CN103438544A - 一种空调设备的过热度控制方法及系统 - Google Patents

一种空调设备的过热度控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调设备的过热度控制方法，包括步骤：检测压缩机吸气压力P1、压缩机吸气温度T1、压缩机底部温度Td和室外环境温度Th；计算Tb、△Tx和△Td；判断Th是否≤0℃，若是，则将目标吸气过热度△Tm设定为第一目标值，第一目标值介于-1℃和1℃之间；判断△Td是否＜10℃，若是，则报警，若否，则根据△Tx和△Tm的大小，调节电子膨胀阀的开度。本发明在室外环境温度小于或者等于0℃时，实际吸气过热度为0～1℃，避免了由于排气温度过高导致的积碳现象；本发明在压缩机底部过热度大于或等于10℃时，才对电子膨胀阀的开度进行调整，从而在实际吸气过热度为0～1℃时仍能避免压缩机出现液击。本发明还公开了一种空调设备的过热度控制系统。

Description

一种空调设备的过热度控制方法及系统
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，更具体地说，涉及一种空调设备的过热度控制方法及系统。
背景技术
在空调设备中，通常采用控制压缩机吸气过热度的方法调节空调设备内部电子膨胀阀的打开或关闭，从而使设备可以正常运行。一般在实际吸气过热度大于目标吸气过热度时，电子膨胀阀的开度增加；实际吸气过热度小于目标吸气过热度时，电子膨胀阀的开度减小；实际吸气过热度等于目标吸气过热度时，电子膨胀阀的开度不变。
现有技术中，通常将目标吸气过热度设定为大于1的某一定值，保证压缩机吸气处有一定过热度，从而避免压缩机液击。这种做法对于R22及R410A等冷媒适用，但对于R32这种高排气温度的冷媒并不适用。因为使用R32冷媒的空调设备的排气温度比R410A冷媒的排气温度高10摄氏度以上，若采用上述过热度控制方法，空调设备在低于0摄氏度的环境温度的情况下使用时，会因为排气温度过高，导致压缩机出现积碳现象而无法运行，从而减小空调设备的运行范围。
因此，如何避免由于排气温度过高导致的积碳现象，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空调设备的过热度控制方法，以避免由于排气温度过高导致的积碳现象；
本发明的另一目的在于提供一种空调设备的过热度控制系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种空调设备的过热度控制方法，包括步骤：
1）检测压缩机吸气压力P1、压缩机吸气温度T1、压缩机底部温度Td和室外环境温度Th；
2）根据压缩机吸气压力P1计算压缩机吸气饱和温度Tb，根据所述压缩机吸气温度T1与所述压缩机吸气饱和温度Tb计算实际吸气过热度△Tx；根据所述压缩机底部温度Td与所述压缩机吸气饱和温度Tb的差值计算压缩机底部过热度△Td；
3）判断Th是否小于或等于0℃，若是，则执行步骤4）；
4）将所述目标吸气过热度△Tm设定为第一目标值，所述第一目标值介于-1℃和1℃之间；
5）判断△Td是否小于10℃，若是，则执行步骤6），若否，则执行步骤7）；
6）报警；
7）在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
优选地，在上述空调设备的过热度控制方法中，所述步骤3）具体为：判断Th是否小于或等于0℃，若是，则执行步骤4），若否，则执行步骤3.1）；
所述步骤3.1）为：将所述目标吸气过热度△Tm设定为第二目标值，所述第二目标值介于3℃和6℃之间；
所述步骤3.1）之后还包括步骤3.2）在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
优选地，在上述空调设备的过热度控制方法中，所述第二目标值为3℃。
优选地，在上述空调设备的过热度控制方法中，所述第一目标值为0℃。
优选地，在上述空调设备的过热度控制方法中，所述压缩机吸气饱和温度Tb由如下公式计算：
t=(Tb+273.15)/351.55
P1=5.843*106*exp(7.1744*ln(t)+2.6238*(4*(t-1)/t+(t-1)*(0.2*(t+1)2+0.5-5.3*ln(t)))；
所述实际吸气过热度△Tx由如下公式计算：△Tx=T1-Tb；
压缩机底部过热度△Td由如下公式计算：△Td=Td-Tb。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的空调设备的过热度控制方法，在室外环境温度小于或者等于零摄氏度时，还要进一步判断压缩机底部过热度是否大于或等于10℃，在压缩机底部过热度小于10℃时报警，以提醒使用者要及时停机。在压缩机底部过热度大于或等于10℃时，才对电子膨胀阀的开度进行调整，从而在实际吸气过热度为0～1℃时仍能避免压缩机出现液击。
通过上述方法达到控制该空调设备过热度的目的，还可以使空调设备具有最优的性能系数；使用高排气温度冷媒的空调设备可以在低于零摄氏度的环境温度下正常运行，避免了由于排气温度过高导致的积碳现象。
本发明还提供了一种空调设备的过热度控制系统，包括：
吸气压力传感器，用于检测压缩机吸气压力P1；
吸气温度传感器，用于检测压缩机吸气温度T1；
底部温度传感器，用于检测压缩机底部温度Td；
环境温度传感器，用于检测室外环境温度Th；
控制器，用于根据P1计算Tb，根据T1与Tb计算△Tx；根据Td与Tb的差值计算△Td，在Th≤0℃时，将△Tm设定为第一目标值，在△Td小于10℃时，控制报警器报警，在△Td≥10℃时，按既定规则控制电子膨胀阀的开度，其中所述第一目标值介于-1和1之间。
优选地，在上述空调设备的过热度控制系统中，所述吸气压力传感器和所述吸气温度传感器均设置于压缩机吸气管上，且靠近压缩机的位置处。
优选地，在上述空调设备的过热度控制系统中，所述底部温度传感器设置于压缩机吸气管口相对的压缩机外壁上。
优选地，在上述空调设备的过热度控制系统中，在Th＞0℃时，所述控制器用于将△Tm设定为第二目标值，按既定规则控制电子膨胀阀的开度，所述第二目标值介于3℃和6℃之间。
优选地，在上述空调设备的过热度控制系统中，所述第一目标值为0℃，所述第二目标值为3℃。
本发明提供的空调设备的过热度控制系统，能够用于实现上述空调设备的过热度控制方法，因此具有和上述空调设备的过热度控制方法相同的技术效果，本文不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的空调设备的过热度控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的空调设备的过热度控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种空调设备的过热度控制方法，以避免由于排气温度过高导致的积碳现象；
本发明的另一核心在于提供一种空调设备的过热度控制系统。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的空调设备的过热度控制方法的流程图。
本发明实施例提供的空调设备的过热度控制方法，包括如下步骤：
步骤S101：采集压力、温度信号；
检测压缩机吸气压力P1、压缩机吸气温度T1、压缩机底部温度Td和室外环境温度Th，其中压缩机吸气压力P1可为压缩机吸气管处的压力，压缩机吸气温度T1可为压缩机吸气管处的温度。
步骤S102：计算得到△Tx和△Td；
根据压缩机吸气压力P1计算压缩机吸气饱和温度Tb，根据所述压缩机吸气温度T1与所述压缩机吸气饱和温度Tb计算实际吸气过热度△Tx；根据所述压缩机底部温度Td与所述压缩机吸气饱和温度Tb的差值计算压缩机底部过热度△Td。
其中，压缩机吸气饱和温度Tb可由如下公式计算得到：
t=(Tb+273.15)/351.55
P1=5.843*106*exp(7.1744*ln(t)+2.6238*(4*(t-1)/t+(t-1)*(0.2*(t+1)2+0.5-5.3*ln(t)))。需要说明的是，压缩机吸气饱和温度Tb可通过多种方式进行计算得到，并不局限于上述一种计算公式。
实际吸气过热度△Tx可由如下公式计算得到：△Tx=T1-Tb；
压缩机底部过热度△Td由如下公式计算得到：△Td=Td-Tb。
步骤S103：判断Th是否小于或等于0℃，若是，则执行步骤S104。
步骤S104：设定△Tm为第一目标值；
将目标吸气过热度△Tm设定为第一目标值，其中，第一目标值介于-1℃和1℃之间，优选地，第一目标值为0℃。
步骤S105：判断△Td是否小于10℃，若是，则执行步骤S106，若否，则执行步骤S107。
步骤S106：报警，以达到提示使用者及时关闭空调系统，以避免压缩机液击。
步骤S107；调节电子膨胀阀开度；
在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
本发明实施例提供的空调设备的过热度控制方法，在室外环境温度小于或者等于零摄氏度时，还要进一步判断压缩机底部过热度是否大于或等于10℃，在压缩机底部过热度小于10℃时报警，以提醒使用者要及时停机。在压缩机底部过热度大于或等于10℃时，才对电子膨胀阀的开度进行调整，从而在实际吸气过热度为0～1℃时仍能避免压缩机出现液击。
通过上述方法达到控制该空调设备过热度的目的，还可以使空调设备具有最优的性能系数；使用高排气温度冷媒的空调设备可以在低于零摄氏度的环境温度下正常运行，避免了由于排气温度过高导致的积碳现象。
在本发明一具体实施例中，步骤S103具体为：判断Th是否小于或等于0℃，若是，则执行步骤S104，若否，则执行步骤S108。
步骤S108：设定△Tm为第二目标值；
将目标吸气过热度△Tm设定为第二目标值，第二目标值介于3℃和6℃之间，优选地，第二目标值为3℃。
步骤S109：调节电子膨胀阀开度；
在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的空调设备的过热度控制系统的结构示意图。
本发明实施例提供的空调设备的过热度控制系统，包括吸气压力传感器104、吸气温度传感器101、底部温度传感器102、环境温度传感器103和控制器105。
其中，吸气压力传感器104用于检测压缩机吸气压力P1，吸气温度传感器101用于检测压缩机吸气温度T1，底部温度传感器102用于检测压缩机底部温度Td，环境温度传感器103用于检测室外环境温度Th。
控制器105用于根据P1计算Tb，根据T1与Tb计算△Tx；根据Td与Tb的差值计算△Td，在Th≤0℃时，将△Tm设定为第一目标值，在△Td小于10℃时，控制报警器报警，在△Td≥10℃时，按既定规则控制电子膨胀阀106的开度，其中第一目标值介于-1和1之间，优选地，第一目标值为0℃。
所谓既定规则即与现有技术中相同的规则，在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
其中，压缩机吸气饱和温度Tb可由如下公式计算得到：
t=(Tb+273.15)/351.55
P1=5.843*106*exp(7.1744*ln(t)+2.6238*(4*(t-1)/t+(t-1)*(0.2*(t+1)2+0.5-5.3*ln(t)))。需要说明的是，压缩机吸气饱和温度Tb可通过多种方式进行计算得到，并不局限于上述一种计算公式。
实际吸气过热度△Tx可由如下公式计算得到：△Tx=T1-Tb；
压缩机底部过热度△Td由如下公式计算得到：△Td=Td-Tb。
在本发明一具体实施例中，吸气压力传感器104和吸气温度传感器101均设置于压缩机吸气管上，且靠近压缩机的位置处，底部温度传感器102设置于压缩机吸气管口相对的压缩机外壁上。将吸气压力传感器104和吸气温度传感器101设置在压缩机吸气管靠近压缩机的位置处，检测到的检测压缩机吸气压力P1和压缩机吸气温度T1更加准确。
在本发明一具体实施例中，在Th＞0℃时，控制器105用于将△Tm设定为第二目标值，按既定规则控制电子膨胀阀的开度，第二目标值介于3℃和6℃之间，优选地，第二目标值为3℃。
所谓既定规则即与现有技术中相同的规则，在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种空调设备的过热度控制方法，其特征在于，包括步骤：
1）检测压缩机吸气压力P1、压缩机吸气温度T1、压缩机底部温度Td和室外环境温度Th；
2）根据压缩机吸气压力P1计算压缩机吸气饱和温度Tb，根据所述压缩机吸气温度T1与所述压缩机吸气饱和温度Tb计算实际吸气过热度△Tx；根据所述压缩机底部温度Td与所述压缩机吸气饱和温度Tb的差值计算压缩机底部过热度△Td；
3）判断Th是否小于或等于0℃，若是，则执行步骤4）；
4）将所述目标吸气过热度△Tm设定为第一目标值，所述第一目标值介于-1℃和1℃之间；
5）判断△Td是否小于10℃，若是，则执行步骤6），若否，则执行步骤7）；
6）报警；
7）在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
2.如权利要求1所述的空调设备的过热度控制方法，其特征在于，所述步骤3）具体为：判断Th是否小于或等于0℃，若是，则执行步骤4），若否，则执行步骤3.1）；
所述步骤3.1）为：将所述目标吸气过热度△Tm设定为第二目标值，所述第二目标值介于3℃和6℃之间；
所述步骤3.1）之后还包括步骤3.2）在△Tx＞△Tm时，增加电子膨胀阀的开度，在△Tx＜△Tm时，减小电子膨胀阀的开度，在△Tx=△Tm时，电子膨胀阀的开度不变。
3.如权利要求2所述的空调设备的过热度控制方法，其特征在于，所述第二目标值为3℃。
4.如权利要求1所述的空调设备的过热度控制方法，其特征在于，所述第一目标值为0℃。
5.如权利要求1-4任一项所述的空调设备的过热度控制方法，其特征在于，所述压缩机吸气饱和温度Tb由如下公式计算：
t=(Tb+273.15)/351.55
P1=5.843*106*exp(7.1744*ln(t)+2.6238*(4*(t-1)/t+(t-1)*(0.2*(t+1)2+0.5-5.3*ln(t)))；
所述实际吸气过热度△Tx由如下公式计算：△Tx=T1-Tb；
压缩机底部过热度△Td由如下公式计算：△Td=Td-Tb。
6.一种空调设备的过热度控制系统，其特征在于，包括：
吸气压力传感器（104），用于检测压缩机吸气压力P1；
吸气温度传感器（101），用于检测压缩机吸气温度T1；
底部温度传感器（102），用于检测压缩机底部温度Td；
环境温度传感器（103），用于检测室外环境温度Th；
控制器，用于根据P1计算Tb，根据T1与Tb计算△Tx；根据Td与Tb的差值计算△Td，在Th≤0℃时，将△Tm设定为第一目标值，在△Td小于10℃时，控制报警器报警，在△Td≥10℃时，按既定规则控制电子膨胀阀的开度，其中所述第一目标值介于-1和1之间。
7.如权利要求6所述的空调设备的过热度控制系统，其特征在于，所述吸气压力传感器（104）和所述吸气温度传感器（101）均设置于压缩机吸气管上，且靠近压缩机的位置处。
8.如权利要求6所述的空调设备的过热度控制系统，其特征在于，所述底部温度传感器（102）设置于压缩机吸气管口相对的压缩机外壁上。
9.如权利要求6-8任一项所述的空调设备的过热度控制系统，其特征在于，在Th＞0℃时，所述控制器用于将△Tm设定为第二目标值，按既定规则控制电子膨胀阀的开度，所述第二目标值介于3℃和6℃之间。
10.如权利要求9所述的空调设备的过热度控制系统，其特征在于，所述第一目标值为0℃，所述第二目标值为3℃。
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