CN105202838B - 多联机系统及其中间压力控制方法 - Google Patents

多联机系统及其中间压力控制方法 Download PDF

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CN105202838B CN201510685499.9A CN201510685499A CN105202838B CN 105202838 B CN105202838 B CN 105202838B CN 201510685499 A CN201510685499 A CN 201510685499A CN 105202838 B CN105202838 B CN 105202838B
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Abstract

本发明公开了一种多联机系统的中间压力控制方法和具有其的多联机系统,所述方法包括以下步骤:获取压缩机排气口处的高压压力值和压缩机回气口处的低压压力值,并根据高压压力值和低压压力值计算中间压力值;根据中间压力值获取辅助换热流路的密度和冷媒流量;根据高压压力值、中间压力值、辅助换热流路的密度以及冷媒流量计算电子节流部件的流量系数;根据电子节流部件的流量系数计算电子节流部件的目标开度;根据目标开度对电子节流部件的开度进行调节。该方法通过对电子节流部件的开度进行调节,以使多联机系统获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统的制热效果达到最好。

Description

多联机系统及其中间压力控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域,特别涉及一种多联机系统的中间压力控制方法以及一种多联机系统。
背景技术
为了提升多联机系统在低温环境下的制热效果,多采用二级压缩的方式来提高系统的制热能力,例如,带有喷气增焓的压缩机相当于一个二级压缩系统,通过该压缩机可达到提升系统制热效果的目的。目前,在带有喷气增焓的多联机系统中,使用经济器来获得中间压力的气态冷媒,以作为喷气增焓压缩机的喷射气体。
对于带有喷气增焓的多联机系统与普通单级压缩循环系统相比,其制热量和制热系数明显提高。但随着中间压力的提高,其制热量逐渐减小,而制热系数先增大后减小,因此,如何使多联机系统的制热效果达到最好,成为噬待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种多联机系统的中间压力控制方法,通过对电子节流部件的开度进行调节以使多联机系统获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统的制热效果达到最好。
本发明的另一个目的在于提出一种多联机系统。
为实现上述目的,本发明一方面实施例提出了一种多联机系统的中间压力控制方法,所述多联机系统包括压缩机、中间换热器和电子节流部件,其中,所述压缩机包括排气口、回气口和中间喷射口,所述中间换热器包括主换热流路和辅助换热流路,所述方法包括以下步骤:S1,获取所述压缩机排气口处的高压压力值和所述压缩机回气口处的低压压力值,并根据所述高压压力值和所述低压压力值计算中间压力值;S2,根据所述中间压力值获取所述辅助换热流路的密度和冷媒流量;S3,根据所述高压压力值、所述中间压力值、所述辅助换热流路的密度以及所述冷媒流量计算所述电子节流部件的流量系数;S4,根据所述电子节流部件的流量系数计算所述电子节流部件的目标开度;以及S5,根据所述目标开度对所述电子节流部件的开度进行调节。
根据本发明实施例的多联机系统的中间压力控制方法,在多联机系统制热运行过程中,通过压缩机排气口处的高压压力值和压缩机回气口处的低压压力值计算最佳中间压力值,并以计算的最佳中间压力值作为目标压力值来获取电子节流部件的目标开度,以根据目标开度对电子节流部件的开度进行调节,使多联机系统获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统在低温环境下的制热效果达到最好。
根据本发明的一个实施例,通过以下公式计算所述中间压力值:
其中,Pm为所述中间压力值,P1为所述高压压力值,P2为所述低压压力值。
根据本发明的一个实施例,所述获取所述辅助换热流路的密度具体包括:获取所述辅助换热流路的入口温度;以及根据所述中间压力值和所述辅助换热流路的入口温度计算所述密度。
根据本发明的一个实施例,所述获取所述辅助换热流路的冷媒流量具体包括:获取所述主换热流路的入口温度和出口温度,并获取所述辅助换热流路的出口温度;根据所述高压压力值、所述主换热流路的入口温度和出口温度分别计算所述主换热流路的入口焓值和出口焓值,并根据所述中间压力值、所述辅助换热流路的出口温度计算所述辅助换热流路的出口焓值;获取所述压缩机的排气口处的冷媒流量;根据所述主换热流路的入口焓值和出口焓值、所述辅助换热流路的出口焓值以及所述排气口处的冷媒流量计算所述辅助换热流路的冷媒流量。
具体地,通过以下公式计算所述辅助换热流路的冷媒流量:
qm=q*(h1-h2)/(h4-h2),
其中,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,q为所述压缩机的排气口处的冷媒流量,h1为所述主换热流路的入口焓值,h2为所述主换热流路的出口焓值,h4为所述辅助换热流路的出口焓值。
根据本发明的一个实施例,通过以下公式计算所述电子节流部件的流量系数:
其中,ΔP=P1-Pm,P1为所述高压压力值,Pm为所述中间压力值,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,ρ为所述辅助换热流路的密度,Cv为所述电子节流部件的流量系数。
根据本发明的一个实施例,所述根据所述电子节流部件的流量系数计算所述电子节流部件的目标开度具体包括:根据所述电子节流部件的流量系数和预设关系式计算所述电子节流部件的目标开度,其中,所述预设关系式通过对所述电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系进行拟合获得。
根据本发明的一个实施例,所述根据所述目标开度对所述电子节流部件的开度进行调节具体包括:获取所述电子节流部件的当前开度;以及根据所述目标开度与当前开度之间的差值对所述电子节流部件的开度进行调节。
具体地,当所述差值小于第一预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度增加第一预设开度;当所述差值大于或等于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度增加第二预设开度;当所述差值大于或等于所述第二预设阈值且小于第三预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度保持不变;当所述差值大于或等于所述第三预设阈值且小于第四预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度减少所述第二预设开度;当所述差值大于或等于所述第四预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度减少所述第一预设开度。
为实现上述目的,本发明另一方面实施例提出了一种多联机系统,包括压缩机、中间换热器和电子节流部件,其中,所述压缩机包括排气口、回气口和中间喷射口,所述中间换热器包括主换热流路和辅助换热流路,所述多联机系统还包括:第一获取模块,用于获取所述压缩机排气口处的高压压力值;第二获取模块,用于获取所述压缩机回气口处的低压压力值;控制模块,所述控制模块分别与所述第一获取模块和所述第二获取模块相连,所述控制模块用于根据所述高压压力值和所述低压压力值计算中间压力值,并根据所述中间压力值获取所述辅助换热流路的密度和冷媒流量,以及根据所述高压压力值、所述中间压力值、所述辅助换热流路的密度以及所述冷媒流量计算所述电子节流部件的流量系数,并根据所述电子节流部件的流量系数计算所述电子节流部件的目标开度,以及根据所述目标开度对所述电子节流部件的开度进行调节。
根据本发明实施例的多联机系统,在多联机系统制热运行过程中,通过压缩机排气口处的高压压力值和压缩机回气口处的低压压力值计算最佳中间压力值,并以计算的最佳中间压力值作为目标压力值来获取电子节流部件的目标开度,以根据目标开度对电子节流部件的开度进行调节,使多联机系统获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统在低温环境下的制热效果达到最好。
根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过以下公式计算所述中间压力值:
其中,Pm为所述中间压力值,P1为所述高压压力值,P2为所述低压压力值。
根据本发明的一个实施例,上述的多联机系统还包括:第三获取模块,用于获取所述辅助换热流路的入口温度,其中,所述控制模块根据所述中间压力值和所述辅助换热流路的入口温度计算所述密度。
根据本发明的一个实施例,上述的多联机系统还包括:第四获取模块,用于获取所述主换热流路的入口温度和出口温度,并获取所述辅助换热流路的出口温度;第五获取模块,用于获取所述压缩机的排气口处的冷媒流量;其中,所述控制模块根据所述高压压力值、所述主换热流路的入口温度和出口温度分别计算所述主换热流路的入口焓值和出口焓值,并根据所述中间压力值、所述辅助换热流路的出口温度计算所述辅助换热流路的出口焓值,以及根据所述主换热流路的入口焓值和出口焓值、所述辅助换热流路的出口焓值以及所述排气口处的冷媒流量计算所述辅助换热流路的冷媒流量。
具体地,所述控制模块通过以下公式计算所述辅助换热流路的冷媒流量:
qm=q*(h1-h2)/(h4-h2),
其中,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,q为所述压缩机的排气口处的冷媒流量,h1为所述主换热流路的入口焓值,h2为所述主换热流路的出口焓值,h4为所述辅助换热流路的出口焓值。
根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过以下公式计算所述电子节流部件的流量系数:
其中,ΔP=P1-Pm,P1为所述高压压力值,Pm为所述中间压力值,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,ρ为所述辅助换热流路的密度,Cv为所述电子节流部件的流量系数。
根据本发明的一个实施例,所述控制模块还根据所述电子节流部件的流量系数和预设关系式计算所述电子节流部件的目标开度,其中,所述预设关系式通过对所述电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系进行拟合获得。
根据本发明的一个实施例,上述的多联机系统还包括:第六获取模块,用于获取所述电子节流部件的当前开度;其中,所述控制模根据所述目标开度与当前开度之间的差值对所述电子节流部件的开度进行调节。
具体地,所述控制模块在根据所述目标开度与当前开度之间的差值对所述电子节流部件的开度进行调节时,其中,当所述差值小于第一预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度增加第一预设开度;当所述差值大于或等于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度增加第二预设开度;当所述差值大于或等于所述第二预设阈值且小于第三预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度保持不变;当所述差值大于或等于所述第三预设阈值且小于第四预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度减少所述第二预设开度;当所述差值大于或等于所述第四预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度减少所述第一预设开度。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的多联机系统的中间压力控制方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的多联机系统的结构示意图。
图3是根据本发明一个实施例的多联机系统制热运行时的冷媒流向图。
图4是根据本发明一个实施例的多联机系统中电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线图。
图5是根据本发明一个实施例的通过拟合获得的电子节流部件的阀体开度与流量系数之间二次项关系式。
图6是根据本发明一个实施例的根据目标开度与当前开度之间的差值对电子节流部件的开度进行调节的逻辑图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的多联机系统的中间压力控制方法以及多联机系统。
图1是根据本发明一个实施例的多联机系统的中间压力控制方法的流程图。
在本发明的实施例中,多联机系统包括压缩机、中间换热器和电子节流部件,压缩机包括排气口、回气口和中间喷射口,中间换热器包括主换热流路和辅助换热流路。
具体地,在本发明的一个实施例中,如图2所示,多联机系统包括:压缩机1、四通阀2、室外风机3、室外换热器4、一级电子节流部件5、电子节流部件6、气液分离器7、室外机液侧截止阀8、室外机气侧截止阀9、中间换热器10、室内机换热器11和13、室内机节流部件12和14。其中,压缩机1的排气口与四通阀2的第一端相连,四通阀2的第二端与室外换热器4的一端相连,室外换热器4的另一端通过一级电子节流部件5与中间换热器10的主换热流路的入口相连,中间换热器10的主换热流路的出口与室外机液侧截止阀8的一端相连,室外机液侧截止阀8的另一端分别与室内机节流部件12和14的一端相连,室内机节流部件12和14的另一端分别与对应的室内机换热器11和13的一端相连,室内机换热器11和13的另一端相连后与室外机气侧截止阀9的一端相连,室外机气侧截止阀9的另一端与四通阀2的第三端相连,四通阀2的第四端与气液分离器7的一端相连,气液分离器7的另一端与压缩机1的回气口相连。中间换热器10的主换热流路的出口还通过电子节流部件6与中间换热器10的辅助换热流路的入口相连,中间换热器10的辅助换热流路的出口与压缩机1的中间喷射口相连。
其中,压缩机可以为带喷气增焓的压缩机,一级电子节流部件、电子节流部件和室内机节流部件可以为电子膨胀阀,中间换热器可以为经济器或板式换热器。
如图3所示,当多联机系统制热运行时,高温高压的气态冷媒从压缩机的排气口流出,经四通阀后,从室外机气侧截止阀流入室内机换热器,经室内机换热器冷凝后从室外机液侧截止阀流回室外机,其中,从室外机液侧截止阀流出的一部分冷媒经电子节流部件节流成中压液态冷媒,然后经中间换热器吸热蒸发成中压气态冷媒,从压缩机的中间喷射口进入压缩机的中压腔;从室外机液侧截止阀流出的另一部分冷媒经一级电子节流部件节流降压成低压液态冷媒,进入室外换热器进行换热,蒸发后的低压气态冷媒再通过四通阀流入气液分离器,回到压缩机的回气口,完成一次制热循环。
在制热循环过程中,随着中间压力的升高,多联机系统的制热量逐渐减小,而制热系数先增大后减小,因此存在一个最佳中间压力值可以使多联机系统的制热效果达到最好。为此,本发明的实施例提出了一种多联机系统的中间压力控制方法。
如图1所示,多联机系统的中间压力控制方法包括以下步骤:
S1,获取压缩机排气口处的高压压力值和压缩机回气口处的低压压力值,并根据高压压力值和低压压力值计算中间压力值。
具体地,如图2或图3所示,可以通过设置在压缩机排气口处的压力传感器获取压缩机排气口处的高压压力值P1,并通过设置在压缩机回气口处的压力传感器获取压缩机回气口处的低压压力值P2,然后根据获取的高压压力值P1和低压压力值P2计算中间压力值即最佳中间压力值。
根据本发明的一个实施例,通过下述公式(1)计算中间压力值:
其中,Pm为中间压力值,P1为高压压力值,P2为低压压力值。
S2,根据中间压力值获取辅助换热流路的密度和冷媒流量。
根据本发明的一个实施例,获取辅助换热流路的密度具体包括:获取辅助换热流路的入口温度;以及根据中间压力值和辅助换热流路的入口温度计算密度。
具体地,可以通过设置在中间换热器的辅助换热流路的入口处的温度传感器获取辅助换热流路的入口温度T3,然后根据计算的中间压力值Pm和辅助换热流路的入口温度T3计算密度ρ,具体可以采用现有的计算方法进行计算,这里不再赘述。
根据本发明的一个实施例,获取辅助换热流路的冷媒流量具体包括:获取主换热流路的入口温度和出口温度,并获取辅助换热流路的出口温度;根据高压压力值、主换热流路的入口温度和出口温度分别计算主换热流路的入口焓值和出口焓值,并根据中间压力值、辅助换热流路的出口温度计算辅助换热流路的出口焓值;获取压缩机的排气口处的冷媒流量;根据主换热流路的入口焓值和出口焓值、辅助换热流路的出口焓值以及排气口处的冷媒流量计算辅助换热流路的冷媒流量。
具体地,可以通过设置在中间换热器的主换热流路的入口处的温度传感器获取主换热流路的入口温度T1,并通过设置在中间换热器的主换热流路的出口处的温度传感器获取主换热流路的出口温度T2,以及通过设置在中间换热器的辅助换热流路的出口处的温度传感器获取辅助换热流路的出口温度T4。然后,根据高压压力值P1和主换热流路的入口温度T1计算主换热流路的入口焓值h1,并根据高压压力值P1和主换热流路的出口温度T2计算主换热流路的出口焓值h2,以及根据中间压力值Pm和辅助换热流路的出口温度T4计算辅助换热流路的出口焓值h4。
检测压缩机的当前运行频率,并根据压缩机的排量计算压缩机的排气口处的冷媒流量q,具体可根据现有计算方法计算获得,这里不再赘述。在中间换热器中,根据能量守恒定律可以计算出辅助换热流路的冷媒流量。
在本发明的一个实施例中,通过下述公式(2)计算辅助换热流路的冷媒流量:
qm=q*(h1-h2)/(h4-h2) (2)
其中,qm为辅助换热流路的冷媒流量,q为压缩机的排气口处的冷媒流量,h1为主换热流路的入口焓值,h2为主换热流路的出口焓值,h4为辅助换热流路的出口焓值。
S3,根据高压压力值、中间压力值、辅助换热流路的密度以及冷媒流量计算电子节流部件的流量系数。
根据本发明的一个实施例,通过下述公式(3)计算电子节流部件的流量系数:
其中,ΔP=P1-Pm,P1为高压压力值,Pm为中间压力值,qm为辅助换热流路的冷媒流量,ρ为辅助换热流路的密度,Cv为电子节流部件的流量系数。
具体地,对于电子节流部件来说,其压降为高压压力值与中间压力值之差,即电子节流部件的压降ΔP=P1-Pm,而电子节流部件的压降还可以通过上述公式(3)计算获得,因此,在辅助换热流路的冷媒流量qm、辅助换热流路的密度ρ以及电子节流部件的压降ΔP已知的条件下,可以计算出电子节流部件的流量系数Cv。
S4,根据电子节流部件的流量系数计算电子节流部件的目标开度。
根据本发明的一个实施例,根据电子节流部件的流量系数计算电子节流部件的目标开度具体包括:根据电子节流部件的流量系数和预设关系式计算电子节流部件的目标开度,其中,预设关系式通过对电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系进行拟合获得。
具体地,图4是电子节流部件厂商提供的一种电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系,通过计算机拟合可以得到电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的二次项关系式y=5E-10x3-4E-07x2+0.000x-0.001,如图5所示。然后将计算获得的电子节流部件的流量系数Cv带入二次项关系式中,即可得到电子节流部件的目标开度。
S5,根据目标开度对电子节流部件的开度进行调节。
根据本发明的一个实施例,根据目标开度对电子节流部件的开度进行调节具体包括:获取电子节流部件的当前开度;以及根据目标开度与当前开度之间的差值对电子节流部件的开度进行调节。
其中,当差值小于第一预设阈值时,控制电子节流部件的开度增加第一预设开度;当差值大于或等于第一预设阈值且小于第二预设阈值时,控制电子节流部件的开度增加第二预设开度;当差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值时,控制电子节流部件的开度保持不变;当差值大于或等于第三预设阈值且小于第四预设阈值时,控制电子节流部件的开度减少第二预设开度;当差值大于或等于第四预设阈值时,控制电子节流部件的开度减少第一预设开度。其中,第一预设阈值、第一预设开度、第二预设阈值、第二预设开度、第三预设阈值和第四预设阈值可以根据实际情况进行标定。
根据本发明的一个具体示例,如图6所示,D为目标开度与当前开度之间的差值,根据差值D对电子节流部件的开度进行调节。其中,当D<-32时,控制电子节流部件的开度增加16;当-32≤D<-8时,控制电子节流部件的开度增加4;当-8≤D<8时,控制电子节流部件的开度保持不变;当8≤D<32时,控制电子节流部件的开度减少4;当D≥32时,控制电子节流部件的开度减少16。
综上,在本发明的实施例中,通过获取多联机系统运行时的冷媒状态计算出多联机系统运行时的最佳中间压力值,并通过调节中间换热器的辅助换热流路的入口处的电子节流部件的开度,以获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统的制热效果达到最佳。
根据本发明实施例的多联机系统的中间压力控制方法,在多联机系统制热运行过程中,通过压缩机排气口处的高压压力值和压缩机回气口处的低压压力值计算最佳中间压力值,并以计算的最佳中间压力值作为目标压力值来获取电子节流部件的目标开度,以根据目标开度对电子节流部件的开度进行调节,使多联机系统获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统在低温环境下的制热效果达到最好。
下面结合附图来描述本发明实施例提出的多联机系统。
在本发明的实施例中,多联机系统包括压缩机1、中间换热器10和电子节流部件6,其中,压缩机1包括排气口、回气口和中间喷射口,中间换热器10包括主换热流路和辅助换热流路。根据本发明的一个实施例,多联机系统的具体结构以及制热运行时的冷媒流向如图2和图3所示,这里就不再详细描述。
在多联机系统制热循环过程中,随着中间压力的升高,多联机系统的制热量逐渐减小,而制热系数先增大后减小,因此存在一个最佳中间压力值可以使多联机系统的制热效果达到最好。为此,在本发明的实施例中,如图2所示,多联机系统还包括第一获取模块15、第二获取模块16和控制模块(图中未具体示出)。
其中,第一获取模块15用于获取压缩机排气口处的高压压力值,第二获取模块16用于获取压缩机回气口处的低压压力值。控制模块分别与第一获取模块15和第二获取模块16相连,控制模块用于根据高压压力值和低压压力值计算中间压力值,并根据中间压力值获取辅助换热流路的密度和冷媒流量,以及根据高压压力值、中间压力值、辅助换热流路的密度以及冷媒流量计算电子节流部件6的流量系数,并根据电子节流部件6的流量系数计算电子节流部件6的目标开度,以及根据目标开度对电子节流部件6的开度进行调节。
具体地,第一获取模块15和第二获取模块16可以为压力传感器,如图2或图3所示,第一获取模块15可以设置在压缩机排气口处以获取压缩机排气口处的高压压力值P1,第二获取模块16可以设置在压缩机回气口处以获取压缩机回气口处的低压压力值P2,然后控制模块根据获取的高压压力值P1和低压压力值P2计算中间压力值Pm。根据本发明的一个实施例,可以通过上述公式(1)计算中间压力值Pm
根据本发明的一个实施例,上述的多联机系统还包括:第三获取模块19,第三获取模块19用于获取辅助换热流路的入口温度,其中,控制模块根据中间压力值和辅助换热流路的入口温度计算密度。
具体地,第三获取模块19可以为温度传感器,如图2或图3所示,第三获取模块19可以设置在中间换热器10的辅助换热流路的入口处以获取辅助换热流路的入口温度T3,然后控制模块根据计算的中间压力值Pm和辅助换热流路的入口温度T3计算密度ρ,具体可以采用现有的计算方法进行计算,这里不再赘述。
根据本发明的一个实施例,上述的多联机系统还包括:第四获取模块和第五获取模块(图中未具体示出),其中,第四获取模块用于获取主换热流路的入口温度和出口温度,并获取辅助换热流路的出口温度,第五获取模块用于获取压缩机的排气口处的冷媒流量,控制模块根据高压压力值、主换热流路的入口温度和出口温度分别计算主换热流路的入口焓值和出口焓值,并根据中间压力值、辅助换热流路的出口温度计算辅助换热流路的出口焓值,以及根据主换热流路的入口焓值和出口焓值、辅助换热流路的出口焓值以及排气口处的冷媒流量计算辅助换热流路的冷媒流量。
具体地,第四获取模块可包括温度传感器17、18和20,其中,温度传感器17可以设置在中间换热器10的主换热流路的入口处,用以获取主换热流路的入口温度T1,温度传感器18可以设置在中间换热器10的主换热流路的出口处,用以获取主换热流路的出口温度T2,温度传感器20设置在中间换热器10的辅助换热流路的出口处,用以获取辅助换热流路的出口温度T4。然后,控制模块根据高压压力值P1和主换热流路的入口温度T1计算主换热流路的入口焓值h1,并根据高压压力值P1和主换热流路的出口温度T2计算主换热流路的出口焓值h2,以及根据中间压力值Pm和辅助换热流路的出口温度T4计算辅助换热流路的出口焓值h4。
第五获取模块检测压缩机的当前运行频率,并根据压缩机的排量计算压缩机的排气口处的冷媒流量q,具体可根据现有计算方法计算获得,这里不再赘述。在中间换热器中,根据能量守恒定律可以计算出辅助换热流路的冷媒流量。在本发明的一个实施例中,通过上述公式(2)计算辅助换热流路的冷媒流量。
对于电子节流部件来说,其压降为高压压力值与中间压力值之差,即电子节流部件6的压降ΔP=P1-Pm,而在本发明的一个实施例中,电子节流部件6的压降可以通过上述公式(3)计算获得,因此,在辅助换热流路的冷媒流量qm、辅助换热流路的密度ρ以及电子节流部件6的压降ΔP已知的条件下,可以计算出电子节流部件6的流量系数Cv。
根据本发明的一个实施例,控制模块还根据电子节流部件6的流量系数和预设关系式计算电子节流部件6的目标开度,其中,预设关系式通过对电子节流部件6的阀体开度与流量系数之间的曲线关系进行拟合获得。
具体地,图4是电子节流部件厂商提供的一种电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系,通过计算机拟合可以得到电子节流部件6的阀体开度与流量系数之间的二次项关系式y=5E-10x3-4E-07x2+0.000x-0.001,如图5所示。然后将计算获得的电子节流部件6的流量系数Cv带入二次项关系式中,即可得到电子节流部件6的目标开度。
根据本发明的一个实施例,上述的多联机系统还包括:第六获取模块(图中未具体示出),第六获取模块用于获取电子节流部件6的当前开度,其中,控制模根据目标开度与当前开度之间的差值对电子节流部件6的开度进行调节。
其中,当差值小于第一预设阈值时,控制模块控制电子节流部件6的开度增加第一预设开度;当差值大于或等于第一预设阈值且小于第二预设阈值时,控制模块控制电子节流部件6的开度增加第二预设开度;当差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值时,控制模块控制电子节流部件6的开度保持不变;当差值大于或等于第三预设阈值且小于第四预设阈值时,控制模块控制电子节流部件6的开度减少第二预设开度;当差值大于或等于第四预设阈值时,控制模块控制电子节流部件6的开度减少第一预设开度。
根据本发明的一个具体示例,如图6所示,D为目标开度与当前开度之间的差值,根据差值D对电子节流部件6的开度进行调节。其中,当D<-32时,控制模块控制电子节流部件6的开度增加16;当-32≤D<-8时,控制模块控制电子节流部件6的开度增加4;当-8≤D<8时,控制模块控制电子节流部件6的开度保持不变;当8≤D<32时,控制模块控制电子节流部件6的开度减少4;当D≥32时,控制模块控制电子节流部件6的开度减少16。
综上,在本发明的实施例中,通过获取多联机系统运行时的冷媒状态计算出多联机系统运行时的最佳中间压力值,并通过调节中间换热器的辅助换热流路的入口处的电子节流部件的开度,以获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统的制热效果达到最佳。
根据本发明实施例的多联机系统,在多联机系统制热运行过程中,通过压缩机排气口处的高压压力值和压缩机回气口处的低压压力值计算最佳中间压力值,并以计算的最佳中间压力值作为目标压力值来对获取电子节流部件的目标开度,以根据目标开度电子节流部件的开度进行调节,使多联机系统获得最佳中间喷气压力,从而使得多联机系统在低温环境下的制热效果达到最好。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,所述多联机系统包括压缩机、中间换热器和电子节流部件,其中,所述压缩机包括排气口、回气口和中间喷射口,所述中间换热器包括主换热流路和辅助换热流路,所述主换热流路的出口通过所述电子节流部件与所述辅助换热流路的入口相连,所述方法包括以下步骤:
S1,获取所述压缩机排气口处的高压压力值和所述压缩机回气口处的低压压力值,并根据所述高压压力值和所述低压压力值计算中间压力值;
S2,根据所述中间压力值获取所述辅助换热流路的密度和冷媒流量;
S3,根据所述高压压力值、所述中间压力值、所述辅助换热流路的密度以及所述冷媒流量计算所述电子节流部件的流量系数;
S4,根据所述电子节流部件的流量系数计算所述电子节流部件的目标开度;以及
S5,根据所述目标开度对所述电子节流部件的开度进行调节。
2.如权利要求1所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,通过以下公式计算所述中间压力值:
P m = P 1 * P 2 ,
其中,Pm为所述中间压力值,P1为所述高压压力值,P2为所述低压压力值。
3.如权利要求1所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,所述获取所述辅助换热流路的密度具体包括:
获取所述辅助换热流路的入口温度;以及
根据所述中间压力值和所述辅助换热流路的入口温度计算所述密度。
4.如权利要求1所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,所述获取所述辅助换热流路的冷媒流量具体包括:
获取所述主换热流路的入口温度和出口温度,并获取所述辅助换热流路的出口温度;
根据所述高压压力值、所述主换热流路的入口温度和出口温度分别计算所述主换热流路的入口焓值和出口焓值,并根据所述中间压力值、所述辅助换热流路的出口温度计算所述辅助换热流路的出口焓值;
获取所述压缩机的排气口处的冷媒流量;
根据所述主换热流路的入口焓值和出口焓值、所述辅助换热流路的出口焓值以及所述排气口处的冷媒流量计算所述辅助换热流路的冷媒流量。
5.如权利要求4所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,通过以下公式计算所述辅助换热流路的冷媒流量:
qm=q*(h1-h2)/(h4-h2),
其中,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,q为所述压缩机的排气口处的冷媒流量,h1为所述主换热流路的入口焓值,h2为所述主换热流路的出口焓值,h4为所述辅助换热流路的出口焓值。
6.如权利要求1所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,通过以下公式计算所述电子节流部件的流量系数:
Δ P = ( q m 2 27.09 × C v ) 2 ( 1 ρ ) ,
其中,ΔP=P1-Pm,P1为所述高压压力值,Pm为所述中间压力值,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,ρ为所述辅助换热流路的密度,Cv为所述电子节流部件的流量系数。
7.如权利要求1所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,所述根据所述电子节流部件的流量系数计算所述电子节流部件的目标开度具体包括:
根据所述电子节流部件的流量系数和预设关系式计算所述电子节流部件的目标开度,其中,所述预设关系式通过对所述电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系进行拟合获得。
8.如权利要求1所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,所述根据所述目标开度对所述电子节流部件的开度进行调节具体包括:
获取所述电子节流部件的当前开度;以及
根据所述目标开度与当前开度之间的差值对所述电子节流部件的开度进行调节。
9.如权利要求8所述的多联机系统的中间压力控制方法,其特征在于,
当所述差值小于第一预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度增加第一预设开度;
当所述差值大于或等于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度增加第二预设开度;
当所述差值大于或等于所述第二预设阈值且小于第三预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度保持不变;
当所述差值大于或等于所述第三预设阈值且小于第四预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度减少所述第二预设开度;
当所述差值大于或等于所述第四预设阈值时,控制所述电子节流部件的开度减少所述第一预设开度。
10.一种多联机系统,包括压缩机、中间换热器和电子节流部件,其中,所述压缩机包括排气口、回气口和中间喷射口,所述中间换热器包括主换热流路和辅助换热流路,所述主换热流路的出口通过所述电子节流部件与所述辅助换热流路的入口相连,其特征在于,所述多联机系统还包括:
第一获取模块,用于获取所述压缩机排气口处的高压压力值;
第二获取模块,用于获取所述压缩机回气口处的低压压力值;
控制模块,所述控制模块分别与所述第一获取模块和所述第二获取模块相连,所述控制模块用于根据所述高压压力值和所述低压压力值计算中间压力值,并根据所述中间压力值获取所述辅助换热流路的密度和冷媒流量,以及根据所述高压压力值、所述中间压力值、所述辅助换热流路的密度以及所述冷媒流量计算所述电子节流部件的流量系数,并根据所述电子节流部件的流量系数计算所述电子节流部件的目标开度,以及根据所述目标开度对所述电子节流部件的开度进行调节。
11.如权利要求10所述的多联机系统,其特征在于,所述控制模块通过以下公式计算所述中间压力值:
P m = P 1 * P 2 ,
其中,Pm为所述中间压力值,P1为所述高压压力值,P2为所述低压压力值。
12.如权利要求10所述的多联机系统,其特征在于,还包括:
第三获取模块,用于获取所述辅助换热流路的入口温度,其中,
所述控制模块根据所述中间压力值和所述辅助换热流路的入口温度计算所述密度。
13.如权利要求10所述的多联机系统,其特征在于,还包括:
第四获取模块,用于获取所述主换热流路的入口温度和出口温度,并获取所述辅助换热流路的出口温度;
第五获取模块,用于获取所述压缩机的排气口处的冷媒流量;其中,
所述控制模块根据所述高压压力值、所述主换热流路的入口温度和出口温度分别计算所述主换热流路的入口焓值和出口焓值,并根据所述中间压力值、所述辅助换热流路的出口温度计算所述辅助换热流路的出口焓值,以及根据所述主换热流路的入口焓值和出口焓值、所述辅助换热流路的出口焓值以及所述排气口处的冷媒流量计算所述辅助换热流路的冷媒流量。
14.如权利要求13所述的多联机系统,其特征在于,所述控制模块通过以下公式计算所述辅助换热流路的冷媒流量:
qm=q*(h1-h2)/(h4-h2),
其中,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,q为所述压缩机的排气口处的冷媒流量,h1为所述主换热流路的入口焓值,h2为所述主换热流路的出口焓值,h4为所述辅助换热流路的出口焓值。
15.如权利要求10所述的多联机系统,其特征在于,所述控制模块通过以下公式计算所述电子节流部件的流量系数:
Δ P = ( q m 2 27.09 × C v ) 2 ( 1 ρ ) ,
其中,ΔP=P1-Pm,P1为所述高压压力值,Pm为所述中间压力值,qm为所述辅助换热流路的冷媒流量,ρ为所述辅助换热流路的密度,Cv为所述电子节流部件的流量系数。
16.如权利要求10所述的多联机系统,其特征在于,所述控制模块还根据所述电子节流部件的流量系数和预设关系式计算所述电子节流部件的目标开度,其中,所述预设关系式通过对所述电子节流部件的阀体开度与流量系数之间的曲线关系进行拟合获得。
17.如权利要求10所述的多联机系统,其特征在于,还包括:
第六获取模块,用于获取所述电子节流部件的当前开度;其中,
所述控制模根据所述目标开度与当前开度之间的差值对所述电子节流部件的开度进行调节。
18.如权利要求17所述的多联机系统,其特征在于,所述控制模块在根据所述目标开度与当前开度之间的差值对所述电子节流部件的开度进行调节时,其中,
当所述差值小于第一预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度增加第一预设开度;
当所述差值大于或等于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度增加第二预设开度;
当所述差值大于或等于所述第二预设阈值且小于第三预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度保持不变;
当所述差值大于或等于所述第三预设阈值且小于第四预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度减少所述第二预设开度;
当所述差值大于或等于所述第四预设阈值时,所述控制模块控制所述电子节流部件的开度减少所述第一预设开度。
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