Danfoss自适应解冻背后的秘密

Danfoss AK-CC控制器温度传感器及其位置：

S3蒸发器上的空气 - 返回空气传感器

S4空气蒸发器 - 离职空气传感器

S5解冻停止 - 冻土终止传感器

空气/关闭周期解冻

融化冰的最佳方法取决于机柜的设计和温度水平。在中等温度（5°C）的应用中，可以通过暂停制冷来融化冰，从而使风扇只能循环空气。

电气或热气体除霜

在温度目标约为-18°C的低温应用中，只能使用热源熔化冰，这通常是一个安装在蒸发器鳍附近的电加热器或蒸发器管内循环的热气体。

解冻间隔计时器

最简单的解冻启动方法使用除霜间隔计时器，该分间隔器在每个除霜周期之后被重置。

使用间隔计时器作为其他解冻启动方法的备份也很有意义。例如，如果使用来自外部设备的数字输入来启动每天两次解冻周期并中断信号，然后将解冻间隔定时器设置为在最后一个周期后16小时执行紧急解冻，可以帮助保护系统。

解冻时间表

这是最常见的解冻开始方法，可以使用总线通信或内置除霜时间表从前端启动。通过使用时间表，可以在高峰时段或关闭商店时进行除霜。

最大恒温器运行时

一种不太常见的解冻启动方法，最大的恒温器运行时使用除霜之间的累积制冷时间。

手动或外部解冻开始

还可以使用数字输入，应用程序或设置显示时的DeFrost启动/停止按钮来启动除霜周期。

所有解冻启动方法都可以并行使用。

时间

选择除霜方法后，选择适当的解冻停止或终止方法很重要。

在中等温度柜中使用空气循环时，就足以在设定的时间循环空气。但是，电气或热气体除霜周期需要更复杂的停止方法，以免在冰融化时过热机柜。

S5除霜传感器或S4排放温度传感器

通常，将冰的解冻停止或终止传感器放在通常形成冰的蒸发器上。通过监视除霜过程中的温度信号，当传感器达到设定的温度时，可以停止循环。

Danfoss AK-CC控制器具有最大的除霜时间设置，该设置也与其他除霜停止方法结合使用。

手动解冻停止

除霜周期也可以通过前端，应用程序或设置显示时的DeFrost启动/停止按钮手动停止。

过于频繁或广泛的除霜周期可能会对食品质量和系统效率产生负面影响，从而使不安全的食物温度和不可预见的温度警报产生。此外，一个系统将使用更多的能量在解冻周期后达到其目标温度。

使用自适应解冻模式，结合使用S5温度传感器，可以帮助优化除霜周期。

Danfoss自适应解冻算法检测到冰的量，可以设置为取消计划的除霜，或者仅如果蒸发器空气流被霜或冰中断，则只能执行除霜。

该概念比较制冷剂流动侧的能量吸收与空气流侧的能量排放。例如，当蒸发器清除冰时，假定能量平衡。而当冰上在蒸发器表面上构建冰时，可以发现不平衡的气流 - 在受限的气流中。

制冷剂和气流之间的能量流计算以及比较取决于各种现有的传感器信号和控制器数据：

• 制冷剂面- TC从通过前端分布的包装控制器的TC冷凝温度。PE蒸发器压力，S2盘管的温度和电子膨胀阀的OD％打开度。
• 气流侧- 蒸发器上的S3空气（返回空气）和S4 Air Off Apaporator（排放空气）。

监视

可以与其他除霜方法并行设置监视，以在空气流量有限或蒸发器结冰的情况下生成警报。还可以激活闪光气警报以表明制冷剂流量问题。

自适应跳过一天

自适应跳过日使控制器可以取消和跳过日间计划的除霜，使除霜可以继续过夜不间断。

只能跳过使用前端的时间表或通过控制器内部除霜时间表配置的分类物。

昼夜自适应跳过

在适应性的昼夜配置中，控制器可以每天24小时跳过计划的除霜周期。

但是出于安全原因，最多只能跳过三个连续的除霜 - 无论存在的冰量如何，都可以执行第四次。

完全自适应

完整的自适应模式是在一定时间不需要解冻的应用程序的最佳选择，但是当冰中断气流时，可以执行。建议将此模式与除霜间隔计时器或计划的除霜相结合，作为安全性预防措施。

手动除霜始终可以独立执行您所选的除霜方法。

• 始终将解冻间隔计时器与其他解冻启动方法结合使用，以帮助确保安全操作。
• 在基于S5或S4温度终止除霜周期时，重要的是要确保将最大除霜计时器设置为更长的时间，而不是预期的冰融化并达到解冻停止温度。如果最大除霜时间太短，则每个除霜时间都会触发警报。
• 如果冰层的形成因病例部分而变化，则不建议使用与解冻协调的自适应解冻。
• 选择DeFrost Skip时，建议将您的除霜时间表设置为高峰需求。例如，最高湿度级别所需的除霜数量 - 使控制器在可能的情况下自动跳过其他除霜周期。
• 完整的自适应解冻可以与其他解冻启动方法结合使用，并且只会根据需要添加除霜周期。
  自适应解冻不会影响或使用解冻停止。
• 停止方法和相关计时器仍需要针对不同的应用程序进行优化。
• 需要根据个人条件和应用程序设置适当的解冻周期。

背景

要了解自适应解冻的潜在逻辑，首先了解能量平衡的概念很重要。能源平衡是关于簿记能量的，它遵循热力学的第一定律 - 不能创建或破坏能量，但可以改变。

将此定律应用于超市中的蒸发器，这意味着，当去除蒸发器/热交换器的热量时，需要将其添加到制冷剂流中。当空气流过蒸发器时，空气的温度或“能量含量”降低。

根据热力学的第一定律，这种还原δ问_空气必须对应于制冷剂δ经历的能量增加问_参考。以数学形式放置，这意味着：

等式1：δ问_空气=δ问_参考=>m_空气δH_空气=m_参考δH_参考

在哪里m表示质量流速，下标表示介质（空气或制冷剂），空气上整个热交换器和制冷剂侧的焓变的变化由δ表示H。

霜检测原理

当在热交换器上形成霜冻时，越过热交换器的空气流减小 - 这包括质量空气流量减少。但是没有测量​​气流，这意味着它不能用于霜检测。

制冷剂的质量流量以及空气和制冷剂侧蒸发器之间的焓差都可以使用案例控制器中可用的信息和传感器数据来计算。这意味着可以使用能量平衡方程来实现无霜质量流的估计：

等式2：m_air.ecefree=m_ref.efreeδH_ref.efree/δH_air.ecefree

实际上，可以在解冻周期后实现这种估计的无冰质量流量，并用作整个热交换器的预期质量流的基线。这意味着霜冻检测检查与基线相比，质量流量是否下降。

从数学上讲，这是通过检查能量平衡（可见无冰条件）来完成的，如下所示：

等式3：m_air.ecefreeδH_空气=m_参考δH_参考

笔记：当蒸发器线圈不冻结时，方程3中的平等符号是正确的。一旦冰开始在线圈上形成，空气的质量流量减少，方程的左侧变大于右侧。

这种不平衡是自适应解冻算法用作霜冻堆积的指标。

可以将使用能量平衡检测的原理与量表进行比较：

步骤1：调整刻度以平衡时线圈在解冻后无霜。

步骤2：随着越来越多的冰层在蒸发器线圈表面上产生，与无冰蒸发器线圈的预期相比，制冷剂侧的测量热吸收减少。最终，刻度尖端和霜冻检测被信号。

为了说明自适应解冻算法的功能，我们通过算法传递了实验室实验的数据。

实验的目的是从无冰蒸发器建立冰时从蒸发器中生成数据，直到通过蒸发器的气流阻塞。

图1显示了来自实验的数据以及自适应解冻算法的输出。底部的蓝色和红色曲线显示出空气温度进入并退出蒸发器。

恒温器的切入和切出的温度限制也显示在黄色和紫色中。此外，绘制了控制器的状态变量，以指示蒸发器是在冷却还是变暖。

顶部图显示了来自自适应解冻算法的输出，其中“ 1”是除霜请求。在温度越过恒温器带的上限之前，至少可以检测到冰。

在检测时间，很难看出需要解冻的温度。但是，通过查看控制状态变量，它表明，在自适应除霜会要求解冻的点之后，恒温占空比显着增加，这意味着蒸发器的性能已经下降。

自适应解冻算法可确保一旦蒸发器的性能开始降解，将立即执行除霜。

为了使制冷系统持续提供高性能，对不断变化的操作条件的持续适应至关重要，以帮助消除蒸发器线圈霜的形成并确保良好的整体系统性能。

高性能，无霜的蒸发器线圈，与最佳的注射控制（例如MSS或ALC）结合使用，以确保使蒸发温度最大化，以最大程度地在线圈和通过空气之间进行最佳的热量交换，并确保保持准确性保持准确性。

为了使系统在高蒸发温度下有效运行，必须应用自适应PO-OPTIMIDIDE来帮助系统以最高的吸力压力运行，从而最大程度地减少压缩机的功耗。

几个自适应层的智能控制层有助于确保始终如一的高系统效率。每个层通过从表现低表现的蒸发器线圈中实现最大性能来独立和连续地适应条件。

自适应解冻 - 与温度停止的解冻结合 - 保证最佳的除霜周期数量，以使蒸发器无冰。

简而言之，自适应解冻可以帮助您在保持最佳食品质量和能源效率之间取得完美的平衡。