際運行效率普低，總體遍較僅為50% -70%左右，有必要對其進(jìn)行改進(jìn)，以獲得更高的節(jié)能效應(yīng)。

實用新型內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)實際制冷需求實時調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，最大程度地降低壓縮機的空轉(zhuǎn)損耗，從而獲得較高的節(jié)電效應(yīng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)包括電機、由所述電機驅(qū)動的壓縮機、控制系統(tǒng)，所述壓縮機與節(jié)流閥、蒸發(fā)器、冷凝器形成制冷回路；所述電機為無極變速電機，還包括設(shè)置于制冷環(huán)境中的溫度傳感器，該溫度傳感器關(guān)聯(lián)所述控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括邏輯運算模塊輸出控制模塊，所述邏輯運算模塊、輸出控制模塊、電機順序電氣相連。[0008]所述邏輯運算模塊將預(yù)設(shè)環(huán)境溫度與由所述溫度傳感器輸送來的當(dāng)前環(huán)境溫度作差運算，并以正相關(guān)邏輯關(guān)系計算轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，輸出給所述輸出控制模塊，并由所述輸出控制模塊調(diào)節(jié)所述無極變速電機的轉(zhuǎn)速。作為優(yōu)選，所述壓縮機為螺桿式壓縮機，其壓縮螺桿上配設(shè)有可沿螺桿軸向移動的能量滑閥，該能量滑閥電氣連接所述控制系統(tǒng)。作為優(yōu)選，所述溫度傳感器設(shè)置于遠(yuǎn)離所述蒸發(fā)器出風(fēng)口處，從而減小出風(fēng)口的冷風(fēng)影響，使溫度傳感器的感測溫度更接近于真實環(huán)境溫度。作為上述優(yōu)選方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫度傳感器包括一個無線發(fā)送模塊，相應(yīng)地，所述控制系統(tǒng)包括一個無線接收模塊，所述溫度傳感器與所述控制系統(tǒng)以無線電連接；從而便于使所述溫度傳感器對制冷環(huán)境的任意所需位置進(jìn)行監(jiān)測。作為優(yōu)選，所述無極變速電機還串聯(lián)一個用于使啟動電流緩慢增長的鎮(zhèn)流模塊， 從而進(jìn)一步降低沖擊電流。本實用新型的有益效果在于該環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)在當(dāng)前環(huán)境溫度越接近預(yù)設(shè)環(huán)境溫度時，壓縮機壓縮氣量需求越低，此時，所述控制系統(tǒng)使無極變速電機轉(zhuǎn)速越低，亦即壓縮機轉(zhuǎn)速越低，可使壓縮機一直處于適應(yīng)實際需求的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以降低壓縮機的空轉(zhuǎn)率，并且，如此可以大大減少壓縮機猛啟驟停的次數(shù)，還能有效降低沖擊電流的損耗，在很大程度上提高了節(jié)電效應(yīng)。

圖I是本環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)一個實施例的壓縮機轉(zhuǎn)速曲線圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明在圖I、圖2所示的實施例中，該環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)包括由壓縮機I、冷凝器2、節(jié)流閥3、蒸發(fā)器4構(gòu)成的制冷回路；所述壓縮機由一個無級變速電機5驅(qū)動，所述無極變速電機5受控制系統(tǒng)6調(diào)控；另外還包括設(shè)置于制冷環(huán)境中的溫度傳感器7，該溫度傳感器7關(guān)聯(lián)所述控制系統(tǒng)6，其關(guān)聯(lián)機制是所述溫度傳感器7包括一個無線發(fā)送模塊，相應(yīng)地，所述控制系統(tǒng)6包括一個無線接收模塊，所述溫度傳感器7與所述控制系統(tǒng)6以無線電連接；從而便于使所述溫度傳感器7對制冷環(huán)境的任意所需位置進(jìn)行監(jiān)測，通常情況下，該溫度傳感器7應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離所述蒸發(fā)器4的出風(fēng)口，以降低冷風(fēng)對溫度傳感器7的影響，更準(zhǔn)確地監(jiān)測實際制冷環(huán)境溫度；所述控制系統(tǒng)6的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它包括邏輯運算模塊601、輸出控制模塊602 ；所述邏輯運算模塊601接收所述溫度傳感器7傳送來的當(dāng)前環(huán)境溫度T，并將預(yù)設(shè)環(huán)境溫度TO與當(dāng)前環(huán)境溫度TO作差運算，得Τ-Τ0，并以正相關(guān)邏輯關(guān)系計算轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，輸出給所述輸出控制模塊602，并由所述輸出控制模塊602調(diào)節(jié)所述無極變速電機5的轉(zhuǎn)速。為了使無極變速電機5始終處于較為可靠的工作轉(zhuǎn)速范圍，在本實施例中，通過所述控制系統(tǒng)6給該無極變速電機設(shè)定一個最低轉(zhuǎn)速,對應(yīng)于圖I中的a-b段轉(zhuǎn)速,在此情況下，所述壓縮機I需采用螺桿式壓縮機，且壓縮螺桿上配設(shè)有可沿螺桿軸向移動的能量滑閥，該能量滑閥電氣連接所述控制系統(tǒng)6 ;當(dāng)壓氣量需求進(jìn)一步降低時，亦即如圖2中橫坐標(biāo)所示，當(dāng)前環(huán)境溫度T與預(yù)設(shè)環(huán)境溫度TO之差T-TO進(jìn)一步降低時，壓縮機I轉(zhuǎn)速(等于無極變速電機5轉(zhuǎn)速)r維持恒定，所述控制系統(tǒng)6控制螺桿式壓縮機內(nèi)的能量滑閥逐漸降低開度，以縮小螺桿工作長度，直至T-TO = O時，壓縮機I停止轉(zhuǎn)動；通常情況下，壓縮機I的轉(zhuǎn)速r則工作在如圖2所示的b-c段，因此，上述的以正相關(guān)邏輯關(guān)系計算轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，其正相關(guān)關(guān)系式應(yīng)當(dāng)大致為r = rl+k(T-TO)，其中，rl為壓縮機I的最低轉(zhuǎn)速，k為正相關(guān)系數(shù)，當(dāng)T-TO極小時，則壓縮機I停機，而通常情況下，由于環(huán)境的熱量流動性，T-TO總具有一定值，因此，壓縮機I很少會發(fā)生停機現(xiàn)象，因此可以大大減少啟動沖擊電流。為了進(jìn)一步降低沖擊電流，所述無極變速電機5還串聯(lián)一個用于使啟動電流緩慢增長的鎮(zhèn)流模塊。上述環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)在當(dāng)前環(huán)境溫度越接近預(yù)設(shè)環(huán)境溫度時，壓縮機I壓縮氣量需求越低，此時，所述控制系統(tǒng)6使無極變速電機5轉(zhuǎn)速越低，亦即壓縮 機I轉(zhuǎn)速越低，可使壓縮機I 一直處于適應(yīng)實際需求的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以降低壓縮機I的空轉(zhuǎn)率，并且，如此可以大大減少壓縮機I猛啟驟停的次數(shù)，一般降幅為50%左右，因此還能有效降低沖擊電流的損耗，在很大程度上提高了節(jié)電效應(yīng)。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，包括電機、由所述電機驅(qū)動的壓縮機、控制系統(tǒng)，所述壓縮機與節(jié)流閥、蒸發(fā)器、冷凝器形成制冷回路，其特征在于所述電機為無極變速電機，還包括設(shè)置于制冷環(huán)境中的溫度傳感器，該溫度傳感器關(guān)聯(lián)所述控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括邏輯運算模塊輸出控制模塊，所述邏輯運算模塊、輸出控制模塊、電機順序電氣相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機為螺桿式壓縮機，其壓縮螺桿上配設(shè)有可沿螺桿軸向移動的能量滑閥，該能量滑閥電氣連接所述控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器設(shè)置于遠(yuǎn)離所述蒸發(fā)器出風(fēng)口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器包括一個無線發(fā)送模塊，相應(yīng)地，所述控制系統(tǒng)包括一個無線接收模塊，所述溫度傳感器與所述控制系統(tǒng)以無線電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一條所述的環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于所述無極變速電機還串聯(lián)一個用于使啟動電流緩慢增長的鎮(zhèn)流模塊。
專利摘要本實用新型提供一種環(huán)境感應(yīng)式變頻壓縮制冷節(jié)電系統(tǒng)，包括電機、由所述電機驅(qū)動的壓縮機、控制系統(tǒng)，壓縮機與節(jié)流閥、蒸發(fā)器、冷凝器形成制冷回路；所述電機為無極變速電機，還包括設(shè)置于制冷環(huán)境中的溫度傳感器，該溫度傳感器關(guān)聯(lián)所述控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)包括邏輯運算模塊輸出控制模塊，邏輯運算模塊、輸出控制模塊、電機順序電氣相連；邏輯運算模塊將預(yù)設(shè)環(huán)境溫度與由溫度傳感器輸送來的當(dāng)前環(huán)境溫度作差運算，并以正相關(guān)邏輯關(guān)系計算轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，輸出給輸出控制模塊，并由輸出控制模塊調(diào)節(jié)無極變速電機的轉(zhuǎn)速。該系統(tǒng)可以根據(jù)實際制冷需求實時調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，最大程度地降低壓縮機的空轉(zhuǎn)損耗，從而獲得較高的節(jié)電效應(yīng)。
文檔編號F25B49/02GK202485280SQ20122008218
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者張永波, 田洪芳 申請人:日照海大自動化科技有限公司