CN102401524A - 电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，包括以下步骤：将室内机设定为制冷状态，将电子膨胀阀开度复位，复位后开到最大开度K，同时启动压缩机；启动t1秒后，电子膨胀阀开度调整m值，持续t2秒后进入初次调节；微处理器每间隔t3秒调节一次；检测压缩机排气Td＞T0或初次调节时间大于150s时，进入二次调节；电子膨胀阀进入二次调节：如果满足|Ts-Te-2|＞8时，保持不变；如果满足|Ts-Te-2|≤8时，进行二次调节。该方法制冷运行时根据空调系统的排气和回气过热度，将电子膨胀阀开度自动调整到接近最经济运转的性能域，并且能够解决长配管变频空调系统中电子膨胀阀在调节过程中的较大波动问题。
Description
技术领域
本发明涉及变频空调技术领域，具体讲是一种电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法。
背景技术
变频变容量空调系统，在运行过程中系统冷媒流量根据负荷变动范围较广，而传统节流装置如毛细管、孔板、热力膨胀阀等，因调节范围窄，不能保障系统的稳定运行，所以都普遍采用电子膨胀阀进行流量调节。电子膨胀阀流量调节范围大，驱动技术成熟，控制灵活，容易实现系统的高效运转，保障系统的使用寿命，在变频变容量系统中逐步成为主要的节流方式。
小型变频空调制冷运行通常通过模拟回气过热度，对电子膨胀阀进行调节控制。回气过热度就是空调系统中压缩机的制冷剂的回气温度数值，相对回气压力饱和温度的升高值。在小型变频空调中回气压力对应的饱和温度都通过蒸发侧换热器上温度传感器来模拟检测。中国国家知识产权局网站上公布了《空调和控制其电子膨胀阀的方法》和《电子膨胀阀的控制方法》两个专利文件，分别提出了一种比例微分和一种模糊算法，解决了电子膨胀阀在调节过程中波动的问题，由于这两种方法都是根据空调的回气温度(即压缩机的回气温度)来控制电子膨胀阀的，对于室外机与室内机之间的联机管路较短的变频空调，由于联机管路压力损失就比较小，使得空调系统检测的回气的过热度与实际数值相比，偏差比较小，因此能够保证空调系统的稳定运行。但是这些方法仅能够解决在联机管路短的情况下的波动问题，如果对于一些需要较长联机管路的情况中时，如多联式变频中央空调，即室外机与室内机之间的联机管路比较长的变频空调，由于变频空调器随着联机管路长度的增长，系统管路的压力损失会增大，空调系统检测的回气的过热度与实际数值相比，偏差会比较大，从而导致电子膨胀阀的控制偏差变大，造成空调压缩机的过热，增加压缩机的老化和磨损速度，进而影响空调的稳定运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种制冷运行时根据空调系统的排气和回气过热度，将电子膨胀阀开度自动调整到接近最经济运转的性能域，并且能够解决长配管变频空调系统中电子膨胀阀在调节过程中的较大波动问题，能够有效避免压缩机过热，减少压缩机的老化和磨损，可以使压缩机运行保持在比较经济的运行状态的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法。
本发明的技术方案是，提供一种电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，包括以下步骤：
将吸气温度传感器和排气温度传感器分别设在压缩机的进气口和排气口，设定所述吸气温度传感器温度为Ts，设定所述排气温度传感器测定的温度为Td；将室外换热器冷凝温度传感器设在室外换热器上，设定所述室外换热器冷凝温度传感器测定的温度为Tc；将室内换热器蒸发温度传感器设在室内换热器上，设定所述室内换热器蒸发温度传感器测定的温度为Te；室外环境温度传感器设在室外机上，设定所述室外环境温度传感器测定的温度为Tao；
a、将室内机的运行状态设定为制冷状态，通过室内机的微处理器与室外机的控制器进行通讯，室外机微处理接收到室内机的启动信号，将电子膨胀阀开度复位，复位后开到最大开度K，同时启动压缩机；
b、压缩机启动t1秒后，电子膨胀阀开度调整到开度m值，持续t2秒后进入电子膨胀阀的初次调节；
c、电子膨胀阀的初次调节按照如下规定：微处理器每间隔t3秒，对电子膨胀阀的开度按以下原则调节一次：
本次调节后电子膨胀阀开度：Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝(Ts-Te-5)×Kp1 (Kp1为2～6的整数)
检测压缩机排气Td＞T0(T0为60～75间常数)或初次调节时间大于150s时，进入对电子膨胀阀的二次调节。
d、电子膨胀阀进入二次调节：如果满足|Ts-Te-2|＞8这个条件时，电子膨胀阀开度保持不变；如果满足|Ts-Te-2|≤8这个条件时，进行如下调节：微处理器每间隔t4秒对电子膨胀阀的开度按以下原则调节一次：
(1)如果Tao＞24℃，
本次调节后电子膨胀阀开度Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝[Tdn-(Tt+35)]×Kp2/T+Kp2×ΔTdn
Tt＝max(35，Tc)，Tt为取35和Tc温度的最大值。
ΔTdn为Tdn的变化率，ΔTdn＝Tdn-Tdn-1。
KP2为2～4间常数，T为8～16间常数。
(2)如果Tao≤24℃，
本次调节后电子膨胀阀开度Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝(Tdn-65)×Kp2。
所述的K值为400～500。
所述的t1值为5～20。
所述的m值为90～140。
所述的t2值为120～150。
所述的t3值为13～45。
所述的t4值为50～60。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法根据压缩机回气过热度和排气过热度对电子膨胀阀进行开度控制，由于压缩机排气过热度不会受室内机与室外机之间的联机管路的长短的影响而产生偏差，因此通过本发明控制方法能对电子膨胀阀进行准确地控制，并且能解决制冷时室外机与室内机之间的联机管路比较长的变频空调的电子膨胀阀在调节过程中的较大波动问题。
附图说明
附图是本发明电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法中的变频空调系统结构示意图。
图中所示1、室外机，2、室内机，3、吸气温度传感器，4、排气温度传感器，5、压缩机，6、室外换热器冷凝温度传感器，7、室外换热器，8、室内换热器蒸发温度传感器，9、室内机换热器，10、室外环境温度传感器，11、电子膨胀阀，12、联机管路，13、气液分离器，14、四通阀，15、室外机风机，16、室内风机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如附图所示，变频空调包括室外机1和室内机2，所述的室外机1与室内机2通过联机管路12相连接。所述的室外机1包括压缩机5、气液分离器13、四通阀14、室外换热器7、电子膨胀阀11、室外机风机15，室外环境温度传感器10，吸气温度传感器3、排气温度传感器4和室外换热器冷凝温度传感器6。所述的室内机2包括室内风机16、室内机换热器9，室内换热器蒸发温度传感器8。
分体式变频中央空调室外机1通过联机管路12和室内机2连接在一起。变频空调制冷运行时，压缩机5吸收气液分离器13出来的气态冷媒，压缩后通过四通阀14，进入室外换热器7，室外风机15强制空气流动，对室外换热器7内高温高压冷媒冷却，冷凝后的液态冷媒，进入电子膨胀阀11节流，节流后的冷媒经过一个联机管路12，进入室内机2。室内风机16强制室内空气流动，和室内换热器9换热，冷却空气。冷媒在室内机蒸发换热器9吸收热量，蒸发成低温低压的气态冷媒，经过系统的另一个联机管路12，进入室外机1。冷媒经过室外机四通阀14，进入气液分离器13。经过气液分离器13的冷媒再进入压缩机5进行压缩。至此完成一个制冷循环。
本发明一种电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，包括以下步骤：
将吸气温度传感器3和排气温度传感器4分别设在压缩机5的进气口和排气口，设定所述吸气温度传感器3温度为Ts，设定所述排气温度传感器4测定的温度为Td；将室外换热器冷凝温度传感器6设在室外换热器7上，设定所述室外换热器冷凝温度传感器6测定的温度为Tc；将室内换热器蒸发温度传感器8设在室内换热器9上，设定所述室内换热器蒸发温度传感器8测定的温度为Te；室外环境温度传感器10设在室外机1上，设定所述室外环境温度传感器10测定的温度为Tao；
a、将室内机1的运行状态设定为制冷状态，通过室内机1的微处理器与室外机2的控制器进行通讯，室外机2微处理接收到室内机1的启动信号，将电子膨胀阀11开度复位，复位后开到最大开度K，同时启动压缩机5；在本步骤中，所述的K值为400～500，一般是根据不同的系统进行不同的K值确定，其具体数据由实验中给出。
b、压缩机5启动t1秒后，电子膨胀阀11开度调整到开度的m值，持续t2秒后进入电子膨胀阀11的初次调节；在本步骤中，所述的t1值为5～20；所述的m值为90～140；所述的t2值为120～150，其中一般是根据不同的系统进行不同的m值确定，其具体数据由实验中给出。
c、电子膨胀阀11的初次调节按照如下规定：微处理器每间隔t3秒，对电子膨胀阀11的开度按以下原则调节一次：在本步骤中，一般所述的t3值为13～45。
本次调节后电子膨胀阀11开度：Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝(Ts-Te-5)×Kp1 (Kp1为2～6的整数)
检测压缩机5排气Td＞TO(T0为60～75间常数)或初次调节时间大于150s时，进入对电子膨胀阀11的二次调节。
在初次调节中，其中经过第一个t3秒后，电子膨胀阀11开度：Pn＝m+调节的开度ΔP，根据实时数据带入计算即可，以此类推。
d、电子膨胀阀11进入二次调节：如果满足|Ts-Te-2|＞8这个条件时，电子膨胀阀11的开度保持不变；如果满足|Ts-Te-2|≤8这个条件时，进行如下调节：微处理器每间隔t4秒，对电子膨胀阀11的开度按以下原则调节一次：在本步骤中，一般所述的t4值为50～60之间的整数。
(1)如果Tao＞24℃，
本次调节后电子膨胀阀11开度Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝[Tdn-(Tt+35)]×Kp2/T+Kp2×ΔTdn
Tt＝max(35，Tc)，Tt为取35和Tc温度的最大值。
ΔTdn为Tdn的变化率，ΔTdn＝Tdn-Tdn-1。
KP2为2～4间常数，T为8～16间常数。
(2)如果Tao≤24℃，
本次调节后电子膨胀阀11开度Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝(Tdn-65)×Kp2。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
将吸气温度传感器(3)和排气温度传感器(4)分别设在压缩机(5)的进气口和排气口，设定所述吸气温度传感器(3)温度为Ts，设定所述排气温度传感器(4)测定的温度为Td；将室外换热器冷凝温度传感器(6)设在室外换热器(7)上，设定所述室外换热器冷凝温度传感器(6)测定的温度为Tc；将室内换热器蒸发温度传感器(8)设在室内换热器(9)上，设定所述室内换热器蒸发温度传感器(8)测定的温度为Te；室外环境温度传感器(10)设在室外机(1)上，设定所述室外环境温度传感器(10)测定的温度为Tao；
a、将室内机(1)的运行状态设定为制冷状态，通过室内机(1)的微处理器与室外机(2)的控制器进行通讯，室外机(2)微处理接收到室内机(1)的启动信号，将电子膨胀阀(11)开度复位，复位后开到最大开度K，同时启动压缩机(5)；
b、压缩机(5)启动t1秒后，电子膨胀阀(11)开度调整到开度的m值，持续t2秒后进入电子膨胀阀(11)的初次调节；
c、电子膨胀阀(11)的初次调节按照如下规定：微处理器每间隔t3秒，对电子膨胀阀(11)的开度按以下原则调节一次：
本次调节后电子膨胀阀(11)开度：Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝(Ts-Te-5)×Kp1 (Kp1为2～6的整数)
检测压缩机(5)排气Td＞T0(T0为60～75间常数)或初次调节时间大于150s时，进入对电子膨胀阀(11)的二次调节。
d、电子膨胀阀(11)进入二次调节：如果满足|Ts-Te-2|＞8这个条件时，电子膨胀阀(11)的开度保持不变；如果满足|Ts-Te-2|≤8这个条件时，进行如下调节：微处理器每间隔t4秒对电子膨胀阀(11)的开度按以下原则调节一次：
(1)如果Tao＞24℃，
本次调节后电子膨胀阀(11)开度Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝[Tdn-(Tt+35)]×Kp2/T+Kp2×ΔTdn
Tt＝max(35，Tc)，Tt为取35和Tc温度的最大值。
ΔTdn为Tdn的变化率，ΔTdn＝Tdn-Tdn-1。
KP2为2～4间常数，T为8～16间常数。
(2)如果Tao≤24℃，
本次调节后电子膨胀阀(11)开度Pn＝本次调节前开度Pn-1+调节的开度ΔP
调节的开度ΔP＝(Tdn-65)×Kp2。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：所述的K值为400～500。
3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：所述的t1值为5～20。
4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：所述的m值为90～140。
5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：所述的t2值为120～150。
6.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：所述的t3值为13～45。
7.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在变频空调制冷运行时的控制方法，其特征在于：所述的t4值为50～60。
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