[发明专利]一种多模式切换的CO2

权利要求书

1.基于CO₂热管冷却系统实现多模式切换的控制方法，其特征在于：

包括CO₂热管冷却系统，所述CO₂热管冷却系统包括蒸发器，蒸发器顶部通过管道连接压缩机的入口，压缩机的出口通过管道连接热交换器入口，热交换器出口通过管道连接液泵的入口，液泵的出口与膨胀阀的入口连接，膨胀阀的出口与蒸发器底部连接；

压缩机的入口和液泵的入口均连接气液分离器；蒸发器出口的管道上设有切换阀；与压缩机连接的气液分离器入口连接第一控制阀；第一控制阀的入口和压缩机的出口分别连接第二控制阀的两端形成旁路；与液泵连接的气液分离器入口连接第三控制阀；第三控制阀的入口和液泵的出口分别连接第四控制阀的两端形成旁路；膨胀阀的出入口分别连接第五控制阀的两端形成旁路；

控制方法包括以下步骤：

获取蒸发器入口和出口之间的压差ΔP，蒸发器的热介质入口温度T₁、热交换器的冷介质入口温度T₂、蒸发器的入口温度T₃、蒸发器的出口温度T₄和热交换器的入口温度T₅，得到热管驱动温差ΔT₁(＝T₁-T₂)，热管蒸发器进出口温差ΔT₂(＝T₄-T₃)，气管的温差ΔT₃(＝T₅-T₄)；

当热管驱动温差ΔT₁≤第一设定值时，切换至蒸汽压缩制冷模式，该模式下压缩机及膨胀阀串联到CO₂热管回路，液泵被旁通；

当驱动温差ΔT₁＞第一设定值，且气管温差ΔT₃＞第三设定值时，切换至动力型热管制冷模式，该模式下压缩机及膨胀阀被旁通，液泵串联到CO₂热管回路；

当驱动温差ΔT₁＞第一设定值，且气管温差ΔT₃≤第三设定值时，切换重力型热管制冷模式，该模式下压缩机、液泵及膨胀阀均被旁通。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：蒸汽压缩制冷模式下，切换阀全开，第一控制阀及第四控制阀开启，第二控制阀、第三控制阀及第五控制阀关闭，压缩机及膨胀阀开启，液泵关闭。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：动力型热管制冷模式下，切换阀全开，第二控制阀、第三控制阀及第五控制阀开启，第一控制阀及第四控制阀关闭，压缩机及膨胀阀关闭，液泵开启。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：重力型热管制冷模式下，第一控制阀和第三控制阀关闭，第二控制阀、第四控制阀及第五控制阀开启，压缩机、液泵及膨胀阀关闭。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：重力型热管制冷模式下，根据热管蒸发器进出口温差ΔT₂和蒸发器出入口压差ΔP进行运行调节，具体为：

当ΔT₂第二设定值，则将切换阀开度减小设定值；

当ΔT₂≤第二设定值，且ΔP波动幅度超过第四设定值时，将切换阀开度减小设定值；

当ΔT₂≤第二设定值，且ΔP波动幅度不超过第四设定值时，无需调节切换阀。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述热交换器与冷却管连接，冷却管用于向热交换器输送冷却介质。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述管道包括气管和液管，蒸发器出口至热交换器入口之间的管道为气管，热交换器出口至蒸发器入口的管路为液管。

8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：还具有压差传感器，设置在蒸发器的入口和出口，获取蒸发器入口和出口之间的压差。

9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：还具有温度传感器，分别位于蒸发器的热介质入口处、热交换器的冷介质入口处、蒸发器的入口、蒸发器的出口和热交换器的入口处。