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一种制冷系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-29 14:11:22

本发明涉及制冷,特别涉及一种制冷系统。

背景技术:

1、目前,制冷系统源于人们对温度控制的需求,尤其是在食品保存、工业生产以及家庭应用等方面。制冷系统主要部件包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、储液器等。制冷剂在制冷系统中循环流动,吸收被冷却物体热量,并向环境释放热量。制冷剂在制冷系统中过多或过少都会影响制冷系统的性能。制冷剂太多,会使得冷凝器、蒸发器内大部分体积由液体占据,缺乏相变换热空间,导致换热不足,高压过高,制冷量下降。制冷剂太少会导致低压过低,压比过高,排气温度过高,制冷量不足。

2、但是,现在未有一种可以精确计算当前时刻制冷系统的制冷剂最佳充注量,未能保证了制冷系统内的制冷剂的量维持最合适的数值,无法将制冷系统的性能维持在最佳水平。

3、因此,本发明提出了一种制冷系统。

技术实现思路

1、本发明提供一种制冷系统,用以对冷凝器在当前时刻前预设时间段内的实时参数和蒸发器在当前时刻前预设时间段内的实时参数进行处理,获得冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数,获得反映冷凝器和蒸发器在当前时刻真实状况的实际参数,便于后续焓值数据集的获取,减少后续计算误差,根据冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数,获得冷凝器在当前时刻的焓值数据集和蒸发器在当前时刻的焓值数据集,便于后续换热量计算,根据冷凝器在当前时刻的焓值数据集获得冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量和冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量,并根据蒸发器在当前时刻的焓值数据集获得蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,便于后续计算制冷剂最佳充注量,根据冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量、冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量及蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,获得当前时刻的制冷剂最佳充注量,便于制冷剂储罐对制冷剂的增加量或减少量进行精确控制,根据当前时刻的制冷剂最佳充注量获得制冷系统控制结果,保证了制冷系统内的制冷剂的量维持最合适的数值,保障了制冷系统的性能维持在最佳水平。

2、本发明提供一种制冷系统,包括:

3、第一获取模块,用于对制冷系统中冷凝器在当前时刻前预设时间段内的实时参数和蒸发器在当前时刻前预设时间段内的实时参数进行处理,获得冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数;

4、第二获取模块,用于基于冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数,获得冷凝器在当前时刻的焓值数据集和蒸发器在当前时刻的焓值数据集;

5、第一计算模块,用于基于冷凝器在当前时刻的焓值数据集获得冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量和冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量,并基于蒸发器在当前时刻的焓值数据集获得蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量;

6、第二计算模块,用于基于冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量、冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量及蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,获得当前时刻的制冷剂最佳充注量;

7、控制模块,用于基于当前时刻的制冷剂最佳充注量获得制冷系统控制结果。

8、优选的,制冷系统,第一获取模块,包括:

9、第一参数获取子模块,用于获取制冷系统中冷凝器冷却水在当前时刻前预设时间段内每个时刻的进口温度、出口温度、进口压力、出口压力以及冷凝器制冷剂在当前时刻前预设时间段内每个时刻的进口温度、出口温度、进口压力、出口压力,作为制冷系统中冷凝器在当前时刻前预设时间段内的实时参数;

10、第二参数获取子模块,用于获取制冷系统中蒸发器制冷剂在当前时刻前预设时间段内每个时刻的进口温度、出口温度、进口压力、出口压力,作为蒸发器在当前时刻前预设时间段内的实时参数;

11、处理子模块,用于对制冷系统中冷凝器在当前时刻前预设时间段内的实时参数和蒸发器在当前时刻前预设时间段内的实时参数进行处理,获得冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数。

12、优选的,制冷系统,处理子模块,包括:

13、第一处理单元,用于基于制冷系统中冷凝器或蒸发器在当前时刻前预设时间段内的每类实时子参数获得对应类的参数波形图,并判断每类参数波形图内的波形是否连续,若参数波形图内的波形连续,则将对应参数波形图对应类实时子参数当作连续实时参数,否则,将对应参数波形图对应类实时子参数当作非连续实时参数;

14、第二处理单元,用于将每类连续实时参数在当前时刻的数值当作对应类实时子参数在当前时刻的的处理参数,将每类非连续实时参数在当前时刻前预设时间段内的所有数值的均值,当作对应类实时子参数在当前时刻的处理参数;

15、参数汇总单元,用于将冷凝器的所有类实时子参数在当前时刻的处理参数当作冷凝器在当前时刻的处理参数,并将蒸发器的所有类实时子参数在当前时刻的处理参数当作蒸发器在当前时刻的处理参数。

16、优选的,制冷系统,第二获取模块,包括:

17、第一处理参数获取子模块,用于获取冷凝器在当前时刻的处理参数,其中冷凝器在当前时刻的处理参数包括冷凝器冷却水在当前时刻的进口处理温度、冷凝器冷却水在当前时刻的出口处理温度、冷凝器冷却水在当前时刻的进口处理压力、冷凝器冷却水在当前时刻的出口处理压力、冷凝器制冷剂在当前时刻的进口处理温度、冷凝器制冷剂在当前时刻的出口处理温度、冷凝器制冷剂在当前时刻的进口处理压力、冷凝器制冷剂在当前时刻的出口处理压力;

18、第一处理参数获取子模块,用于获取蒸发器在当前时刻的处理参数,其中蒸发器在当前时刻的处理参数包括蒸发器制冷剂在当前时刻的进口处理温度、蒸发器制冷剂在当前时刻的出口处理温度、蒸发器制冷剂在当前时刻的进口处理压力、蒸发器制冷剂在当前时刻的出口处理压力;

19、焓值数据集获取子模块,用于基于冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数,获得冷凝器在当前时刻的焓值数据集和蒸发器在当前时刻的焓值数据集。

20、优选的,制冷系统,焓值数据集获取子模块,包括:

21、第一焓值数据集获取单元,用于将冷凝器冷却水在当前时刻的进口处理温度和冷凝器冷却水在当前时刻的进口处理压力输入至第一预设焓值获取模型,获得冷凝器冷却水在当前时刻的进口焓值,并将冷凝器冷却水在当前时刻的出口处理温度和冷凝器冷却水在当前时刻的出口处理压力输入至第一预设焓值获取模型,获得冷凝器冷却水在当前时刻的出口焓值;

22、第二焓值数据集获取单元,用于将冷凝器制冷剂在当前时刻的进口处理温度和冷凝器制冷剂在当前时刻的进口处理压力输入至第二预设焓值获取模型,获得冷凝器制冷剂在当前时刻的进口焓值,并将冷凝器制冷剂在当前时刻的出口处理温度和冷凝器制冷剂在当前时刻的出口处理压力输入至第二预设焓值获取模型,获得冷凝器制冷剂在当前时刻的出口焓值;

23、第三焓值数据集获取单元,用于将蒸发器制冷剂在当前时刻的进口处理温度和蒸发器制冷剂在当前时刻的进口处理压力输入至第三预设焓值获取模型,获得蒸发器制冷剂在当前时刻的进口焓值,并将蒸发器制冷剂在当前时刻的出口处理温度和蒸发器制冷剂在当前时刻的出口处理压力输入至第三预设焓值获取模型,获得蒸发器制冷剂在当前时刻的出口焓值;

24、焓值数据集单元,用于将冷凝器冷却水在当前时刻的进口焓值、冷凝器冷却水在当前时刻的出口焓值、冷凝器制冷剂在当前时刻的进口焓值及冷凝器制冷剂在当前时刻的出口焓值作为冷凝器在当前时刻的焓值数据集,并将蒸发器制冷剂在当前时刻的进口焓值和蒸发器制冷剂在当前时刻的出口焓值作为蒸发器在当前时刻的焓值数据集。

25、优选的,制冷系统,第一计算模块,包括:

26、参数获取子模块,用于获取冷凝器在当前时刻的冷却水质量流量、制冷剂质量流量、蒸发器在当前时刻的制冷剂质量流量;

27、第一计算子模块,用于基于冷凝器在当前时刻的冷却水质量流量和制冷剂质量流量以及焓值数据集,获得冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量和冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量;

28、第二计算子模块,用于基于蒸发器在当前时刻的制冷剂质量流量和焓值数据集,获得蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量。

29、优选的,制冷系统,第一计算子模块,包括:

30、第一计算单元,用于基于冷凝器在当前时刻的冷却水质量流量和焓值数据集中的冷凝器冷却水在当前时刻的出口焓值和进口焓值,计算出冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量,包括:

31、qε=hε*(pb2-pb1)*τ

32、其中,qε为冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量,且qε的单位为kj,hε为冷凝器在当前时刻的冷却水质量流量,且hε的单位为kg/s,pb2为冷凝器冷却水在当前时刻的出口焓值,pb1为冷凝器冷却水在当前时刻的进口焓值,-目pb1、pb2的单位都为kj/kg,τ为单位时间长度,且τ的单位为s;

33、第二计算单元,用于基于冷凝器在当前时刻的制冷剂质量流量和焓值数据集中的冷凝器制冷剂在当前时刻的出口焓值和进口焓值,计算出冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量,包括:

34、qδ=hδ*(pc2-pc1)*τ

35、其中,qδ为冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量,且qδ的单位为kj,hδ为冷凝器在当前时刻的制冷剂质量流量,且hδ的单位为kg/s,pc2为冷凝器制冷剂在当前时刻的出口焓值,pc1为冷凝器制冷剂在当前时刻的进口焓值,且pc1、pc2的单位都为kj/kg,τ为单位时间长度,且τ的单位为s。

36、优选的,制冷系统,第二计算子模块,包括:

37、焓值获取单元,用于在蒸发器在当前时刻的焓值数据集中获取蒸发器制冷剂在当前时刻的出口焓值和进口焓值;

38、第三计算单元,用于基于蒸发器制冷剂在当前时刻的出口焓值和进口焓值以及制冷剂质量流量,计算出蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,包括:

39、qμ=hμ*(pd2-pd1)*τ

40、其中,qμ为蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,且qμ的单位为kj,hμ为蒸发器在当前时刻的制冷剂质量流量,且hμ的单位为kg/s,pd2为蒸发器制冷剂在当前时刻的出口焓值,pd1为蒸发器制冷剂在当前时刻的进口焓值,且pd2、pd1的单位都为kj/kg,τ为单位时间长度,且τ的单位为s。

41、优选的,制冷系统,第二计算模块,包括:

42、基础参数获取子模块,用于获取制冷剂的比热容和冷却水的比热容;

43、计算子模块,用于基于制冷剂的比热容、冷却水的比热容、冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量、冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量及蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,获得当前时刻的制冷剂最佳充注量,即为:

44、

45、其中,为当前时刻的制冷剂最佳充注量,且的单位为kg,qε为冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量,且qε的单位为kj,qδ为冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量,且qδ的单位为kj,qμ为蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,且qμ的单位为kj,tε1为冷凝器冷却水在当前时刻的进口处理温度,tε2为冷凝器冷却水在当前时刻的出口处理温度,tδ1为冷凝器制冷剂在当前时刻的进口处理温度,tδ2为冷凝器制冷剂在当前时刻的出口处理温度,tμ1为蒸发器制冷剂在当前时刻的进口处理温度,tμ2为蒸发器制冷剂在当前时刻的出口处理温度,γε为冷却水的比热容,γδ为制冷剂的比热容,ln为自然对数,且自然常数e的取值为2.718。

46、优选的,制冷系统,控制模块,包括:

47、第一控制子模块,用于当制冷剂最佳充注量为正数,则基于第一控制方式获得制冷系统控制结果;

48、第二控制子模块,用于当制冷剂最佳充注量为负数,则基于第二控制方式获得制冷系统控制结果。

49、本发明相对于现有技术产生的有益效果为:对冷凝器在当前时刻前预设时间段内的实时参数和蒸发器在当前时刻前预设时间段内的实时参数进行处理,获得冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数,获得反映冷凝器和蒸发器在当前时刻真实状况的实际参数,便于后续焓值数据集的获取,减少后续计算误差,根据冷凝器在当前时刻的处理参数和蒸发器在当前时刻的处理参数,获得冷凝器在当前时刻的焓值数据集和蒸发器在当前时刻的焓值数据集,便于后续换热量计算,根据冷凝器在当前时刻的焓值数据集获得冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量和冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量,并根据蒸发器在当前时刻的焓值数据集获得蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,便于后续计算制冷剂最佳充注量,根据冷凝器在最新单位时间的冷却水换热量、冷凝器在最新单位时间的制冷剂换热量及蒸发器在最新单位时间的制冷剂换热量,获得当前时刻的制冷剂最佳充注量,便于制冷剂储罐对制冷剂的增加量或减少量进行精确控制,根据当前时刻的制冷剂最佳充注量获得制冷系统控制结果,保证了制冷系统内的制冷剂的量维持最合适的数值,保障了制冷系统的性能维持在最佳水平。

50、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的本技术文件中所特别指出的结构来实现和获得。

51、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

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