CN103884140A - 空调压缩机排气过热度的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调压缩机排气过热度的控制方法及系统，本发明的空调压缩机运行一段时间后，通过检测压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp；计算得到压缩机的实际排气过热度DSH=Td-Tc；根据冷凝温度Tc、蒸发温度Te和转速Ncomp，查询目标排气过热度表，得到对应的目标排气过热度DSH＇；ΔDSH=DSH＇-DSH，根据ΔDSH的大小控制电子膨胀阀的开度，使得压缩机的实际排气过热度DSH达到目标排气过热度DSH＇。保证压缩机的吸气不带有液体回流，保证压缩机运行的可靠性。

Description

空调压缩机排气过热度的控制方法及系统

技术领域

本发明属于空调压缩机控制技术领域，具体地说，是涉及一种空调压缩机排气过热度的修正控制方法及系统。

背景技术

目前，在空调系统中，一般设置一个目标压缩机排气过热度范围以对电子膨胀阀开度进行控制，如下表所示：为通过现有压缩机实际排气过热度DSH控制电子膨胀阀的方法：

	进入条件	执行动作
			1	40＜DSH	S=S+x
2	35＜DSH≤40	S=S
			3	DSH≤35	S=S-x

S：电子膨胀阀当前开度；x：开度的变化，为常数

图1为空调系统在莫里尔图中的循环过程，压缩机的压缩排气过程是1-2，吸气不带液体时，压缩机的吸气点位置为1（即处于莫里尔图中的气态区域），如果使用不同厂家的压缩机，由于压缩机的指示效率不同（即图示中的1-2的过程的斜率不同），使用相同的控制规则时（上表所示），可能存在从1到2’的运行过程，如果使用此时的DSH值控制电子膨胀阀时，会使得电子膨胀阀的开度增加，进而制冷剂的流量增加，从而存在1”-2”的压缩过程，导致系统中的制冷剂带有液态回流，进而危及压缩机可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空调压缩机排气过热度的控制方法，并通过这种方法来控制电子膨胀阀，解决了现有压缩机采用固定的排气过热度值或范围对电子膨胀阀进行控制，导致压缩机吸气中可能带有液态制冷剂的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种空调压缩机排气过热度的控制控制方法，包括如下步骤：

（1）检测压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp；

（2）计算得到压缩机的实际排气过热度DSH=Td-Tc；

（3）根据冷凝温度Tc、蒸发温度Te和转速Ncomp，查询目标排气过热度表，得到对应的目标排气过热度DSH＇；

（4）ΔDSH=DSH＇-DSH，根据ΔDSH的大小控制电子膨胀阀开度，使得压缩机的实际排气过热度DSH达到目标排气过热度DSH＇。

其中，在所述步骤（4）中，

若ΔDSH＞第一设定值，减小电子膨胀阀的开度；

若第二设定值≤ΔDSH≤第一设定值，电子膨胀阀的开度不变；

若ΔDSH＜第二设定值，电子膨胀阀的开度增加。

进一步的，|ΔDSH|越大，电子膨胀阀开度调整越大。

在步骤（1）之前包括检测压缩机运行时间的步骤。

进一步的，当压缩机运行时间大于预设时间后，检测电子膨胀阀是否运行，若电子膨胀阀运行，则进入步骤（1）。

一方面，步骤（1）中的冷凝温度Tc为通过冷凝器盘管温度传感器检测得到，蒸发温度Te为通过蒸发器盘管温度传感器检测得到。

另一方面，步骤（1）中的冷凝温度Tc为通过压缩机排气口处的排气压力传感器检测并计算得出的，蒸发温度Te为通过压缩机吸气口处的吸气压力传感器检测并计算得出的。

优选的，目标排气过热度表为在保证压缩机吸气中不带有液态制冷剂的情况下，针对不同的制冷剂和压缩机通过实验得到的。

基于上述空调压缩机排气过热度的修正控制方法的设计，本发明还提出了一种空调压缩机排气过热度的控制系统，包括：

采集模块，用于采集压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp；

计算模块，用于根据采集模块采集的参数信息，计算压缩机的排气过热度DSH以及目标排气过热度DSH＇；

输出控制模块：根据计算模块计算的DSH以及DSH＇，控制电子膨胀阀的开度，使得压缩机的排气过热度DSH达到目标过热度DSH＇。

本发明还提出了一种空调，述空调包括上述压缩机排气过热度的控制系统。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明通过压缩机的转速、冷凝温度和蒸发温度，查表获取压缩机实时状态下的目标排气过热度DSH＇，并根据压缩机的排气温度和冷凝温度得到实际排气过热度DSH，根据DSH与DSH＇的比较，控制电子膨胀阀开度。本发明根据ΔDSH对电子膨胀阀的开度进行控制，根据压缩机不同的指示效率对目标排气过热度DSH＇进行修正，能够保证压缩机的吸气不带有液体回流，可以保证压缩机运行的可靠性。

附图说明

图1为空调系统在莫里尔图中的循环过程。

图2为本发明具体实施例空调制冷系统图。

图3为本发明具体实施例控制方法的流程图。

图4为本发明具体实施例控制系统的原理框图。

图5为空调系统在莫里尔图中的循环过程。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

本发明的空调压缩机运行一段时间后，通过高低压压力传感器（或者冷凝、蒸发温度传感器）、排气温度传感器和压缩机转速检测单元检测的相关参数获取目标排气过热度DSH＇，同时，计算实际排气过热度DSH，根据目标排气过热度DSH＇和实际排气过热度DSH的差异对电子膨胀阀开度进行控制，本控制因为根据实时检测计算的ΔDSH对电子膨胀阀进行控制，控制逻辑里面包括了根据压缩机不同的指示效率对目标排气过热度DSH＇的修正思想，保证压缩机的吸气不带有液体回流，可以保证压缩机运行的可靠性。

如图2所示，本实施例以一般空调制冷系统为例进行说明，空调制冷系统包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀EEV，在压缩机的排气口处设置有排气温度传感器1、排气压力传感器3；在压缩机的吸气口处设置有吸气压力传感器2、吸气温度传感器4。当然，此种实施方式只是本发明的一种实现方式，并不作为本发明的限定，本发明还可应用到多联变频空调系统和一拖多空调系统中。

下面结合图3对空调压缩机排气过热度的控制方法进行说明，包括如下步骤：

S1：检测压缩机运行时间是否达到Tmin；若是，进入步骤S2，若否，进入步骤S1；

S2：检测电子膨胀阀是否运行，若是，进入步骤S3，若否，进入步骤S1；

S3：采集计算压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp，压缩机的排气温度Td为通过压缩机排气口处的温度传感器检测得到的，冷凝温度Tc为通过压缩机排气口处的排气压力传感器检测并计算得出的，蒸发温度Te为通过压缩机吸气口处的吸气压力传感器检测并计算得出的。计算得到压缩机的实际排气过热度DSH=Td-Tc；根据冷凝温度Tc、蒸发温度Te和转速Ncomp，查询目标排气过热度表，得到对应的目标排气过热度DSH＇；

S4：ΔDSH=DSH＇-DSH，根据ΔDSH的大小控制电子膨胀阀的开度，使得压缩机的实际排气过热度DSH达到目标排气过热度DSH＇。

其中，在所述步骤S4中，

若ΔDSH＞5，则电子膨胀阀开度减小，在当前开度S的基础上减小x，即S=S-x；

若-5≤ΔDSH≤5，则电子膨胀阀开度不变，在当前开度S的基础上不变，即S=S；

若ΔDSH＜-5，则电子膨胀阀开度增加，在当前开度S的基础上增加x，即S=S+x；其中，x为常数。

进一步的，|ΔDSH|越大，x越大。

上述的|ΔDSH|范围为减小传感器检测误差和增加控制稳定性设置的经验值。可以根据传感器检测精度和控制方法取值，取值为2-8中的任一值。

另外，步骤（1）中的冷凝温度Tc还可通过冷凝器盘管温度传感器检测得到，蒸发温度Te还可通过蒸发器盘管温度传感器检测得到。

目标排气过热度表为在保证吸气中不带有液态制冷剂的情况下，针对不同的制冷剂和压缩机通过实验得到的。

下面以R410A制冷剂为例，对目标排气过热度表进行说明。

首先根据压缩机的特性曲线（流量、输入功率、能力），得到不同冷凝温度和蒸发温度下的指示效率。

计算过程如下：根据工作的蒸发温度Te和冷凝温度Tc在莫里尔循环图中（图5）中的得到曲线4-1和2-3，由于节流过程的焓值不变，设计一定的过冷度后，可以确定3点的位置（2-b→3），即可以确定3-4的曲线为垂直于横坐标h。设计吸气过热度SSH=0，可以确定莫里尔循环上的1点，2点的位置需要热力计算得出。

由于已经知道压缩机的流量M、输入功率P，在莫里尔循环图中有M*（h2-h1）=P，h2：2点的焓值；h1：1点的焓值，由蒸发温度和吸气过热度求出；按照上式可以计算出压缩机在莫里尔图上的2点的焓值，从而得到1-2的斜率，即为压缩机的指示效率。下表为蒸发温度为-5℃、0℃、5℃、10℃时，冷凝温度分别为40℃、50℃、60℃时，不同压缩机转速时，计算得到的指示效率。

根据上表的指示效率，在莫里尔（lgP-h）图上可以计算出理论的排气温度Td值，根据排气过热度DSH＇=Td-Tc（冷凝温度），可得到目标排气过热度表。在本实施例的目标排气过热度表中，仅列举了部分压缩机转速、蒸发温度以及冷凝温度的情况为例进行说明。

而在实际应用中，目标排气过热度表的数据内容更加详细，例如，可以包含压缩机各个转速下对应不同蒸发温度和冷凝温度所对应的DSH＇值。而对于目标排气过热度表中未提及的数据信息，可以根据目标过热度表已有的数据通过差值法计算得到目标排气过热度。

如图3所示，本实施例还提出了一种空调压缩机排气过热度的控制系统，包括：

采集模块，用于采集压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp；压缩机的排气温度Td为通过压缩机排气口处的温度传感器检测得到的，冷凝温度Tc为通过压缩机排气口处的排气压力传感器检测并计算得出的，蒸发温度Te为通过压缩机吸气口处的吸气压力传感器检测并计算得出的。

计算模块，用于根据采集模块采集的参数信息，计算压缩机的排气过热度DSH=Td-Tc以及目标排气过热度DSH＇，其中，目标排气过热度DSH＇为查询目标排气过热度表或者通过目标排气过热度表通过差值法计算得到的。

输出控制模块：根据计算模块计算的DSH以及DSH＇，电子膨胀阀开度进行控制，使得压缩机的排气过热度DSH达到目标过热度DSH＇。

本实施例还提出了一种空调，空调包括上述压缩机排气过热度的控制系统，其实现原理和控制方法如上所述，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

（1）检测压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp；

（2）计算得到压缩机的实际排气过热度DSH=Td-Tc；

（3）根据冷凝温度Tc、蒸发温度Te和转速Ncomp，查询目标排气过热度表，得到对应的目标排气过热度DSH＇；

（4）ΔDSH= DSH＇-DSH，根据ΔDSH的大小控制电子膨胀阀，使得压缩机的实际排气过热度DSH达到目标排气过热度DSH＇。

2.根据权利要求1所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：在所述步骤（4）中，

若ΔDSH＞第一设定值，减小电子膨胀阀的开度；

若第二设定值≤ΔDSH≤第一设定值，电子膨胀阀的开度不变；

若ΔDSH＜第二设定值，电子膨胀阀的开度增加。

3.根据权利要求2所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于： |ΔDSH |越大，电子膨胀阀开度调整越大。

4.根据权利要求1所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：所述步骤（1）之前包括检测压缩机运行时间的步骤。

5.根据权利要求4所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：所述压缩机运行时间大于预设时间后，检测电子膨胀阀是否运行，若电子膨胀阀运行，则进入步骤（1）。

6.根据权利要求1所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：所述步骤（1）中的冷凝温度Tc为通过冷凝器盘管温度传感器检测得到，蒸发温度Te为通过蒸发器盘管温度传感器检测得到。

7.根据权利要求1所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：所述步骤（1）中的冷凝温度Tc为通过压缩机排气口处的排气压力传感器检测并计算得出的，蒸发温度Te为通过压缩机吸气口处的吸气压力传感器检测并计算得出的。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的空调压缩机排气过热度的控制方法，其特征在于：所述目标排气过热度表为在保证压缩机吸气中不带有液态制冷剂的情况下，针对不同的制冷剂和压缩机通过实验得到的。

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的空调压缩机排气过热度的控制系统，其特征在于：所述系统包括：

采集模块，用于采集压缩机的排气温度Td、冷凝温度Tc、蒸发温度Te、转速Ncomp；

计算模块，用于根据采集模块采集的参数信息，计算压缩机的排气过热度DSH以及目标排气过热度DSH＇；

输出控制模块：根据计算模块计算的DSH以及DSH＇，控制电子膨胀阀的开度，使得压缩机的排气过热度DSH达到目标过热度DSH＇。

10.一种空调，其特征在于：所述空调包括权利要求9所述的压缩机排气过热度的控制系统。

Images