雙壓縮機(jī)雙制冷回路冰箱的溫度及耦合運(yùn)行控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冰箱溫控技術(shù)，具體涉及雙壓縮機(jī)雙制冷回路冰箱的溫度及耦合運(yùn)行 控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著時(shí)代的發(fā)展和人們生活水平的提高，消費(fèi)者不僅關(guān)注冰箱的能耗水平，還對(duì) 冰箱的形式、功能等提出了一些新要求。冰箱已由原來簡單的食品低溫貯藏箱，向精確控 溫、大容積、多溫區(qū)、節(jié)能環(huán)保、保質(zhì)保鮮等高品質(zhì)的方面發(fā)展。傳統(tǒng)冰箱的單循環(huán)回路在設(shè) 計(jì)多溫位冰箱時(shí)難以保證各溫位溫度的精確控制，同時(shí)很難避免換熱溫差大引起的不可逆 損失。因此，企業(yè)和科研單位也開始關(guān)注多回路循環(huán)的系統(tǒng)。
[0003] 雙壓縮機(jī)雙循環(huán)冰箱系統(tǒng)遠(yuǎn)優(yōu)于其他冰箱系統(tǒng)的溫控效果，有著巨大的發(fā)展?jié)?力，但存在初始成本的加大和節(jié)能效果不理想等問題。公開號(hào)為CN 102364266A的專利文獻(xiàn) 公開了一種雙溫位的蒸汽壓縮冷變換器，將其應(yīng)用于雙壓縮機(jī)雙循環(huán)冰箱系統(tǒng)時(shí)，可以實(shí) 現(xiàn)高、低溫間室循環(huán)的耦合運(yùn)行，得到耦合雙循環(huán)冰箱系統(tǒng)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。該 系統(tǒng)比傳統(tǒng)利用單一制冷循環(huán)提供雙溫位冷量的系統(tǒng)在溫度控制方面更為合理，系統(tǒng)更加 穩(wěn)定，而且效率更高，優(yōu)勢(shì)明顯。在保留雙壓縮機(jī)雙循環(huán)冰箱系統(tǒng)良好溫控效果的前提下， 改善了其節(jié)能效果不明顯的問題。
[0004] 現(xiàn)有的冰箱溫度控制方式，如公開號(hào)CN 104236249A的專利文獻(xiàn)公開了一種冰箱 及其冷藏室的溫度的控制方法，該方法將溫度傳感器設(shè)于冷藏室內(nèi)，直接感測(cè)冷藏室內(nèi)的 溫度并輸出為溫度感測(cè)信號(hào)，控制器接收溫度感測(cè)信號(hào)并據(jù)此獲取冷藏室的當(dāng)前溫度，將 冷藏室的當(dāng)前溫度與用戶設(shè)定的冷藏室溫度進(jìn)行比較，當(dāng)冷藏室當(dāng)前溫度超過冷藏室設(shè)定 溫度至第一閥值時(shí)，控制器控制壓縮機(jī)開機(jī)，當(dāng)冷藏室的當(dāng)前溫度低于冷藏室的設(shè)定溫度 至第二閥值時(shí)，控制器控制壓縮機(jī)關(guān)機(jī)。此專利通過設(shè)定確定的溫度閥值控制壓縮機(jī)的開 停機(jī)，維持冷藏室的溫度在設(shè)定溫度附近波動(dòng)，滿足冰箱使用要求。
[0005] 又如公開號(hào)CN 1278093C的專利文獻(xiàn)冰箱溫度的控制方法，該方法將冷藏室的工 作狀態(tài)劃分為三個(gè)或三個(gè)以上的檔位，每個(gè)檔位有各自的開機(jī)溫度和停機(jī)溫度，該方法不 僅采集冷藏室內(nèi)環(huán)境溫度，還通過加裝環(huán)境溫度傳感器采集外界環(huán)境的當(dāng)前環(huán)境溫度，并 根據(jù)采集的外界環(huán)境溫度，確定一個(gè)調(diào)整值A(chǔ) T X a，在各個(gè)檔位的開停機(jī)溫度上同步加上 調(diào)整值A(chǔ)TXa，其中ΔΤ=當(dāng)前環(huán)境溫度-基準(zhǔn)溫度(25°C)，a為環(huán)境溫度每變化1°C，對(duì)應(yīng)調(diào) 整的溫度，〇. 2〈a〈0.6。此專利通過在開停機(jī)溫度上加上一個(gè)調(diào)整值Δ T X a，開停機(jī)溫度能 隨環(huán)境溫度而變化，使冰箱能在多種環(huán)境溫度下進(jìn)行制冷匹配，使冰箱能適應(yīng)不同季節(jié)和 氣候的環(huán)境。
[0006] 上述冰箱溫度控制方法以及其他現(xiàn)有冰箱控制方法的主要目的均是提高冰箱間 室內(nèi)的溫度控制精度。常見的手段為判斷某項(xiàng)指標(biāo)(溫度、時(shí)間等)是否達(dá)到設(shè)定值，然后啟 動(dòng)下一步的工作流程(壓縮機(jī)開停、風(fēng)機(jī)開停等），而這個(gè)設(shè)定值通常是已經(jīng)確定的。這類溫 度控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)間室內(nèi)溫度的精確控制，但是不能滿足具有"蒸汽壓縮冷變換器"的耦 合雙循環(huán)制冷系統(tǒng)的特殊控制要求。對(duì)于耦合雙循環(huán)制冷系統(tǒng)而言，要提高系統(tǒng)的效率，發(fā) 揮系統(tǒng)的節(jié)能潛力，必須保證系統(tǒng)的高溫間室循環(huán)和低溫間室循環(huán)盡可能同時(shí)啟動(dòng)制冷 (耦合運(yùn)行），避免兩個(gè)制冷循環(huán)長時(shí)間單獨(dú)運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種雙壓縮機(jī)雙制冷回路冰箱的溫度及耦合運(yùn)行控制方法，可以延 長冰箱的兩個(gè)制冷回路同時(shí)啟動(dòng)制冷的時(shí)間，即耦合運(yùn)行時(shí)間，縮短兩個(gè)制冷回路單獨(dú)運(yùn) tx的時(shí)間，提尚系統(tǒng)的制冷效率。
[0008] -種雙壓縮機(jī)雙制冷回路冰箱的溫度及耦合運(yùn)行控制方法，所述雙壓縮機(jī)雙制冷 回路冰箱包括:高溫控制間室和對(duì)應(yīng)的高溫制冷回路以及低溫控制間室和對(duì)應(yīng)的低溫制冷 回路，所述高溫制冷回路和低溫制冷回路能量耦合；
[0009] 控制方法包括以下步驟：
[0010] (1)設(shè)定高溫控制間室和低溫控制間室中任一一個(gè)為優(yōu)先控制間室，對(duì)應(yīng)的制冷 回路為優(yōu)先制冷回路，另一個(gè)為次級(jí)控制間室，對(duì)應(yīng)的制冷回路為次級(jí)制冷回路；
[0011]優(yōu)先制冷回路中優(yōu)先控制間室設(shè)定的開機(jī)溫度為TPmax，停機(jī)溫度為TPmin;次級(jí) 制冷回路中次級(jí)控制間室設(shè)定的開機(jī)溫度為TSmax，停機(jī)溫度為TSmin;
[0012] (2)拾取優(yōu)先控制間室和次級(jí)控制間室的當(dāng)前溫度TP和TS;
[0013] (3)對(duì)優(yōu)先控制間室拾取的當(dāng)前溫度TP與設(shè)定的開機(jī)溫度TPmax和停機(jī)溫度TPmin 進(jìn)行邏輯比較：
[0014] 如果TP < TPmin，則使優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)停機(jī)，
[0015] 如果TP 2 TPmax，則使優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)開機(jī)，
[0016] 如果TPmin〈TP〈TPmax，則保持優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)目前的開停機(jī)狀態(tài)；
[0017] (4)監(jiān)測(cè)優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)的開停機(jī)狀態(tài)：
[0018] 如果優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)為停機(jī)狀態(tài)，則進(jìn)行步驟(5)，
[0019] 如果優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)為開機(jī)狀態(tài)，則進(jìn)行步驟(6);
[0020] (5)對(duì)次級(jí)控制間室拾取的當(dāng)前溫度TS與設(shè)定的開機(jī)溫度TSmax、停機(jī)溫度TSmin 以及溫度偏移量El和E2進(jìn)行邏輯比較：
[0021] 如果TS < TSmin+El，則使次級(jí)控制間室壓縮機(jī)停機(jī)，
[0022] 如果TS 2 TSmax+E2,則使次級(jí)控制間室壓縮機(jī)開機(jī)，
[0023] 如果TSmin+El〈TS〈TSmax+E2，則保持次級(jí)控制間室壓縮機(jī)目前的開停機(jī)狀態(tài)； [0024] (6)對(duì)次級(jí)控制間室拾取的當(dāng)前溫度TS與設(shè)定的開機(jī)溫度TSmax、停機(jī)溫度TSmin 以及溫度偏移值E3和E4進(jìn)行邏輯比較：
[0025] 如果TS < TSmin-E3,則使次級(jí)控制間室壓縮機(jī)停機(jī)，
[0026] 如果TS 2 TSmax-E4，則使次級(jí)控制間室壓縮機(jī)開機(jī)，
[0027] 如果TSmin-E3〈TS〈TSmax-E4，則保持次級(jí)控制間室壓縮機(jī)目前的開停機(jī)狀態(tài)；
[0028] E1、E2、E3、E4中至少一個(gè)大于0。
[0029] 本發(fā)明方法通過監(jiān)測(cè)優(yōu)先控制間室壓縮機(jī)的開機(jī)和停機(jī)信號(hào)，并據(jù)此提升或者降 低次級(jí)控制間室設(shè)定溫度下的開機(jī)溫度和停機(jī)溫度，進(jìn)而延長或者縮短次級(jí)控制間室壓縮 機(jī)開機(jī)和停機(jī)時(shí)間。當(dāng)優(yōu)先控制間室的壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)，延長次級(jí)控制間室壓縮機(jī)的開機(jī)時(shí) 間，進(jìn)而延長兩個(gè)制冷回路同時(shí)啟動(dòng)制冷(耦合運(yùn)行）的時(shí)間；當(dāng)優(yōu)先控制間室的壓縮機(jī)停 機(jī)時(shí)，縮短次級(jí)控制間室壓縮機(jī)的開機(jī)時(shí)間，即延長其停機(jī)時(shí)間，進(jìn)而縮短只有一個(gè)制冷回 路啟動(dòng)制冷(單獨(dú)運(yùn)行）的時(shí)間。通過這種方式，本發(fā)明能最大限度地保證雙壓縮機(jī)雙制冷 回路冰箱的高溫制冷回路和低溫制冷回路能量耦合狀態(tài)運(yùn)行。
[0030] 能量耦合方式很多，優(yōu)選的，所述高溫制冷回路和低溫制冷回路能量耦合的具體 結(jié)構(gòu)為：
[0031] 所述高溫制冷回路包括高溫壓縮機(jī)、高溫冷凝器、高溫節(jié)流裝置、高溫蒸發(fā)器和中 間換熱器;所述低溫制冷回路包括所述中間換熱器、低溫壓縮機(jī)、低溫冷凝器、低溫節(jié)流裝 置和低溫蒸發(fā)器;所述高溫壓縮機(jī)的制冷劑出口與高溫冷凝器的制冷劑進(jìn)口相連，高溫冷 凝器的制冷劑出口與高溫節(jié)流裝置的制冷劑進(jìn)口相連，高溫節(jié)流裝置的制冷劑出口與高溫 蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)口相連，高溫蒸發(fā)器的制冷劑出口與中間換熱器的制冷劑第一進(jìn)口相 連，中間換熱器的制冷劑第一出口與高溫壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)口相連，低溫壓縮機(jī)的制冷劑 出口與低溫冷凝器的制冷劑進(jìn)口相連，低溫冷凝器的制冷劑出口與中間換熱器的制冷劑第 二進(jìn)口相連，中間換熱器的制冷