CN110701840A - 压缩机启动低压控制方法、压缩机以及低温热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压缩机启动低压控制方法、压缩机以及低温热泵系统，属于空气能热泵系统技术领域。它解决了低温环境下由于大量液态制冷剂进入压缩机油槽内导致系统启动低压故障报警而没法正常开机等问题。本压缩机启动低压控制方法，该控制方法运用于压缩机常规运行之前，包括：步骤一，当压缩机上的控制器接收到热泵系统的开机指令后等。本压缩机启动低压控制方法、压缩机以及低温热泵系统的优点在于：通过预先给压缩机点动让油槽内液态制冷剂快速带出，使气态制冷剂及时得到补充，避免了常规启动时压缩机低压腔瞬时降低气态制冷剂来不及补充导致低压保护而影响压缩机正常启动，甚至使压缩机失效。
Description
技术领域
本发明属于空气能热泵系统技术领域，尤其是涉及一种压缩机启动低压控制方法、压缩机以及低温热泵系统。
背景技术
由图1至2所示，空调热泵机组由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器及辅助配件组成，并基于逆卡诺循环实现制冷制热功能。压缩机在系统中的地位相当于人体的心脏，蒸发器出来的低温低压制冷剂经过压缩机压缩后变为高温高压气态制冷剂，进入到冷凝器中冷凝放热变为高压常温过冷液体，然后经过节流阀降压变为的低温低压汽液两相制冷剂在蒸发器中吸热气化变为低温低压过热蒸汽，最后回到压缩机，重复循环。目前的低温热泵机组开机过程压缩机是直接一次启动式的：当机组接到开机指令后→先运行水泵→检测到水流开关闭合后→开启风机→延时开启压缩机(即控制压缩机启停的交流接触器得电)→机组正常启动。
运用于北方低环境温度下的热泵机组，静置一段时间后，由于压缩机所处环境温度较低，大量制冷剂往压缩机油槽迁移，这时机组启动压缩机工作时，油槽内的制冷剂被迅速带出，很快在油面上部形成瞬时真空，气态制冷剂若来不及补充过来，就容易导致系统启动报低压故障而没法正常开机，更严重的话会造成压缩机损坏。
目前普遍的做法是在机组启动前先利用压缩机油加热带预加热压缩机油槽相当长一段时间以使油槽内溶解的制冷剂蒸发掉，这样虽然可以一定程度降低启动报低压概率，但实际用户使用过程中不可能每次都先油预热这么长时间后才开启，且影响用户的使用体验。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种解决低温环境下由于大量液态制冷剂进入压缩机油槽内导致系统启动低压故障报警而没法正常开机问题的压缩机启动低压控制方法。
本发明的另一个目的是针对上述问题，提供一种提高了低温下正常开启率的压缩机。
本发明的再一个目的是针对上述问题，提供一种低温下提高了系统正常启动机率的低温热泵系统。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的压缩机启动低压控制方法，该控制方法运用于压缩机常规运行之前，包括：
步骤一，当压缩机上的控制器接收到热泵系统的开机指令后，控制器发出相应地得电指令给控制压缩机器启停的接触器；
步骤二，控制压缩机器启停的接触器得电，持续运行预设运行时间T1后，断电且持续保持预设断电时间T2，以实现压缩机点动操作，所述的预设运行时间T1的取值范围为单位为秒的个位数之内；
步骤三，将该接触器当前得电运行后又断电的操作次数加1，当操作次数小于预设最大启闭次数Nmax时则转入步骤二中，否则该接触器再次得电闭合，从而压缩机进入常规运行状态；
在上述的压缩机启动低压控制方法中，预设断电时间T2的值大于预设运行时间T1的值。
在上述的压缩机启动低压控制方法中，预设断电时间T2的值应至少与压缩机一次点动后蒸发器内及压缩机上的油槽内贮存的液态制冷剂会因为压缩机上的油槽上部压力的降低而蒸发变为气态制冷剂补充到压缩机上的油槽上部容腔、以使压缩机上的油槽上部达到压力平衡所需的时间基本相同。
在上述的压缩机启动低压控制方法中，预设最大启闭次数Nmax的值的范围在个位数之内。
在上述的压缩机启动低压控制方法中，压缩机为定频压缩机。
上述的压缩机，包括压缩机本体，所述的压缩机本体上设有控制器，该控制器与外部的控制压缩机启停的接触器电连接，压缩机本体上的控制器依据上述的压缩机启动低压控制方法控制接触器的状态。
上述的低温热泵系统，包括热泵机组和线控器，热泵机组中的压缩机为上述的压缩机。
与现有技术相比，本压缩机启动低压控制方法、压缩机以及低温热泵系统的优点在于：无需增加额外的装置(如油加热带)，只需在本系统的线控器上设置一下相关的时间、操作次数等参数，以让压缩机在正常运行之前通过多次点动的方式让压缩机上的油槽内的液态制冷剂快速带出，从而使气态制冷剂及时得到补充，降低了压缩机常规启动时压缩机低压因瞬时降低导致气态制冷剂来不及补充导致低压保护报警启动而影响压缩机正常启动、甚至使压缩机失效的发生机率。
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提供了热泵系统的工作原理图。
图2提供了热泵系统中的冷媒状态变化的工作原理图。
图3提供了本发明实施例中的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图3所示，本压缩机启动低压控制方法，该控制方法运用于压缩机常规运行之前，包括：
步骤一，当压缩机上的控制器接收到热泵系统的开机指令后，控制器发出相应地得电指令给控制压缩机器启停的接触器；
步骤二，控制压缩机器启停的接触器得电，持续运行预设运行时间T1后，断电且持续保持预设断电时间T2，以实现压缩机点动操作，所述的预设运行时间T1的取值范围为单位为秒的个位数之内；
步骤三，将该接触器当前得电运行后又断电的操作次数加1，当操作次数小于预设最大启闭次数Nmax时则转入步骤二中，否则该接触器再次得电闭合，从而压缩机进入常规运行状态；
进一步地，这里的预设运行时间T1的取值范围为单位为秒的个位数之内，这是由于，压缩机是不允许在真空状态下运转的，否则内部会产生电弧放电引起绝缘破坏，甚至导致电气安全事故，由于点动压缩机时，系统低压下降会很快，若低压降低到一定程度，则会处于真空抽吸状态，所以点动的时间要求较短以保证在系统达到完全真空状态之前，确切来说预设运行时间T1，即单次点动的时间与位于油槽内的制冷剂的含量、温度、压力、以及外界的环境温度有关，保险起见限定在3s以内。
优选地，所述预设断电时间T2的值应至少与压缩机一次点动后蒸发器内及压缩机上的油槽内贮存的液态制冷剂会因为压缩机上的油槽上部压力的降低而蒸发变为气态制冷剂补充到压缩机上的油槽上部容腔、以使压缩机上的油槽上部达到压力平衡所需的时间基本相同，这个时间内，让上部压力达到平衡以尽量将油槽内的制冷剂蒸发带走，这里的T2的值不需要超过这个压力平衡时间太多没意义(压力平衡后制冷剂就不会再蒸发气化)，这样反而会拉长热泵机组开机时间，另外由于在压缩机正常启动前点动操作的时间控制在比较短的一定时间内，当T2设得太小时，点动次数可能就需要多次，T2稍微长点那点动次数就少些，所以这里的T2的值应根据需要合理设置，一般可设范围为5至20秒。
优选地，所述的预设断电时间T2的值大于预设运行时间T1的值，压缩机点动后由于油槽上部低压快速降低，这时蒸发器内及油槽内贮存的液态制冷剂会因为油槽上部压力的降低而蒸发变为气态制冷剂补充到油槽上部容腔，当上部容腔达到压力平衡后才会终止，蒸发过程本身需要时间，且蒸发过程时间较点动时压力变化是缓些的，所以T2的值要设的比T1大一些。
另外地，所述的预设最大启闭次数Nmax的值的范围在个位数之内。预设最大启闭次数Nmax的值跟压缩机点动时间T1及间隔时间T2都有关系，同时压缩机上的油槽里的制冷剂毕竟有限，另外也要兼顾机组的正常启动，总不能一直点动，所以一般来说Nmax的值取为5次以内基本就能满足。
另外地，所述的压缩机为定频压缩机。定频压缩机频率是固定的(如目前国内的都是50Hz)，由于启动时频率较高，低压下降速度很快，就可能导致压缩机出现报低压甚至造成压缩机损坏的问题，而变频压缩机的频率是可变的，运用时控制逻辑基本是让压缩机从0Hz慢慢上升到一个较低的频率下运行一段时间后再自由调节，过程中低压变化远不如定频压缩机变化快，在那时间内系统都能已经到一个平衡状态，制冷剂能及时补充过来不会造成低压急剧下降的风险。
另外地，这里的接触器为常开式接触器，接触器得电时导通，压缩机则启动，接触器断电时断开，压缩机则停止运行。
工作原理：热泵机组接收到开机指令后→先运行水泵→检测到水流开关闭合后→开启风机，这阶段过程与现有方式一致，在压缩机启动具体细节这块有所区别，风机启动之后不是让压缩机一直启动(即压缩机交流接触器持续得电)，而是采用点动的方式，让压缩机接触器得电闭合并持续启动预设时间T1后控制接触器断电，间隔预设间隔时间T2后，重复上述步骤让控制接触器通电启动预设时间T1后再断电，重复预设次数Nmax后再按正常逻辑保持接触器持续通电，压缩机按正常逻辑控制运行。在压缩机点动(压缩机常规启动之前)的短时间内，压缩机油槽上部空间的气态制冷剂随着压缩机转子的转动被迅速带走并被压缩后从排气口排出，油槽上部空间的低压瞬时降低，这时又停止点动(压缩机停止，可以避免低压持续降低而制冷剂来不及补充时造成低压保护)，蒸发器内及油槽内贮存的液态制冷剂因为油槽上部压力的突然降低而蒸发变为气态制冷剂补充到油槽上部容腔，重复点动几次，油槽内大量的制冷剂液体基本被带走，气态制冷剂及时的补充了过来。再正常开机时压缩机能正常启动，大大降低了启动初期报低压的概率，降低了瞬时抽空导致压缩机失效的风险。
此外，这里的压缩机，包括压缩机本体，压缩机本体上设有控制器，该控制器与外部的控制压缩机启停的接触器电连接，所述的压缩机本体上的控制器依据上述的压缩机启动低压控制方法控制接触器的状态。
另外，这里的低温热泵系统，包括热泵机组和线控器，该热泵机组中的压缩机为上述的压缩机。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种压缩机启动低压控制方法，其特征在于，该控制方法运用于压缩机常规运行之前，包括：
步骤一，当压缩机上的控制器接收到热泵系统的开机指令后，控制器发出相应地得电指令给控制压缩机器启停的接触器；
步骤二，控制压缩机器启停的接触器得电，持续运行预设运行时间T1后，断电且持续保持预设断电时间T2，以实现压缩机点动操作，所述的预设运行时间T1的取值范围为单位为秒的个位数之内；
步骤三，将该接触器当前得电运行后又断电的操作次数加1，当操作次数小于预设最大启闭次数Nmax时则转入步骤二中，否则该接触器再次得电闭合，从而压缩机进入常规运行状态。
2.根据权利要求1所述的压缩机启动低压控制方法，其特征在于，所述的预设断电时间T2的值大于预设运行时间T1的值。
3.根据权利要求1所述的压缩机启动低压控制方法，其特征在于，所述预设断电时间T2的值应至少与压缩机一次点动后蒸发器内及压缩机上的油槽内贮存的液态制冷剂会因为压缩机上的油槽上部压力的降低而蒸发变为气态制冷剂补充到压缩机上的油槽上部容腔、以使压缩机上的油槽上部达到压力平衡所需的时间基本相同。
4.根据权利要求2所述的压缩机启动低压控制方法，其特征在于，所述的预设最大启闭次数Nmax的值的范围在个位数之内。
5.根据权利要求1所述的压缩机启动低压控制方法，其特征在于，所述的压缩机为定频压缩机。
6.一种压缩机，包括压缩机本体，所述的压缩机本体上设有控制器，该控制器与外部的控制压缩机启停的接触器电连接，其特征在于，所述的压缩机本体上的控制器依据权利要求1至5任一所述的压缩机启动低压控制方法控制接触器的状态。
7.一种低温热泵系统，包括热泵机组和线控器，其特征在于，所述的热泵机组中的压缩机为权利要求6所述的压缩机。
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