CN105371403A - 变频风冷式空调机组及控制方法 - Google Patents

变频风冷式空调机组及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种变频风冷式空调机组及其控制方法。根据本发明的变频风冷式空调机组,包括通过管路相互连接形成空调循环的压缩机、四通阀、室外换热器和室内换热器,变频风冷式空调机组还包括第一温度检测装置、第二温度检测装置和压力检测装置;其中,第一温度检测装置设置在室外换热器的进口端,第二温度检测装置设置在室外换热器的出口端;压力检测装置设置在室外换热器与四通阀之间的管路上。本发明通过在相应位置设置第一温度检测装置、第二温度检测装置和压力检测装置,从而能够快速检测空调运行过程中的过冷温度、冷凝压力或者过热温度、蒸发压力的变化,从而根据温度和压力变化调整空调机组控制,快速相应负荷变化。

Description

变频风冷式空调机组及控制方法
技术领域
本发明涉及空调领域,具体而言,涉及一种变频风冷式空调机组及其控制方法。
背景技术
风冷式冷水(热泵)机组为了适应不同环境温度下制冷(热)需求,一般采用多档风机调节冷凝器(蒸发器)负荷,风机档位调节通常有两种控制方法,其中一种是对环境温度进行分段,高环温段对应高档位,低环温段对应低档位,该方法主要应用于能量调节差的定频机组,无法适应于变频机组,另一种方法是采用压力检测装置对应的饱和温度控制风机档位,该方法能较好适应负荷变化需求,但该方法未考虑过冷(热)对机组能力及可靠性的影响。
变频风冷式冷水(热泵)机组,其最大的特点是能够根据末端负荷的大小自动调节压缩机运行频率,从而调节系统循环冷媒量,但由于机组的冷凝器及蒸发器是根据名义工况(中间频率)配置,在环境温度相同条件下,存在制冷低频运行时大的过冷度、制热低频运行时大的吸气过热度、制冷高频运行时无过冷度、制热低频运行时无吸气过热度问题。
发明内容
本发明旨在提供一种能够快速响应负荷变化的变频风冷式空调机组及其控制方法。
本发明提供了一种变频风冷式空调机组,包括通过管路相互连接形成空调循环的压缩机、四通阀、室外换热器和室内换热器,变频风冷式空调机组还包括第一温度检测装置、第二温度检测装置和压力检测装置;其中,第一温度检测装置设置在室外换热器的进口端,第二温度检测装置设置在室外换热器的出口端;
压力检测装置设置在室外换热器与四通阀之间的管路上。
进一步地,第一温度检测装置为第一温度传感器或者第一感温包;第二温度检测装置为第二温度传感器或者第二感温包;压力检测装置为压力传感器。
本发明还提供了一种变频风冷式空调机组控制方法,该方法包括:步骤S1:检测变频风冷式空调机组的工作模式;步骤S2:当工作模式为制冷模式时,检测冷凝器的过冷温度T1和冷凝压力Pk;或者,当工作模式为制热模式时,检测蒸发器过热温度T2和蒸发压力Po;步骤S3:计算制冷模式的冷凝压力Pk对应的第一饱和温度Tk;或者,计算制热模式的蒸发压力Po对应的第二饱和温度To;步骤S4:计算制冷模式的冷凝器过冷度△Tk=Tk-T1;或者,计算制热模式的蒸发器过热度△To=To-T2;步骤S5:当工作模式为制冷模式时,将冷凝器过冷度△Tk与预设过冷度对比,得到第一对比结果,并根据第一对比结果控制风机档位;或者,当工作模式为制热模式时,将蒸发器的过热度△To与预设过热度对比,得到第二对比结果,并根据第二对比结果控制风机档位。
进一步地,该方法还包括:在步骤S2之前,使变频风冷式空调机组按照预设风机档位运行预设时间t1。
进一步地,预设过冷度包括过冷下限a和过冷上限b,根据第一对比结果控制风机档位包括:当第一对比结果为a≤△Tk≤b时,维持当前风机档位运行;当第一对比结果为△Tk>b时,将风机档位调低一档运行;当第一对比结果为△Tk<a时,将风机档位调高一档运行。
进一步地,该方法还包括:根据第一对比结果控制风机档位之后,重复执行步骤S1至S5,直至第一对比结果为a≤△Tk≤b;或者,当第一对比结果为△Tk>b,且风机档位为最低档;或者,当第一对比结果为△Tk<a,且风机档位为最高档。
进一步地,该方法还包括:根据第一对比结果控制风机档位之后,且重复执行步骤S1至S5之前,等待第一预设延时t2。
进一步地,预设过冷度包括过热下限c和过热上限d,根据第二对比结果控制风机档位包括:当第二对比结果为c≤△To≤d时,维持当前风机档位运行;当第二对比结果为△To>d时,将风机档位调低一档运行;当第二对比结果为△To<c时,将风机档位调高一档运行。
进一步地,该方法还包括:根据第二对比结果控制风机档位之后,重复执行步骤S1至S5,直至第二对比结果为c≤△To≤d;或者,当第二对比结果为△To>d,且风机档位为最低档;或者,当第二对比结果为△To<c,且风机档位为最高档。
进一步地,该方法还包括:根据第二对比结果控制风机档位之后,且重复执行步骤S1至S5之前,等待第三预设延时t3。
根据本发明的变频风冷式空调机组及控制方法,通过在相应位置设置第一温度检测装置、第二温度检测装置和压力检测装置,从而能够快速检测空调运行过程中的过冷温度、冷凝压力或者过热温度、蒸发压力的变化,从而根据温度和压力变化调整空调机组控制,快速相应负荷变化。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明的变频风冷式空调机组的原理示意图;
附图标记说明:
1、压缩机;2、四通阀;3、室外换热器;4、室内换热器;5、第一温度检测装置;6、第二温度检测装置;7、压力检测装置。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,根据本发明的变频风冷式空调机组,包括通过管路相互连接形成空调循环的压缩机1、四通阀2、室外换热器3和室内换热器4,变频风冷式空调机组还包括第一温度检测装置5、第二温度检测装置6和压力检测装置7;其中,第一温度检测装置5设置在室外换热器3的进口端,第二温度检测装置6设置在室外换热器3的出口端;压力检测装置7设置在室外换热器3与四通阀2之间的管路上。本发明通过在相应位置设置第一温度检测装置、第二温度检测装置和压力检测装置,从而能够快速检测空调运行过程中的过冷温度、冷凝压力或者过热温度、蒸发压力的变化,从而根据温度和压力变化调整空调机组控制,快速相应负荷变化。
优选地,温度检测装置可以采用温度传感器或者感温包,即第一温度检测装置5为第一温度传感器或者第一感温包,第二温度检测装置6为第二温度传感器或者第二感温包,可以快速检测温度变化,可靠性高。压力检测装置7为压力传感器,具有较高的灵敏度。
本发明还提供了一种变频风冷式空调机组控制方法,该方法包括:步骤S1:检测变频风冷式空调机组的工作模式;步骤S2:当工作模式为制冷模式时,检测冷凝器的过冷温度T1和冷凝压力Pk;或者,当工作模式为制热模式时,检测蒸发器过热温度T2和蒸发压力Po;步骤S3:计算制冷模式的冷凝压力Pk对应的第一饱和温度Tk;或者,计算制热模式的蒸发压力Po对应的第二饱和温度To;步骤S4:计算制冷模式的冷凝器过冷度△Tk=Tk-T1;或者,计算制热模式的蒸发器过热度△To=To-T2;步骤S5:当工作模式为制冷模式时,将冷凝器过冷度△Tk与预设过冷度对比,得到第一对比结果,并根据第一对比结果控制风机档位;或者,当工作模式为制热模式时,将蒸发器的过热度△To与预设过热度对比,得到第二对比结果,并根据第二对比结果控制风机档位。
本发明通过计算过冷(热)度反馈换热器的实际负荷,从而控制机组风机运行档位,末端负荷小时,风机运行档位小,输出功率低,噪音小,节能降噪;而且能够在一定程度防止制冷无过冷导致节流前闪发及制热过热过大导致压缩机过热问题。
具体地,控制方法还包括,在步骤S2之前,使变频风冷式空调机组按照预设风机档位运行预设时间t1。即在开机之初,优先设置各环境温度段对应的初始档位,机组开机初始阶段先按初始档位运行时间t1,时间t1后机组根据检测的过冷(热)度进行档位调节,其中制冷模式采用过冷度进行调节控制,制热或制热水模式采用过热度进行调节控制。
更具体地,预设过冷度包括过冷下限a和过冷上限b,即制冷模式风机档位控制方式如下,机组初始运行预设时间t1后检测△Tk,当第一对比结果为a≤△Tk≤b时,维持当前风机档位运行;当第一对比结果为△Tk>b时,将风机档位调低一档运行;当第一对比结果为△Tk<a时,将风机档位调高一档运行。
优选地,在每调整一次之后,等待第一预设延时t2,等机组运行稳定之后,重新检测△Tk,并按照前述方式再次调整,直至第一对比结果为a≤△Tk≤b;或者,当第一对比结果为△Tk>b,且风机档位为最低档;或者,当第一对比结果为△Tk<a,且风机档位为最高档。从而能够使机组逐渐达到调整目标,同时一次调整过大,给机组带来较大的负荷突变。
类似地,预设过冷度包括过热下限c和过热上限d,制热模式风机档位控制方式如下,机组初始运行预设时间t1后检测△To,当第二对比结果为c≤△To≤d时,维持当前风机档位运行;当第二对比结果为△To>d时,将风机档位调低一档运行;当第二对比结果为△To<c时,将风机档位调高一档运行。
相应的,为了保证可靠性,每调整一次需要等机组运行稳定之后再开始下次调整,即每调整一次,等待第三预设延时t3,再重新检测△To,并按照前述方式调整,直至第二对比结果为c≤△To≤d;或者,当第二对比结果为△To>d,且风机档位为最低档;或者,当第二对比结果为△To<c,且风机档位为最高档。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
1、能够快速响应末端负荷变化调节需求;
2、过冷(热)度对于反馈换热器实际负荷相对于单一的环境温度或系统压力更精准;
3、采用过冷(热)度控制机组风机运行档位,末端负荷小时,风机运行档位小,输出功率低,噪音小,节能降噪;
4、采用过冷(热)度控制机组风机运行档位,能一定程度防止制冷无过冷导致节流前闪发及制热过热过大导致压缩机过热问题;
5、一个系统只采用一个压力传感器,既用于制冷过冷度计算又用于制热过热度计算,节省成本。
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 (10)

1.一种变频风冷式空调机组,包括通过管路相互连接形成空调循环的压缩机(1)、四通阀(2)、室外换热器(3)和室内换热器(4),其特征在于,
所述变频风冷式空调机组还包括第一温度检测装置(5)、第二温度检测装置(6)和压力检测装置(7);
其中,所述第一温度检测装置(5)设置在所述室外换热器(3)的进口端,所述第二温度检测装置(6)设置在所述室外换热器(3)的出口端;
所述压力检测装置(7)设置在所述室外换热器(3)与所述四通阀(2)之间的管路上。
2.根据权利要求1所述的变频风冷式空调机组,其特征在于,
所述第一温度检测装置(5)为第一温度传感器或者第一感温包;
所述第二温度检测装置(6)为第二温度传感器或者第二感温包;
所述压力检测装置(7)为压力传感器。
3.一种变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S1:检测变频风冷式空调机组的工作模式;
步骤S2:当工作模式为制冷模式时,检测冷凝器的过冷温度T1和冷凝压力Pk;或者,当工作模式为制热模式时,检测蒸发器过热温度T2和蒸发压力Po;
步骤S3:计算制冷模式的冷凝压力Pk对应的第一饱和温度Tk;或者,计算制热模式的蒸发压力Po对应的第二饱和温度To;
步骤S4:计算制冷模式的冷凝器过冷度△Tk=Tk-T1;或者,计算制热模式的蒸发器过热度△To=To-T2;
步骤S5:当工作模式为制冷模式时,将冷凝器过冷度△Tk与预设过冷度对比,得到第一对比结果,并根据第一对比结果控制风机档位;或者,当工作模式为制热模式时,将蒸发器的过热度△To与预设过热度对比,得到第二对比结果,并根据第二对比结果控制风机档位。
4.根据权利要求3所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述方法还包括:在步骤S2之前,使变频风冷式空调机组按照预设风机档位运行预设时间t1。
5.根据权利要求3所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述预设过冷度包括过冷下限a和过冷上限b,根据第一对比结果控制风机档位包括:
当第一对比结果为a≤△Tk≤b时,维持当前风机档位运行;
当第一对比结果为△Tk>b时,将风机档位调低一档运行;
当第一对比结果为△Tk<a时,将风机档位调高一档运行。
6.根据权利要求5所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据第一对比结果控制风机档位之后,重复执行步骤S1至S5,直至第一对比结果为a≤△Tk≤b;或者,当第一对比结果为△Tk>b,且风机档位为最低档;或者,当第一对比结果为△Tk<a,且风机档位为最高档。
7.根据权利要求6所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据第一对比结果控制风机档位之后,且重复执行步骤S1至S5之前,等待第一预设延时t2。
8.根据权利要求3所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述预设过冷度包括过热下限c和过热上限d,根据第二对比结果控制风机档位包括:
当第二对比结果为c≤△To≤d时,维持当前风机档位运行;
当第二对比结果为△To>d时,将风机档位调低一档运行;
当第二对比结果为△To<c时,将风机档位调高一档运行。
9.根据权利要求8所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据第二对比结果控制风机档位之后,重复执行步骤S1至S5,直至第二对比结果为c≤△To≤d;或者,当第二对比结果为△To>d,且风机档位为最低档;或者,当第二对比结果为△To<c,且风机档位为最高档。
10.根据权利要求9所述的变频风冷式空调机组控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据第二对比结果控制风机档位之后,且重复执行步骤S1至S5之前,等待第三预设延时t3。
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