CN113137789A - 制冷系统的控制方法及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了制冷系统的控制方法及采用该控制方法的制冷系统。该制冷系统包括至少一台磁悬浮压缩机，并且该制冷系统的控制方法包括：设置磁悬浮压缩机的目标吸气压力P_set；检测运行中的每台磁悬浮压缩机的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t；基于实时吸气压力P_t和目标吸气压力P_set确定吸气压力差△P；基于实时吸气压力P_t的变化速率确定压力变化影响值D；并且基于当前实时负荷F_t、吸气压力差△P、和压力变化影响值D确定每台磁悬浮压缩机的输出负荷需求F并且以输出负荷需求F控制对应的磁悬浮压缩机这种控制方法能够保证压缩机的输出负荷需求F更好地跟随吸气压力的变化，从而将吸气压力更有效地控制到目标吸气压力P_set。

Description

制冷系统的控制方法及制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷领域，具体地涉及制冷系统的控制方法及制冷系统。

背景技术

制冷系统，一般是指蒸汽压缩式制冷系统，通常包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、和蒸发器四种基本部件。压缩机、冷凝器、膨胀装置、和蒸发器四种基本部件通过相应的冷媒管道互联可形成允许冷媒在其中循环流动的制冷回路。在制冷循环中，压缩机通过吸气口吸入低温低压的气态冷媒并且将其压缩成高温高压的气态冷媒。该高温高压的气态冷媒从压缩机的排气口排出并且沿着冷媒管路流入到冷凝器中。在冷凝器中，借助于风冷或水冷方式，高温高压的气态冷媒被冷凝成中温高压的液态冷媒。中温高压的液态冷媒从冷凝器离开后沿着冷媒管路流到膨胀装置中，并且在膨胀装置中被节流成低温低压的液态冷媒。该低温低压的液态冷媒沿着冷媒管路流向蒸发器。在蒸发器中，该液态冷媒通过吸收室内空气的热量而被蒸发成低温低压的气态冷媒，同时室内空气也得到冷却。该低温低压的气态冷媒然后又被压缩机吸入和压缩，从而开始新的制冷循环。

制冷系统的应用领域非常广泛。例如，制冷系统可被应用在食用菌养殖行业。目前食用菌养殖企业通常在每个房间室内侧都装有冷风机，而在室外安装一到两台小能力的模块机。这种模块机都是采用需要润滑油的压缩机，例如涡旋压缩机、离心压缩机、螺杆压缩机等，在工作的时候往往需要润滑油对其运动部件提供润滑和密封保护。在制冷系统工作时，部分润滑油会随着冷媒在制冷回路中循环，因此很容易发生回油效果不好导致压缩机缺油等状况。因此这种带润滑油的压缩机容易发生故障，维修成本相应地也高。为了克服这些缺陷，一些现有制冷系统已经开始采用磁悬浮压缩机，因此不再需要润滑油，使得制冷系统成为无油系统。

随着冷风机开机数量的不同和/或环境的变化，磁悬浮压缩机的功率也需要实时进行调整，即对压缩机进行加减载。中国发明专利CN102330687B就公开了一种螺杆式压缩机多联空调正常运行过程中压缩机负载的控制方法。在制冷模式下，该控制方法不仅计算吸气压力与目标压力之间的差值PSH，而且还计算对应当前时刻的差值PSH和对应前一时刻的差值PSH之间的变化值△PSH，然后根据PSH和△PSH调节压缩机负载。这种压缩机负载控制方法需要进一步改进以使压缩机负载的变化更好地跟随压缩机吸气压力的变化。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决压缩机负载的变化不能更好地跟随压缩机吸气压力的变化的技术问题，本发明提供一种制冷系统的控制方法，所述制冷系统包括至少一台磁悬浮压缩机，并且所述控制方法包括：

设置所述磁悬浮压缩机的目标吸气压力P_set；

检测运行中的每台所述磁悬浮压缩机的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t；

基于所述实时吸气压力P_t和所述目标吸气压力P_set确定吸气压力差△P；

基于所述实时吸气压力P_t的变化速率确定压力变化影响值D；并且

基于所述当前实时负荷F_t、所述吸气压力差△P、和所述压力变化影响值D确定每台所述磁悬浮压缩机的输出负荷需求F并且以所述输出负荷需求F控制对应的所述磁悬浮压缩机。

本发明制冷系统的控制方法为了控制压缩机的加减载，不仅要考虑压缩机的当前实时负荷F_t、压缩机的实时吸气压力与目标吸气压力之间的吸气压力差△P，而且还有考虑基于实时吸气压力的变化速率所确定的压力变化影响值D，使得压缩机的输出负荷需求F(也可称为“压缩机能量赋值”)能够更好地跟随吸气压力的变化，从而将吸气压力更有效地控制到目标吸气压力P_set。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，所述输出负荷需求F采用如下计算公式：

F＝F_t+△P*K1+D (1)，

其中，K1为能量调节系数。借助于能量调节系统K1，通过该公式计算得到的输出负荷需求F将会更准确。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，当所述实时吸气压力P_t小于所述目标吸气压力P_set时，所述输出负荷需求F采用如下计算公式：

F＝F_t+△P*K1’+D (2)，

K1’＝K1*n (3)，

其中，K1为能量调节系数，n为不小于1的整数。当实时吸气压力P_t小于目标吸气压力P_set时，将能量调节系数放大n倍，可使压缩机的减载更迅速。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，所述压力变化影响值D采用如下计算公式：

D＝(P_t2-P_t1)*K2 (4)，

其中，P_t1和P_t2分别为在第t1和t2时刻测得的对应实时吸气压力，t1和t2之间具有预定时间间隔，K2为系数。吸气压力的变化速率(P_t2-P_t1)再乘以系数K2，使得压缩机能量赋值能够更精确地跟随吸气压力的变化。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，所述制冷系统包括并联的两台所述磁悬浮压缩机和并联的N台室内冷风机，所述控制方法包括：当所述室内冷风机的开机数量小于等于N/2时，运行一台所述磁悬浮压缩机，其中，N≧2。每台磁悬浮压缩机都具有满足至少N/2台室内冷风机负荷的功率。因此，当室内冷风机的开机数量小于等于N/2时，只需运行一台磁悬浮压缩机。在这种情况下，如果有两台磁悬浮压缩机在运行，就需要进行减机头操作，即停掉一台磁悬浮压缩机。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，在只有一台所述磁悬浮压缩机运行的情况下，当下述条件都满足时，所述控制方法进行增机头操作：

已运行压缩机达最大负荷能力，并维持预定时间段；

未运行压缩机无故障；

已运行压缩机的实时吸气压力>目标吸气压力P_set+预定压力调节值；

室内冷风机开启数量>N/2；

已运行压缩机的实时吸气压力P_t2-P_t1<预定压力值，

其中，P_t1和P_t2分别为在第t1和t2时刻测得的对应实时吸气压力，t1和t2之间具有预定时间间隔。当上述条件都满足时，说明一台磁悬浮压缩机的功率已经不能满足实际负荷需求，因此需要进行增机头操作，即再启动一台磁悬浮压缩机。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，所述制冷系统还包括配置用于每台所述磁悬浮压缩机的负载平衡阀、电子膨胀阀、和旁通电磁阀，并且所述控制方法包括:

当两台所述磁悬浮压缩机的任一台准备启动时，开启对应的所述负载平衡阀和所述电子膨胀阀，并且在启动完成后，关闭对应的所述负载平衡阀和所述所述电子膨胀阀；以及

当任一台所述磁悬浮压缩机准备停机时，开启对应的旁通电磁阀。开启负载平衡阀可用于压缩机的能量调节以及喘振控制，而开启电子膨胀阀和旁通电磁阀都用于降低系统中的压力比，进而协助启动和关停压缩机。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，所述制冷系统还包括储液器和用于检测所述储液器中的冷媒液位的液位计，并且所述控制方法包括：

当所述冷媒液位低于报警设定值时，发出报警提示；并且

当所述冷媒液位高于液位恢复值时，取消报警提示，

其中，所述液位恢复值大于所述报警设定值。报警提示可提醒用户制冷系统存在缺失冷媒的故障。

在上述制冷系统的控制方法的优选技术方案中，所述制冷系统还包括气液分离器和用于控制所述气液分离器的冷媒过热度的冷却电子膨胀阀，并且所述控制方法包括：

当所述气液分离器的冷媒过热度大于预定温度值△T时，开启所述冷却电子膨胀阀；并且

当所述气液分离器的冷媒过热度小于△T-5时，关闭所述冷却电子膨胀阀，

其中，所述气液分离器的冷媒过热度＝所述气液分离器的温度-所述气液分离器的压力所对应的饱和温度。该控制方法可将气液分离器的冷媒过热度控制在预定范围内，进而可提高整个制冷系统的能效比。

本发明还提供一种制冷系统，所述制冷系统包括至少一台磁悬浮压缩机，并且采用上述任意一种控制方法。

本发明制冷系统通过采用磁悬浮压缩机而变成无油制冷系统，因此便于维护，噪音低，而且能效比也高。进一步地，该制冷系统通过用磁悬浮压缩机可带动多台室内冷风机，因此可适用于包括但不限于食用菌养殖行业，并且能显著降低能耗。通过本发明制冷系统的控制方法，本发明制冷系统的磁悬浮压缩机能够使压缩机能量赋值(即输出负荷需求F)更好地跟随压力变化，以便更有效地将吸气压力控制到目标设定压力。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明制冷系统的实施例的示意图；

图2是本发明制冷系统的回热器的实施例的立体示意图；

图3是本发明制冷系统的回热器的实施例的第一局部剖面立体示意图；

图4是本发明制冷系统的回热器的实施例的第二局部剖面立体示意图；

图5是本发明制冷系统的回热器的实施例的第三局部剖面立体示意图；

图6是本发明制冷系统的回热器的实施例的第四局部剖面立体示意图；

图7是本发明制冷系统的控制方法的流程图。

附图标记列表

1、制冷系统；10、回热器；101、外壳体；101a、外壳体顶壁；101b、外壳体第一侧壁；101c、外壳体第二侧壁；102、气态冷媒输出接口；102a、第一气态冷媒输出接口；102b、第一气态冷媒输出接口；103、液态冷媒输入接口；104、气态冷媒输入接口；105、旁通接口；106、液态冷媒输出接口；107、液位计接口；108、喷淋接口；109、回热器的底座；110、气液分离室；111、折流板；111a、折流板下底面；112、内壳体；112a、内壳体顶壁；112b、内壳体第一侧壁；112c、内壳体第二侧壁；113、储液室；114、换热管；114a、换热管第一端；114b、换热管第二端；115、喷淋装置；116、分配室；117、分配室壳体；117a、分配室壳体顶壁；117b、分配室壳体背壁；118、喷淋孔；119、分配孔；120、冷却电子膨胀阀；121、液位计；20、冷凝器；201、换热盘管；202、喷淋室；203、喷淋头；204、风机；205、冷却水槽；206、水泵；207、水管；30、磁悬浮压缩机；30a、第一磁悬浮压缩机；30b、第二磁悬浮压缩机；301a、第一吸气管；301b、第二吸气管；302a、第一排气管；302b、第二排气管；303a、第一单向阀；303b、第二单向阀；304、负载平衡管；305a、第一负载平衡阀；305b、第二负载平衡阀；306、压缩机旁通管；307a、第一旁通电子膨胀阀；307b、第二旁通电子膨胀阀；308a、第一旁通电磁阀；308b、第二旁通电磁阀；309a、第一补气回路电磁阀；309b、第二补气回路电磁阀；40、室内冷风机；40a、第一室内冷风机；40b、第二室内冷风机；40c、第三室内冷风机；40d、第四室内冷风机；40f、第五室内冷风机；50、膨胀阀；50a、第一膨胀阀；50b、第二膨胀阀；50c、第三膨胀阀；50d、第四膨胀阀；50f、第五膨胀阀；61、经济器；62、经济器电子膨胀阀；71、冷凝器液体管；72、冷风机气体管；73、回热器出液管；74、负载平衡连接管；75、压缩机冷却管；76、回热器冷却支路；77、经济器旁路；78、冷风机液体管；79、补气回路连接管；80、液体截止阀。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

为了将压缩机的吸气压力更有效地控制到目标吸气压力P_set，本发明提供一种制冷系统的控制方法，该制冷系统包括至少一台磁悬浮压缩机，并且该控制方法包括：

设置所述磁悬浮压缩机的目标吸气压力P_set(步骤S1)；

检测运行中的每台所述磁悬浮压缩机的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t(步骤S2)；

基于所述实时吸气压力P_t和所述目标吸气压力P_set确定吸气压力差△P(步骤S3)；

基于所述实时吸气压力P_t的变化速率确定压力变化影响值D(步骤S4)；并且

基于所述当前实时负荷F_t、所述吸气压力差△P、和所述压力变化影响值D确定每台所述磁悬浮压缩机的输出负荷需求F并且以所述输出负荷需求F控制对应的所述磁悬浮压缩机(步骤S5)。

为了通过增减载将压缩机的吸气压力更有效地控制到目标吸气压力P_set，本发明还提供采用本发明控制方法的制冷系统。图1是本发明制冷系统的实施例的示意图。如图1所示，在一种或多种实施例中，制冷系统1包括两台并联的磁悬浮压缩机30、冷凝器20、回热器10、经济器61、膨胀阀50、和五台并联的室内冷风机40。在替代的实施例中，制冷系统1可包括一台磁悬浮压缩机30或多于两台的磁悬浮压缩机30。在替代的实施例中，制冷系统1可包括与磁悬浮压缩机30的功率相匹配的两台并联的室内冷风机40、三台并联的室内冷风机40，四台并联的室内冷风机40、或多于五台的并联的室内冷风机40，以便可用于多个房间的制冷。磁悬浮压缩机30、冷凝器20、回热器10、和经济器61一起形成磁悬浮主机部分，而室内冷风机40和膨胀阀50一起形成室内冷风机部分。替代地，回热器10可由独立的储液器和气液分离器取代。

在一种或多种实施例中，在磁悬浮主机部分与室内冷风机部分之间只设置一根通讯线。可选地，通过该通讯线可只了解是否有室内冷风机在运行或者室内冷风机是否全部关闭，这样可简化室外和室内之间的控制。替代地，可增加室外和室内部分之间的通讯内容，例如室内冷风机运行数量、房间内温度等。

如图1所示，两台磁悬浮压缩机30分别为第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b。第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b并联连接。第一磁悬浮压缩机30a通过第一吸气管301a吸入低温低压的气态冷媒，并且通过第一排气管302a排出压缩后的高压高温的气态冷媒。在第一吸气管301a的靠近第一磁悬浮压缩机30a吸气口的位置上可布置吸气压力传感器。在第一排气管302a上设有第一单向阀303a，以便在第一磁悬浮压缩机30a停机时阻止气态冷媒从第一排气管302a流入第一磁悬浮压缩机30a的排气口(图中未标注)。在第一单向阀303a的上游和下游可分别布置有排气压力传感器(图中未标注)。第二磁悬浮压缩机30b通过第二吸气管301b吸入低温低压的气态冷媒，并且通过第二排气管302b排出压缩后的高压高温的气态冷媒。在第二吸气管301b的靠近第二磁悬浮压缩机30b吸气口的位置上可布置吸气压力传感器。在第二排气管302b上设有第二单向阀303b，以便在第二磁悬浮压缩机30b停机时阻止气态冷媒从第二排气管302b流入第二磁悬浮压缩机30b的排气口(图中未标注)。在第二单向阀303b的上游和下游可分别布置有排气压力传感器(图中未标注)。

为了平衡第一磁悬浮压缩机30a和和第二磁悬浮压缩机30b之间的负载，在第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b之间设有平衡负载管304。如图1所示，该平衡负载管304的两端分别连接到第一排气管302a和第二排气管302b上，并且连接点分别位于第一单向阀303a和第二单向阀303b的下游。在平衡负载管304上分别设置用于第一磁悬浮压缩机30a的第一负载平衡阀305a和用于第二磁悬浮压缩机30b的第二负载平衡阀305b。第一负载平衡阀305a和第二负载平衡阀305b分别用于第一磁悬浮压缩机30a和和第二磁悬浮压缩机30b的能量调节和喘振控制。

如图1所示，在第一磁悬浮压缩机30a和和第二磁悬浮压缩机30b之间设有压缩机旁通管306。压缩机旁通管306的两端也分别连接到第一排气管302a和第二排气管302b上，并且连接点分别位于第一单向阀303a和第二单向阀303b的上游，即位于对应压缩机的排气口与对应的单向阀之间。在压缩机旁通管306上设有：用于第一磁悬浮压缩机30a的第一电子膨胀阀307a和第一旁通电磁阀308a；用于第二磁悬浮压缩机30b的第二电子膨胀阀307b和第二旁通电磁阀308b。第一电子膨胀阀307a和第一旁通电磁阀308a以及第二电子膨胀阀307b和第二旁通电磁阀308b均用于降低制冷系统1中的压力比，进而协助第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b的启停。

如图1所示，第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b还分别连接到补气回路连接管79。该补气回路连接管79分别连接到第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b上的补气接口(图中未标注)。在补气回路连接管79上设有：控制与第一磁悬浮压缩机30a之间通断的第一补气回路电磁阀309a；控制与第二磁悬浮压缩机30b之间通断的第二补气回路电磁阀309b。如图1所示，在第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b上分别设有压缩机冷却入口(图中未标注)。第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b通过对应的压缩机冷却入口分别连接到压缩机冷却管75，用于在需要的时候对压缩机内的电机和变频器等发热部件进行冷却。在压缩机冷却入口内部一般都设有电磁阀和节流孔板，电磁阀用于控制是否允许用于冷却的冷媒的进入，而节流孔板用于对进入的冷媒进行膨胀节流。当压缩机内部及变频器温度达到或超过预定温度阈值时，该电磁阀打开；当压缩机内部及变频器温度低于预定温度阈值时，该电磁阀就关闭。

如图1所示，来自第一排气管302a和第二排气管302b的高温高压的冷媒分别被排入到冷凝器20中。在一种或多种实施例中，冷凝器20为蒸发式冷凝器。在替代的实施例中，冷凝器20也可以是翅片管式冷凝器或其它合适形式的冷凝器。如图1所示，冷凝器20包括：蒸发室202；位于蒸发室202中并且允许高温高压的冷媒流入其中的蒸发盘管201；位于蒸发室202底部的冷却水槽205；位于蒸发室202上方的风机204；位于蒸发室202内顶部的喷淋头203；将冷却水从冷却水槽205泵到喷淋头203的水泵206。水泵206通过水管207连接到喷淋头203。在冷凝器20工作时，水泵206和风机204均启动。水泵206在喷淋头203与冷却水槽205之间循环冷却水，而风机204吹送空气来冷却冷却水。冷却水从蒸发盘管201外表面上流过并带走蒸发盘管201内冷媒的热量，使得蒸发盘管201内的高温高压的气态冷媒被冷凝到高温高压的液态冷媒。如图1所示，离开冷凝器20的高温高压的液态冷媒沿着冷凝器液体管71进入回热器10。

如图1所示，从回热器10离开的中温高压的液态冷媒沿着回热器出液管73进入经济器61。该中温高压的液体冷媒在进入经济器61之前被分为两部分：主流部分和旁通部分。主流部分直接进入经济器61，而旁通部分流入经济器旁路77并被经济器旁路77上的经济器电子膨胀阀62节流膨胀成低温低压的液态冷媒。变成低温低压的液态冷媒的旁通部分然后流入经济器61，并在经济器61中通过吸收主流部分的热量来降低主流部分的温度，而其自身蒸发成低温低压的气态冷媒。被降低温度的主流部分离开经济器61后沿着冷风机液体管78经由液体截止阀80(例如电磁阀)流向室内机部分。被蒸发成低温低压的气态冷媒的旁通部分通过补气回路连接管79被吸入到处于工作状态的对应磁悬浮压缩机中以进行压缩。通过旁通膨胀制冷的方式来稳定主流部分的液态冷媒，可提高制冷系统的容量和效率。在替代的实施例中，根据制冷系统的实际配置，可取消经济器。

如图1所示，液态冷媒沿着冷风机液体管78进入室内冷风机部分。在室内冷风机部分中，液态冷媒根据室内冷风机40的开机台数和负荷被分配给已开机的室内冷风机40和对应的膨胀阀50。在一种或多种实施例中，室内冷风机40包括第一室内冷风机40a和对应的第一膨胀阀50a、第二室内冷风机40b和对应的第二膨胀阀50b、第三室内冷风机40c和对应的第三膨胀阀50c、第四室内冷风机40d和对应的第四膨胀阀50d、第五室内冷风机40f和对应的第五膨胀阀50f。这些室内冷风机并联地布置在不同的房间内。在一种或多种实施例中，每台室内冷风机均采用冷媒蒸发盘管(例如翅片管式蒸发器)以实现对房间内的空气直接制冷目的。膨胀阀50可以是电子膨胀阀，也可以是热力膨胀阀。中温高压的液态冷媒首先被对应的膨胀阀50膨胀成低温低压的液态冷媒，然后进入对应的室内冷风机40，以对房间内的空气进行冷却，而冷媒自身被蒸发成低温低压的气态冷媒。来自不同室内冷风机40的低温低压的气态冷媒汇集后沿着冷风机气体管72进入回热器10并且在回热器10中经历气液分离。经过气液分离的气态冷媒可分别通过第一吸气管301a和第二吸气管301b被吸入到对应的磁悬浮压缩机中。

下面参考图2至图6描述本发明制冷系统1的回热器。图2是本发明制冷系统的回热器的实施例的立体示意图，图3是本发明制冷系统的回热器的实施例的第一局部剖面立体示意图，图4是本发明制冷系统的回热器的实施例的第二局部剖面立体示意图，图5是本发明制冷系统的回热器的实施例的第三局部剖面立体示意图，而图6是本发明制冷系统的回热器的实施例的第四局部剖面立体示意图。如图2至图6所示，回热器10包括底座109、位于底座109上的围成气液分离室110的外壳体101、和围成储液室113的内壳体112。内壳体112位于气液分离室110内的下部，并且气液分离室110与储液室113彼此隔开。在储液室113内布置有多个彼此平行且隔开布置的换热管114，换热管114具有第一端114a和第二端114b，第一端114a与气液分离室110连通。因此，该回热器10同时具有气液分离器和储液器的功能。

如图2至图6所示，在一种或多种实施例中，在外壳体101上设有：一个气态冷媒输入接口104，其定位靠近气液分离室110的下部并且与换热管114的第二端114b连通；两个气态冷媒输出接口102，其分别延伸到气液分离室110内的上部；一个液态冷媒输入接口103和一个液态冷媒输出接口106，液态冷媒输入接口103延伸到储液室113内的上部，并且液态冷媒输出接口106延伸到储液室113内的下部；一个旁通接口105，其连通到气液分离室110的底部；一个液位计接口107，其连通到储液室113内的上部；一个喷淋接口108，其可连通到气液分离室110内的上部。气态冷媒输出接口102的数量与制冷系统中的压缩机的数量相对应。当压缩机的数量为一时，气态冷媒输出接口102的数量也为一。当压缩机的数量超过两个时，气态冷媒输出接口102的数量也超过两个。

如图2至图6所示，在一种或多种实施例中，在气液分离室110内的上部布置有两个在竖直方向上彼此错开的折流板111。替代地，在气液分离室110内可布置更多个折流板111。折流板111位于内壳体112上方。两个折流板111在竖直方向上彼此间隔开，并分别从外壳体101的两个相对侧壁相向水平地延伸且超过彼此，以便干扰气态冷媒在气液分离室110内向上的流动，使得其中所夹带的液态冷媒在重力作用下与气态冷媒分离。如图3至图6所示，在气液分离室110内还设有喷淋装置115。在一种或多种实施例中，喷淋装置115为大致矩形盒，并且在该矩形盒的底壁上设有多个喷淋孔118。在一种或多种实施例中，该喷淋装置115直接固定在靠近内壳体112的顶壁112a的折流板111的下底面111a上。替代地，该喷淋装置115也可通过单独的连接装置固定到外壳体101的侧壁上。

如图3至图6所示，外壳体101为具有顶壁101a、四个侧壁、和底壁的盒状体。在一种或多种实施例中，液态冷媒输入接口103和两个气态冷媒输出接口102都布置在外壳体101的顶壁101a上。两个气态冷媒输出接口102延伸穿过外壳体101的顶壁101a并终止在气液分离室110的顶部或靠近顶部的上部。参见图1，两个气态冷媒输出接口102可分别连接第一吸气管301a和第二吸气管301b。如图4至图6所示，液态冷媒输入接口103依次延伸穿过外壳体101的顶壁101a、气液分离室110、和内壳体112的顶壁112a并终止在储液室113内的上部。参见图1，液态冷媒输入接口103可连接到冷凝器液体管71。

如图2、图5、和图6所示，在一种或多种实施例中，气态冷媒输入接口104定位在外壳体101的第一侧壁101b的下部上。如图5和图6所示，在外壳体101的第一侧壁101b与内壳体112的第一侧壁112b之间形成有分配室116。分配室116由分配室壳体117围成，并且分配室壳体117包括分配室壳体顶壁117a和分配室壳体背壁117b，使得分配室116分别与气液分离室110和储液室113隔开。气态冷媒输入接口104穿过外壳体101的第一侧壁101b与分配室116连通。在分配室壳体背壁117b上分布对应每个换热管114的第二端114b的分配孔119，使得从气态冷媒输入接口104进入的气态冷媒可均匀地分配到每个换热管114中。参见图1，气态冷媒输入接口104可连接到冷风机气体管72。

如图2至图5所示，在一种或多种实施例中，液态冷媒输出接口106、液位计接口107、和喷淋接口108均定位在外壳体101的第二侧壁101c上。液态冷媒输出接口106位于外壳体101的第二侧壁101c的下部上，并依次延伸穿过外壳体101的第二侧壁101c、气液分离室110、和内壳体112的第二侧壁112c的下部以与储液室113的下部或底部连通。参见图1，液态冷媒输出接口106可连接到回热器出液管73。液位计接口107依次延伸穿过外壳体101的第二侧壁101c、气液分离室110、和内壳体112的第二侧壁112c以与储液室113的上部连通。参见图1，液位计121的上端可与液位计接口107形成连接，而液位计121的下端可连接到液态冷媒输出接口106。喷淋接口108延伸穿过外壳体101的第二侧壁101c进入气液分离室110的上部与喷淋装置115连通。参见图1，喷淋接口108可连接到从回热器出液管73分出的回热器冷却支路76。在回热器冷却支路76上设有冷却电子膨胀阀120，用于当气液分离室110内的气态冷媒过热度过高时实施冷却。

如图2、图3和图5所示，在一种或多种实施例中，旁通接口105位于外壳体101的第一侧壁101b的靠近底部的位置上，并且延伸穿过第一侧壁101b与气液分离室110的底部连通。参见图1，旁通接口105通常通过负载平衡连接管74分别与负载平衡管304和压缩机旁通管306形成连通。气液分离室的最底部通常都是液态冷媒。当压缩机开关机时或压缩机发生喘振时，打开对应的控制阀，通过负载平衡连接管74将高温气态冷媒从对应的压缩机引入到气液分离室110内的底部，可使底部的液态冷媒(如果有的话)汽化。

参见图1，在一种或多种实施例中，在外壳体101的侧壁底部上还可设置冷却接口(图中未标注)。该冷却接口依次延伸穿过外壳体的侧壁、气液分离室、和内壳体112的侧壁以连通储液室113的下部或底部。该冷却接口可通过压缩机冷却管75连接到对应压缩机的冷却入口，以在需要时从储液室113引高压液态冷媒到压缩机冷却入口。

本发明制冷系统的回热器10的设计将储液器放置于气液分离器内部，且储液器内部被换热管114穿过，使得从室内冷风机蒸发回来的低温气态冷媒先穿过储液器内的换热管114再进入气液分离器。因此，低温气态冷媒通过吸收储液器内液态冷媒的热量而提升了其过热度，同时储液器内的液态冷媒因被低温气态冷媒冷却而提高了其过冷度。

下面基于上面的制冷系统1描述本发明制冷系统的控制方法。

如图7所示，本发明制冷系统的控制方法包括如下步骤。在步骤S1中，设置磁悬浮压缩机的目标吸气压力P_set，例如第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b的目标吸气压力。在步骤S2中，该控制方法检测运行中的每台磁悬浮压缩机的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t。例如，当第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b都运行时，就分别检测第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t。如果第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b中只有一台磁悬浮压缩机在运行，就只检测该运行的磁悬浮压缩机的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t。然后，控制方法前进到步骤S3，基于检测到的实时吸气压力P_t和目标吸气压力P_set，该控制方法确定吸气压力差△P，即△P＝P_t-P_set。进一步地，该控制方法需要基于实时吸气压力P_t的变化速率确定压力变化影响值D(步骤S4)。实时吸气压力P_t的变化速率＝P_t2-P_t1。P_t1是在t1时刻测得的一台磁悬浮压缩机的实时吸气压力，而P_t2是在t2时刻测得的同一台磁悬浮压缩机的实时吸气压力。t1和t2之间具有预定时间间隔，例如5s、6s、8s、10s或其它合适的时间间隔。实际的时间间隔可通过试验确定。压力变化影响值D则根据实时吸气压力P_t的变化速率来确定，具体可使用计算公式：D＝(P_t2-P_t1)*K2，K2为可根据试验确定的系数。K2的取值范围为1～100。

在确定第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b的对应一台的当前实时负荷F_t、吸气压力差△P、和压力变化影响值D后，本发明的控制方法就前进到步骤S5。在步骤S5中，控制方法确定对应一台磁悬浮压缩机的输出负荷需求F并且以输出负荷需求F控制对应的磁悬浮压缩机，以使磁悬浮压缩机进行增减载，进而使得磁悬浮压缩机的吸气压力达到目标吸气压力。输出负荷需求F按照如下公式计算：F＝F_t+△P*K1+D。K1为能量调节系数，可根据试验来确定。K1的取值范围为1～100。在一种或多种实施例中，当实时吸气压力小于目标吸气压力时，输出负荷需求F按照如下公式计算：F＝F_t+△P*K1’+D。K1’＝K1*n，n为大于等于1的整数。N的取值范围为1～10。

在制冷系统具有两台磁悬浮压缩机和N台室内冷风机的情况下，本发明的控制方法还包括如下的步骤：当室内冷风机的开机数量小于等于N/2时，只运行一台磁悬浮压缩机，其中，N≧2。每台磁悬浮压缩机都具有满足至少N/2台室内冷风机负荷的功率。因此，当室内冷风机的开机数量小于等于N/2时，运行一台磁悬浮压缩机足以满足所有负荷需求。换言之，在这种情况下，如果有两台磁悬浮压缩机都在运行，就需要进行减机头操作，即停掉一台磁悬浮压缩机。

当第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b中只有一台处于运行中时，并且当下列情况都出现时，本发明的控制方法就需要进行增机头操作：已运行压缩机达最大负荷能力，并维持预定时间段；未运行压缩机无故障；已运行压缩机的实时吸气压力>目标吸气压力P_set+预定压力调节值；室内冷风机开启数量>N/2；已运行压缩机的实时吸气压力P_t2-P_t1<预定压力值。预定时间段例如为2min、3min、4min等合适时间段，并且可根据实际应用情形进行调节。预定压力调节值可为45kPa、50kPa、55kPa、或其它合适的数值，并且可根据实际应用情形进行调节。预定压力值可为5kPa、6kPa、或其它合适的数值，并且可根据实际应用情形进行调节。

当第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b中的任一台准备启动时，本发明控制方法还采用如下的操作：开启对应的第一负载平衡阀305a或第二负载平衡阀305b，并且切入第一旁通电子膨胀阀307a或第二旁通电子膨胀阀307b，并且在启动完成后，关闭对应的负载平衡阀和旁通电子膨胀阀。当第一磁悬浮压缩机30a和第二磁悬浮压缩机30b中的任一台准备停机时，本发明控制方法开启对应的第一旁通电磁阀308a或第二旁通电磁阀308b。开启负载平衡阀可用于压缩机的能量调节以及喘振控制，而开启电子膨胀阀和旁通电磁阀都用于降低系统中的压力比，进而协助启动和关停压缩机。

当回热器10的液位计121显示冷媒液位低于报警设定值时，本发明的控制方法就发出报警提示。当冷媒液位高于液位恢复值时，本发明的控制方法就取消报警提示。液位恢复值要大于报警设定值。

当回热器10中的冷媒过热度大于预定温度值△T时，本发明的控制方法开启冷却电子膨胀阀120。当回热器10中的冷媒过热度小于△T-5时，本发明的控制方法就关闭冷却电子膨胀阀120。在这里中，冷媒过热度＝回热器10内的气液分离室110的温度-气液分离室110的压力所对应的饱和温度。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统包括至少一台磁悬浮压缩机，并且所述控制方法包括：

设置所述磁悬浮压缩机的目标吸气压力P_set；

检测运行中的每台所述磁悬浮压缩机的实时吸气压力P_t和当前实时负荷F_t；

基于所述实时吸气压力P_t和所述目标吸气压力P_set确定吸气压力差△P；

基于所述实时吸气压力P_t的变化速率确定压力变化影响值D；并且

基于所述当前实时负荷F_t、所述吸气压力差△P、和所述压力变化影响值D确定每台所述磁悬浮压缩机的输出负荷需求F并且以所述输出负荷需求F控制对应的所述磁悬浮压缩机。

2.根据权利要求1所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述输出负荷需求F采用如下计算公式：

F＝F_t+△P^＊K1+D (1)，

其中，K1为能量调节系数。

3.根据权利要求2所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，当所述实时吸气压力P_t小于所述目标吸气压力P_set时，所述输出负荷需求F采用如下计算公式：

F＝F_t+△P^＊K1’+D (2)，

K1’＝K1^＊n (3)，

其中，K1为能量调节系数，n为不小于1的整数。

4.根据权利要求2所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述压力变化影响值D采用如下计算公式：

D＝(P_t2-P_t1)^＊K2 (4)，

其中，P_t1和P_t2分别为在第t1和t2时刻测得的对应实时吸气压力，t1和t2之间具有预定时间间隔，K2为系数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统包括并联的两台所述磁悬浮压缩机和并联的N台室内冷风机，所述控制方法包括：当所述室内冷风机的开机数量小于等于N/2时，运行一台所述磁悬浮压缩机，其中，N≥2。

6.根据权利要求5所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，在只有一台所述磁悬浮压缩机运行的情况下，当下述条件都满足时，所述控制方法进行增机头操作：

已运行压缩机达最大负荷能力，并维持预定时间段；

未运行压缩机无故障；

已运行压缩机的实时吸气压力＞目标吸气压力P_set+预定压力调节值；

室内冷风机开启数量＞N/2；

已运行压缩机的实时吸气压力P_t2-P_t1＜预定压力值，

其中，P_t1和P_t2分别为在第t1和t2时刻测得的对应实时吸气压力，t1和t2之间具有预定时间间隔。

7.根据权利要求5所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统还包括配置用于每台所述磁悬浮压缩机的负载平衡阀、电子膨胀阀、和旁通电磁阀，并且所述控制方法包括：

当两台所述磁悬浮压缩机的任一台准备启动时，开启对应的所述负载平衡阀和所述电子膨胀阀，并且在启动完成后，关闭对应的所述负载平衡阀和所述所述电子膨胀阀；以及

当任一台所述磁悬浮压缩机准备停机时，开启对应的旁通电磁阀。

8.根据权利要求5所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统还包括储液器和用于检测所述储液器中的冷媒液位的液位计，并且所述控制方法包括：

当所述冷媒液位低于报警设定值时，发出报警提示；并且

当所述冷媒液位高于液位恢复值时，取消报警提示，

其中，所述液位恢复值大于所述报警设定值。

9.根据权利要求5所述的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统还包括气液分离器和用于控制所述气液分离器的冷媒过热度的冷却电子膨胀阀，并且所述控制方法包括：

当所述气液分离器的冷媒过热度大于预定温度值△T时，开启所述冷却电子膨胀阀；并且

当所述气液分离器的冷媒过热度小于△T-5时，关闭所述冷却电子膨胀阀，

其中，所述气液分离器的冷媒过热度＝所述气液分离器的温度-所述气液分离器的压力所对应的饱和温度。

10.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括至少一台磁悬浮压缩机，并且采用根据权利要求1-9任一项所述的控制方法。

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