CN106568165B - 一种空调电子膨胀阀的调节方法、系统和空调器 - Google Patents

一种空调电子膨胀阀的调节方法、系统和空调器 Download PDF

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Abstract

本发明特别涉及一种空调电子膨胀阀的调节方法、系统和空调器。方法包括以下步骤：获取风机风档变化前后的风机风量，生成风机风量变化值；根据风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；采用所述调节步数对电子膨胀阀进行调节。本发明可以在空调运行过程中，迅速响应风机风档变化情况，从而准确对电子膨胀阀的开度进行调节，使系统的冷媒量与换热器换热量相匹配，不仅调节至系统稳定需要的时间短，而且可以保持系统稳定运行。

Description

一种空调电子膨胀阀的调节方法、系统和空调器
技术领域
本发明涉及空调控制领域，特别涉及一种空调电子膨胀阀的调节方法、系统和空调器。
背景技术
空调的外机风机风档发生变化时，换热器换热量会发生变化，系统对冷媒的需求量也会相应改变，因此需要对电子膨胀阀进行调节以适应风量的改变。目前的电子膨胀阀调节方式都是根据过热度在固定的时间间隔下进行调节，这样可能出现电子膨胀阀开度刚刚调节后，风机风档进行了变化，而下次电子膨胀阀的调节需要等到2分钟以后才能调节，因此会有两分钟系统冷媒循环量与实际换热量不匹配，后续调节过程达到稳定所需时间较长，甚至可能导致系统不稳定运行。
发明内容
本发明提供了一种空调电子膨胀阀的调节方法、系统和空调器，解决了现有技术中电子膨胀阀调节时间固定，不能随风机风档变化进行调节的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
依据本发明的一个方面，提供了一种空调电子膨胀阀的调节方法，包括以下步骤：
步骤1，获取风机风档变化前后的风机风量，生成风机风量变化值；
步骤2，根据所述风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；
步骤3，采用所述调节步数对电子膨胀阀进行调节。
依据本发明的另一个方面，还提供了一种空调电子膨胀阀的调节系统，包括第一获取模块、计算模块、第二获取模块和控制模块，
所述第一获取模块用于获取风机风档变化前后的风机风量；
所述计算模块用于根据风机风档变化前后的风机风量生成风机风量变化值；
所述第二获取模块用于根据所述风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；
所述控制模块用于采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节。
为了解决本发明的技术问题，还提供了一种空调器，包括所述的空调电子膨胀阀的调节系统。
本发明的有益效果是：本发明可以在空调运行过程中，迅速响应风机风档变化情况，从而准确对电子膨胀阀的开度进行调节，使系统的冷媒量与换热器换热量相匹配，不仅调节至系统稳定需要的时间短，而且可以保持系统稳定运行。
附图说明
图1为本发明实施例提供的空调电子膨胀阀的调节方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的空调电子膨胀阀的调节系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的空调器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1给出了本发明实施例提供的一种空调电子膨胀阀的调节方法的流程示意图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，获取风机风档变化前后的风机风量，生成风机风量变化值；
步骤2，根据所述风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；
步骤3，采用所述调节步数对电子膨胀阀进行调节。
上述实施例提供的空调电子膨胀阀的调节方法，可以当空调运行过程中风机风档变化时，根据对应风机风量变化值迅速准确对电子膨胀阀进行调节，使系统的冷媒量与换热器换热量相匹配，不仅调节至系统稳定需要的时间短，而且可以保持系统稳定运行。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述步骤2包括以下具体步骤：获取风机风档变化前电子膨胀阀的开度，根据所述开度和所述风机风量变化值计算调节步数，在该实施例中，调节步数的计算公式为：
其中，ε的取值范围为：0.2～1.5，V1为风机风档变化前的风机风量，V2为风机风档变化后的风机风量，P1为风机风档变化前电子膨胀阀的开度。在该实施例中，可以在空调器出厂前的测试过程中建立不同换热器大小、不同电子膨胀阀型号对应的ε值的对应关系表，在系统运行的过程中，通过查询所述对应关系表，即可获取到ε值进行调节步数的计算，一般情况下，ε取值为1即可具有较好的调节效果。同时，计算出的ΔP有正有负，当ΔP大于0，表示开阀，当ΔP小于0，表示关阀。
可选地，作为本发明的一个实施例，在所述步骤1之前还包括第一判断步骤，具体为：获取空调压缩机的运行时间，判断所述运行时间是否小于预设时间，若是，则不对电子膨胀阀进行调节；若否，则执行步骤1。所述预设时间的取值范围为3～8分钟，优选的，预设时间设定为5分钟。该实施例首先对压缩机的运行时间进行采集，当空调压缩机运行到一定时间后才进行所述电子膨胀阀的调节方法，进一步提高了系统运行时的稳定性。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述步骤2和步骤3之间还包括步数修正步骤，具体为：判断步骤2获取的调节步数是否小于预设的单次调节步数阈值，若是，则执行步骤3，若否，则将所述调节步数修正为所述单次调节步数阈值后执行步骤3；所述单次调节步数阈值的取值范围为12～32，优选的，单次调节步数阈值取值为24。通过限定单次调节步数阈值，无论是电子膨胀阀开度增加或减小的情况，调节步数都小于或者等于单次调节步数阈值，从而避免电子膨胀阀单次调节幅度过大，导致超调、系统震荡或系统运行不稳定的情况。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述步数修正步骤和步骤3之间还包括第二判断步骤，所述第二判断步骤具体为：
S1，获取空调运行模式和风机风档变化时预设参数的值；
S2，判断空调运行模式和预设参数的值是否满足预设条件，若是，则执行步骤3，若否，则不对电子膨胀阀进行调节；
风机风档提高和风机风档降低对应不同的预设条件。在一优选实施例中，当风机风档提高时，所述预设参数为压缩机回气过热度，所述S2具体为：
当空调运行模式为制热模式，且所述压缩机回气过热度大于预设压缩机回气过热度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制热模式，且所述压缩机回气过热度小于或者等于预设压缩机回气过热度时，不对电子膨胀阀进行调节；
当空调运行模式为制冷模式时，执行步骤3；所述预设压缩机回气过热度的取值范围为-1～2，优选的，所述预设压缩机回气过热度取值为0。
当风机风档降低时，所述预设参数为环境温度，所述S2具体为：
当空调运行模式为制热模式，且环境温度小于第一预设温度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制热模式，且环境温度大于或者小于第一预设温度时，不对电子膨胀阀进行调节；
当空调运行模式为制冷模式，且环境温度大于第二预设温度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制冷模式，且环境温度大于或者小于第二预设温度时，不对电子膨胀阀进行调节；
所述第一预设温度的取值范围为(15，+∞)，优选的，所述第一预设温度取值为30℃。所述第二预设温度的取值范围为(0，15)，优选的，所述第二预设温度取值为10℃。该优选实施例在对电子膨胀阀的调节过程中，不仅考虑到风机风档变化时对换热器换热量以及冷媒的需求量的影响，还结合了其他的判断参数，比如压缩机回气过热度和环境参数，对所需的换热器换热量进行综合判断，同时针对风机风档提高或风机风档降低设置了不同的判断参数，更加符合空调运行过程中换热器换热量变化的实际情况，因此提高了电子膨胀阀调节过程的准确性。
可选地，在本发明的另一实施例中，当风机风档降低时，所述预设参数还包括排气压力、排气温度、蒸发温度和冷凝温度，当排气压力小于或等于预设压力、排气温度小于或等于第三预设温度、蒸发温度小于或等于第四预设温度且冷凝温度小于或等于第五预设温度时，执行步骤3，否则，不对电子膨胀阀进行调节。采用该实施例中的方法，可以避免热泵系统高压压力保护、排气温度过高保护、蒸发温度过高保护、冷凝温度过高保护等保护造成的风机风档降低的情况，在上述几种情况下，不对电子膨胀阀进行调节，即调节步数为0，进一步提高了电子膨胀阀调节过程的准确性。具体的，所述预设压力为热泵系统采用高压压力保护时对应的压力值、第三预设温度为采用排气温度过高保护时对应的温度值、第四预设温度为采用蒸发温度过高保护时对应的温度值、第五预设温度为采用冷凝温度过高保护时对应的温度值，不同的冷媒对应的预设压力、第三预设温度、第四预设温度和第五预设温度都不同，比如当采用R410A冷媒时，所述预设压力取值为4.4pa、第三预设温度取值为90℃、第四预设温度取值为35℃、第五预设温度取值为70℃，可以在空调出厂前的测试过程中建立常用的不同冷媒与上述各个值的对应关系表，通过查询对应关系表，即可获取准确的数据。
上文结合图1，详细描述了根据本发明实施例的空调电子膨胀阀的调节方法，下面结合图2，详细描述根据本发明实施例的空调电子膨胀阀的调节系统。
如图2所示，为本发明实施例一种空调电子膨胀阀的调节系统的结构示意图，包括第一获取模块、计算模块、第二获取模块和控制模块，
所述第一获取模块用于获取风机风档变化前后的风机风量；
所述计算模块用于根据风机风档变化前后的风机风量生成风机风量变化值；
所述第二获取模块用于根据所述风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；
所述控制模块用于采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节。
在一优选的实施例中，所述计算模块具体用于根据预先获取的风机风档变化前电子膨胀阀的开度和所述风机风量变化值计算调节步数，调节步数的计算公式为：其中，ε的取值范围为：0.2～1.5，V1为风机风档变化前的风机风量，V2为风机风档变化后的风机风量，P1为风机风档变化前电子膨胀阀的开度。在该实施例中，可以在空调器出厂前的测试过程中建立不同换热器大小、不同电子膨胀阀型号对应的ε值的对应关系表，在系统运行的过程中，通过查询所述对应关系表，即可获取到ε值进行调节步数的计算，一般情况下，ε取值为1即可具有较好的调节效果。同时，计算出的ΔP有正有负，当ΔP大于0，表示开阀，当ΔP小于0，表示关阀。
在一优选的实施例中，还包括第一判断模块，所述第一判断模块用于判断空调压缩机的运行时间是否小于预设时间，若是，则不对电子膨胀阀进行调节；若否，则驱动第一获取模块获取风机风档变化前后的风机风量；所述预设时间的取值范围为3～8分钟。
在另一优选实施例中，还包括步数修正模块，所述步数修正模块用于判断所述第二获取模块获取的调节步数是否小于预设的单次调整步数阈值，若是，则驱动所述控制模块采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节；若否，则将所述调节步数修正为所述单次调整步数阈值，并驱动所述控制模块采用修正后的调节步数对所述电子膨胀阀进行调节；所述单次调整步数阈值的取值范围为12～32。
可选的，在另一优选实施例中，还包括第二判断模块，所述第二判断模块用于获取空调运行模式和风机风档变化时预设参数的值，判断所述空调运行模式和所述预设参数的值是否满足预设条件，若是，则驱动所述控制模块采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节，若否，则不对电子膨胀阀进行调节；风机风档提高和风机风档降低对应不同的预设条件。
在一优选的实施例中，当风机风档提高时，所述预设参数为压缩机回气过热度，所述S2具体为：
当空调运行模式为制热模式，且所述压缩机回气过热度大于预设压缩机回气过热度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制热模式，且所述压缩机回气过热度小于或者等于预设压缩机回气过热度时，不对电子膨胀阀进行调节；
当空调运行模式为制冷模式时，执行步骤3；所述预设压缩机回气过热度的取值范围为-1～2，优选的，所述预设压缩机回气过热度取值为0。
在该实施例中，当风机风档降低时，所述预设参数为环境温度，所述S2具体为：
当空调运行模式为制热模式，且环境温度小于第一预设温度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制热模式，且环境温度大于或者小于第一预设温度时，不对电子膨胀阀进行调节；
当空调运行模式为制冷模式，且环境温度大于第二预设温度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制冷模式，且环境温度大于或者小于第二预设温度时，不对电子膨胀阀进行调节；所述第一预设温度的取值范围为(15，+∞)，优选的，所述第一预设温度取值为30℃；所述第二预设温度的取值范围为(0，15)，优选的所述第二预设温度取值为10℃。该优选实施例在对电子膨胀阀的调节过程中，不仅考虑到风机风档变化时对换热器换热量以及冷媒的需求量的影响，还结合了其他的判断参数，比如压缩机回气过热度和环境参数，对所需的换热器换热量进行综合判断，同时针对风机风档提高或风机风档降低设置了不同的判断参数，更加符合空调运行过程中换热器换热量变化的实际情况，因此提高了电子膨胀阀调节过程的准确性。
在其他优选实施例中，当风机风档降低时，所述预设参数还包括排气压力、排气温度、蒸发温度和冷凝温度，当排气压力小于或等于预设压力、排气温度小于或等于第三预设温度、蒸发温度小于或等于第四预设温度且冷凝温度小于或等于第五预设温度时，执行步骤3，否则，不对电子膨胀阀进行调节。从而可以避免热泵系统高压压力保护、排气温度过高保护、蒸发温度过高保护、冷凝温度过高保护等保护造成的风机风档降低的情况，在上述几种情况下，不对电子膨胀阀进行调节，即调节步数为0，进一步提高了电子膨胀阀调节过程的准确性。
本发明还提供一种空调器，如图3所示，为空调器的结构示意图，包括以上所述的空调电子膨胀阀的调节系统。
本发明可以在空调运行过程中，迅速响应风机风档变化情况，从而准确对电子膨胀阀的开度进行调节，使系统的冷媒量与换热器换热量相匹配，不仅调节至系统稳定需要的时间短，而且可以保持系统稳定运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (12)

1.一种空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取风机风档变化前后的风机风量，生成风机风量变化值；
步骤2，根据所述风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；
步骤3，采用所述调节步数对电子膨胀阀进行调节；
所述步骤2和步骤3之间还包括第二判断步骤，所述第二判断步骤具体为：
S1，获取空调运行模式和风机风档变化时预设参数的值；
S2，判断空调运行模式和预设参数的值是否满足预设条件，若是，则执行步骤3，若否，则不对电子膨胀阀进行调节；
风机风档提高和风机风档降低对应不同的预设条件。
2.根据权利要求1所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，步骤2具体为，获取风机风档变化前电子膨胀阀的开度，根据所述开度和所述风机风量变化值计算调节步数。
3.根据权利要求2所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，调节步数的计算公式为：其中，ε的取值范围为：0.2～1.5，V1为风机风档变化前的风机风量，V2为风机风档变化后的风机风量，P1为风机风档变化前电子膨胀阀的开度。
4.根据权利要求1所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括第一判断步骤，具体为：获取空调压缩机的运行时间，判断所述运行时间是否小于预设时间，若是，则不对电子膨胀阀进行调节；若否，则执行步骤1；所述预设时间的取值范围为3～8分钟。
5.根据权利要求1～4任一所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3之间还包括步数修正步骤，具体为：判断步骤2获取的调节步数是否小于预设的单次调节步数阈值，若是，则执行步骤3，若否，则将所述调节步数修正为所述单次调节步数阈值后执行步骤3；所述单次调节步数阈值的取值范围为12～32。
6.据权利要求5所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，当风机风档提高时，所述预设参数为压缩机回气过热度，所述S2具体为：
当空调运行模式为制热模式，且所述压缩机回气过热度大于预设压缩机回气过热度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制热模式，且所述压缩机回气过热度小于或者等于预设压缩机回气过热度时，不对电子膨胀阀进行调节；
当空调运行模式为制冷模式时，执行步骤3；
所述预设压缩机回气过热度的取值范围为-1～2。
7.根据权利要求5所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，当风机风档降低时，所述预设参数为环境温度，所述S2具体为：
当空调运行模式为制热模式，且环境温度小于第一预设温度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制热模式，且环境温度大于或者小于第一预设温度时，不对电子膨胀阀进行调节；
当空调运行模式为制冷模式，且环境温度大于第二预设温度时，执行步骤3；
当空调运行模式为制冷模式，且环境温度大于或者小于第二预设温度时，不对电子膨胀阀进行调节；
所述第一预设温度的取值范围为(15℃，+∞)，所述第二预设温度的取值范围为(0℃，15℃)。
8.根据权利要求7所述的空调电子膨胀阀的调节方法，其特征在于，当风机风档降低时，所述预设参数还包括排气压力、排气温度、蒸发温度和冷凝温度，当排气压力小于或等于预设压力、排气温度小于或等于第三预设温度、蒸发温度小于或等于第四预设温度且冷凝温度小于或等于第五预设温度时，执行步骤3，否则，不对电子膨胀阀进行调节。
9.一种空调电子膨胀阀的调节系统，其特征在于，包括第一获取模块、计算模块、第二获取模块和控制模块，
所述第一获取模块用于获取风机风档变化前后的风机风量；
所述计算模块用于根据风机风档变化前后的风机风量生成风机风量变化值；
所述第二获取模块用于根据所述风机风量变化值获取电子膨胀阀的调节步数；
所述控制模块用于采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节；
还包括第二判断模块，所述第二判断模块用于获取空调运行模式和风机风档变化时预设参数的值，判断所述空调运行模式和所述预设参数的值是否满足预设条件，若是，则驱动所述控制模块采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节，若否，则不对电子膨胀阀进行调节；风机风档提高和风机风档降低对应不同的预设条件。
10.根据权利要求9所述的空调电子膨胀阀的调节系统，其特征在于，还包括第一判断模块，所述第一判断模块用于判断空调压缩机的运行时间是否小于预设时间，若是，则不对电子膨胀阀进行调节；若否，则驱动第一获取模块获取风机风档变化前后的风机风量；所述预设时间的取值范围为3～8分钟。
11.根据权利要求10所述的空调电子膨胀阀的调节系统，其特征在于，还包括步数修正模块，所述步数修正模块用于判断所述第二获取模块获取的调节步数是否小于预设的单次调整步数阈值，若是，则驱动所述控制模块采用所述调节步数对所述电子膨胀阀进行调节；若否，则将所述调节步数修正为所述单次调整步数阈值，并驱动所述控制模块采用修正后的调节步数对所述电子膨胀阀进行调节；所述单次调整步数阈值的取值范围为12～32。
12.一种空调器，其特征在于，包括权利要求9～11任一所述的空调电子膨胀阀的调节系统。
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