CN109539463A - 一种空调系统及其变频驱动器冷却控制方法 - Google Patents

一种空调系统及其变频驱动器冷却控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种空调系统及其变频驱动器冷却控制方法。所述的空调系统包括节流装置，所述节流装置两端并联有一支路，该支路上依次设有前电子膨胀阀、用于冷却变频驱动器的冷板和后电子膨胀阀。本发明提出的双电子膨胀阀对变频驱动器进行冷却的结构和方法，调整精度高，控制反应较快，能将变频驱动器冷板温度控制在合适的温度，以保证变频机组的可靠运行。

Description

一种空调系统及其变频驱动器冷却控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调系统及其变频驱动器冷却控制方法。
背景技术
建筑物在夏季45%～50%的电能都用于空调制冷，其中冷水机组能耗又占到空调能耗的40%以上，因此节能是空调系统必须考虑的问题。非变频空调机组通常是按照最大负荷进行选型，而空调系统绝大部分时间是在部分负荷下运行，易造成机组频繁启停，或能源浪费。变频空调机组可以大大提高机组部分负荷性能，使机组始终处于节能高效的运行状态，降低机组启动电流，避免机组频繁启停。但是增加变频器后，变频驱动器在机组运行过程中发热量很大，需要进行冷却。传统的冷却方式有两种，一是采用水冷，这种方式容易漏水，造成电气安全问题；另一种方式是通过从节流装置后面引一路冷媒对变频驱动器的驱动器进行冷却，但这种方式精度不高，控制反应较慢，机组容易过温，或因温度偏低造成冷板凝露等问题。因此，将变频驱动器冷板温度控制在合适的温度是保证变频机组可靠运行的关键。
发明内容
本发明提出一种空调系统及其变频驱动器冷却控制方法，目的是将变频驱动器冷板温度控制在合适的温度，以保证变频空调机组可靠运行。
本发明提出的一种空调系统，包括节流装置，所述节流装置两端并联有一支路，该支路上依次设有前电子膨胀阀、用于冷却变频驱动器的冷板和后电子膨胀阀。
所述冷板上设有温度传感器和压力传感器，空调系统的主板根据冷板的温度和压力控制所述前电子膨胀阀和所述后电子膨胀阀的开度。
本发明还提出一种使用上述空调系统的变频驱动器冷却控制方法，所述控制方法包括：当变频驱动器发热量小时，通过调整后电子膨胀阀的压力控制冷媒的温度；当变频驱动器发热量大时，通过调整前电子膨胀阀的流量控制冷媒的温度。
在一实施例中，所述的变频驱动器冷却控制方法包括以下步骤：
设置冷板的低温阈值和高温阈值；
当检测到冷板温度小于低温阈值时，关小前电子膨胀阀的开度，若冷板压力无变化，则保持前电子膨胀阀的开度，关小后电子膨胀阀的开度，通过提升压力使冷板温度提高；
当检测到冷板温度大于高温阈值时，开大后电子膨胀阀的开度，若冷板低压无变化，则保持后电子膨胀阀的开度，开大冷板前电子膨胀阀的开度，通过提升流量使冷板温度降低。
优选地，所述前电子膨胀阀和所述后电子膨胀阀的开度分为三级，逐步调整。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
采用双电子膨胀阀对变频驱动器进行冷却的方式，根据冷板的压力、温度独立控制，调整精度高，控制反应较快，能将变频驱动器冷板温度控制在合适的温度，以保证变频机组的可靠运行。
附图说明
图1为本发明空调系统的示意图；
图2为本发明控制方法的流程图。
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，以下结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本发明，并不对本发明构成限制。
图1为本发明空调系统的示意图。该空调系统包括压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4。制冷剂经过压缩机1压缩变为高温高压气体，经冷凝器2冷却后变为高压常温液体进入储液器，再经节流装置3变为低温低压液体，最后在蒸发器4中蒸发换热后变为低温低压气体，之后回到压缩机循环。
节流装置3的两端并联有一支路，该支路上依次设有前电子膨胀阀5、用于冷却变频驱动器的冷板6和后电子膨胀阀7。冷板上设有温度传感器和压力传感器。空调系统的主板根据冷板的温度和压力控制前电子膨胀阀和后电子膨胀阀的开度，使变频驱动器冷板温度控制在合适的温度，以保证变频机组的可靠运行。
本发明提出的空调系统采用双电子膨胀阀控制冷却的温度，在冷板的前后分别设置独立的电子膨胀阀，通过对前后电子膨胀阀的独立控制来保证冷板的压力及温度在一个合适的范围，从而保证机组运行的可靠性。
从冷凝器出口引出的高温高压冷媒经过前电子膨胀阀5的节流以两相饱和状态进入冷板6，与变频驱动器换热后，经过蒸发器4回到压缩机。
当变频驱动器发热量小时，冷板中的冷媒为饱和状态，此时冷板中冷媒的温度由压力决定。压力越高，冷凝温度越高，压力越低，冷凝温度越低。此时处于压力决定温度的工作状态。
当变频驱动器发热量大时，冷板中的冷媒为过热状态。进入冷板冷媒的流量决定变频驱动器冷板的温度，此时处于流量决定温度的工作状态。
由于变频驱动器的发热量随时会发生变化，造成冷板的温度也随之变化。当冷媒的供液量低于变频驱动器发热量时，容易造成变频驱动器的过热，触发变频驱动器过热保护。当冷媒的供液量高于变频驱动器发热量时，造成冷却板内冷媒为液态，压力接近蒸发压力，冷板温度偏低，变频驱动器凝露。
如何协调好两种工作状态是保证机组正常工作的关键。本发明提出的双电子膨胀阀结构和压力、温度独立控制的冷却方法很好地解决了这个问题。
本发明提出的变频驱动器冷却方法通过后电子膨胀阀控制冷板的温度，通过前电子膨胀阀控制冷板的流量，通过温度和流量的协调控制解决冷媒供应过量或者冷媒供应较少工况下变频驱动器凝露及过热保护的问题。
如图2所示，本发明提出的变频驱动器冷却方法包括：
首先设置冷板的低温阈值T1和高温阈值T2；
空调机组运行时，实时检测冷板的温度，当检测到冷板温度小于低温阈值T1时，先关小冷板前电子膨胀阀的开度，逐步关小，当开大3步后，检测到的冷板压力P仍无变化，则保持前电子膨胀阀的开度不变，再关小后电子膨胀阀的开度，通过提升冷板压力将冷板温度提升，保证冷板温度。
当检测到冷板温度大于高温阈值时，先开大冷板后电子膨胀阀开度，开大3步后，冷板压力仍无变化，则保持原有开度不变，再开大前电子膨胀阀的大小，通过提升冷板流量来降低冷板的温度。
本发明提出的双电子膨胀阀对变频驱动器进行冷却的结构和方法，调整精度高，控制反应较快，能将变频驱动器冷板温度控制在合适的温度，以保证变频机组的可靠运行。
以上所述仅为本发明的具体实施方式。应当指出，凡在本发明构思的框架内所做出的任何修改、等同替换和变化，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调系统，包括节流装置，其特征在于，所述节流装置两端并联有一支路，该支路上依次设有前电子膨胀阀、用于冷却变频驱动器的冷板和后电子膨胀阀。
2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷板上设有温度传感器和压力传感器，空调系统的主板根据冷板的温度和压力控制所述前电子膨胀阀和所述后电子膨胀阀的开度。
3.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括冷凝器，所述的冷凝器采用水冷却循环。
4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括蒸发器，所述的蒸发器采用冷冻水循环。
5.一种使用权利要求1至4任一条所述空调系统的变频驱动器冷却控制方法，其特征在于，当变频驱动器发热量小时，通过调整后电子膨胀阀的压力控制冷媒的温度；当变频驱动器发热量大时，通过调整前电子膨胀阀的流量控制冷媒的温度。
6.如权利要求5所述的变频驱动器冷却控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
设置冷板的低温阈值和高温阈值；
当检测到冷板温度小于低温阈值时，关小前电子膨胀阀的开度，若冷板压力无变化，则保持前电子膨胀阀的开度，关小后电子膨胀阀的开度，通过提升压力使冷板温度提高；
当检测到冷板温度大于高温阈值时，开大后电子膨胀阀的开度，若冷板低压无变化，则保持后电子膨胀阀的开度，开大冷板前电子膨胀阀的开度，通过提升流量使冷板温度降低。
7.如权利要求6所述的变频驱动器冷却控制方法，其特征在于，所述前电子膨胀阀和所述后电子膨胀阀的开度分为三级，逐步调整。
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