專利名稱：內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及制冷系統領域，具體地，是一種壓縮制冷系統，包括由電機驅動的壓縮機。
背景技術：
隨著我國的經濟快速發展，能源問題越來越突出，人們也逐漸認識到節能的重要性。隨著社會經濟快速發展，電力需求相應持續增長，電力供需矛盾日趨突出，節電已成為全社會的當務之急。隨著各種新技術、新材料的開發與應用，借助高科技手段有效控制企業的用電成本已成為現實。在工業制冷方面，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注的問題。目前的制冷系統，其整個制冷機組都由壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器組成，其制冷系統的基本原理大致相同，主要耗能過程為壓縮機壓縮工質作功。目前的制冷系統中，壓縮機基本只處于兩種狀態，即運轉和停止，當環境溫度達到預設溫度時，壓縮機停止，否則壓縮機運轉。然而，壓縮機運轉時總是恒速運轉，實際上，當環境溫度接近預設溫度時，所需壓縮工質量較小，無需很高的轉速，因此轉速余量基本浪費；另一方面，當環境溫度達到預設溫度后，壓縮機停止工作，而當環境溫度與預設溫度相差較大時，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，如螺桿式壓縮機的壓縮螺桿上設有滑閥，可沿壓縮螺桿滑動，通過調節滑閥的 位置，可調節壓縮螺桿的工作長度，從而調節壓縮機的能耗；然而，由于該種螺桿式壓縮機在工作時，僅只有滑閥調節能耗，壓縮機仍然處于恒速運轉狀態，因此，其能耗仍然較大，其系統實際運行效率普低，總體遍較僅為50% -70%左右，有必要對其進行改進，以獲得更高的節能效應。
實用新型內容針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，該系統可以根據實際制冷需求實時調節壓縮機轉速，最大程度地降低壓縮機的空轉損耗，從而獲得較高的節電效應。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是該內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統包括電機、由所述電機驅動的壓縮機、控制系統，所述壓縮機與節流閥、蒸發器、冷凝器形成制冷回路；所述電機為無極變速電機，還包括設置于壓縮機排氣側的壓力傳感器，該壓力傳感器電氣輸入所述控制系統；所述控制系統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設壓力與由所述壓力傳感器輸送來的當前壓力作差運算，并以正相關邏輯關系計算轉速數據，輸出給所述輸出控制模塊，并由所述輸出控制模塊調節所述無極變速電機的轉速。作為優選，所述壓縮機為螺桿式壓縮機，其壓縮螺桿上配設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。作為優選，所述壓力傳感器由耐腐蝕表殼包裹，且感測面由彈性耐腐蝕片構成。作為優選，所述壓力傳感器的感測面平行于工質流向，從而降低對工質的流動阻力。作為優選，所述無極變速電機還串聯一個用于使啟動電流緩慢增長的鎮流模塊， 從而進一步降低沖擊電流。本實用新型的有益效果在于該內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統在壓縮機排氣壓力越接近預設壓力時，無極變速電機轉速越低，亦即壓縮機轉速越低，可使壓縮機一直處于適應實際需求的運轉狀態；其機理是，當壓縮機排氣壓力越接近預設壓力時，壓縮氣量需求越小，因此壓縮機降低轉速，以降低壓縮機的空轉率，并且，如此可以大大減少壓縮機猛啟驟停的次數，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電效應。
圖I是本內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統的結構示意圖。圖2是本內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統一個實施例的壓縮機轉速曲線圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明在圖I所示的實施例中，該內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統包括由壓縮機I、冷凝器2、節流閥3、蒸發器4構成的制冷回路；所述壓縮機由一個無級變速電機5驅動，所述無極變速電機5受控制系統6調控；所述壓縮機的排氣側還設有壓力傳感器(在壓縮機內部，未圖示)，該壓力傳感器電氣輸入所述控制系統6中的邏輯運算模塊；所述邏輯運算模塊將預設壓力與由所述壓力傳感器輸送來的當前壓力作差運算，并以正相關邏輯關系計算轉速數據，輸出給所述控制系統6中的輸出控制模塊；所述輸出控制模塊調節所述無極變速電機5的轉速。所述壓力傳感器由耐腐蝕表殼包裹，且感測面由彈性耐腐蝕片構成；并且，壓力傳感器的感測面平行于工質流向，從而降低對工質的流動阻力，通常，該壓力傳感器可以采用圓柱狀傳感器，其圓柱軸線平行于工質流向。為了使無極變速電機5始終處于較為可靠的工作轉速范圍，在本實施例中，通過所述控制系統6給該無極變速電機設定一個最低轉速,對應于圖I中的a-b段轉速,在此情況下，所述壓縮機需采用螺桿式壓縮機，且壓縮螺桿上配設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6 ;當壓氣量需求進一步降低時，亦即如圖2中橫坐標所示，當前排氣壓力P與預設壓力PO之差P-PO進一步降低時，壓縮機轉速(等于無極變速電機5轉速)r維持恒定，所述控制系統6控制螺桿式壓縮機內的能量滑閥逐漸降低開度，以縮小螺桿工作長度，直至P-PO = O時，壓縮機I停止轉動；通常情況下，壓縮機I的轉速r則工作在如圖2所示的b-c段，因此，上述的以正相關邏輯關系計算轉速數據，其正相關關系式應當大致為r = rl+k(P-PO)，其中，rl為壓縮機I的最低轉速，k為正相關系數，當P-PO極小時，則壓縮機I停機，而通常情況下，由于環境的熱量流動性，P-PO總具有一定值，因此，壓縮機I很少會發生停機現象，因此可以大大減少啟動沖擊電流。為了進一步降低沖擊電流，所述無極變速電機5還串聯一個用于使啟動電流緩慢增長的鎮流模塊。上述內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統在壓縮機I排氣壓力越接近預設壓力時，無極變速電機6轉速越低，亦即壓縮機I轉速越低，可使壓縮機I 一直處于適應實際需求的運轉狀態；其機理是，當壓縮機I排氣壓力越接近預設壓力時，壓縮氣量需求越小，因此壓縮機I降低轉速，以降低壓縮機I的空轉率，并且，如此可以大大減少壓縮機I猛啟驟停的次數，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電效應。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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，包括電機、由所述電機驅動的壓縮機、控制系統，所述壓縮機與節流閥、蒸發器、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，還包括設置于壓縮機排氣側的壓力傳感器，該壓力傳感器電氣輸入所述控制系統；所述控制系統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.根據權利要求I所述的內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，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。
3.根據權利要求I或2所述的內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，其特征在于所述壓力傳感器由耐腐蝕表殼包裹，且感測面由彈性耐腐蝕片構成。
4.根據權利要求3所述的內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，其特征在于所述壓力傳感器的感測面平行于工質流向。
5.根據權利要求I所述的內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，其特征在于所述無極變速電機還串聯一個用于使啟動電流緩慢增長的鎮流模塊。
專利摘要本實用新型提供一種內壓力監測式變頻壓縮制冷節電系統，包括電機、由所述電機驅動的壓縮機、控制系統，所述壓縮機與節流閥、蒸發器、冷凝器形成制冷回路；所述電機為無極變速電機，還包括設置于壓縮機排氣側的壓力傳感器，該壓力傳感器電氣輸入所述控制系統；所述控制系統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。該系統可以根據實際制冷需求實時調節壓縮機轉速，最大程度地降低壓縮機的空轉損耗，從而獲得較高的節電效應。
文檔編號F25B49/02GK202485297SQ20122007893
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者張永波, 田洪芳 申請人:日照海大自動化科技有限公司