间接膨胀冷冻机组融霜启停控制装置的制作方法

1.本实用新型属于冷冻装置除霜技术领域，具体涉及一种间接膨胀冷冻机组融霜启停控制装置。


背景技术：

2.冷冻冷链产业在疫情期间，逆势上涨意味着器重要性空前凸显，被越来越多应用在生物、医药、生鲜、食品、化工原料等的运输和储存，也为提高人民生活水平提供了重要支持。随着冷冻机组应用越来越多，其制冷品质和能耗水平得多更多的关注。
3.冷冻机组可以将冷量在蒸发器中传递给载冷剂，载冷剂由泵输送到被冷却空间内的冷却末端，并在此处将冷量传递给被冷却空间。在机组运行过程中，室内空气中的水蒸气会凝固在末端换热器表面形成霜层。如不能及时融霜，会导致换热系数下降，蒸发温度降低，系统能效下降，同时造成制冷量下降；但如果过度频繁融霜，又将导致能耗上升，制冷温度上升。现有的系统多采用定时融霜的方法，容易导致不及时除霜或过度融霜。因此，如何确定融霜开始与结束的时机成为一个研究热点，也是提升现有冷冻装置产品品质，实现节能减排的一个重要方面。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种冷冻装置的物联网融霜启停管理方法，可获得最佳融霜启停时机，提升了冷冻装置的产品品质，节能减排。
5.为了达到上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.间接膨胀冷冻机组融霜启停控制装置，包括冷冻机组主体、冷冻室，冷冻室内设有风机盘管冷却末端，冷冻机组主体通过载冷剂管路连通风机盘管冷却末端，还包括数据处理设备，风机盘管冷却末端的进风口设有进风温度传感器，出风口设有出风温度传感器，进风温度传感器、出风温度传感器以及冷冻机组主体均与数据处理设备电性连接；数据处理设备根据进风温度、出风温度控制冷冻机组的融霜启停。
7.作为本实用新型的优选方案之一，还包括除霜加热装置，除霜加热装置设于风机盘管冷却末端内，数据处理设备还根据进风温度、出风温度控制除霜加热装置的启停。
8.作为本实用新型的优选方案之一，还包括冷冻室状态采集装置，用于获取库房的运行状态，数据处理设备还与库房状态采集装置相连，控制单元根据进风温度、出风温度和库房运行状态控制冷冻机组的融霜启停。
9.作为本实用新型的优选方案之一，数据处理设备内设有融霜预设阈值和融霜启停条件，融霜预设阈值包括进风温度阈值、温差变化阈值和出风温度阈值，融霜启动条件为进风温度小于进风温度阈值，且进出风温差变化值大于温差变化阈值、冷冻室运行状态正常，当风机盘管冷却末端的进风温度、进出风温差满足融霜启动条件时，控制冷冻机组和/或除霜加热装置启动融霜。
10.作为本实用新型的优选方案之一，融霜停止条件为，出风温度大于出风温度阈值；
当风机盘管冷却末端的出风温度满足所述融霜条件时，数据处理设备控制冷冻机组和/或除霜加热装置停止融霜。
11.作为本实用新型的优选方案之一，所述温差变化值为初始温差与实时温差的差值，初始温差为上次融霜后、霜层未出现前的风机盘管冷却末端进出风温差。
12.作为本实用新型的优选方案之一，所述进风温度阈值为蒸发器表面需融霜的最高制冷温度。
13.作为本实用新型的优选方案之一，所述进风温度传感器和出风温度传感器相对设置
14.本实用新型与现有技术相比，有益效果是：根据风机盘管冷却末端的进出空气温度温差可以判断霜层厚度，再结合被冷冻设施的运行状态排除异常状态，从而得到最佳融霜时机；通过出风温度判断融霜停止时间；最终提升现有冷冻装置产品品质，实现节能减排。
附图说明
15.图1是实施例所述间接膨胀冷冻机组融霜启停控制装置组成示意图；
16.图2是实施例所述间接膨胀冷冻机组融霜启停控制装置运行流程图；
17.附图标记:1.冷冻机组主体、2载冷剂管路、3.风机盘管冷却末端、4.进风方向、5.进风温度传感器、6.出风温度传感器、7.载冷剂管路、8.数据处理设备、9.冷冻室、10.载冷剂泵、11.除霜加热装置、12.冷冻室状态采集装置。
具体实施方式
18.以下将对本实用新型的技术方案作进一步解释说明。
19.如图1所示，本实用新型所述间接膨胀冷冻机组融霜启停控制装置，包括冷冻机组主体1、冷冻室9，冷冻室9内设有风机盘管冷却末端3，冷冻机组主体1通过载冷剂管路2/7与风机盘管冷却末端3连接，还包括数据处理设备8，风机盘管冷却末端3的进风口设有进风温度传感器5，出风口设有出风温度传感器6，进风温度传感器5、出风温度传感器6以及冷冻机组主体1均与数据处理设备8电性连接；数据处理设备8根据进风温度、出风温度控制冷冻机组的融霜启停。
20.库房/冷冻室9的一侧还设有冷冻室状态采集装置12，用于获取库房的运行状态，数据处理设备还与库房状态采集装置相连，控制单元根据进风温度、出风温度和库房运行状态控制冷冻机组的融霜启停，以避免因冷冻室的进出货物、换气等操作而导致误除霜。
21.为进一步提高除霜效果，还可在冷却末端内安装除霜加热装置11，数据处理设备8还根据进风温度、出风温度控制除霜加热装置11的启停，使其与冷冻机组的融霜一起工作，缩短除霜时间，提高除霜效率。
22.数据处理设备8内设有融霜预设阈值和融霜启停条件，融霜预设阈值包括进风温度阈值、温差变化阈值和出风温度阈值，融霜启动条件为进风温度小于进风温度阈值，且进出风温差变化值大于温差变化阈值、库房运行状态正常，当风机盘管冷却末端的进风温度、进出风温差满足融霜启动条件时，控制冷冻机组和/或除霜加热装置启动融霜。融霜停止条件为，出风温度大于出风温度阈值；当风机盘管冷却末端的出风温度满足所述融霜条件时，
数据处理设备控制冷冻机组和/或除霜加热装置停止融霜。
23.本实用新型所述融霜启停控制装置进行工作时，基本原理为：载冷剂在冷冻机组主体1中被冷却，由泵10输送到风机盘管末端向被冷却空间放出冷量，同时载冷剂被加热，并通过管路7回到冷冻机组1中再次冷却。随着不断的运行，霜层开始出现，导致换热变差，进入风机盘管末端的空气得到的冷量减少，进而出风温度升高，亦即进出风温差相比无霜运行时减少，当进出风温差下降到给定值时，说明霜层到达必须除霜的厚度。但是，当冷冻室未正常运行，如开门进、出货物，进行换气等操作时，由于外部热空气进入，也可导致温差发生显著变化，因此当冷冻室未处于正常运行时，不进行融霜。数据处理设备8接收来自温度传感器与冷冻室工作状态的信号，进行综合判断，并将相应的执行动作传输给冷冻机组1和融霜加热装置11。进入融霜操作后，数据处理设备8接收进风传感器5的温度，当该温度上升到一定值后，说明霜层已融尽，结束融霜，开始正常制冷运行。
24.如图2所示，采用本实用新型所述融霜启停控制装置进行工作时，操作步骤如下：
25.第一步，上一次融霜完成后，运行一定时间后，霜层尚未出现，读取此时的进出风温度t1和t2，取其温差为初始温差δt并保存。
26.第二步，等待制冷温度下降至用户设定的所需温度，如果此时运行时间已超过设定的最大除霜间隔时间，则开始融霜。
27.第三步，读取风机盘管冷却末端的进出风温度t1和t2，以及冷冻室运行状态。如果进风温度大于或等于需融霜的最高制冷温度(即设定值t
a
)，则不融霜，结束此轮判定，系统继续制冷；否则进入下一步。
28.第四步，初始温差δt与当前温差(t1‑
t2)相减，得到温差下降值，若此值小于设定值t
b
，说明霜层还不够厚，不融霜；或者若库房未正常运行(如库门打开正在进出货、库房正在通风换气等)，尽管δt
‑
(t1‑
t2)可能大于t
b
，但仍不融霜；结束此轮判定，系统继续制冷。只有当δt
‑
(t1‑
t2)可能大于t
b
且库房正常运行，才启动融霜模式。
29.第五步，进入融霜模式后，定期读取出风温度，当出风温度t2小于设定值t
c
时，说明融霜未完全，继续融霜；当出风温度t2大于设定值t
c
时，说明融霜完成，停止融霜，融霜程序结束，进行下一轮运行。
30.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。