[发明专利]一种基于PID控制电磁阀的制冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及关于低温设备降温制冷的一种控制方法即一种基于PID控制电磁阀的制冷方法。

背景技术

随着生活的不断发展，人们对低温的需求越来越多，从农业上最基本的低温保存到航天器上的制冷系统，它们都离不开低温技术。而目前现有的技术及制冷方法如下：低温低压的制冷剂（氟利昂）气体通过压缩机的绝热压缩变成高温高压的气体，之后在冷凝器的等压状态下和四周介质进行热交换实现散热，从而变成低温高压的液体，经过节流装置然后进入蒸发器，由于制冷剂的汽化吸收热量从而使冷媒的温度降低，达到制冷效果。此时制冷剂变为低温低压的气体，使其重新回到压缩机重复前面的流程。此循环周而复始以达到降温的目的。现有的制冷方法技术通过温度控制器根据温度传感器反馈的信号来控制压缩机停机或启动，以此实现温度控制。该方法缺点在于当温度传感器测得出口温度达到所设置的温度时，此时将温度反馈到温度控制器，温度控制器才开始控制关闭压缩机，但是由于制冷剂热惯性的存在，蒸发器会继续降温又会打破刚达到的稳定状态，此时就会造成出口温度的不稳定。造成此种方法进行温度控制，不能够精确、稳定地控制和保持输出温度的稳定，同时压缩机频繁的停机、启动，对压缩机的损耗比较大，大大降低了压缩机的使用寿命。目前的低温制冷技术存在以下几点问题：1、通过控制压缩机停机或启动不仅噪声污染大而且对压缩机的损耗大。2、温度输出不稳定，温度控制精度只能达到±1℃。。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：改变以前由温度控制器控制压缩机来实现温度控制的方法。提供一种新的冷却方法，使得输出温度精度高且稳定，同时降低对压缩机的损耗，大大增加压缩机的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于PID控制电磁阀的制冷方法。其特征在于，该制冷方法对应的制冷系统包括压缩机、冷凝器，风扇、贮液缸、干燥过滤器、电磁阀、PID温度控制器、传感器、毛细管节流器、蒸发器和冷媒箱。制冷剂氟利昂常温下为气体，经过压缩机之后变为常温高压气体，经过冷凝器之后变为低温高压液体，经过贮液缸和干燥过滤器之后，低温高压液体氟利昂中的杂质和水分被除掉，经过电磁阀和毛细管节流器之后得到低温低压液体氟利昂，低温低压液体氟利昂进入蒸发器与冷媒箱中的冷媒进行热交换，吸收冷媒中的热量，使得冷媒温度降低，从而达到制冷的目的。

所述制冷方法中，冷媒的温度可以通过PID温度控制器、电磁阀和温度传感器形成的闭环电路进行控制。在冷媒出口处设置了铂电阻温度传感器，该传感器与PID温度控制器相连接，PID温度控制器与电磁阀相连接来控制电磁阀的通断时间。由铂电阻温度传感器测量冷媒的出口温度，并将温度反馈到PID温度控制器，通过PID温度控制器调节占空比来调节电磁阀的开启时间，从而控制进入到蒸发器的制冷剂氟利昂的量，以此来控制蒸发器吸收冷媒的热量，从而控制冷媒的温度，然后再将冷媒的出口温度反馈到PID温度控制器中与设定温度进行比较，如果冷媒的温度高于设定温度，PID温度控制器通过增加电磁阀的开启时间来增加进入蒸发器的低温氟利昂的流量，从而吸收更多冷媒中的热量，使得冷媒的温度降低，周而复始重复上述过程，直到冷媒出口温度与设定的温度相等，从而实现快速高效的降温。

所述贮液缸，用来储存制冷剂中的液体部分，降低冷凝器的负荷。同时它还起到液封的作用，防止气体倒流进入压缩机产生液击。

所述制冷方法中，电磁阀是自行研制的直流电磁阀。在直流电压下采用铜丝的直径大于交流电压下的铜丝直径，减少线圈的匝数使电磁阀的体积减小。同时该电磁阀在保证流量足够用的前提下，使流量达到很小。同时电磁阀在关闭时能够完全关闭，可避免制冷剂泄漏。

本发明的有益效果为：

1、通过采用PID温度控制器、电磁阀、铂电阻温度传感器形成的闭环电路来调节电磁阀的开启时间和频率，能够实现快速降温和精确、稳定地控制输出温度，控温精度可以达到±0.1℃；

2、制冷过程中，通过控制电磁阀的通断来控制冷媒的温度，而压缩机始终处于工作状态，避免了压缩机反复启停造成压缩机的损耗，可延长压缩机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种基于PID控制电磁阀的制冷方法的示意图。

其中：1.压缩机，2.冷凝器，3.贮液缸，4. 干燥过滤器，5.PID温度控制器，6.电磁阀，7.毛细管节流器，8.铂电阻温度传感器，9.蒸发器，10.冷媒箱，11风扇。

具体实施方案

下面结合附图及具体实施案例对本发明做进一步的详细说明。