CN107906811A - 热泵机组防冷冻控制方法 - Google Patents

热泵机组防冷冻控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空调器技术领域，具体涉及一种热泵机组防冷冻控制方法。本发明旨在解决现有的热泵机组防冷冻控制方法过于简单、控制精度低的问题。为此目的，本发明的热泵机组防冷冻控制方法包括下列步骤：在制冷模式下，获取水循环系统的出水温度；根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力；基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式。本发明的方法能够准确判断开启防冷冻模式的时机，以实现热泵机组防冷冻的精准控制，从而有效防止室内机出现结霜或者室外机出现冰冻的现象。

Description

热泵机组防冷冻控制方法
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，具体涉及一种热泵机组防冷冻控制方法。
背景技术
风冷热泵机组是以空气为冷(热)源，以冷媒为制冷介质和水进行换热，被制冷(热)后的水通过二次换热为所需区域提供冷(热)量。风冷热泵机组以节能、环保、灵活组合、安装方便等优点在市场占有率正日趋增长，在制冷季节向空调系统提供冷水，在采暖季节向空调系统提供热水，是理想的空调冷热源。
在夏季制冷模式下，当空调器制冷需求负荷小或者多机组组合运行能力比较大时，系统的出水温度迅速下降，水系统循环会通过换热器(蒸发器)进入室内机的水管路系统，水温过低，对于室内机来讲，管路温度和空气湿度达到凝露温度点时会出现结露现象，严重时出现水滴影响室内机组的正常运行，对于室外机(机组主机)来说，管路会产生冰冻现象，因此，制冷模式下系统的出水温度不能过低。传统夏季防冷冻控制方法仅依靠回水温度判断，当回水温度低于预设保护值时系统开启水泵或压机，保证水系统循环或机组运行。该方法过于简单，且控制精度低，比如当回水温度在某一温度上下来回波动的时，系统是无法判断是否进入防冷冻控制，很可能出现误判。
因此，本领域需要一种新的方法来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的热泵机组防冷冻控制方法过于简单、控制精度低的问题，本发明提供了一种热泵机组防冷冻控制方法，该方法包括下列步骤：在制冷模式下，获取水循环系统的出水温度；根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力；基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式。
在上述方法的优选实施方式中，“根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力”的步骤包括：当所述出水温度大于等于预设的出水温度保护值时，获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力。
在上述方法的优选实施方式中，“根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力”的步骤包括：当所述出水温度小于所述预设的出水温度保护值时，直接开启防冷冻模式。
在上述方法的优选实施方式中，“基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式”的步骤包括：当所述压缩机运行时间小于预设时间值，且所述低压压力小于第一预设低压压力值时，开启防冷冻模式。
在上述方法的优选实施方式中，“基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式”的步骤包括：当所述压缩机运行时间大于等于预设时间值，且所述低压压力小于第二预设低压压力值时，开启防冷冻模式。
在上述方法的优选实施方式中，所述方法还包括以下步骤：获取水循环系统的启动温差；根据所述启动温差，选择性地再次获取水循环系统的出水温度；基于所述出水温度判断是否退出防冷冻模式；其中，所述启动温差为水循环系统的当前进水温度与目标进水温度之差。
在上述方法的优选实施方式中，“根据所述启动温差，选择性地再次获取水循环系统的出水温度”的步骤包括：当所述启动温差大于等于预设启动温差值时，再次获取水循环系统的出水温度。
在上述方法的优选实施方式中，“基于所述出水温度判断是否退出防冷冻模式”的步骤包括：比较所述出水温度与预设的出水温度保护值；当所述出水温度大于等于预设的出水温度保护值时，退出防冷冻模式。
在上述方法的优选实施方式中，“基于所述出水温度判断是否退出防冷冻模式”的步骤还包括：当所述出水温度小于所述预设的出水温度保护值时，再次获取热泵机组的低压压力；当所述低压压力大于预设的低压压力报警值与N之和时，退出防冷冻模式；其中，所述N为常数。
在上述方法的优选实施方式中，所述预设的出水温度保护值为2℃-9℃范围内的任意值；并且/或者所述预设时间值为3min-10min范围内的任意值；并且/或者所述第一预设低压压力值为0.2MPa-0.3MPa范围内的任意值，所述第二预设低压压力值为0.5MPa-0.66MPa范围内的任意值；并且/或者所述预设启动温差值为2℃-5℃范围内的任意值；并且/或者所述N为0.1MPa。
在本发明的技术方案中，基于水循环系统的出水温度、压缩机运行时间、热泵机组的低压压力综合判断是否开启防冷冻模式，以实现热泵机组防冷冻的精准控制，从而有效防止室内机出现结霜或者室外机出现冰冻的现象。并且，在防冷冻模式下，本发明还通过水循环系统的启动温差、出水温度、热泵机组的低压压力来判断是否退出防冷冻模式，以实现准确判断退出防冷冻的时机。也就是说，本发明的方法既能够准确地判断进入防冷冻的时机，也能够准确地判断退出防冷冻的时机，从而实现了对热泵机组防冷冻的精确控制。
附图说明
图1是本发明的热泵机组防冷冻控制方法的主要步骤流程图；
图2是热泵机组的结构原理示意图；
图3是本发明的热泵机组防冷冻控制方法的详细步骤流程图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。
如图1所示，本发明的热泵机组防冷冻控制方法包括下列步骤：S110、在制冷模式下，获取水循环系统的出水温度；S120、根据出水温度，选择性地获取压缩机运行时间以及热泵机组的低压压力；S130、基于压缩机运行时间和热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式。
与现有防冷冻控制方法(仅根据回水温度判断，当回水温度低于预设的保护值时，进行防冷冻操作)相比，本发明的防冷冻控制方法基于水循环系统的出水温度、压缩机运行时间、热泵机组的低压压力综合判断是否开启防冷冻模式，避免了仅根据“回水温度”判断时存在的误判情形，以实现防冷冻的精准控制，从而有效防止室内机出现结霜或者室外机出现冰冻的现象。下面结合图2和图3详细说明本发明的具体实施方式。
首先参照图2，图2是热泵机组的结构原理示意图。如图2所示，箭头方向为制冷模式下制冷剂的流动方向。从压缩机排出的高温高压气体沿图中箭头方向流动至室外换热器，在室外换热器内，气态制冷剂放热液化为液态的制冷剂后，继续沿箭头方向流动，依次经过储液罐、干燥过滤器、膨胀阀后进入室内换热器。在室内换热器，液态制冷剂在吸热汽化为气态后，继续沿箭头方向流动，被压缩机吸入，开始下一循环。为了清楚起见，图2中仅示出了热泵机组的低压压力传感器(图2中LPs代表低压压力传感器，用于获取热泵机组的低压压力值)，省略了其他的传感器。并且，本实施例中示出的热泵机组结构仅是为了说明本发明的防冷冻控制方法，并不是对本发明的方法在结构上的限定，本领域技术人员对热泵机组作出的其他结构上的变化都不影响本发明的防冷冻控制方法的实施。
继续参照图2，室内换热器连接有水循环系统，图2中的Tewi代表水循环系统的进水温度，Tewo代表水循环系统的出水温度。进入室内换热器的水与室内换热器中的制冷剂进行换热(制冷剂吸收热量使水降温)后继续循环，从而将进入空调器中的空气流变为冷空气后传递回室内，进而实现对室内环境温度的调节。
参照图3，图3是本发明的热泵机组防冷冻控制方法的详细步骤流程图。如图3所示，首先执行步骤S210、在制冷模式下，获取水循环系统的出水温度Tewo。然后进入步骤S220、判断Tewo是否小于预设的出水温度保护值。其中，预设的出水温度保护值可以为2℃-9℃中任意值，在本实施例中，预设的出水温度保护值为5℃。如果Tewo≥5℃，则进入步骤S230、获取压缩机运行时间T以及热泵机组低压压力LPs。其中，热泵机组低压压力LPs可以由图2中示出的低压压力传感器获取。然后，进入步骤S240、判断压缩机运行时间T是否小于预设时间值。其中，预设时间值可以是3min-10min范围内的任意值，本实施例中预设时间值为5min。
如果T＜5min，则进入步骤S250、判断热泵机组低压压力LPs是否小于第一预设低压压力值。其中，该第一预设低压压力值可以为0.2MPa-0.3MPa范围内的任意值，在本实施例中，第一预设低压压力值为0.2MPa。当LPs＜0.2MPa时，则进入步骤S270、开启防冷冻模式；当LPs≥0.2MPa时，则不开启防冷冻模式，返回步骤S210，再次获取水循环系统的出水温度Tewo，并依次执行上述步骤。
如果T≥5min，则进入步骤S260、判断热泵机组低压压力LPs是否小于第二预设低压压力值。其中，该第二预设低压压力值可以为0.5MPa-0.66MPa范围内的任意值，在本实施例中，第二预设低压压力值为0.55MPa。当LPs＜0.55MPa时，则进入步骤S270、开启防冷冻模式；当LPs≥0.55MPa时，则不开启防冷冻模式，返回步骤S210，再次获取水循环系统的出水温度Tewo，并依次执行上述步骤。
在上述步骤S220中，即判断Tewo是否小于预设的出水温度保护值，如果Tewo＜5℃，则说明此时出水温度过低，则直接开启防冷冻模式。
在上述步骤S210-S270中，基于水循环系统的出水温度、压缩机运行时间、热泵机组的低压压力来判断是否开启防冷冻模式，从而更准确地判断开启防冷冻实际，有效防止室内机出现结霜或者室外机出现冰冻的现象。
继续参照图3，本发明的防冷冻控制方法还包括判断是否退出防冷冻模式的步骤。具体而言，在步骤S270之后进入步骤S280、获取水循环系统的启动温差DT。其中，启动温差DT＝Tewi–Tewi d，Tewi为水循环系统当前的进水温度，Tewi d为设定的目标进水温度。
进入步骤S281、比较所述启动温差DT与预设的启动温差值。其中，预设的启动温差值可以为2℃-5℃范围内的任意值，在本实施例中，启动温差预设值为2℃。当DT＜2℃时，维持防冷冻模式；当DT≥2℃时，进入步骤S282、再次获取水循环系统的出水温度Tewo。然后进入步骤S283、比较出水温度Tewo与预设的出水温度保护值。其中，预设的出水温度保护值可以2℃-9℃范围内的任意值，在本实施例中，预设的出水温度保护值为5℃。如果Tewo≥5℃，则进入步骤S284、退出防冷冻模式；如果Tewo＜5℃，则进入步骤S285、再次获取热泵机组的低压压力LPs。然后进入步骤S286、比较低压压力LPs与预设的低压压力报警值与N之和。其中，N为常数，在本实施例中，N设置为0.1MPa，预设的低压压力报警值可以为出厂时设定的值。
当LPs≤预设的低压压力报警值加N时，维持防冷冻模式；当LPs＞预设的低压压力报警值加N时，则进入步骤S284、退出防冷冻模式。
在上述步骤S280-S286中，基于水循环系统的启动温差、出水温度、热泵机组的低压压力来综合判断退出防冷冻的时机，使得退出防冷冻模式的时机更加准确。这样一来，本发明不仅能够准确的判断进入防冷冻的时机，还能够准确判断退出防冷冻的时机，从而实现了对热泵机组防冷冻的精确控制。
综上所述，本发明的防冷冻控制方法相对于现有仅利用“回水温度”判断是否执行防冷冻操作的方式更精确。上述中的出水温度保护值、预设时间值、第一预设低压压力值、第二预设低压压力值、预设启动温差值以及N的值并不限于上述实施例中给出的值，本领域技术人员还可以根据实际应用情形选择合适的值，这些都不脱离本发明的保护范围。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵机组防冷冻控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
在制冷模式下，获取水循环系统的出水温度；
根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力；
基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，“根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力”的步骤包括：
当所述出水温度大于等于预设的出水温度保护值时，获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，“根据所述出水温度，选择性地获取所述压缩机运行时间以及所述热泵机组的低压压力”的步骤还包括：
当所述出水温度小于所述预设的出水温度保护值时，直接开启防冷冻模式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，“基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式”的步骤包括：
当所述压缩机运行时间小于预设时间值，且所述低压压力小于第一预设低压压力值时，开启防冷冻模式。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，“基于所述压缩机运行时间和所述热泵机组的低压压力，判断是否开启防冷冻模式”的步骤包括：
当所述压缩机运行时间大于等于预设时间值，且所述低压压力小于第二预设低压压力值时，开启防冷冻模式。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
获取水循环系统的启动温差；
根据所述启动温差，选择性地再次获取水循环系统的出水温度；
基于所述出水温度判断是否退出防冷冻模式；
其中，所述启动温差为水循环系统的当前进水温度与目标进水温度之差。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，“根据所述启动温差，选择性地再次获取水循环系统的出水温度”的步骤包括：
当所述启动温差大于等于预设启动温差值时，再次获取水循环系统的出水温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，“基于所述出水温度判断是否退出防冷冻模式”的步骤包括：
比较所述出水温度与预设的出水温度保护值；
当所述出水温度大于等于预设的出水温度保护值时，退出防冷冻模式。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，“基于所述出水温度判断是否退出防冷冻模式”的步骤还包括：
当所述出水温度小于所述预设的出水温度保护值时，再次获取热泵机组的低压压力；
当所述低压压力大于预设的低压压力报警值与N之和时，退出防冷冻模式；
其中，所述N为常数。
10.根据权利要2至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设的出水温度保护值为2℃-9℃范围内的任意值；并且/或者
所述预设时间值为3min-10min范围内的任意值；并且/或者
所述第一预设低压压力值为0.2MPa-0.3MPa范围内的任意值，所述第二预设低压压力值为0.5MPa-0.66MPa范围内的任意值；并且/或者
所述预设启动温差值为2℃-5℃范围内的任意值；并且/或者
所述N为0.1MPa。
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