CN106642562B - 空调膨胀阀的控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调膨胀阀的控制方法及控制装置，所述方法包括：空调制冷运行，获取当前室内环境温度、当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量；若所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量满足过热度条件，同时还满足温度条件，则执行下述的纠正调阀过程：将所述当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据所述实际目标过热度获取实际回气过热度偏差及实际回气过热度偏差变化量，根据所述实际回气过热度偏差和所述实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。应用本发明，实现了膨胀阀调节随温度变化的自适应性，提高了过热度调阀时系统的运行性能和温度调节的舒适性。

Description

空调膨胀阀的控制方法及控制装置

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及空调膨胀阀的控制方法及控制装置。

背景技术

变频空调系统压缩机的运行频率可以根据室温和设定温度的变化进行自动调节，以达到最小温度波动、最佳舒适性和最佳节能的效果。当压缩机运行频率调整时，空调系统的循环回路冷媒流量也随之变化，这时就需要同步调节膨胀阀开度，实现最佳能效控制。

目前，变频空调系统主要采用过热度的方法调节膨胀阀的开度，进而调节空调系统中的冷媒循环量。而过热度主要通过对由压缩机回气温度和室内盘管温度确定的回气过热度与目标过热度进行计算来获取。

空调在不同工况下运行时，压缩机回气温度和室内盘管温度都会受到影响。特别是在高温高湿环境下，室内蒸发压力大，蒸发温度偏高，会影响过热度的计算值，进而影响依靠过热度进行膨胀阀开度调节的空调系统的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调膨胀阀的控制方法及控制装置，通过在室内为高温环境时对目标过热度进行修正，实现膨胀阀调节随温度变化的自适应性，提高过热度调阀时系统的运行性能和温度调节的舒适性。

为实现上述发明目的，本发明提供的空调膨胀阀的控制方法采用下述技术方案予以实现：

一种空调膨胀阀的控制方法，所述方法包括：

空调制冷运行，获取当前室内环境温度、当前压缩机回气温度、当前室内盘管温度，根据压缩机运行频率获取当前目标过热度；

根据所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度获取当前回气过热度，根据所述当前回气过热度和所述当前目标过热度获取当前回气过热度偏差，根据所述当前回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取当前回气过热度偏差变化量；

若满足下述的过热度条件：所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量均小于零，同时还满足下述的温度条件：至少包括所述当前室内环境温度不小于设定室内环境温度，则执行下述的纠正调阀过程：

将所述当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据所述当前回气过热度和所述实际目标过热度获取实际回气过热度偏差，根据所述实际回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取实际回气过热度偏差变化量，根据所述实际回气过热度偏差和所述实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度；所述纠正值大于零。

如上所述的方法，所述的温度条件还包括：所述当前室内盘管温度大于设定室内盘管温度、且大于当前凝露点温度与设定值之和。

优选的，所述设定室内环境温度为27℃。

如上所述的方法，所述方法还包括：

记录将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数；

若将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数小于设定次数，则在执行所述纠正调阀过程中，继续执行所述过热度条件的判断和所述温度条件的判断以及所述的纠正调阀过程。如上所述的方法，若不满足所述的过热度条件和/或不满足所述的温度条件，则执行下述的常规调阀过程：

根据所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。

为实现上述发明目的，本发明提供的空调膨胀阀的控制装置采用下述技术方案予以实现：

一种空调膨胀阀的控制装置，所述装置包括：

当前室内环境温度获取单元，用于获取当前室内环境温度；

当前压缩机回气温度获取单元，用于获取当前压缩机回气温度；

当前室内盘管温度获取单元，用于获取当前室内盘管温度；

当前目标过热度获取单元，用于根据压缩机运行频率获取当前目标过热度；

当前回气过热度获取单元，用于根据所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度获取当前回气过热度；

当前回气过热度偏差获取单元，用于根据所述当前回气过热度和所述当前目标过热度获取当前回气过热度偏差；

当前回气过热度偏差变化量获取单元，用于根据所述当前回气过热度偏差和前一时刻的回气过热度偏差获取当前回气过热度偏差变化量；

过热度条件判断单元，用于判断是否满足下述的过热度条件：所述当前回气过热度偏差获取单元所获取的当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量获取单元所获取的当前回气过热度偏差变化量均小于零，并输出判断结果；

温度条件判断单元，用于判断是否满足下述的温度条件：至少包括所述当前室内环境温度获取单元所获取的当前室内环境温度不小于设定室内环境温度，并输出判断结果；

纠正调阀单元，用于在所述过热度条件判断单元判定满足所述过热度条件、且所述温度条件判断单元判定满足所述温度条件时，执行下述的纠正调阀过程：将所述当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据所述当前回气过热度和所述实际目标过热度获取实际回气过热度偏差，根据所述实际回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取实际回气过热度偏差变化量，根据所述实际回气过热度偏差和所述实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度；所述纠正值大于零。

如上所述的装置，所述的温度条件还包括：所述当前室内盘管温度大于设定室内盘管温度、且大于当前凝露点温度与设定值之和。

优选的，所述设定室内环境温度为27℃。

如上所述的装置，所述装置还包括：

纠正次数记录及判断单元，用于记录将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数，判断所述次数是否小于设定次数，并输出判断结果；

若所述纠正次数记录及判断单元的判断结果为若将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数小于设定次数，则在所述纠正调阀单元执行所述纠正调阀过程中，所述过热度条件判断单元继续执行所述过热度条件的判断、所述温度条件判断单元继续执行所述温度条件的判断、所述纠正调阀单元继续执行所述纠正调阀过程。

如上所述的装置，所述装置还包括常规调阀单元，用于在所述过热度条件判断单元判定不满足所述过热度条件和/或所述温度条件判断单元判定不满足所述温度条件时，执行下述的常规调阀过程：根据所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：在空调制冷运行过程中，如果回气过热度偏差和回气过热度偏差变化量均小于零，如果不作调整，膨胀阀应该是执行关阀动作；如果此时室内环境温度较高，高于设定室内环境温度，将通过降低当前目标过热度的方式纠正目标过热度，利用纠正后的目标过热度计算的回气过热度偏差作为实际控制用的回气过热度偏差和参与计算回气过热度偏差变化量用的回气过热度偏差来实现对回气过热度偏差及回气过热度偏差变化量的校正，通过该校正，一定程度上能够将膨胀阀的关阀动作变为开阀动作，实现对膨胀阀开度调节随室内温度变化的自适应性优化，提高过热度调阀时系统的运行性能和温度调节的舒适性。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是基于本发明空调膨胀阀的控制方法一个实施例的流程图；

图2是基于本发明空调膨胀阀的控制装置一个实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，该图所示为基于本发明空调膨胀阀的控制方法一个实施例的流程图。

如图1所示，该实施例实现空调膨胀阀的控制方法包括下述步骤构成的过程：

步骤11：空调制冷运行，获取当前室内环境温度、当前压缩机回气温度、当前室内盘管温度，根据压缩机运行频率获取当前目标过热度。

当前室内环境温度、当前压缩机回气温度及当前室内盘管温度可以通过在相应检测位置设置温度检测部件来实现。例如，通过设置在室内或者空调室内机进风口处的温度传感器检测当前室内环境温度；通过设置在压缩机回气口处的温度传感器检测当前回气温度；通过设置在室内换热器的盘管温度传感器检测当前室内盘管温度。

而当前目标过热度是与空调运行模式及压缩机运行频率相关的、已知的值，在制冷模式下，可以通过查表的方式获取到与压缩机运行频率、具体来说是与压缩机当前运行频率一一对应的当前目标过热度。而且，为了计算方便，一般的，一个运行频率范围对应有一个目标过热度。譬如，小于20Hz的压缩机运行频率对应着一个目标过热度，大于90Hz的压缩机运行频率对应着一个目标过热度，20Hz到90Hz之间的频率中、每10Hz的频率范围对应着一个目标过热度。

步骤12：获取当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量。

具体来说，是根据步骤11获取到的当前压缩机回气温度和当前室内盘管温度、按照下述公式计算出当前回气过热度：

当前回气过热度=当前压缩机回气温度-当前室内盘管温度；

然后，根据当前回气过热度和步骤11获取到的当前目标过热度、按照下述公式计算出当前回气过热度偏差：

当前回气过热度偏差=当前回气过热度-当前目标过热度；

再根据当前回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差、按照下述公式计算出当前回气过热度偏差变化量：

当前回气过热度偏差变化量=当前回气过热度偏差变化量-前一时刻回气过热度偏差。

步骤13：在同时满足过热度条件和温度条件时，执行纠正调阀过程。

其中，过热度条件包括：当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量均小于零。而温度条件至少包括当前室内环境温度不小于设定室内环境温度。设定室内环境温度是已知的、预先存储的一个温度值，是反映室内环境温度是否属于高温的一个阈值。优选的，设定室内环境温度为27℃。

在步骤12通过计算获取到当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量之后，判断两者与零的大小。如果满足过热度条件，也即当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量均小于零时，并非直接根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量进行膨胀阀开度的控制，而是还要根据是否满足了当前室内环境温度不小于设定室内环境温度的温度条件作进一步的校正处理。

如果满足了当前室内环境温度不小于设定室内环境温度的条件，表明此时室内环境温度偏高。在室内环境温度偏高的情况下，如前所述，在空调制冷运行的炎热季节，高温通常会伴随着高湿，在高温高湿环境下，室内蒸发压力大，蒸发温度偏高。此时，由于计算出的当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量均小于零，按照常规的膨胀阀调节方式，此时应该执行关阀动作，需要减小膨胀阀的开度。但是，如果关阀，冷媒循环量减少，使得蒸发压力更大，易产生凝露，且会降低制冷效果。因此，在同时满足过热度条件和温度条件时，将调整膨胀阀的动作方向及动作幅度。具体来说，是执行下述的纠正调阀过程：

将当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据当前回气过热度和实际目标过热度获取实际回气过热度偏差，根据实际回气过热度偏差获取实际回气过热度偏差变化量，根据实际回气过热度偏差和实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。其中，纠正值为大于零的正数。优选的，纠正值为1℃。

通过将当前目标过热度降低大于零的纠正值之后作为实际目标过热度，再利用实际目标过热度计算出实际回气过热度偏差会变大，进而也增大了实际回气过热度偏差变化量，则根据实际回气过热度偏差和实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度时，调整方向可能就会变为增大阀开度的开阀方向。即使不是开阀操作，也会减少关阀步数，降低了冷媒循环量减少的幅度。通过对目标过热度的纠正实现对回气过热度偏差及回气过热度偏差变化量的校正，实现了对膨胀阀开度调节随室内温度变化的自适应性优化，从而提高过热度调阀时系统的运行性能和温度调节的舒适性。

并且，采用上述实施例的方法，在满足过热度条件和温度条件时，并非强制膨胀阀执行开阀动作，而仅是改变目标过热度，有效避免了强制膨胀阀执行开阀动作而可能产生的结冰现象及防冻结保护，进一步保证了系统的运行性能和温度调节的舒适性。

而如果不满足过热度条件，或者不满足温度条件，或者两个条件均不满足，这些情况下，将直接执行根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度的常规调阀过程，而不进行干预调节，使得系统按照设定控制方式正常运行。

作为另一种优选的实施方式，温度条件除了包括当前室内环境温度不小于设定室内环境温度的条件之外，还当前室内盘管温度大于设定室内盘管温度、且大于当前凝露点温度与设定值之和。其中，设定室内盘管温度和设定值均为已知值，而当前凝露点温度为根据当前室内环境温度所确定的温度值。也即，不仅当前室内环境温度较高，且室内盘管温度也较高、且要高于当前凝露点温度时，再执行对目标过热度的纠正，目的是在室内环境非恶劣情况下尽量保持原有控制方式的不变化。

作为更优选的实施方式，对目标过热度的纠正并非仅纠正一次，也并非一直纠正，而是进行有限度的纠正。具体来说，控制膨胀阀的方法还包括：

在每次将当前目标过热度降低纠正值之后，记录纠正的次数，也即记录将当前目标过热度降低纠正值的次数。预设有一个设定次数，在每次降低纠正值并记录次数之后，将记录的纠正次数与设定次数作比较。如果记录的纠正次数小于设定次数，那么，在执行纠正调阀过程中，继续执行过热度条件的判断和温度条件的判断。如果仍同时满足过热度条件和温度条件，则继续降低目标过热度，然后按照继续降低后的目标过热度参与调阀计算。而如果记录的纠正次数大于了设定次数，那么，再次执行纠正调阀过程中，将不再进行过热度条件的判断和温度条件的判断。那么，纠正调阀过程所使用的实际目标过热度将保持最后一次纠正后的值。

譬如，设定次数为3，纠正值为1℃。那么，在纠正调阀过程中，实际目标过热度最多比查表得到的目标过热度低3℃。

请参见图2，该图所示为基于本发明空调膨胀阀的控制装置一个实施例的结构框图。

如图2所示意，该实施例实现空调膨胀阀的控制装置包括的结构单元、每个单元的功能及单元间的数据传输过程如下：

控制装置包括：

当前室内环境温度获取单元201，用于获取当前室内环境温度。

当前压缩机回气温度获取单元202，用于获取当前压缩机回气温度。

当前室内盘管温度获取单元203，用于获取当前室内盘管温度。

当前目标过热度获取单元204，用于根据压缩机运行频率获取当前目标过热度。

当前回气过热度获取单元205，用于根据当前压缩机回气温度和当前室内盘管温度获取当前回气过热度。

当前回气过热度偏差获取单元206，用于根据当前回气过热度和当前目标过热度获取当前回气过热度偏差。

当前回气过热度偏差变化量获取单元207，用于根据当前回气过热度偏差和前一时刻的回气过热度偏差获取当前回气过热度偏差变化量。

过热度条件判断单元，用于判断是否满足下述的过热度条件：当前回气过热度偏差获取单元206所获取的当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量获取单元207获取的当前回气过热度偏差变化量均小于零，并输出判断结果。

温度条件判断单元209，用于判断是否满足下述的温度条件：至少包括当前室内环境温度获取单元201所获取的当前室内环境温度不小于设定室内环境温度，并输出判断结果。

纠正调阀单元210，用于在过热度条件判断单元208判定满足过热度条件、且温度条件判断单元209判定满足温度条件时，执行下述的纠正调阀过程：将当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据当前回气过热度和实际目标过热度获取实际回气过热度偏差，根据实际回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取实际回气过热度偏差变化量，根据实际回气过热度偏差和实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。其中，纠正值大于零。

此外，控制装置还优选包括有常规调阀单元，用于在过热度条件判断单元208判定不满足过热度条件和/或条件判断单元209判定不满足温度条件时，执行下述的常规调阀过程：根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。

作为更优选的实施方式，控制装置还可以包括：

纠正次数记录及判断单元，用于记录将当前目标过热度降低纠正值的次数，判断次数是否小于设定次数，并输出判断结果。

若纠正次数记录及判断单元的判断结果为若将当前目标过热度降低纠正值的次数小于设定次数，则在纠正调阀单元210执行纠正调阀过程中，过热度条件判断单元208继续执行过热度条件的判断、温度条件判断单元209继续执行温度条件的判断，而纠正调阀单元210也继续执行纠正调阀过程。

上述结构的控制装置应用到具有膨胀阀的空调中，每个结构单元运行完成对应功能的软件程序，按照上述的控制方法的过程实现对空调膨胀阀的控制，达到前述方法的技术效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

空调制冷运行，获取当前室内环境温度、当前压缩机回气温度、当前室内盘管温度，根据压缩机运行频率获取当前目标过热度；

根据所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度获取当前回气过热度，根据所述当前回气过热度和所述当前目标过热度获取当前回气过热度偏差，根据所述当前回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取当前回气过热度偏差变化量；

若满足下述的过热度条件：所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量均小于零，同时还满足下述的温度条件：至少包括所述当前室内环境温度不小于设定室内环境温度，则执行下述的纠正调阀过程：

将所述当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据所述当前回气过热度和所述实际目标过热度获取实际回气过热度偏差，根据所述实际回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取实际回气过热度偏差变化量，根据所述实际回气过热度偏差和所述实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度；所述纠正值大于零。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的温度条件还包括：所述当前室内盘管温度大于设定室内盘管温度、且大于当前凝露点温度与设定值之和。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定室内环境温度为27℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

记录将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数；

若将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数小于设定次数，则在执行所述纠正调阀过程中，继续执行所述过热度条件的判断和所述温度条件的判断以及所述的纠正调阀过程。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，若不满足所述的过热度条件和/或不满足所述的温度条件，则执行下述的常规调阀过程：

根据所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。

6.一种空调膨胀阀的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

当前室内环境温度获取单元，用于获取当前室内环境温度；

当前压缩机回气温度获取单元，用于获取当前压缩机回气温度；

当前室内盘管温度获取单元，用于获取当前室内盘管温度；

当前目标过热度获取单元，用于根据压缩机运行频率获取当前目标过热度；

当前回气过热度获取单元，用于根据所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度获取当前回气过热度；

当前回气过热度偏差获取单元，用于根据所述当前回气过热度和所述当前目标过热度获取当前回气过热度偏差；

当前回气过热度偏差变化量获取单元，用于根据所述当前回气过热度偏差和前一时刻的回气过热度偏差获取当前回气过热度偏差变化量；

过热度条件判断单元，用于判断是否满足下述的过热度条件：所述当前回气过热度偏差获取单元所获取的当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量获取单元所获取的当前回气过热度偏差变化量均小于零，并输出判断结果；

温度条件判断单元，用于判断是否满足下述的温度条件：至少包括所述当前室内环境温度获取单元所获取的当前室内环境温度不小于设定室内环境温度，并输出判断结果；

纠正调阀单元，用于在所述过热度条件判断单元判定满足所述过热度条件、且所述温度条件判断单元判定满足所述温度条件时，执行下述的纠正调阀过程：将所述当前目标过热度降低纠正值后作为实际目标过热度，根据所述当前回气过热度和所述实际目标过热度获取实际回气过热度偏差，根据所述实际回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取实际回气过热度偏差变化量，根据所述实际回气过热度偏差和所述实际回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度；所述纠正值大于零。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的温度条件还包括：所述当前室内盘管温度大于设定室内盘管温度、且大于当前凝露点温度与设定值之和。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设定室内环境温度为27℃。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

纠正次数记录及判断单元，用于记录将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数，判断所述次数是否小于设定次数，并输出判断结果；

若所述纠正次数记录及判断单元的判断结果为若将所述当前目标过热度降低所述纠正值的次数小于设定次数，则在所述纠正调阀单元执行所述纠正调阀过程中，所述过热度条件判断单元继续执行所述过热度条件的判断、所述温度条件判断单元继续执行所述温度条件的判断、所述纠正调阀单元继续执行所述纠正调阀过程。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括常规调阀单元，用于在所述过热度条件判断单元判定不满足所述过热度条件和/或所述温度条件判断单元判定不满足所述温度条件时，执行下述的常规调阀过程：根据所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。