CN108458520B - 冷水机组电子膨胀阀控制方法 - Google Patents

冷水机组电子膨胀阀控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冷水机组电子膨胀阀控制方法，包括以下步骤：（1）、开机检测蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw；（2）、根据所述蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw计算在此水温下蒸发器对应的蒸发温度Te和冷凝器对应的冷凝温度Tc；（3）、根据所述蒸发温度和冷凝温度计算出相对应的蒸发压力Pe和冷凝压力Pc，并计算差值△P；（4）、计算电子膨胀阀的初始开度值。本发明的冷水机组电子膨胀阀控制方法，根据当前实际工况计算出电子膨胀阀的初始开度，使得不同使用侧、热源侧水温工况下冷水机组初始开度自动判断改变，防止冷水机组因工况差别较大，开机后出现低压报警或带液运行现象。

Description

冷水机组电子膨胀阀控制方法
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及一种冷水机组电子膨胀阀控制方法。
背景技术
冷水机组控制中，目前电子膨胀阀的初始开度往往是一个预先设定的固定值，在不同工况下开机使用相同的初始开度值，且在运行过程中电子膨胀阀的开度无法自动实时变更，冷水机组分别在制冷工况和制热工况下时，蒸发器和冷凝器待机状态时水温差别很大，导致压缩机启动后质量流量差别较大，单一的电子膨胀阀初始开度设定值会导致机组运行后出现低压保护或液击现象。在单制冷或单制热时，蒸发器和冷凝器各自也会出现待机状态时水温差别很大，同样出现机组运行后出现低压保护或液击现象。电子膨胀阀的初始开度设定值对于系统是否可以快速稳定起到决定性作用。
目前冷水机组通常采用制冷、制热分别设定电子膨胀阀参数应对此问题，单冷工况则采用固定初始值，冷水机组蒸发器换热量制热工况下约为制冷工况下的85%，初始开机时同样如此，假设电子膨胀阀初始开度为固定值X，如此设定值按制热工况选取，则在制冷工况下相当于膨胀阀的开度减小15%，进入蒸发器制冷剂减少，导致系统运行不稳定甚至低压报警；如此设定值按制冷工况选取，则在制热工况下相当于膨胀阀的开度增大15%，进入蒸发器制冷剂过多，由蒸发器进入压缩机的液态制冷剂过多，导致压缩机带液运行，容易失油。
发明内容
本发明为了解决现有冷水机组控制中电子膨胀阀的初始开度为固定值，容易导致机组运行后出现低压保护或液击现象的问题，提出了一种冷水机组电子膨胀阀控制方法，可以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种冷水机组电子膨胀阀控制方法，包括以下步骤：
（1）、开机检测蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw；
（2）、根据所述蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw计算在此水温下蒸发器对应的蒸发温度Te和冷凝器对应的冷凝温度Tc；
（3）、根据所述蒸发温度和冷凝温度计算出相对应的蒸发压力Pe和冷凝压力Pc，并计算差值△P：
△P=（Pc-Pe）＊k，其中k为常数；
（4）、根据蒸发温度Te和差值△P计算电子膨胀阀全开时的制冷量值Qeev以及计算冷水机组开机时实际需求制冷量Q，计算电子膨胀阀的初始开度值为：X=Q/Qeev。
进一步的，步骤（2）中蒸发温度Te和冷凝温度Tc的计算方法为：
当Tew≥15℃时，Te=12.5℃；
当设定目标温度值+2℃≤Tew＜15℃时， Te= Tew -2.5℃；
Tc=Tcw+2℃。
进一步的，步骤（3）中蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的计算方法为：
Pe =9.565E-14×Te^6-1.003E-11×Te^5+2.305E-09×Te^4+8.929E-07×Te^3+1.480E-04×Te^3+1.061E-02×Te+1.915E-01;
Pc =9.565E-14×Tc^6-1.003E-11×Tc^5+2.305E-09×Tc^4+8.929E-07×Tc^3+1.480E-04×Tc^3+1.061E-02×Tc+1.915E-01。
进一步的，步骤（4）中，电子膨胀阀全开时的制冷量值Qeev为当前蒸发温度Te和蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的差值△P下，电子膨胀阀全部打开时所能提供的理论最大制冷量；
冷水机组开机时实际需求制冷量Q的计算方法为：
Q=c1+c2*Te+c3*Tc+c4*Te^2+c5*Te*Tc+c6*Tc^2+c7*Te^3+c8*Tc*Te^2+ c9*Te*Tc^2+c10*Tc^3;
其中，c1～c10为常量参数。
进一步的，控制系统内预先存储有Te-△P –Qeev的查找表，当获取Te和△P之后，通过查找所述查找表得到Qeev。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的冷水机组电子膨胀阀控制方法，将电子膨胀阀根据冷水机组当前的蒸发温度Te、冷凝温度Tc、两器的压差△P性能等当前实际工况计算出电子膨胀阀的初始开度，使得不同使用侧、热源侧水温工况下冷水机组初始开度自动判断改变，防止冷水机组因工况差别较大，开机后出现低压报警或带液运行现象。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的冷水机组电子膨胀阀控制方法的一种实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，本发明提出了一种冷水机组电子膨胀阀控制方法，包括以下步骤：
S1、开机检测蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw；
S2、根据所述蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw计算在此水温下蒸发器对应的蒸发温度Te和冷凝器对应的冷凝温度Tc；
S3、根据所述蒸发温度和冷凝温度计算出相对应的蒸发压力Pe和冷凝压力Pc，并计算差值△P：
△P=（Pc-Pe）＊k，其中k为常数；
S4、根据蒸发温度Te和差值△P计算电子膨胀阀全开时的制冷量值Qeev以及计算冷水机组开机时实际需求制冷量Q，计算电子膨胀阀的初始开度值为：X=Q/Qeev。
本实施例的冷水机组电子膨胀阀控制方法中，膨胀阀的初始开度不再是固定值，而是开机后首先检测当前工况，也即蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw，以及通过蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw计算在此水温下蒸发器对应的蒸发温度Te和冷凝器对应的冷凝温度Tc，然后根据蒸发温度和冷凝温度计算出相对应的蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的差值△P，最后根据前面所得结果计算冷水机组开机时实际需求制冷量Q，以及当前工况下最大制冷量，两者的商即为当前工况下满足当前需求制冷量时的电子膨胀阀的开度比，使得不同使用侧、热源侧水温工况下冷水机组初始开度自动判断改变，既能满足当前制冷量需求，又能防止由于开度不合适冷水机组因工况差别较大，开机后出现低压报警或带液运行现象。
作为一个优选的实施例，步骤S2中蒸发温度Te和冷凝温度Tc的计算方法为：
当Tew≥15℃时，Te=12.5℃；
一般情况下，蒸发器的蒸发温度Te与蒸发器水温Tew呈线性关系，但是蒸发温度Te有个上线值，也即当蒸发器水温Tew≥15℃时，蒸发温度Te不会再继续随之增加，而是保持在上限值12.5℃。
当设定目标温度+2℃≤Tew＜15℃时， Te= Tew -2.5℃；设定目标温度范围：5～15℃，当设定目标温度≥13℃时，Te=12.5℃。
也即，当设定目标温度值+2℃≤Tew＜15℃时，蒸发器的蒸发温度Te与蒸发器水温Tew呈线性关系，根据蒸发器水温Tew计算蒸发器的蒸发温度Te。设定目标温度值由用户设定，并且可通过系统获取到，为常量值。
冷凝器的冷凝温度Tc与冷凝器水温Tcw始终保持线性关系，通过冷凝器水温Tcw可计算得到冷凝器的冷凝温度Tc：
Tc=Tcw+2℃。
步骤S3中蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的计算方法为：
Pe =9.565E-14×Te^6-1.003E-11×Te^5+2.305E-09×Te^4+8.929E-07×Te^3+1.480E-04×Te^3+1.061E-02×Te+1.915E-01;
Pc =9.565E-14×Tc^6-1.003E-11×Tc^5+2.305E-09×Tc^4+8.929E-07×Tc^3+1.480E-04×Tc^3+1.061E-02×Tc+1.915E-01。
步骤S4中，电子膨胀阀全开时的制冷量值Qeev为当前蒸发温度Te和蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的差值△P下，电子膨胀阀全部打开时所能提供的理论最大制冷量；
冷水机组开机时实际需求制冷量Q的计算方法为：
Q=c1+c2*Te+c3*Tc+c4*Te^2+c5*Te*Tc+c6*Tc^2+c7*Te^3+c8*Tc*Te^2+ c9*Te*Tc^2+c10*Tc^3;
其中，c1～c10为常量参数。
例如，压缩机启动时以25%状态启动，维持30s后进入50%负荷，此过程较短暂，所以开始开度自动判断值以压缩机50%负荷下实际制冷量Q为依据；也即此时冷水机组开机时实际需求制冷量Q按照压缩机50%负荷下实际制冷量Q进行计算。c1～c10由压缩机厂家按照不同压缩机型号提供，根据实际情况设定。
控制系统内预先存储有Te-△P –Qeev的查找表，当获取Te和△P之后，通过查找所述查找表得到Qeev。
Qeev根据电子膨胀阀选型表进行线性公式处理得出，不同型号选型表数据不一样，在此以其中一款具体数值为例，Te-△P –Qeev的查找表如表1所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种冷水机组电子膨胀阀控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、开机检测蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw；
（2）、根据所述蒸发器水温Tew和冷凝器水温Tcw计算在此水温下蒸发器对应的蒸发温度Te和冷凝器对应的冷凝温度Tc；
（3）、根据所述蒸发温度和冷凝温度计算出相对应的蒸发压力Pe和冷凝压力Pc，并计算差值△P：
△P=（Pc-Pe）＊k，其中k为常数；
（4）、根据蒸发温度Te和差值△P计算电子膨胀阀全开时的制冷量值Qeev以及计算冷水机组开机时实际需求制冷量Q，计算电子膨胀阀的初始开度值为：X=Q/Qeev。
2.根据权利要求1所述的冷水机组电子膨胀阀控制方法，其特征在于，步骤（2）中蒸发温度Te和冷凝温度Tc的计算方法为：
当Tew≥15℃时，Te=12.5℃；
当设定目标温度值+2℃≤Tew＜15℃时， Te= Tew -2.5℃；
Tc=Tcw+2℃。
3.根据权利要求1所述的冷水机组电子膨胀阀控制方法，其特征在于，步骤（3）中蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的计算方法为：
Pe =9.565E-14×Te^6-1.003E-11×Te^5+2.305E-09×Te^4+8.929E-07×Te^3+1.480E-04×Te^3+1.061E-02×Te+1.915E-01;
Pc =9.565E-14×Tc^6-1.003E-11×Tc^5+2.305E-09×Tc^4+8.929E-07×Tc^3+1.480E-04×Tc^3+1.061E-02×Tc+1.915E-01。
4.根据权利要求1所述的冷水机组电子膨胀阀控制方法，其特征在于，步骤（4）中，电子膨胀阀全开时的制冷量值Qeev为当前蒸发温度Te和蒸发压力Pe和冷凝压力Pc的差值△P下，电子膨胀阀全部打开时所能提供的理论最大制冷量；
冷水机组开机时实际需求制冷量Q的计算方法为：
Q=c1+c2*Te+c3*Tc+c4*Te^2+c5*Te*Tc+c6*Tc^2+c7*Te^3+c8*Tc*Te^2+ c9*Te*Tc^2+c10*Tc^3;
其中，c1～c10为常量参数。
5.根据权利要求4所述的冷水机组电子膨胀阀控制方法，其特征在于，控制系统内预先存储有Te-△P –Qeev的查找表，当获取Te和△P之后，通过查找所述查找表得到Qeev。
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