CN102242996A - 中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法，包括：步骤1：根据T_吸与T_目的差异改变所述电子膨胀阀的开度；步骤2：在改变所述电子膨胀阀的开度之后，当所述中央空调机组中压缩机运行满第一预定时间时，如果T_排不在预定排气过热度范围内，则改变所述T_目后转向所述步骤1，否则设定T_目＝T^o _目然后转向所述步骤1，T_吸表示所述中央空调机组中压缩机的实际吸气过热度，T_排表示所述压缩机的实际排气过热度，T_目表示所述压缩机的实际目标吸气过热度，T^o _目表示所述压缩机的初始目标吸气过热度。本发明增强了中央空调机组的抗干扰性，提高了中央空调机组的可靠度。

Description

中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法

技术领域

本发明涉及一种中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法。

背景技术

在制冷中央空调系统中，有主要的四大部件：压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器。控制逻辑研究最广泛的是如何控制压缩机和节流装置，使得系统更高效、稳定。

通常地，水冷机组的节流部件——电子膨胀阀——的控制又是基于采集的温度和压力传感器数据进行动作的。我们发现，在实际的水冷机组运行过程中，温度传感器或压力传感器会出现漂移，这种漂移是伴随着传感器本身、外界环境温度等因素产生的，受这些传感器漂移因素的影响，电子膨胀阀的动作就会受到影响，进而使水冷机组运行偏离正常轨道，引起故障。

大型中央空调机组运行的稳定性和提升抗干扰能力是各中央空调厂家不断追求的方向。

电子膨胀阀的开度控制有很多种方式，其中与过热度控制有关的主要是两种方式：使用排气过热度(排气过热度＝排气温度-排气压力对应的制冷剂饱和温度)控制，即通过排气过热度与目标过热度的增减来控制电子膨胀阀的开度；大部分公司使用吸气过热度(吸气过热度＝吸气温度-吸气压力对应的制冷剂饱和温度)控制，即通过吸气过热度与目标过热度的增减来控制膨胀阀的开度。

通常的，在制冷系统中温度和压力在数值变化速率上有很大的差异性，温度变化缓慢，压力变化迅速。现有的电子膨胀阀开度控制方式中，使用排气过热度控制，即用实际排气过热度与目标排气过热度的差异来调节膨胀阀的开度增减。在开机阶段，压缩机状态随时都在变动，压力变化迅速，而温度往往变化较慢，此时由传感器采集所得的数据计算得来的排气过热度，已经不能体现压缩机的瞬时运行状态，而停机或压缩机卸载时，也是有同样的情况出现。因此，虽然排气过热度对于监控压缩机和系统运行状态是非常有效的方法，但是那只是针对在相对稳态时——即压力和温度没有迅速和大幅度的变化情况下的。

大部分情况下使用的是吸气过热度控制方式，在处理这种情况时表现就好些。因为传感器测量的位置处于低压侧，压力变化区间相对较窄，使用这种方式就可以不用过多考虑压力和温度响应及时的问题。但同时，对于吸气过热度而言，因为受系统设计本身影响数值不如排气过热度大，吸气过热度一般在2-5℃之间，排气过热度一般12-35℃之间(制冷剂不同，数值不同)。此时，若压力或温度传感器的漂移，就会引起吸气过热度变化较大，进而影响电子膨胀阀开度控制，使系统失去稳定。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法，以增强中央空调机组的抗干扰性，提高中央空调机组的可靠度。

为实现上述目的，本发明提供了一种中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法，包括：步骤1：根据T_吸与T_目的差异改变所述电子膨胀阀的开度，还包括：步骤2：在改变所述电子膨胀阀的开度之后，当所述中央空调机组中压缩机运行满第一预定时间时，如果T_排不在预定排气过热度范围内，则改变所述T_目后转向所述步骤1，否则设定T_目＝T^o _目然后转向所述步骤1，T_吸表示所述中央空调机组中压缩机的实际吸气过热度，T_排表示所述压缩机的实际排气过热度，T_目表示所述压缩机的实际目标吸气过热度，T^o _目表示所述压缩机的初始目标吸气过热度。

优选地，步骤2包括：第一子步骤：当T_排

[T₁，T₄]且持续第二预定时间时，在(T^o _目-2，T^o _目+2)范围内调节T_目直至T_排＞T₂并持续第三预定时间或直至T_排＜T₃并持续第三预定时间，然后转向第二子步骤，否则直接转向第二子步骤；第二子步骤：当T_排∈(T₂，T₃)且持续第四预定时间时，则将所述步骤1中的T_目设定为等于T^o _目，然后转向所述步骤1，否则将所述步骤1中的T_目设定为等于所述第一子步骤中调节后的T_目，然后转向所述步骤1，其中，T₁＜T₂＜T₃＜T₄，所述(T₂，T₃)为所述预定排气过热度范围，T₁表示T_排过低时的预警进入值，T₂表示T_排过低时的预警退出值，T₃表示T_排过高时的预警退出值，T₄表示T_排过高时的预警进入值。

优选地，在第一子步骤中：当T_排＜T₁且持续所述第二预定时间时，在(T^o _目-2，T^o _目+2)范围内以增幅为0.5℃的形式增加T_目直至T_排＞T₂并持续所述第三预定时间；当T_排＞T₄且持续所述第二预定时间时，在(T^o _目-2，T^o _目+2)范围内以减幅为0.5℃的形式减小T_目直至T_排＜T₃并持续所述第三预定时间。

优选地，第一预定时间为10分钟，第二预定时间为5秒钟，第三预定时间为5秒钟，第四预定时间为30分钟。

优选地，中央空调机组为水冷中央空调机组。

本发明的有益技术效果在于：

本发明以吸气过热度与目标吸气过热度之间的比较结果来控制电子膨胀阀的开度，但是，通过改变机组在必要条件下的吸气过热度目标值，以实现排气过热度在规定合理范围内，即引入了排气过热度预警的方式，从而机组在抗扰性方面提升很大，提升了机组的可靠度；进一步，因为机组在正常运行时，排气过热度的值相对于吸气过热度绝对值大的多(差1个数量级)，所以，排气过热度受传感器漂移的影响也就小得多，同时在吸气过热度控制中使用了吸气压力传感器和吸气温度传感器2个量，而排气过热度预警中使用了排气压力传感器和排气温度传感器2个量，通过增加数据采集的样本量到2倍也减少了传感器漂移的机率。

附图说明

图1示意性地示出了本发明控制方法的流程图；

图2示出了吸气过热度与电子膨胀阀开度之间关系的示意图。

具体实施方式

中央空调机组(例如水冷中央空调机组)的运行，根据不同制冷剂，正常运行时，需要保持合适的排气过热度，排气过热度过低，制冷剂与润滑油不易分离，造成奔油，影响压缩机运行；排气过热度低，大量液态制冷剂进入压缩机，造成压缩机液击，同样影响压缩机寿命；而排气过热度过高，则会使冷凝压力过高或吸气压力过低，系统同样不稳定；所以，整个膨胀阀控制的根本，是排气过热度，但是直接控制排气过热度如背景技术所述，较难以准确控制，所以现有技术中大部分控制是通过吸气过热度控制来间接影响排气过热度。但是又因为传感器的特性，吸气过热度控制又有局限性，为克服上述缺陷，本发明通过引入排气过热度预警的方式，提供一种中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法，即，以吸气过热度与目标吸气过热度之间的比较结果来控制电子膨胀阀的开度，但是，通过改变机组在必要条件下的吸气过热度目标值，以实现排气过热度在规定合理范围内，从而机组在抗扰性方面提升很大，提升了机组的可靠度。

以下参见图1示出的流程图，描述本发明的中央空调机组中电子膨胀阀开度的控制方法，先定义如下参数：

水冷中央空调机组运行时，电子膨胀阀的开度的控制是根据T_吸与T_目的差异来动作的。参见图1，压缩机运行满10分钟(第一预定时间)后，即如下所述步骤(1)-步骤(4)开始“判断T_排”：

步骤(1)：若T_排＜T₁且持续5秒钟(第二预定时间)，则进入排气过热度过低预警以开始调节T_目，直到T_排＞T₂并持续5秒钟(第三预定时间)或直到调节后的T_目≥T^o _目+2时，退出排气过热度过低预警以停止调节T_目，然后转向下述的步骤(4)；

步骤(2)：若T_排＞T₄且持续5秒钟(第二预定时间)，则进入排气过热度过高预警以开始调节T_目，直到T_排＜T₃并持续5秒钟(第三预定时间)或直到调节后的T_目≤T^o _目-2时，退出排气过热度过高预警以停止调节T_目，然后转向下述的步骤(4)；

步骤(3)：若T_排∈[T₁，T₄]，即，T₁≤T_排≤T₄，则直接转向步骤(4)；

步骤(4)：判断是否T_排∈(T₂，T₃)且持续30分钟(第四预定时间)，如果是，则将T^o _目与T_吸比较，根据二者比较结果调节电子膨胀阀开度，然后在此开度情形下，当压缩机运行10分钟(第一预定时间)后转向到前述步骤(1)，如果否，则“保持T_目不变”，然后将此时T_目与T_吸比较，根据二者比较结果调节电子膨胀阀开度，在此开度情形下，当压缩机运行10分钟(第一预定时间)后转向到前述步骤(1)。

上述步骤(4)中“保持T_目不变”，表示此时T_目被更新为与步骤(4)之前步骤中最终获得的T_目相同。举例如下：对于从步骤(1)转向步骤(4)的情形，“保持T_目不变”表示此时T_目被更新为在步骤(1)中调节后所获得的T_目，此时，执行步骤(4)即是将步骤(1)中调节后所获得的T_目与T_吸比较，根据二者比较结果调节电子膨胀阀开度，然后再继续后续步骤。

图1中还示出，在上述步骤(1)中，是以增幅为0.5℃的方式增加T_目，并且在每次增加操作完成5分钟后，再判断是否T_排＞T₂并持续5秒钟(第三预定时间)；在上述步骤(2)中，是以降福为0.5℃的方式减小T_目，并且在每次减小操作完成5分钟后，再判断是否T_排＜T₃并持续5秒钟(第三预定时间)。图1中还示出了在“机组运行”、“压机运行满10分钟”之间还包括是否“手动更改吸气过热度目标值T_目”的动作，即：当手动更改T_目时，就转向“判断该改动是否满30分钟”，否则就直接转向“判断是否压机运行满10分钟”；进一步，当手动更改T_目满30分钟时，则转向“判断是否压机运行满10分钟”；否则转向“T_吸＝T^o _目”，即继续将T^o _目与T_吸比较。

关于吸气过热度与电子膨胀阀开度关系，参见图2描述如下：如果实际吸气过热度＜目标吸气过热度，则电子膨胀阀开度减小然后在此开度情形下机组继续运行；如果实际吸气过热度＞目标吸气过热度，则电子膨胀阀开度增加然后在此开度情形下机组继续运行；如果实际吸气过热度等于目标吸气过热度，则电子膨胀阀开度不变然后在此开度情形下机组继续运行。

上述参见图1的描述仅是本发明的示例性描述，将第一预定时间设为10分钟，将第二预定时间设为5秒钟，将第三预定时间设为5秒钟，将第四预定时间设为30分钟，但是显然，根据实际需要这些时间是可以进行调整的，本发明并不受限于所示出的具体时间。

由此可知，本发明控制方法的总的构思在于：在控制电子膨胀阀的开度方法中，引入了排气过热度预警的方式，具体地，本发明控制方法包括下述的步骤1和步骤2，在步骤1中：根据T_吸与T_目的差异改变电子膨胀阀的开度；在步骤2中：在改变电子膨胀阀的开度之后，当压缩机运行满第一预定时间时，如果T_排不在预定排气过热度范围内，则改变T_目后转向上述步骤1，否则设定T_目＝T^o _目然后转向上述步骤1。其中，步骤2即对应于所引入的排气过热度预警的方式，至于如何引入排气过热度预警及其具体工作过程，已经参见图1和图2进行了详细描述。

进一步，结合前述步骤(1)-步骤(4)的描述，更详细地，步骤2所涉及的排气过热度预警，可进一步描述为其包括第一子步骤和第二子步骤。其中，第一和第二子步骤对应于，前述的在压缩机运行满第一预定时间时，T_排

[T₁，T₄]的情形(即，T_排＜T₁，或T_排＞T₄的情形)，此处不再赘述。

再进一步，本发明涉及的中央空调机组为水冷中央空调机组，但是不局限于此，可以用以需要控制电子膨胀阀开度的任何中央空调机组。

综上，本发明以吸气过热度与目标吸气过热度之间的比较结果来控制电子膨胀阀的开度，但是，通过改变机组在必要条件下的吸气过热度目标值，以实现排气过热度在规定合理范围内，即引入了排气过热度预警的方式，从而机组在抗扰性方面提升很大，提升了机组的可靠度；再者，因为机组在正常运行时，排气过热度的值相对于吸气过热度绝对值大的多(差1个数量级)，所以，排气过热度受传感器漂移的影响也就小得多，同时在吸气过热度控制中使用了吸气压力传感器和吸气温度传感器2个量，而排气过热度预警中使用了排气压力传感器和排气温度传感器2个量，通过增加数据采集的样本量到2倍也减少了传感器漂移的机率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种中央空调机组中电子膨胀阀的开度的控制方法，包括：

步骤1：根据T_吸与T_目的差异改变所述电子膨胀阀的开度，

其特征在于，还包括：

步骤2：在改变所述电子膨胀阀的开度之后，当所述中央空调机组中压缩机运行满第一预定时间时，如果T_排不在预定排气过热度范围内，则改变所述T_目后转向所述步骤1，否则设定T_目＝T^o _目然后转向所述步骤1，

T_吸表示所述中央空调机组中压缩机的实际吸气过热度，

T_排表示所述压缩机的实际排气过热度，

T_目表示所述压缩机的实际目标吸气过热度，

T^o _目表示所述压缩机的初始目标吸气过热度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述步骤2包括：

第一子步骤：当T_排 [T₁，T₄]且持续第二预定时间时，在(T^o _目-2，T^o _目+2)范围内调节T_目直至T_排＞T₂并持续第三预定时间或直至T_排＜T₃并持续第三预定时间，然后转向第二子步骤，否则直接转向第二子步骤；

第二子步骤：当T_排∈(T₂，T₃)且持续第四预定时间时，则将所述步骤1中的T_目设定为等于T^o _目，然后转向所述步骤1，否则将所述步骤1中的T_目设定为等于所述第一子步骤中调节后的T_目，然后转向所述步骤1，

其中，T₁＜T₂＜T₃＜T₄，所述(T₂，T₃)为所述预定排气过热度范围，

T₁表示T_排过低时的预警进入值，

T₂表示T_排过低时的预警退出值，

T₃表示T_排过高时的预警退出值，

T₄表示T_排过高时的预警进入值。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

在所述第一子步骤中：

当T_排＜T₁且持续所述第二预定时间时，在(T^o _目-2，T^o _目+2)范围内以增幅为0.5℃的形式增加T_目直至T_排＞T₂并持续所述第三预定时间；

当T_排＞T₄且持续所述第二预定时间时，在(T^o _目-2，T^o _目+2)范围内以减幅为0.5℃的形式减小T_目直至T_排＜T₃并持续所述第三预定时间。

4.根据权利要求2或3所述的控制方法，其特征在于，

所述第一预定时间为10分钟，所述第二预定时间为5秒钟，所述第三预定时间为5秒钟，所述第四预定时间为30分钟。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述中央空调机组为水冷中央空调机组。

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