[发明专利]一种二氧化碳制冷系统分阶段降温的控制方法

说明书

本发明公开了一种二氧化碳制冷系统分阶段降温的控制方法，涉及二氧化碳制冷技术领域。系统包括低温级回路和中温级回路，在低温级回路中设有第一电磁阀组，第一电磁阀组包括并联的第一电磁阀和第二电磁阀，且第一电磁阀的通径大于第二电磁阀的通径；在中温级回路中设有第二电磁阀组，第二电磁阀组包括并联的第三电磁阀和第四电磁阀，且第三电磁阀的通径大于第四电磁阀的通径。方法包括，在系统进行制冷模式切换时，先打开电磁阀组中通径较小的电磁阀，待电磁阀两侧压差减小至预设压差后，再打开通径较大的电磁阀，完成制冷模式切换。本发明可提高系统的整体能效，降低设备成本和运行成本，并且解决了系统变温时对管路、阀件的冲击问题。

技术领域

本发明涉及二氧化碳制冷技术领域，具体涉及一种二氧化碳制冷系统分阶段降温的控制方法。

背景技术

二氧化碳制冷因在-25℃～-45℃的低温段具有显著能效优势，并且具有优越的安全性和环保性，逐渐成为低温段冷冻冷藏的首选冷媒。

二氧化碳制冷广泛应用于冷库或速冻机的速冻领域，冷库和速冻机的使用温度很低，一般在-30℃～-40℃左右。以冷库为例，冷库的二氧化碳制冷系统通常由二氧化碳回路、二氧化碳机组和冷风机组成，二氧化碳回路通常由储液器、管路以及管路上的各类阀门组成，储液器中存储有低温的液体二氧化碳，二氧化碳回路与冷风机连通。冷风机设置在冷库内，包括蒸发器和高速风机，蒸发器包括与二氧化碳回路连通的换热管，高速风机的出风口朝向蒸发器。

当二氧化碳回路导通时，低温的液体二氧化碳会流动到换热管中，与换热管外部的空气换热，使空气温度降低形成冷气，在高速风机的吹送下，冷气会流动到冷库各处，使冷库内的温度降低。换热后的二氧化碳温度会升高，然后回流到储液器中，由二氧化碳机组对二氧化碳进行压缩、冷凝和节流，使二氧化碳恢复成低温状态，通过二氧化碳回路进入冷风机中重复使用。

上述应用于速冻领域的二氧化碳制冷系统存在着以下缺陷：其一，由于冷库或速冻机的使用温度很低，此时二氧化碳机组中压缩机的效率很低，导致制冷系统的整体运行效率偏低；其二，速冻领域降温区间大，温差往往在30k以上，同时要求降温快，迅速通过冰晶区，因此，整个二氧化碳制冷系统各个部件均以-40℃～-45℃的蒸发温度的要求进行配置，这样会导致设备成本高昂，并且在运行时运行成本和运行能效也高于实际需求，导致现有的二氧化碳制冷系统不合理、不经济。

综上所述，现有技术中，应用于速冻领域的二氧化碳制冷系统存在着能效低、设备成本和运行成本高的缺点。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种二氧化碳制冷系统分阶段降温的控制方法。本发明应用于速冻领域，在满足降温速冻的需求下，可提高系统的整体能效，降低设备成本和运行成本，并且解决了系统变温时对管路、阀件的冲击问题。

本发明所述的一种二氧化碳制冷系统分阶段降温的控制方法,所述二氧化碳制冷系统包括冷风机、低温级模块和中温级模块；所述低温级模块与所述冷风机连通形成低温级回路；所述中温级模块与所述冷风机连通形成中温级回路；所述低温级回路和所述中温级回路均用于流通二氧化碳，且所述低温级回路中二氧化碳的温度低于所述中温级回路中二氧化碳的温度；

所述低温级回路包括低温级流入段和低温级回气段，所述低温级回气段内设有用于控制所述低温级回气段通断的第一电磁阀组；所述第一电磁阀组包括并联的第一电磁阀和第二电磁阀，且所述第一电磁阀的通径大于所述第二电磁阀的通径；所述低温级流入段上设有第五电磁阀；

所述中温级回路包括中温级流入段和中温级回气段，所述中温级流入段内设有用于控制所述中温级流入段通断的第二电磁阀组，所述第二电磁阀组包括并联的第三电磁阀和第四电磁阀，且所述第三电磁阀的通径大于所述第四电磁阀的通径；所述中温级回气段上设有第六电磁阀；

所述二氧化碳制冷系统包括中温制冷模式和低温制冷模式；

中温制冷模式下，低温级回路关闭，中温级回路开启，二氧化碳在中温级回路中流通；