CN107062720B - 一种空调机组控制方法及空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调机组控制方法及空调机组，通过计算压缩机的实际吸气过热度、实际补气口过热度、过冷度；当实际吸气过热度在第一设定范围内时，根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度；当实际吸气过热度不在第一设定范围内时，根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度；当实际补气口过热度在第二设定范围内时，根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度；当实际补气口过热度不在第二设定范围内时，则调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度；因此实现了快速分配调节主侧冷媒和辅侧冷媒，机组快速建立过冷度；同时，通过对辅电子膨胀阀的开度调节，获得最大过冷度，使得经济器完全发挥出效能，达到整机高效运行。

Description

一种空调机组控制方法及空调机组

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种空调机组控制方法及空调机组。

背景技术

在带有经济器的风冷热泵机组中，冷媒主回路采用电子膨胀阀进行节流控制。

对于带有经济器的风冷涡旋热泵机组，存在主侧冷媒和辅侧冷媒分配问题。主侧电子膨胀阀的开度大小会直接影响到辅侧冷媒的冷媒流量，但在控制主电子膨胀阀开度时未考虑辅侧冷媒量的问题，导致主电子膨胀阀调节速度慢，从而影响整机过冷度，导致机组不能快速建立过冷度，不能充分发挥电子膨胀阀精细节流的作用；同时，缺少对经济器蒸发侧冷媒调节，使得经济器不能完全发挥出效能。

发明内容

本发明提供了一种空调机组控制方法，实现了快速建立过冷度。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种空调机组控制方法，所述空调机组包括压缩机、室外换热器、室内换热器、经济器；所述经济器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口，所述第一入口与第一出口连通，所述第二入口与第二出口连通；所述压缩机的排气口与所述室外换热器的气管连接，所述室外换热器的液管与所述第一入口连接，所述第一出口通过主电子膨胀阀与所述室内换热器的液管连接，所述室内换热器的气管与所述压缩机的吸气口连接；所述第一出口通过辅电子膨胀阀与所述第二入口连接，所述第二出口与所述压缩机的补气口连通；

所述控制方法包括：

（1）计算压缩机的实际吸气过热度、实际补气口过热度；

（2）调整主电子膨胀阀的开度：

若实际吸气过热度在第一设定范围内，则根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度；

若实际吸气过热度不在第一设定范围内，则根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度；

（3）调整辅电子膨胀阀的开度：

若实际补气口过热度在第二设定范围内，则根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度；

若实际补气口过热度不在第二设定范围内，则调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度。

进一步的，所述根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度，具体包括：

根据环境温度确定对应的目标吸气过热度；

计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

根据该差值调整主电子膨胀阀的开度，直至该差值为0。

又进一步的，所述根据该差值调整主电子膨胀阀的开度，具体包括：

当差值大于0时：

（21）主电子膨胀阀的开度减小；

（22）设定时间后，重新计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

（23）若此次差值为0，则主电子膨胀阀开度不变，退出；

若此次差值小于上次差值，则主电子膨胀阀开度不变，返回步骤（22）；

若此次差值大于上次差值，则主电子膨胀阀开度减小，返回步骤（22）；

当差值小于0时：

（24）主电子膨胀阀的开度增大；

（25）设定时间后，重新计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

（26）若此次差值为0，则主电子膨胀阀开度不变，退出；

若此次差值小于上次差值，则主电子膨胀阀开度不变，返回步骤（25）；

若此次差值大于上次差值，则主电子膨胀阀开度增大，返回步骤（25）。

更进一步的，所述根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度，具体包括：

计算过冷度；

若过冷度小于等于第一设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K1；

若过冷度小于第二设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K2；

若过冷度小于第三设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K3；

若过冷度小于第四设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K4；

若过冷度小于第五设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K5；

其中，第一设定值＞第二设定值＞第三设定值＞第四设定值＞第五设定值，

K1＜K2＜K3＜K4＜K5。

再进一步的，所述根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度，具体包括：

根据环境温度确定对应的目标补气口过热度；

计算实际补气口过热度与目标补气口过热度的差值；

根据该差值调整辅电子膨胀阀的开度，直至该差值为0。

优选的，所述根据该差值调整辅电子膨胀阀的开度，具体包括：

（31）当差值为0时，辅电子膨胀阀的开度不变，退出；

当差值大于0时，辅电子膨胀阀开度减小；当差值小于0时，辅电子膨胀阀开度增大；

（32）设定时间后，重新计算实际补气口过热度与目标补气口过热度的差值，返回步骤（31）。

进一步的，所述差值的大小不同，辅电子膨胀阀增大/减小的开度值不同。

又进一步的，所述调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度，具体包括：

计算过冷度；

控制辅电子膨胀阀增大开度；

设定时间后再次计算过冷度；

若再次计算获得的过冷度比上次大，则继续控制辅电子膨胀阀增大开度；否则，控制辅电子膨胀阀减小开度；直至获得最大过冷度。

更进一步的，所述计算过冷度，具体包括：

采集所述主电子膨胀阀与所述经济器的第一出口之间液管的温度Td；

采集压缩机排气压力Pd，计算该压力对应的饱和温度Td1；

过冷度△Td = Td1-Td。

一种空调机组，包括压缩机、室外换热器、室内换热器、经济器；所述经济器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口，所述第一入口与第一出口连通，所述第二入口与第二出口连通；所述压缩机的排气口与所述室外换热器的气管连接，所述室外换热器的液管与所述第一入口连接，所述第一出口通过主电子膨胀阀与所述室内换热器的液管连接，所述室内换热器的气管与所述压缩机的吸气口连接；所述第一出口通过辅电子膨胀阀与所述第二入口连接，所述第二出口与所述压缩机的补气口连通。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的空调机组控制方法及空调机组，通过计算压缩机的实际吸气过热度、实际补气口过热度、过冷度；当实际吸气过热度在第一设定范围内时，根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度；当实际吸气过热度不在第一设定范围内时，根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度；当实际补气口过热度在第二设定范围内时，根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度；当实际补气口过热度不在第二设定范围内时，则调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度；因此，本实施例的空调机组控制方法及空调机组，根据吸气过热度、补气口过热度、过冷度调节主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀的开度，实现快速分配调节主侧冷媒和辅侧冷媒，主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀的调节速度快，机组快速建立过冷度，充分发挥主电子膨胀阀精细节流的作用；同时，通过对辅电子膨胀阀的开度调节，获得最大过冷度，使得经济器完全发挥出效能，达到整机高效运行。

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是本发明所提出的空调机组的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明所提出的空调机组控制方法的一个实施例的流程图；

图3是图2中调整主电子膨胀阀的开度的流程图；

图4是图2中调整辅电子膨胀阀的开度的流程图。

附图标记：

1、室外换热器；2、四通阀；3、主电子膨胀阀；4、辅电子膨胀阀；5、干燥过滤器。

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。

本实施例提出了一种空调机组控制方法及空调系统，主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀调节速度快，机组快速建立过冷度，实现高效运行。下面对空调机组以及该空调机组的控制方法进行详细说明。

空调机组主要包括压缩机、四通阀2、室外换热器1、室内换热器、经济器、气液分离器等，参见图1所示，经济器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口，第一入口与第一出口连通，第二入口与第二出口连通；压缩机的排气口经四通阀2与室外换热器1的气管连接，室外换热器1的液管经储液罐与经济器的第一入口连接，经济器的第一出口通过干燥过滤器5与主电子膨胀阀3连接，主电子膨胀阀3与室内换热器的液管连接，所述室内换热器的气管经四通阀2与气液分离器连接，气液分离器与压缩机的吸气口连接；经济器的第一出口通过辅电子膨胀阀4与经济器的第二入口连接，第二出口与压缩机的补气口连通。

空调制冷时，冷媒循环路径为：压缩机排出的高温高压气态冷媒经四通阀2传输至室外换热器1的气管，室外换热器1的液管排出的液态冷媒经储液罐传输至经济器的第一入口，冷媒从第一出口流出后分为两路，一路冷媒（主侧冷媒）流经干燥过滤器5、主电子膨胀阀3、室内换热器、四通阀2、气液分离器，流至压缩机的吸气口；另一路冷媒（辅侧冷媒）经辅电子膨胀阀4流至经济器的第二入口，然后经第二出口流至压缩机的补气口。空调制热时的冷媒循环路径与制冷时的路径相反，此处不再赘述。

该空调机组的控制方法具体包括下述步骤，参见图2所示。

步骤S1：计算压缩机的实际吸气过热度△Ts、实际补气口过热度△Tm。

首先，通过温度传感器采集压缩机吸气温度Ts、中间补气口温度Tm、主电子膨胀阀与经济器的第一出口之间的液管的温度Td。

然后，通过压力传感器采集压缩机吸气压力Ps、中间补气口压力Pm，排气压力Pd，计算Ps对应的饱和温度Ts1、Pm对应的饱和温度Tm1、Pd对应的饱和温度Td1。

最后，计算压缩机吸气过热度△Ts=Ts- Ts1，中间补气口过热度△Tm=Tm- Tm1，过冷度△Td= Td1-Td。

步骤S2：调整主电子膨胀阀的开度。

该步骤具体包括下述步骤，参见图3所示。

步骤S21：判断实际吸气过热度是否在第一设定范围内。

若实际吸气过热度在第一设定范围内，则执行步骤S22；若实际吸气过热度不在第一设定范围内，则执行步骤S23。

第一设定范围为吸气过热度的正常范围。在本实施例中，第一设定范围为2℃～8℃。

步骤S22：根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度。

当实际吸气过热度在第一设定范围内时，根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度。具体来说：

（a1）根据环境温度确定对应的目标吸气过热度。

环境温度与目标吸气过热度一一对应，采集环境温度，然后通过查找预设的环境温度-目标吸气过热度对应表，获得目标吸气过热度。

（a2）计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值。

（a3）根据该差值调整主电子膨胀阀的开度，直至该差值为0。

一、当差值为0时，则主电子膨胀阀开度不变，退出。

二、当差值大于0时，具体步骤为：

（a31）主电子膨胀阀的开度减小；

（a32）设定时间后（如60秒后），重新计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

（a33）若此次差值为0，则主电子膨胀阀开度不变，退出；

若此次差值小于上次差值，则主电子膨胀阀开度不变，返回（a32）；

若此次差值大于上次差值，则主电子膨胀阀开度减小，返回（a32）。

三、当差值小于0时，具体步骤为：

（a34）主电子膨胀阀的开度增大；

（a35）设定时间后（如60秒后），重新计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

（a36）若此次差值为0，则主电子膨胀阀开度不变，退出；

若此次差值大于上次差值，则主电子膨胀阀开度不变，返回（a35）；

若此次差值小于上次差值，则主电子膨胀阀的开度增大，返回（a35）。

通过采用步骤S22调整主电子膨胀阀的开度，实现主电子膨胀阀的快速调节，使得实际吸气过热度快速达到目标吸气过热度。

步骤S23：根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度。

当实际吸气过热度不在第一设定范围内时，根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度。具体来说：

（b1）获得过冷度△Td= Td1-Td。

（b2）若过冷度小于等于第一设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K1；

若过冷度小于第二设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K2；

若过冷度小于第三设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K3；

若过冷度小于第四设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K4；

若过冷度小于第五设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K5；

其中，第一设定值＞第二设定值＞第三设定值＞第四设定值＞第五设定值，

K1＜K2＜K3＜K4＜K5。

在本实施例中，第一设定值为15℃，第二设定值为10℃，第三设定值为8℃，第四设定值为5℃，第五设定值为2℃；K1为1/140*Kmax，K2为2/140*Kmax，K3为3/140*Kmax，K4为4/140*Kmax，K5为5/140*Kmax；Kmax为主电子膨胀阀的最大开度。

通过采用步骤S23，根据过冷度的不同，主电子膨胀阀增加的开度不同，从而实现主电子膨胀阀调节快，过冷度短时间建立，机组短时间就可运行在高能力工况下，发挥主电子膨胀阀的节流效果。

步骤S3：调整辅电子膨胀阀的开度。

该步骤具体包括下述步骤，参见图4所示。

步骤S31：判断实际补气口过热度是否在第二设定范围内。

若实际补气口过热度在第二设定范围内，则执行步骤S32；若实际补气口过热度不在第二设定范围内，则执行步骤S33。

第二设定范围为补气口过热度的正常范围。在本实施例中，第二设定范围为小于等于5℃。

步骤S32：根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度。

当实际补气口过热度在第二设定范围内时，根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度。具体包括：

（c1）根据环境温度确定对应的目标补气口过热度。

环境温度与目标吸气过热度一一对应，采集环境温度，然后通过查找预设的环境温度-目标吸气过热度对应表，获得目标吸气过热度。

（c2）计算实际补气口过热度与目标补气口过热度的差值。

（c3）根据该差值调整辅电子膨胀阀的开度，直至该差值为0。

具体来说：

（c31）当差值为0时，辅电子膨胀阀的开度不变，退出；

当差值大于0时，辅电子膨胀阀开度减小；当差值小于0时，辅电子膨胀阀开度增大。

（c32）设定时间后，重新计算实际补气口过热度与目标补气口过热度的差值，返回步骤（c31）。

通过采用步骤S32调整辅电子膨胀阀的开度，实现辅电子膨胀阀的快速调节，使得实际补气口过热度快速达到目标补气口过热度。

其中，差值的大小不同，辅电子膨胀阀增大/减小的开度值不同。当差值较大时，辅电子膨胀阀增大/减小的开度值较大；当差值较小时，辅电子膨胀阀增大/减小的开度值较小；从而进一步加快辅电子膨胀阀的调节速度，使得实际补气口过热度快速达到目标补气口过热度。

步骤S33：调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度。

当实际补气口过热度不在第二设定范围内时，根据过冷度调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度。具体包括：

（d1）计算过冷度△Td= Td1-Td。

（d2）控制辅电子膨胀阀增大开度；

（d3）设定时间后（如50s～60s后）再次计算过冷度；

（d3）若再次计算获得的过冷度比上次大，则继续控制辅电子膨胀阀增大开度；否则，则控制辅电子膨胀阀减小开度，直至获得最大过冷度。

通过采用步骤S33，根据过冷度的变化趋势，调节辅电子膨胀阀的开度，实现辅电子膨胀阀的快速调节，快速获得最大过冷度。

本实施例的空调机组控制方法及空调机组，通过计算压缩机的实际吸气过热度、实际补气口过热度、过冷度；当实际吸气过热度在第一设定范围内时，根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度；当实际吸气过热度不在第一设定范围内时，根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度；当实际补气口过热度在第二设定范围内时，根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度；当实际补气口过热度不在第二设定范围内时，则调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度；因此，本实施例的空调机组控制方法及空调机组，根据吸气过热度、补气口过热度、过冷度调节主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀的开度，实现快速分配调节主侧冷媒和辅侧冷媒，主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀的调节速度快，机组快速建立过冷度，充分发挥主电子膨胀阀精细节流的作用；同时，通过对经济器蒸发侧的辅电子膨胀阀的开度调节，获得最大过冷度，使得经济器完全发挥出效能，达到整机高效运行。

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 (9)

1.一种空调机组控制方法，其特征在于：所述空调机组包括压缩机、室外换热器、室内换热器、经济器；所述经济器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口，所述第一入口与第一出口连通，所述第二入口与第二出口连通；

所述压缩机的排气口与所述室外换热器的气管连接，所述室外换热器的液管与所述第一入口连接，所述第一出口通过主电子膨胀阀与所述室内换热器的液管连接，所述室内换热器的气管与所述压缩机的吸气口连接；

所述第一出口通过辅电子膨胀阀与所述第二入口连接，所述第二出口与所述压缩机的补气口连通；

所述控制方法包括：

（1）计算压缩机的实际吸气过热度、实际补气口过热度；

（2）调整主电子膨胀阀的开度：

若实际吸气过热度在第一设定范围内，则根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度；

若实际吸气过热度不在第一设定范围内，则根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度；

（3）调整辅电子膨胀阀的开度：

若实际补气口过热度在第二设定范围内，则根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度；

若实际补气口过热度不在第二设定范围内，则调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述根据实际吸气过热度调整主电子膨胀阀的开度，具体包括：

根据环境温度确定对应的目标吸气过热度；

计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

根据该差值调整主电子膨胀阀的开度，直至该差值为0。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述根据该差值调整主电子膨胀阀的开度，具体包括：

当差值大于0时：

（21）主电子膨胀阀的开度减小；

（22）设定时间后，重新计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

（23）若此次差值为0，则主电子膨胀阀开度不变，退出；

若此次差值小于上次差值，则主电子膨胀阀开度不变，返回步骤（22）；

若此次差值大于上次差值，则主电子膨胀阀开度减小，返回步骤（22）；

当差值小于0时：

（24）主电子膨胀阀的开度增大；

（25）设定时间后，重新计算实际吸气过热度与目标吸气过热度的差值；

（26）若此次差值为0，则主电子膨胀阀开度不变，退出；

若此次差值小于上次差值，则主电子膨胀阀开度不变，返回步骤（25）；

若此次差值大于上次差值，则主电子膨胀阀开度增大，返回步骤（25）。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述根据过冷度调整主电子膨胀阀的开度，具体包括：

计算过冷度；

若过冷度小于等于第一设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K1；

若过冷度小于第二设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K2；

若过冷度小于第三设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K3；

若过冷度小于第四设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K4；

若过冷度小于第五设定值，则主电子膨胀阀的开度增加K5；

其中，第一设定值＞第二设定值＞第三设定值＞第四设定值＞第五设定值，

K1＜K2＜K3＜K4＜K5。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述根据实际补气口过热度调整辅电子膨胀阀的开度，具体包括：

根据环境温度确定对应的目标补气口过热度；

计算实际补气口过热度与目标补气口过热度的差值；

根据该差值调整辅电子膨胀阀的开度，直至该差值为0。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述根据该差值调整辅电子膨胀阀的开度，具体包括：

（31）当差值为0时，辅电子膨胀阀的开度不变，退出；

当差值大于0时，辅电子膨胀阀开度减小；当差值小于0时，辅电子膨胀阀开度增大；

（32）设定时间后，重新计算实际补气口过热度与目标补气口过热度的差值，返回步骤（31）。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述差值的大小不同，辅电子膨胀阀增大/减小的开度值不同。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述调整辅电子膨胀阀的开度，获得最大过冷度，具体包括：

计算过冷度；

控制辅电子膨胀阀增大开度；

设定时间后再次计算过冷度；

若再次计算获得的过冷度比上次大，则继续控制辅电子膨胀阀增大开度；否则，控制辅电子膨胀阀减小开度；直至获得最大过冷度。

9.根据权利要求4或8中任一项所述的控制方法，其特征在于：所述计算过冷度，具体包括：

采集所述主电子膨胀阀与所述经济器的第一出口之间液管的温度Td；

采集压缩机排气压力Pd，计算该压力对应的饱和温度Td1；

过冷度△Td = Td1-Td。

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