一种利用化霜水降低冷凝温度并加快冷柜化霜水蒸发的方法与流程

本发明涉及商用冷柜，特别涉及一种利用化霜水降低冷凝温度并加快冷柜化霜水蒸发的方法。

背景技术：

1、商用冷柜是指商超、冷饮店、冻货店、酒店餐馆等商业经营渠道专卖用于储存冰淇淋、饮料、乳品、速冻食品、食品材料等的冷藏或冷冻冰柜。商用冷柜是市场经济的产物，专为商业场所设计，以满足各种冷藏和冷冻需求。目前，在商用冷柜领域，化霜水处理一直是一个备受关注的问题。市场上常见的商用冷柜化霜水处理方式存在着诸多难以忽视的弊端；

2、首先，以往很多商用冷柜的化霜水采用定期人工倒掉的处理方式。这种方式不仅需要耗费大量的人工成本，因为需要专人定期对冷柜进行检查和处理化霜水。而且在实际操作过程中，工作人员可能会由于各种原因偶然忘记倒掉化霜水。一旦出现这种情况，化霜水溢出冷柜就极有可能造成一定的事故，比如可能会浸湿周围的物品、损坏电器设备，甚至可能引发漏电等安全隐患；

3、其次，还有一部分商用冷柜通过增加电加热的方式来蒸发化霜水。这种方法虽然在一定程度上解决了化霜水的处理问题，但是却额外增加了能耗。电加热需要消耗大量的电能，这不仅会增加冷柜的运行成本，而且从节能环保的角度来看，也不符合当前可持续发展的要求；

4、再者，通过抽冷凝器的热量来吹化霜水的方式也存在问题。虽然这种方式利用了冷凝器的热量来加速化霜水的蒸发，但是当化霜水特别多时，依然存在溢出的风险。因为冷凝器的热量有限，当化霜水量过大时，可能无法及时将所有的化霜水蒸发掉，从而导致化霜水溢出冷柜；

5、最后，将排气管直接放到蒸发水盒中的方式也不尽如人意。在化霜水较少的时候，这种方式对排气温度的作用并不明显。因为化霜水量少，无法充分与排气管进行热交换，所以无法有效地降低排气温度，从而影响冷柜的整体性能和效率；

6、为此，提出一种利用化霜水降低冷凝温度并加快冷柜化霜水蒸发的方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明希望提供一种利用化霜水降低冷凝温度并加快冷柜化霜水蒸发的方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种利用化霜水降低冷凝温度并加快冷柜化霜水蒸发的方法，包括以下步骤：

3、步骤一、在压缩机排气端与主冷凝器前端安装一个预冷水冷冷凝器；

4、步骤二、将冷柜内蒸发器的排水管和预冷水冷冷凝器的进水口连接，预冷水冷冷凝器的排水口和蒸发水盒连接；

5、步骤三、基于冷柜内置的智能控制器监测蒸发温度及预冷水冷冷凝器内的水位；

6、步骤四、若蒸发温度低于0℃时，则自动引导蒸发器上的化霜水通过排水管流入预冷水冷冷凝器进行存储；若蒸发温度等于或大于0℃，则自动引导冷柜内压缩机运行使蒸发器表面产生的冷凝水通过排水管流入预冷水冷冷凝器进行存储；

7、步骤五、基于压缩机将冷媒压缩为高温高压气态进入预冷水冷冷凝器，与预冷水冷冷凝器中的化霜水或冷凝水进行间接热交换，将冷媒转变为中温高压的气体或气液混合物流入主冷凝器进行冷却；

8、步骤六、若冷柜内置的智能控制器监测到预冷水冷冷凝器内的水位达到预设阈值时，则自动将预冷水冷冷凝器中的多余水量排放至蒸发水盒；

9、步骤七、基于主冷凝器风机吹出的风，直接吹向蒸发水盒，將蒸发水盒内的多余水量蒸发掉。

10、进一步优选的，在步骤一中，所述预冷水冷冷凝器为铜质盘管式冷凝器。

11、进一步优选的，在步骤二中，所述排水管和预冷水冷冷凝器的进水口之间设置有过滤装置。

12、进一步优选的，在步骤三中，所述智能控制器通过温度传感器监测蒸发温度，所述智能控制器通过水位传感器监测预冷水冷冷凝器内的水位。

13、进一步优选的，所述智能控制器内部设置有温度调节模块，所述温度调节模块根据实时监测的蒸发温度自动调整冷柜的制冷强度，具体的：

14、设定一个目标蒸发温度范围[tmin，tmax]；

15、根据实时监测的蒸发温度t，计算温度偏差δte＝t-ttarget；

16、其中，ttarget为目标蒸发温度，可根据实际情况在目标蒸发温度范围内取值；

17、根据温度偏差计算制冷强度调整量δp，利用比例积分微分(pid)控制算法，公式为：

18、

19、其中，kp、ki、kd分别为比例系数、积分系数和微分系数。

20、进一步优选的，在步骤四中，所述排水管上设置有智能流量控制装置，所述智能流量控制装置基于蒸发温度的实时数据，自动调节进入预冷水冷冷凝器的水流速度，具体的：

21、设定一个标准蒸发温度tstd和一个预设水流速度调整系数k；

22、实时监测蒸发温度t，计算温度差值δt＝tstd-t；

23、若δt＞0，说明蒸发温度低于标准蒸发温度，则加快水流速度；

24、若δt＜0，说明蒸发温度高于标准蒸发温度，则减慢水流速度；

25、根据温度差值计算调整后的水流速度v，公式为；

26、v＝vinit×(1+k×δt)；

27、其中，vinit为初始水流速度。

28、进一步优选的，在步骤五中，所述主冷凝器为风冷式冷凝器，主冷凝器风机的转速由智能控制器根据冷媒温度进行调节，具体的：

29、设定一个标准冷媒温度tref和一个转速调整系数m；

30、实时监测冷媒温度tm，计算温度差值δtm＝tm-tref；

31、若δtm＞0，说明冷媒温度高于标准冷媒温度，则提高风机转速；

32、若δtm＜0，说明冷媒温度低于标准冷媒温度，则降低风机转速；

33、根据温度差值计算调整后的风机转速n，公式为：

34、n＝ninit×(1+m×δtm)；

35、其中，ninit为初始风机转速。

36、所述预冷水冷冷凝器与主冷凝器之间设置有单向阀。

37、进一步优选的，在步骤六中，所述预设阈值为预冷水冷冷凝器容积的80％。

38、进一步优选的，在步骤七中，所述蒸发水盒设置有加热装置，若环境温度较低，则启动加热装置将蒸发水盒内的多余水量蒸发掉。

39、进一步优选的，所述智能控制器连接有远程监控模块，所述远程监控模块用于对冷柜的运行状态进行远程监测和控制。

40、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

41、1、本发明通过在制冷系统增加预冷水冷冷凝器，化霜水得到有效利用，由原来的负担变为可以有效降低冷凝温度的冷却液，有效地减小了冷凝器的换热面积及冷凝风机的数量或转速，降低了冷柜的风机的噪音，避免了人工处理化霜水可能出现的忘记处理导致化霜水溢出的问题；

42、2、本发明通过利用化霜水温度低，压缩机排气温度高的特点，让两者充分换热，一方面有效降低了冷凝温度，提高了制冷系统的效率；同时升高了化霜水的温度，当化霜水流入蒸发水盒后，更有利于化霜水的蒸发；

43、3、本发明通过预冷水冷冷凝器内的水位达到预设阈值时，自动将多余水量排放至蒸发水盒，并通过主冷凝器风机吹出的风或加热装置将蒸发水盒内的多余水量蒸发掉，避免了化霜水溢出造成的安全隐患。

44、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。