可减少冷风机结霜的相变模块系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种相变模块系统，具体讲是一种可减少冷风机结霜的相变模块系统及其控制方法，属于节能技术领域。


背景技术：

2.工业冷风机一般用于冷库、冷链物流制冷环境中，是现代工业制冷环节中不可或缺的组成部分。工业冷风机在运行过程中一般为负温结霜的状态，在这种状态下冷风机很快会被霜层覆盖，影响冷风机的换热效率，同时冷风机的运行时长与霜层的厚度有关，运行时长越长，霜层越厚，进而直接影响冷风机的使用寿命。现有技术中有通过在翅片上增加涂层来减少结霜，并辅助定时人工除霜来实现冷风机的除霜，这样尽管可以达到减少冷风机结霜的目的，但其还是要结合除霜的辅助手段，给日常使用带来诸多不便，而且频繁除霜也会影响库内温度和湿度，增加电费的支出。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术缺陷，提供一种有效低冷风机的运行时长进而可减少冷风机结霜的相变模块系统及其控制方法。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的可减少冷风机结霜的相变模块系统，包括压缩单元、冷凝单元、制冷剂存储单元和冷风机组，所述压缩单元经冷凝单元连接制冷剂存储单元，所述冷风机组连接于压缩单元与制冷剂存储单元之间；还包括用于改变制冷剂在冷风机组中蒸发制冷量和稳定冷风机组周围温度的相变储冷模块。
5.本实用新型中，所述相变储冷模块包括相变蓄冷材料和压力传感器；所述相变蓄冷材料的蓄冷温度低于所述相变模块系统所使用的冷库的所需温度；所述压力传感器用于获取相变蓄冷材料凝固和融化时的压力信号。
6.本实用新型中，所述相变蓄冷材料的蓄冷温度低于相变模块系统所使用的冷库的所需温度1-2℃。
7.本实用新型中，所述相变储冷模块位于冷风机组的出风口处。
8.本实用新型还提供了一种减少冷风机结霜的控制方法，采用上述相变模块系统，当相变蓄冷材料处于液态时，打开分液机构和蒸发压力调节机构，制冷剂存储单元中的制冷剂进入冷风机组蒸发制冷，使冷风机组出风温度下降至相变蓄冷材料蓄冷温度进行蓄冷，制冷剂经蒸发压力调节机构后进入压缩单元；
9.相变蓄冷材料蓄冷完成，关闭分液机构和蒸发压力调节机构，制冷剂进入冷风机组蒸发制冷，冷风机出风温度高于相变蓄冷材料蓄冷温度，相变蓄冷材料处于放冷状态，当完全放冷后再进行蓄冷。
10.本实用新型的有益效果在于：(1)当压力信号检测到材料完全融化时，增大制冷剂流量，满足冷库负荷的同时为蓄冷材料充冷，当压力信号检测到材料完全凝固时，减少制冷剂流量，只满足冷库负荷，由此通过相变材料凝固和融化过程中压力信号的变化，来改变制
冷剂在冷风机中蒸发制冷量，以满足相变材料凝固融化需求；(2)利用相变材料融化时温度不变、潜热巨大的特点，稳定冷风机周围空气温度，降低风机周围空气升温速率，减少冷风机的运行时长，达到减少冷风机组结霜的目的，进而延长冷风机的使用寿命。
附图说明
11.图1为本实用新型可减少冷风机结霜的相变模块系统结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
13.如图1所示，本实用新型提供的可减少冷风机结霜的相变模块系统通常应用于冷库中，包括压缩机1、蒸发式冷凝器2、高压储液罐3、冷风机组4、相变蓄冷模块5、热力膨胀阀6、分液阀7和蒸发压力调节阀8。压缩机1连接蒸发式冷凝器2，蒸发式冷凝器2连接高压储液罐3，高压储液罐3经热力膨胀阀6连接冷风机组4，冷风机组4通过蒸发压力调节阀8连接压缩机1。制冷剂经高压储液罐3和热力膨胀阀6，进入冷风机组4，蒸发膨胀后经蒸发压力调节阀8回到压缩机1。冷风机组4、相变蓄冷模块5设置于冷库中。
14.相变蓄冷模块5设置冷风机组4的外侧，包括相变蓄冷材料502和压力传感器503，相变蓄冷材料502设置于外壳501内。
15.压力传感器503通过电信号路线与分液阀7相连接，通过压力传感器503的反馈信号给分液阀7，调节制冷剂流量。
16.压力传感器503同时通过电信号路线与蒸发压力调节阀8相连接，通过压力传感器503反馈给蒸发压力调节阀8，调节进入压缩机组制冷剂压力。
17.压力传感器503同时电连接系统控制单元，因系统控制单元为现有技术中常见的控制机构，非本实用新型所要求保护的范围，故在此不再展开描述。本实施例中，相变蓄冷材料502采用的是金合能源科技有限公司相变蓄冷材料jh-y-b21；压力传感器503采用的是德国helm he10扩散硅压力传感器。
18.本实施例中，相变蓄冷材料502选取低于冷库所需温度1-2℃的相变蓄冷材料。由于在冷风机工作时出风口处温度最低，通常低于库温1-2℃，而停机时由于电机散热温度又相对较高，环境与蓄冷材料相变点较大的温差有利于提高材料凝固融化功率，才足以对周边环境造成影响。压力传感器503用于获取和反馈相变蓄冷材料502形态变化时的压力信号，当相变蓄冷材料502为液态时压力传感器503的感应反馈信号设置为0，当相变蓄冷材料502变为固态时压力传感器503的感应反馈信号设置为1。
19.本实施例中，本实施例中，冷风机组4采用了四组冷风机，相变蓄冷模块5对应设置为四个，相变蓄冷模块5设置的冷风机的出口位置。相变蓄冷模块5距离冷风机的出口的距离通常经20cm以内，以保证最佳的效果。
20.本实用新型的可减少冷风机结霜的相变模块系统控制方法具体如下：
21.根据相变储冷模块5中的压力传感器503发出的信号判断相变材料当前相态，当信号为0时，此相变蓄冷材料502处于液态，系统控制单元打开分液阀7和蒸发压力调节阀8，高压储液罐3中的制冷剂经分液阀7和热力膨胀阀6进入冷风机蒸发制冷，此时制冷量增加，使得冷风机出风温度下降至相变蓄冷材料502蓄冷温度，为相变储冷模块5蓄冷；使用后的制
冷剂经蒸发压力调节阀8调节压力后进入压缩机1，从而防止负荷不匹配造成压缩机1液击。
22.当压力传感信号为1时，此时相变蓄冷材料502蓄冷完成，系统控制单元关闭分液阀7和蒸发压力调节阀8，高压储液罐3中的制冷剂经热力膨胀阀6进入冷风机蒸发制冷，此时制冷量仅满足冷库负荷，冷风机出风温度高于相变蓄冷材料502的蓄冷温度，相变蓄冷材料502处于放冷状态，当相变蓄冷材料502放冷完全后，压力传感器信号变为0时，再开始新一轮的蓄冷。
23.以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征：
1.一种可减少冷风机结霜的相变模块系统，包括压缩单元、冷凝单元、制冷剂存储单元和冷风机组，所述压缩单元经冷凝单元连接制冷剂存储单元，所述冷风机组连接于压缩单元与制冷剂存储单元之间，其特征在于：还包括用于改变制冷剂在冷风机组中蒸发制冷量和稳定冷风机组周围温度的相变储冷模块。2.根据权利要求1所述的可减少冷风机结霜的相变模块系统，其特征在于：所述相变储冷模块包括相变蓄冷材料和压力传感器；所述相变蓄冷材料的蓄冷温度低于所述相变模块系统所使用的冷库的所需温度；所述压力传感器用于获取相变蓄冷材料凝固和融化时的压力信号。3.根据权利要求2所述的可减少冷风机结霜的相变模块系统，其特征在于：所述相变蓄冷材料的蓄冷温度低于相变模块系统所使用的冷库的所需温度1-2℃。4.根据权利要求1至3任一项所述的可减少冷风机结霜的相变模块系统，其特征在于：所述相变储冷模块位于冷风机组的出风口处。

技术总结
本实用新型公开了一种可减少冷风机结霜的相变模块系统，属于节能技术领域。包括压缩单元、冷凝单元、制冷剂存储单元和冷风机组，压缩单元经冷凝单元连接制冷剂存储单元，所述冷风机组连接于压缩单元与制冷剂存储单元之间；还包括用于改变制冷剂在冷风机组中蒸发制冷量和稳定冷风机组周围温度的相变储冷模块。通过相变材料凝固和融化过程中压力信号的变化，来改变制冷剂在冷风机中蒸发制冷量，以满足相变材料凝固融化需求；同时利用相变材料融化时温度不变、潜热巨大的特点，稳定冷风机周围空气温度，降低风机周围空气升温速率，减少冷风机的运行时长，达到减少冷风机组结霜的目的。达到减少冷风机组结霜的目的。达到减少冷风机组结霜的目的。


技术研发人员：姜琳 李科豪 宋鹏飞 贾亦轩 牛杰 姜金玉 张叶龙 戴鹏
受保护的技术使用者：江苏金合能源科技有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/7/8