CN106482411A - 一种多联机空调压缩机防液击控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多联机空调压缩机防液击控制方法，包括压缩机液击程度等级划分步骤，按照压缩机的排气过热度将压缩机液击程度划分若干等级，其中，计算压缩机的排气过热度以及判断分析步骤，检测压缩机的排气温度、排气压力计算出排气过热度，并根据计算的排气过热度判断是否存在液击，若存在液击，判断当前压缩机液击程度所在等级；按照压缩机液击程度等级分别控制步骤，根据当前压缩机液击程度所在等级，分别执行不同的控制方法将排气过热度控制在合理范围内。本发明的多联机空调压缩机防液击控制方法，通过按照液击程度划分为若干等级，并根据液压缩严重程度分别进行调整控制，使得控制方式不再一概而论，调整具有针对性，防液击控制效果好。

Description

一种多联机空调压缩机防液击控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种多联机空调压缩机防液击控制方法。

背景技术

在多联机系统中，外机系统通常由几台外机并联而成，由主控模块控制各个外机的运转状态，并负责与内机系统的通信和控制。内机系统可连接多台内机，内机和外机均由电子膨胀阀控制系统冷媒流量。在系统运行中，由于配管长、落差大、传感器偏差等原因，可能会存在电子膨胀阀开度失调，造成流经蒸发器的液态冷媒蒸发不充分。残留的液态冷媒如果直接进入各外机的压缩机，会引起压缩机的液压缩，造成压缩机的机械破坏，严重降低产品质量。

现有的方法，通常是根据压缩机吸气温度、吸气压力计算出吸气过热度，使用吸气过热度来判断是否液压缩。通过吸气过热度来判断是否液压缩存在以下问题：在吸气温度比较低的情况下，由于吸气管路大量结霜或结冰，所检测的吸气温度不准确，不能真实表示进入压缩机的冷媒温度，对是否液击产生误判。目前出现的根据压缩机排气过热度判断是否液压缩的方式中，其实际控制防止方式单一，由于液压缩的程度不同，若采用单一的控制方式，将无法适用于所有程度的液压缩，导致控制失效。

发明内容

本发明为了解决现有多联机空调压缩机防液击控制方式单一，容易控制失效的问题，提出了一种多联机空调压缩机防液击控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种多联机空调压缩机防液击控制方法，包括以下步骤：

压缩机液击程度等级划分步骤，按照压缩机的排气过热度将压缩机液击程度划分若干等级，其中，按照严重程度依次为：轻度液击、低度液击、中度液击、高度液击、报警停机；

计算压缩机的排气过热度以及判断分析步骤，检测压缩机的排气温度、排气压力计算出排气过热度，并根据计算的排气过热度判断是否存在液击，若存在液击，判断当前压缩机液击程度所在等级；

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤，根据当前压缩机液击程度所在等级，分别执行不同的控制方法将排气过热度控制在合理范围内。

进一步的，等级划分阈值包括安全阈值T0，第一阈值T1，第二阈值T2，第三阈值T3，第四阈值T4，其中，T0＞T1＞T2＞T3＞T4，若排气过热度TdSH＞安全阈值T0，则不存在液击，否则，存在液击，包括：

轻度液击：第一阈值T1≤排气过热度TdSH＜安全阈值T0；

低度液击：第二阈值T2≤排气过热度TdSH＜第一阈值T1；

中度液击：第三阈值T3≤排气过热度TdSH＜第二阈值T2；

高度液击：第四阈值T4≤排气过热度TdSH＜第三阈值T3；

报警停机：排气过热度TdSH＜第四阈值T4。

进一步的，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，检测每个运转外机的实际排气过热度，并以所有运转外机的实际排气过热度中的最小值作为排气过热度TdSH，将所述排气过热度TdSH与阈值相比较判断当前压缩机液击程度等级，若当前压缩机液击程度为轻度液击，减小所有运转内机或对应外机的膨胀阀的开度，实时检测排气过热度TdSH，直至排气过热度TdSH大于安全阈值T0，逐步恢复膨胀阀开度，直至恢复至原来的开度后进行正常控制。

进一步的，在轻度液击控制步骤中，在制冷时，根据当前的排气过热度TdSH与安全阈值T0的差值，控制所有运转内机的电子膨胀阀的关闭速度，在制热时，检测每个运转外机的实际排气过热度，根据各运转外机的实际排气过热度与安全阈值T0的差值，分别控制所对应外机的电子膨胀阀的关闭速度。

进一步的，在轻度液击控制步骤中，电子膨胀阀的关闭速度按照当前内机或外机的电子膨胀阀开度的百分比或固定开度进行。

进一步的，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为低度液击，检测每个外机的实际排气过热度，查找出实际排气过热度小于第一阈值T1的外机，并对所述外机进行压缩机升频控制，直至所述外机的实际排气过热度不小于第一阈值T1时，对所述外机进行压缩机降频控制，逐步恢复升频控制之前的频率。

进一步的，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为中度液击，查找出实际排气过热度小于第二阈值T2的外机，并对所述外机进行压缩机快速升频控制，将当前压缩机液击程度提升至低度液击的等级，然后执行当前压缩机液击程度为低度液击时的控制步骤。

进一步的，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为高度液击，查找出实际排气过热度小于第三阈值T3的外机，并将所述外机停机，系统的冷媒流量会重新分配，根据排气过热度和空调效果决定是否重新启动被停止的外机模块。

进一步的，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为报警停机控制，查找出实际排气过热度小于第四阈值T4的外机，将所述外机停机并进行报警，同时输出显示故障信息。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的多联机空调压缩机防液击控制方法，通过按照液击程度划分为若干等级，并根据液压缩严重程度分别进行调整控制，使得控制方式不再一概而论，调整具有针对性，防液击控制效果好。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

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是本发明所提出的多联机空调压缩机防液击控制方法的一种实施例流程图。

具体实施方式

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。

实施例一，本实施例提出了一种多联机空调压缩机防液击控制方法，包括以下步骤：

压缩机液击程度等级划分步骤，按照压缩机的排气过热度将压缩机液击程度划分若干等级，其中，按照严重程度依次为：轻度液击、低度液击、中度液击、高度液击、报警停机；上述等级的级数可以根据实际需要划定，进行相应的增加或者减少均可。

计算压缩机的排气过热度以及判断分析步骤，检测压缩机的排气温度、排气压力计算出排气过热度，并根据计算的排气过热度判断是否存在液击，若存在液击，判断当前压缩机液击程度所在等级；

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤，根据当前压缩机液击程度所在等级，分别执行不同的控制方法将排气过热度控制在合理范围内。

压缩机运转时，排气管路属于高温管路，每个外机在排气管路上分别放置排气温度传感器Td和排气压力传感器Pd，即使在低温运行时Td通常会在30℃以上。排气过热度TdSH为排气温度Td与排气压力对应的饱和温度Pd_temp之差，即TdSH=Td-Pd_temp，本实施例中通过采用排气过热度，根据排气过热度TdSH的大小，划分几个阈值，表示压缩机是否有液击和液击的严重程度等级。排气过热度的检测和计算不存在结冰或结霜现象，检测更加准确，通过按照液击程度划分为若干等级，并根据液压缩严重程度分别进行调整控制，使得控制方式不再一概而论，调整具有针对性，防液击控制效果好，可以最大限度避免压缩机的液击。

作为一个优选的实施例，在压缩机液击程度等级划分步骤中，等级划分阈值包括安全阈值T0，第一阈值T1，第二阈值T2，第三阈值T3，第四阈值T4，其中，T0＞T1＞T2＞T3＞T4，且T4大于零，若排气过热度TdSH＞安全阈值T0，则不存在液击，否则，存在液击，压缩机液击程度等级划分如下：

轻度液击：第一阈值T1≤排气过热度TdSH＜安全阈值T0；

低度液击：第二阈值T2≤排气过热度TdSH＜第一阈值T1；

中度液击：第三阈值T3≤排气过热度TdSH＜第二阈值T2；

高度液击：第四阈值T4≤排气过热度TdSH＜第三阈值T3；

报警停机：排气过热度TdSH＜第四阈值T4。

根据排气过热度TdSH的大小，划分几个阈值，表示压缩机是否有液击和液击的严重程度等级，以便于按等级情况分别制定有效的控制措施。

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，由于为多联机空调，可能同时并联有多个外机，检测每个外机的实际排气过热度，其中，所述的检测每个外机的实际排气过热度是指每个开机运转的外机，后续记载的所有外机同样指开机运转的外机，并联机中未开机的外机不在此列。

本方法适用于多联机空调，由于各运转联机的压缩机排气过热度不一定相同，在本实施例中，以所有外机的实际排气过热度中的最小值作为排气过热度TdSH，将所述排气过热度TdSH与阈值相比较判断当前压缩机液击程度等级，若当前压缩机液击程度为轻度液击，通过采用控制膨胀阀开度的方式进行防护，其中，膨胀阀分为内机膨胀阀和外机膨胀阀，控制哪一个膨胀阀根据制冷或者制热情况而定，空调制冷时控制内机膨胀阀，制热时控制外机膨胀阀，轻度液击时，通过减小膨胀阀开度的方式，当膨胀阀开度减小时，排气过热度会相应提高，实时检测排气过热度TdSH，直至排气过热度TdSH大于安全阈值T0，逐步恢复膨胀阀开度，直至恢复至原来的开度后进行正常控制，其中，所恢复膨胀阀开度中涉及的膨胀阀为其实际控制缩小开度的膨胀阀，也即，制冷时控制内机膨胀阀，制热时控制外机膨胀阀。该控制步骤通过主控模块发送指令调整电子膨胀阀开度，实现排气过热度大于安全阈值T0的目标。在多个外机模块并联系统中，主控模块通过外机模块间的通信机制检测每个外机压缩机的排气过热度TdSH。

具体的，当前压缩机液击程度为轻度液击时，在制冷时，根据当前的排气过热度TdSH与安全阈值T0的差值，控制所有运转内机的电子膨胀阀的关闭速度，在制热时，检测每个运转外机的实际排气过热度，根据各外机的实际排气过热度与安全阈值T0的差值，分别控制所对应外机的电子膨胀阀的关闭速度。

其中，在轻度液击控制步骤中，当前为制冷模式下，电子膨胀阀的关闭速度按照当前内机的电子膨胀阀开度的百分比或固定开度进行。如在有4个外机模块的系统中，如设定安全阈值T0为25℃，如果只有模块1、模块2和模块3运转，各外机的排气过热度分别是27℃、24℃和26℃（第4个模块未运转不考虑），则该空调的排气过热度TdSH即为24℃，其小于安全阈值T0(25℃)，属于轻度液击级别，则进入内机膨胀阀控制。每隔一段时间更新计算当前排气过热度TdSH，根据当前排气过热度TdSH与目标排气过热度TdSH的差值，控制所有开机内机电子膨胀阀开度的关闭速度，本步骤中目标排气过热度TdSH也即安全阈值T0。关闭速度可以按照排气过热度中的最小值的内机膨胀阀开度的百分比或固定开度进行，百分比或固定开度按照当前排气过热度小于安全阈值T0的台数进行区分。以百分比调整方式为例，按照5%调节，如果模块1的排气过热度变为小于安全阈值T0，则有两台外机的排气过热度小于安全阈值，可加快调整速度，按照10%的比例调整，具体数据可根据实验情况确定。

随着膨胀阀开度的关闭，排气过热度TdSH会上升，当排气过热度TdSH≥安全阈值T0时，逐步恢复内机膨胀阀开度，按照当前内机膨胀阀开度的百分比或固定开度打开，直到恢复原来的开度后进行正常控制。

制热时，主控模块根据每台外机的实际排气过热度分别控制外机的电子膨胀阀，有利于系统的稳定。例如，模块1、模块2和模块3的排气过热度分别是27℃、24℃和26℃，只强制调整外机模块2的电子膨胀阀，关闭当前开度的百分比（如5%）或固定开度（如20pls）进行。如果模块1的过热度变为24℃，则同时强制调整外机模块1和模块2的电子膨胀阀，模块3不做该强制调整。

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为低度液击，检测每个外机的实际排气过热度，查找出实际排气过热度小于第一阈值T1的外机，并对所述外机进行压缩机升频控制，直至所述外机的实际排气过热度不小于第一阈值T1时，对所述外机进行压缩机降频控制，逐步恢复升频控制之前的频率。

膨胀阀开度的调整受到系统运行多个条件的影响，调整效果需要等待一段时间才能显示出来。当膨胀阀调整效果不理想时，如果排气过热度TdSH继续降低，压缩机液击的风险加大，需要采取更加有效的控制。当排气过热度TdSH<第一阈值T1时，主控模块调整各外机模块的压缩机频率来快速提高TdSH。由于压缩机频率的强制调整，会带来系统参数的波动，空调稳定性下降，系统消耗功率增加。为尽量保持系统的稳定和节能，在低度液击控制阶段，主控模块只控制那些实际排气过热度小于第一阈值T1的外机模块，通过缓慢调整压缩机频率来实现其实际阈值大于或等于第一阈值T1的目标。假设设定第一阈值T1为20℃，模块1、模块2和模块3的排气过热度分别是21℃、19℃和23℃时，主控模块只控制模块2缓慢升频，如按照每秒0.2Hz的速度升频（具体数据根据实验确定），模块1和模块3不做调整。当前模块1、模块2和模块3的频率分别为60Hz,68.2Hz,56.6Hz，则1秒后模块2频率变为68.4Hz，其它正常自动控制。再过1秒后模块2频率变为68.6Hz，以此类推，直至模块2的排气过热度满足不小于第一阈值T1。如果模块1、模块2和模块3的TdSH分别是19℃、19℃和23℃，则主控模块同时控制模块1和模块2缓慢升频。

当压缩机频率上升时排气过热度会上升，当第一阈值T1≤排气过热度TdSH<安全阈值T0时，进入第一阶段控制。此时逐步恢复压缩机频率，按照升频速度值进行缓慢降频。当压缩机频率恢复到原先的频率后，进行正常控制。

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为中度液击，查找出实际排气过热度小于第二阈值T2的外机，并对所述外机进行压缩机快速升频控制，将当前压缩机液击程度提升至低度液击的等级，然后执行当前压缩机液击程度为低度液击时的控制步骤。

在膨胀阀开度的调整和缓慢调整压缩机频率仍然不理想时，出现排气过热度TdSH继续下降，当排气过热度TdSH<第二阈值T2时，压缩机液击的风险已经比较大，主控模块快速调整各外机模块的压缩机频率来实现排气过热度TdSH≥第二阈值T2的目标，如按照每秒0.5Hz的速度升频。当频率上升时排气过热度TdSH会上升，当第二阈值T2≤排气过热度TdSH<第一阈值T1时，进入低度液击控制。此时调整压缩机频率升频速度值，进行缓慢升频。在该阶段，为避免系统的波动，主控模块同样只控制那些实际排气过热度小于第二阈值T2的运转外机。控制方法参照低度液击的控制。设定第二阈值T2为15℃，如果模块1、模块2和模块3的TdSH分别是16℃、14℃和14℃，则主控模块同时控制模块2和模块3快速升频。当前模块1、模块2和模块3的频率分别为58Hz,61.2Hz,58Hz，按照每秒0.5Hz的速度升频，则1秒后模块2频率变为61.7Hz，模块3频率变为58.5Hz。模块1进行正常的频率控制，主控模块不进行强制调整。

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为高度液击，查找出实际排气过热度小于第三阈值T3的外机，并将所述外机停机，系统的冷媒流量会重新分配，根据排气过热度和空调效果决定是否重新启动被停止的外机模块。若前三种控制方式效果不好，出现排气过热度TdSH继续下降，当排气过热度TdSH<第三阈值T3时，也即当前压缩机液击等级到达高度液击，压缩机液击的风险已经相当大，必须采取强制有效的措施来避免液击。在多联机系统中，外机系统是多台外机模块组成的，主控模块来控制各个外机模块的启动和停止。由于各个外机模块压机能力大小、换热器面积、风机转速等会有所差异，导致冷媒分配并不是完全均匀。通过调整外机运行的模块组合重新分配冷媒流量。在有外机模块停止的情况下，主控模块关闭那些有高度液击风险的外机，启动停止的外机。由于系统的冷媒流量会重新合理分配，在一定程度上会降低液击的风险。如果在系统所有外机都运转的情况下仍然处于高度液击阶段，主控模块关闭那些有高度液击风险的外机模块，只运转那些无液击或液击风险小的外机模块。

当前压缩机液击程度为高度液击时，例如：第三阈值T3=10℃，包括以下几种情况：

情况1：模块1、模块2和模块3运转的实际排气过热度分别是11℃、9℃和12℃，模块4停止。只有模块2的实际排气过热度<第三阈值T3,主控模块优先关闭模块2，同时启动模块4代替模块2的运转，避免系统空调效果的下降，以维护系统的稳定。

情况2：模块1、模块2和模块3运转的实际排气过热度分别是9℃、9℃和12℃，模块4停止，模块1和模块2的实际排气过热度均小于第三阈值T3，主控模块先关模块1间隔一段时间（如5分钟）后重新检测各运转模块的实际排气过热度，再判断是否关闭模块2，同时模块4启动。因为每关一个模块系统冷媒会重新分配，增加间隔时间后，如果模块2的实际排气过热度升高至大于或等于第三阈值T3，主控模块不再关闭模块2。这样有助于系统的平衡稳定。

情况3：模块1、模块2、模块3和模块4都运转，TdSH分别是8℃、9℃、11℃和12℃，模块1和模块2的实际排气过热度均小于第三阈值T3，主控模块优先关闭TdSH最低的模块1，间隔一段时间（如5分钟）等待系统稳定后重新判断各运转模块的实际排气过热度，再判断是否关闭模块2，若模块2的实际排气过热度仍小于第三阈值T3，则将模块2关闭，否则，不关闭模块2。

停止模块再次启动的判断：

当所有运转的模块持续一段时间（如5分钟）TdSH都满足>第三阈值时，主控模块解除对停止模块的强制关闭指令。这时，主控模块根据空调效果进行正常的能力调节，并判断停止模块是否启动。

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为报警停机控制，将会对压缩机产生严重影响的程度，将所述外机停机并进行报警，查找出实际排气过热度小于第四阈值T4的外机，同时输出显示故障信息，便于售后检修、排查原因。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1. 一种多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

压缩机液击程度等级划分步骤，按照压缩机的排气过热度将压缩机液击程度划分若干等级，其中，按照严重程度依次为：轻度液击、低度液击、中度液击、高度液击、报警停机；

计算压缩机的排气过热度以及判断分析步骤，检测压缩机的排气温度、排气压力计算出排气过热度，并根据计算的排气过热度判断是否存在液击，若存在液击，判断当前压缩机液击程度所在等级；

按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤，根据当前压缩机液击程度所在等级，分别执行不同的控制方法将排气过热度控制在合理范围内。

2.根据权利要求1所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，等级划分阈值包括安全阈值T0，第一阈值T1，第二阈值T2，第三阈值T3，第四阈值T4，其中，T0＞T1＞T2＞T3＞T4，若排气过热度TdSH＞安全阈值T0，则不存在液击，否则，存在液击，包括：

轻度液击：第一阈值T1≤排气过热度TdSH＜安全阈值T0；

低度液击：第二阈值T2≤排气过热度TdSH＜第一阈值T1；

中度液击：第三阈值T3≤排气过热度TdSH＜第二阈值T2；

高度液击：第四阈值T4≤排气过热度TdSH＜第三阈值T3；

报警停机：排气过热度TdSH＜第四阈值T4。

3.根据权利要求1或2所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，检测每个运转外机的实际排气过热度，并以所有运转外机的实际排气过热度中的最小值作为排气过热度TdSH，将所述排气过热度TdSH与阈值相比较判断当前压缩机液击程度等级，若当前压缩机液击程度为轻度液击，减小所有运转内机或对应外机膨胀阀的开度，实时检测排气过热度TdSH，直至排气过热度TdSH大于安全阈值T0，逐步恢复膨胀阀开度，直至恢复至原来的开度后进行正常控制。

4.根据权利要求3所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，在轻度液击控制步骤中，在制冷时，根据当前的排气过热度TdSH与安全阈值T0的差值，控制所有运转内机的电子膨胀阀的关闭速度，在制热时，检测每个运转外机的实际排气过热度，根据各外机的实际排气过热度与安全阈值T0的差值，分别控制所对应外机的电子膨胀阀的关闭速度。

5.根据权利要求4所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，在轻度液击控制步骤中，电子膨胀阀的关闭速度按照当前内机或外机的电子膨胀阀开度的百分比或固定开度进行。

6.根据权利要求5所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为低度液击，检测每个外机的实际排气过热度，查找出实际排气过热度小于第一阈值T1的外机，并对所述外机进行压缩机升频控制，直至所述外机的实际排气过热度不小于第一阈值T1时，对所述外机进行压缩机降频控制，逐步恢复升频控制之前的频率。

7.根据权利要求6所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为中度液击，查找出实际排气过热度小于第二阈值T2的外机，并对所述外机进行压缩机快速升频控制，将当前压缩机液击程度提升至低度液击的等级，然后执行当前压缩机液击程度为低度液击时的控制步骤。

8.根据权利要求7所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为高度液击，查找出实际排气过热度小于第三阈值T3的外机，并将所述外机停机，系统的冷媒流量会重新分配，根据排气过热度和空调效果决定是否重新启动被停止的外机模块。

9.根据权利要求8所述的多联机空调压缩机防液击控制方法，其特征在于，按照所述压缩机液击程度等级分别控制步骤中，若当前压缩机液击程度为报警停机控制，查找出实际排气过热度小于第四阈值T4的外机，将所述外机停机并进行报警，同时输出显示故障信息。