CN108168171A - 一种基于排气过热度的低温热泵增焓eev控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法及装置，该方法包括：将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV；将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV；依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。实施本发明的有益效果：采用本发明的增焓EEV控制方法，可以解决因外部工况变化导致的系统的不稳定工作状态；避免热泵机组出现压缩机过载、系统高低压及压缩机液击等不良现象；同时采用PID自动控制算法，将排气过热度控制在预定的目标值附近。

Description

一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法及装置

技术领域

本发明涉及煤改电超低环境温度下的热泵系统技术领域，尤其涉及一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法及装置。

背景技术

空气源热泵是一种利用少量电能驱动压缩机工作，利用冷媒的循环从空气中制取热量的采暖设备，特点是节能省钱、舒适度高，理论上核心零配件的设计寿命能达到15年。安全性上只要确保机器可靠接地即可。在使用时无任何排放，无污染环境之忧。

节能减排现实需求，政府大力扶持，都为热泵供暖普及构建了良好市场环境。而今，技术上突飞猛进，更加快了热泵供暖全面推广使用的步伐，凭借这安全、高效、节能、环保的优势，空气源热泵供暖由青睐变为主流采暖指日可待。

传统的空气源热泵常温机组，如果在冬季寒冷地区使用，发生能力衰减问题是不可避免的。原因也很简单：一是由于冬季室外环境温度低，机组是外侧换热器的结霜和化霜等导致的制热量的衰减；另一个主要原因是环境温度低，会导致普通空气源热泵机组蒸发温度低、吸气比重小、系统流量小、过热度无法保证等，使得系统制热量低，运行不可靠，甚至导致压缩机液击等。所以，普通空气源热泵机组难以满足极冷地区冬季的采暖需求。

通过改进制冷循环，将原来的喷液冷却改为气流喷注，在压缩机的压缩室增设两个对称的补气口，使其压缩过程分割成两段，变为准二级压缩过程，使得冷凝器中的制冷流量增加，主循环回路的焓差加大，从而大大提高了压缩机的效率。这样既解决了大压缩比下压缩机排气温度过高自动保护的问题，又大大改善了系统循环，确保了低温下工质的制冷量，从而在很大程度上节制了热量的衰减，扩大了机组在低温环境的应用范围。

当前行业上使用的增焓EEV控制方法，都是采用温度分段定点控制方式。通过实验室测试，针对不同的环境温度，选取一个比较合适的开度标定作为该温度下的EEV开度，这种控制方法可以满足实验室评测要求。但是在实际机组使用时，因工况变化，环境温度和实验室标定点存在偏差等问题，热泵机组在实际使用时，容易因EEV开度为非最优开度，而出现系统不稳定现象，出现如压缩机过载，系统高低压，压缩机液击等不良现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法及装置，解决现有技术的通过实验室标定EEV开度，且因工况变化，环境温度和实验室标定点存在偏差等问题，热泵机组在实际使用时，容易因EEV开度为非最优开度，而出现系统不稳定现象，出现如压缩机过载，系统高低压，压缩机液击等不良现象的问题。

本发明的技术方案实现如下：

一方面，本发明提供一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法，包括：

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV；

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV；

依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法中，所述将辅路EEV打开并开至辅路初始开度，包括：

开启压缩机；

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

将所述辅路EEV的打开状态维持预设时间。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法中，所述依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV，包括：

获取所述排气温度、所述环境温度、关闭温度、制热排气起调温度及增焓开环温度；

判断排气温度是否小于关闭温度，若所述排气温度小于所述关闭温度，则将关闭增焓EEV；

判断所述排气温度是否大于或等于制热排气起调温度且环境温度是否小于或等于增焓开环温度，若所述排气温度大于或等于制热排气起调温度且所述环境温度小于或等于增焓开环温度，则打开所述增焓EEV。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法中，所述将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV，包括：

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并获取出水温度、制热温差、制热目标排气温度及辅路关回差值；

判断所述出水温度及所述制热温差之和是否小于所述制热目标排气温度，若是，则所述排气目标值为所述制热目标排气温度，若否，则所述排气目标值为所述出水温度及所述制热温差之和；

当所述排气温度小于所述排气目标值与辅路关回差值时，关闭所述辅路EEV。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法中，所述依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV，包括：

当所述增焓EEV处于开启状态时，依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值；

依据所述开度赋值调节所述增焓EEV；

设置最小开度及最大开度修正所述开度赋值。

另一方面，提供一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法的控制装置，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行，包括：

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV；

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV；

依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置中，所述将辅路EEV打开并开至辅路初始开度，包括：

开启压缩机；

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

将所述辅路EEV的打开状态维持预设时间。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置中，所述依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV，包括：

获取所述排气温度、所述环境温度、关闭温度、制热排气起调温度及增焓开环温度；

判断排气温度是否小于关闭温度，若所述排气温度小于所述关闭温度，则将关闭增焓EEV；

判断所述排气温度是否大于或等于制热排气起调温度且环境温度是否小于或等于增焓开环温度，若所述排气温度大于或等于制热排气起调温度且所述环境温度小于或等于增焓开环温度，则打开所述增焓EEV。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置中，所述将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV，包括：

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并获取出水温度、制热温差、制热目标排气温度及辅路关回差值；

判断所述出水温度及所述制热温差之和是否小于所述制热目标排气温度，若是，则所述排气目标值为所述制热目标排气温度，若否，则所述排气目标值为所述出水温度及所述制热温差之和；

当所述排气温度小于所述排气目标值与辅路关回差值时，关闭所述辅路EEV。

在本发明所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置中，所述依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV，包括：

当所述增焓EEV处于开启状态时，依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值；

依据所述开度赋值调节所述增焓EEV；

设置最小开度及最大开度修正所述开度赋值。

因此，本发明的有益效果是，采用本发明的增焓EEV控制方法，可以解决因外部工况变化导致的系统的不稳定工作状态；避免热泵机组出现压缩机过载、系统高低压及压缩机液击等不良现象；同时采用PID自动控制算法，将排气过热度控制在在预定的目标值附近。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，以下说明仅为本发明实施例的具体阐述，不应以此限制本发明的保护范围。

参见图1，图1为本发明一实施例提供的一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法的流程图，该方法主要通过计算机程序实现，旨在解决低温环境热泵机组的增焓EEV的控制问题，其包括步骤S1-S4：

S1、将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；步骤S1包括子步骤S11-S13：

S11、开启压缩机。

S12、将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；其中，EEV指电子膨胀阀，开度是指阀门打开角度。

S13、将所述辅路EEV的打开状态维持预设时间。

即在压缩机开启时，辅路电子阀(辅路EEV)先开到辅路初始开度，维持时间(辅路初始时间，即预设时间)。

S2、依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV；步骤S2包括子步骤S21-S23：

S21、获取所述排气温度、所述环境温度、关闭温度、制热排气起调温度及增焓开环温度。

S22、判断排气温度是否小于关闭温度，若所述排气温度小于所述关闭温度，则将关闭增焓EEV；例如：若排气温度＜50℃时，增焓EEV关闭。

S23、判断所述排气温度是否大于或等于制热排气起调温度且环境温度是否小于或等于增焓开环温度，若所述排气温度大于或等于制热排气起调温度且所述环境温度小于或等于增焓开环温度，则打开所述增焓EEV。即若排气温度上升到≥制热排气起调温度且当环境温度≤增焓开环温度时，打开增焓EEV。

S3、将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV；步骤S3包括子步骤S31-S33：

S31、将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并获取出水温度、制热温差、制热目标排气温度及辅路关回差值；

S32、判断所述出水温度及所述制热温差之和是否小于所述制热目标排气温度，若是，则所述排气目标值为所述制热目标排气温度，若否，则所述排气目标值为所述出水温度及所述制热温差之和；即如果出水温度+制热温差＜制热排气目标温度，则排气目标＝制热排气目标温度；如果出水温度+制热温差≥制热排气目标温度，则排气目标＝出水温度+制热温差。

S33、当所述排气温度小于所述排气目标值与辅路关回差值时，关闭所述辅路EEV。即当排气温度＜排气目标植-辅路关回差值时，关闭辅路EEV。

S4、依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。步骤S4包括子步骤S41-S43：

S41、当所述增焓EEV处于开启状态时，依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值；PID(proportion、integral、derivative)，当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值，与期望值相比较，用这个偏差来纠正系统的响应，执行调节控制。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。

S42、依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。

S43、设置最小开度及最大开度修正所述开度赋值。

即增焓EEV在开启状态时，根据当前排气温度和目标排气温度，进行PID运算，将PID算法计算出来的开度赋值给增焓EEV，增焓EEV的开度受最小开度和最大开度的限制。

本发明还提供一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行，从而实现上述方法。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或操作可以构成一个或计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语”包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法，其特征在于，包括：

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV；

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV；

依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。

2.根据权利要求1所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法，其特征在于，所述将辅路EEV打开并开至辅路初始开度，包括：

开启压缩机；

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

将所述辅路EEV的打开状态维持预设时间。

3.根据权利要求1所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法，其特征在于，所述依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV，包括：

获取所述排气温度、所述环境温度、关闭温度、制热排气起调温度及增焓开环温度；

判断排气温度是否小于关闭温度，若所述排气温度小于所述关闭温度，则将关闭增焓EEV；

判断所述排气温度是否大于或等于制热排气起调温度且环境温度是否小于或等于增焓开环温度，若所述排气温度大于或等于制热排气起调温度且所述环境温度小于或等于增焓开环温度，则打开所述增焓EEV。

4.根据权利要求1所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法，其特征在于，所述将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV，包括：

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并获取出水温度、制热温差、制热目标排气温度及辅路关回差值；

判断所述出水温度及所述制热温差之和是否小于所述制热目标排气温度，若是，则所述排气目标值为所述制热目标排气温度，若否，则所述排气目标值为所述出水温度及所述制热温差之和；

当所述排气温度小于所述排气目标值与辅路关回差值时，关闭所述辅路EEV。

5.根据权利要求1所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法，其特征在于，所述依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV，包括：

当所述增焓EEV处于开启状态时，依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值；

依据所述开度赋值调节所述增焓EEV；

设置最小开度及最大开度修正所述开度赋值。

6.一种基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制方法的控制装置，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行，其特征在于，包括：

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV；

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV；

依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV。

7.根据权利要求6所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置，其特征在于，所述将辅路EEV打开并开至辅路初始开度，包括：

开启压缩机；

将辅路EEV打开并开至辅路初始开度；

将所述辅路EEV的打开状态维持预设时间。

8.根据权利要求6所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置，其特征在于，所述依据环境温度和/或排气温度开关增焓EEV，包括：

获取所述排气温度、所述环境温度、关闭温度、制热排气起调温度及增焓开环温度；

判断排气温度是否小于关闭温度，若所述排气温度小于所述关闭温度，则将关闭增焓EEV；

判断所述排气温度是否大于或等于制热排气起调温度且环境温度是否小于或等于增焓开环温度，若所述排气温度大于或等于制热排气起调温度且所述环境温度小于或等于增焓开环温度，则打开所述增焓EEV。

9.根据权利要求6所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置，其特征在于，所述将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并通过排气目标值控制辅路EEV，包括：

将所述增焓EEV开至所述辅路初始开度，并获取出水温度、制热温差、制热目标排气温度及辅路关回差值；

判断所述出水温度及所述制热温差之和是否小于所述制热目标排气温度，若是，则所述排气目标值为所述制热目标排气温度，若否，则所述排气目标值为所述出水温度及所述制热温差之和；

当所述排气温度小于所述排气目标值与辅路关回差值时，关闭所述辅路EEV。

10.根据权利要求6所述的基于排气过热度的低温热泵增焓EEV控制装置，其特征在于，所述依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值，依据所述开度赋值调节所述增焓EEV，包括：

当所述增焓EEV处于开启状态时，依据所述排气温度及制热目标排气温度进行PID运算以获取开度赋值；

依据所述开度赋值调节所述增焓EEV；

设置最小开度及最大开度修正所述开度赋值。