CN110762914A - 控制压缩机加热带的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及控制压缩机加热带的方法,该方法包括:测量压缩机的吸气压力P以确定对应的吸气饱和温度Tps;测量压缩机的实际吸气温度Ts和压缩机的润滑油温度Toil;并且基于所述吸气饱和温度Tps,实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil确定所述压缩机加热带的打开或关闭。因本发明的方法基于这三种温度以及它们之间存在的特定关系来决定压缩机加热带的打开或关闭,因此该方法能够更加精确和有效地控制压缩机加热带,不仅能够阻止压缩机发生液击现象,而且也能够有效地减少压缩机加热带的输出功率,从而提高整个空调系统的能效比。

Description

控制压缩机加热带的方法
技术领域
本发明涉及控制空调系统的方法,具体地涉及控制压缩机加热带的方法。
背景技术
空调系统一般都包括在运行状态下能够在空调系统内循环流动的冷媒(也称为制冷剂或制冷工质),该冷媒用于传递热能以使空调系统能够产生冷却、冷冻或加热或其组合等功能。冷媒例如可以是R134A或R410A。为了实现上述的冷却、冷冻或加热等功能,冷媒在每一个循环中都需要经历压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程。因此,空调系统通常都包括压缩机、冷凝装置、膨胀装置和蒸发装置,其中,冷媒的压缩过程由压缩机完成。压缩机通过吸气端吸入低温低压的气体冷媒,然后将该低温低压的气体冷媒压缩成高温高压的气体冷媒并通过排气端排出压缩后的高温高压的气体冷媒。当空调系统由安装在室外环境中的室外机单元和置于室内的室内机单元组成时,压缩机一般都被安置在室外机单元中并因此随室外机单元一起处于室外环境中。
压缩机内设有润滑油,因此压缩机在工作期间能够得到润滑油的不间断地润滑,从而降低压缩机的摩擦和磨损,同时润滑油还能起到密封、冷却和降低运转噪音的作用。在压缩机工作过程中,部分润滑油还会随冷媒流遍整个空调系统。当压缩机停机时,进入压缩机的气体冷媒会冷凝成液体并且该液体冷媒会与压缩机的润滑油混在一起。当压缩机重新启动时,积累在压缩机内的液体冷媒和润滑油容易导致压缩机发生液击现象,进而损坏压缩机。另外,在室外环境温度比较低的情况下,润滑油的温度也会比较低,并且当润滑油的温度低于一定温度值后,润滑油的润滑效果就会受到一定的影响,进而也会导致压缩机液击现象的发生。
因此,压缩机一般都设有用于加热液体冷媒和/或润滑油的加热带或其它加热装置。在需要的情况下,打开压缩机的加热带(即让加热带工作)来加热润滑油并气化润滑油中的液体冷媒,以便避免在压缩机启动时由于过低的润滑油温度和/或压缩机内的液体冷媒所造成的液击现象。因此,如何控制压缩机加热带以有效地避免压缩机的液击现象成为技术上的需要。
在现有技术中已经公开了一些控制压缩机加热带的方法,这些方法致力于克服或避免压缩机在启动时或运行过程中发生液击的现象。一种现有的控制压缩机加热带的方法是根据室外环境温度来决定压缩机加热带的开启时间。图1示出了这种方法的一种控制逻辑。如图1所示,以1个小时为控制周期,该控制方法以4级比例控制压缩机加热带的输出:0级、1级、2级、和3级,其中,各个级的开启比例为:0级比例为0(即加热带关闭);1级比例为0.5(即压缩机加热带运行0.5小时);2级比例为0.66(即压缩机加热带运行0.66小时);3级比例为1(即压缩机加热带运行1小时)。当压缩机停机时间小于30分钟时,按照0级控制。当压缩机停机时间大于等于30分钟时,则基于环境温度Tao按照图1所示的控制逻辑决定压缩机加热带的开启时间。这种控制方法比较简单,不能有效地判断出压缩机是否存在液击问题。
中国发明专利CN105466095B则公开了一种改进的低温制冷空调机组电加热控制方法,该方法根据空调机组的停机或待机时间以及吸气过热度来控制压缩机加热带的打开或关闭。具体地,该方法先检测低温制冷空调机组当前的状态,所述状态包括停机状态、待机状态和运行状态。当低温制冷空调机组当前的状态为停机状态时,在接收到开机指令后,若停机时间达到第一预设时间,则控制电加热装置开启持续第二预设时间,然后再让压缩机开机运行。当低温制冷空调机组当前的状态为待机状态时,若待机时间未超过第三预设时间,控制电加热装置维持开启状态;若待机时间超过第三预设时间,关闭电加热装置,并且每隔第四预设时间开启电加热装置并持续第五预设时间。当低温制冷空调机组当前的状态为运行状态时,则计算低温制冷空调机组的吸气过热度,若所述吸气过热度未超过第一预设温度,则开启电加热装置。
然而,中国发明专利CN105466095B所公开的方法在空调机组停机或待机时只基于停机或待机的时间来控制加热带的开启还是关闭,而在空调机组运行时只基于压缩机的吸气过热度来决定加热带的开启还是关闭。因此该方法也不能精确地控制压缩机内润滑油中的液体冷媒溶入量,所导致的后果就是如果加热带运行的时间不足,压缩机仍然存在液击的风险并且润滑油的润滑效果也会受到不利的影响,或者如果加热带不必要地开启或运行时间过长,则浪费了能源,进而降低了整个空调系统的能效比。
相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,即为了解决现有控制压缩机加热带的方法不能精确地和有效地控制压缩机加热带的关闭和打开的技术问题,本发明提供了一种控制压缩机加热带的方法,所述方法包括:测量压缩机的吸气压力P以确定对应的吸气饱和温度Tps;测量压缩机的实际吸气温度Ts和压缩机的润滑油温度Toil;并且基于所述吸气饱和温度Tps,实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil确定所述压缩机加热带的打开或关闭。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当0℃<Tps≤28℃,Toil<Tps+19℃,并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps>5℃时,所述压缩机加热带关闭。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,所述方法还包括:如果所述压缩机缺少开启信号,所述压缩机加热带保持关闭。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,所述方法还包括:在具有所述压缩机的空调系统首次上电的情况下,如果所述压缩机具有开启信号,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps>5℃时,所述压缩机加热带打开并持续5-30分钟再关闭。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当Tps>28℃并且Toil=0.7Tps+28℃时,所述压缩机加热带关闭。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统运行的情况下,当60℃<Toil≦65℃并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统运行的情况下,当65℃≦Toil并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
在上述控制压缩机加热带的方法的优选技术方案中,在具有所述压缩机的空调系统运行的情况下,当65℃≦Toil并且Ts-Tps>5℃时,所述压缩机加热带关闭。
本领域技术人员能够理解的是,在本发明的技术方案中,需要测量压缩机的吸气压力P、压缩机的实际吸气温度Ts、和压缩机的润滑油温度Toil,并且根据压缩机的吸气压力P确定对应的吸气饱和温度Tps,然后基于压缩机的实际吸气温度Ts、吸气饱和温度Tps和压缩机的润滑油温度Toil这三种参数来控制压缩机加热带的打开或关闭。比较实际吸气温度Ts和吸气饱和温度Tps可以确定压缩机的吸气过热度,即Ts-Tps,如果Ts-Tps≥0时,说明压缩机的吸气端不存在液态冷媒;如果Ts-Tps<0,说明压缩机的吸气端存在液态冷媒,因此具有液击的风险。然而,本发明控制压缩机加热带的方法不仅仅考虑压缩机的吸气过热度Ts-Tps,而且还要考虑压缩机的润滑油温度Toil以及该温度与其它两种温度之间可能存在的关系,因为润滑油温度Toil也是影响压缩机是否产生液击现象的因素之一。因此,本发明的方法能够更加精确和有效地控制压缩机加热带的打开和关闭,既能有效地阻止压缩机发生液击现象,也能避免在需要打开压缩机加热带的情况下关闭该压缩机加热带而在不需要打开压缩机加热带的情况下打开该压缩机加热带的情况,从而有效地减少压缩机加热带的输出功率,进而提高了整个空调系统的能效比。另外,通过精确地控制压缩机加热带的开启,该方法还能够解决空调系统在制热开机时报低压故障的问题,从而保障空调系统正常运转
优选地,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,压缩机加热带在下述条件之一被满足时才打开:(1)0℃<Tps≤28℃,Toil<Tps+19℃,并且Ts-Tps<5℃;(2)Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps<5℃。条件(1)和(2)都是在吸气过热度Ts-Tps都是正值但是小于5℃的情况下,润滑油温度Toil和吸气饱和温度Tps二者之间还要满足特定的条件才会打开压缩机加热带,从而有助于精确地控制压缩机加热带的打开。
优选地,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,如果过热度Ts-Tps>5℃并且Toil≥Tps+19℃或者当Tps>28℃并且Toil=0.7Tps+28℃时,则控制压缩机加热带关闭。
优选地,在压缩机没有收到开启信号时,压缩机加热带不用打开,而是保持关闭。这样可以节省能源。优选地,在具有所述压缩机的空调系统首次上电的情况下,如果压缩机收到开启信号,则在过热度Ts-Tps>5℃并且Toil≥Tps+19℃的条件下,可以先打开压缩机加热带保持5-30分钟后再关闭。这样的控制方法既能避免不必要地打开压缩机加热带进而导致能源的浪费,又能避免压缩机在启动时发生液击的风险。
优选地,在具有所述压缩机的空调系统运行(意味着压缩机也在运行)的情况下,压缩机加热带在以下条件之一被满足时才打开:(1)60℃<Toil≦65℃并且Ts-Tps<5℃;(2)65℃≦Toil并且Ts-Tps<5℃。这两个条件不仅要求过热度Ts-Tps都小于5℃,还要求润滑油温度Toil都大于60℃。相反地,如果过热度Ts-Tps大于5℃,并且润滑油温度Toil大于等于65℃,则不用打开压缩机加热带;或者,如果饱和吸气温度Tps>28℃并且润滑油温度ToilToil=0.7Tps+28℃,也不用打开压缩机加热带。因此,这样的控制方法也是既能避免不必要地打开压缩机加热带进而导致能源的浪费,又能避免压缩机在启动时发生液击的风险。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式,附图中:
图1是现有技术一种控制压缩机加热带输出的控制逻辑;
图2是本发明控制压缩机加热带的方法的实施例的流程图;
图3是本发明控制压缩机加热带的方法的第一种实施例的流程图;
图4是本发明控制压缩机加热带的方法的第二种实施例的流程图;
图5是本发明控制压缩机加热带的方法的第三种实施例的流程图。
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。
为了解决现有压缩机加热带的控制方法不够精确并且存在浪费能源的问题,本发明提供了一种控制压缩机加热带的方法。图2是本发明控制压缩机加热带的方法的实施例的流程图。如图2所示,该方法包括:步骤S1,测量压缩机的吸气压力P以确定对应的吸气饱和温度Tps;步骤S2,测量压缩机的实际吸气温度Ts和压缩机的润滑油温度Toil;以及步骤S3,基于吸气饱和温度Tps、实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil确定压缩机加热带的打开或关闭。该方法基于这三种温度以及它们之间存在的特定关系来决定压缩机加热带的打开或关闭,因此该方法能够更加精确和有效地控制压缩机加热带,不仅能够阻止压缩机发生液击现象,而且也能够有效地减少压缩机加热带的输出功率,从而提高整个空调系统的能效比。另外,通过精确地控制压缩机加热带的开启,该方法还能够解决空调系统在制热开机时报低压故障的问题,从而保障空调系统正常运转。
图3是本发明控制压缩机加热带的方法的第一种实施例的流程图。参照图3,在所示的实施例中,控制压缩机加热带的方法在步骤S1中测量压缩机的吸气压力P并根据该压力P确定对应的吸气饱和温度Tps。在步骤S2中,该方法则测量压缩机的实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil。基于吸气饱和温度Tps、实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil,该方法在步骤S3中确定压缩机加热带的打开或关闭。具体地,针对具有所述压缩机的空调系统在首次上电(即通电)和启动的情况,该方法基于吸气饱和温度Tps、实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil这三种温度或者基于吸气饱和温度Tps和润滑油温度Toil两种温度分别执行步骤S4、S5、S6、或S7。
如图3所示,步骤S4和S5都是涉及满足何种条件才打开压缩机加热带的情形。在步骤S4中,在具有所提及的压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当0℃<Tps≤28℃,Toil<Tps+19℃,并且Ts-Tps<5℃时,打开压缩机加热带以消除压缩机内可能存在的冷媒积液。步骤S5同样是针对具有所提及的压缩机的空调系统首次上电和启动的情况,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps<5℃时,压缩机加热带也打开。
继续参照图3,在具有所提及的压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,在步骤S6和S7中设定了关闭压缩机加热带的条件。具体地,如果Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps>5℃,压缩机加热带就被控制为关闭状态(步骤S6)。当Tps>28℃并且Toil=0.7Tps+28℃时,压缩机加热带也被关闭(步骤S7)。
图4是本发明控制压缩机加热带的方法的第二种实施例的流程图。在该实施例中,控制压缩机加热带的方法包括步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、和S9,其中,步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7分别同前述实施例中的步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。然而,在本实施例中,控制压缩机加热带的方法还包括步骤S8和S9。具体地,如果压缩机缺少开启信号,压缩机加热带就保持关闭(步骤S8)。这种方法与现有技术中教导的压缩机关机时打开加热带,而在压缩机启动时关闭加热带的方法正好相反,在压缩机需要启动的情况下才考虑打开压缩机加热带。在步骤S9中,在具有压缩机的空调系统首次上电的情况下,如果压缩机具有开启信号,压缩机加热带则可以先打开5-30分钟然后再关闭。这样能够保证压缩机不会发生液击现象。
图5是本发明控制压缩机加热带的方法的第三种实施例的流程图。如图5所示,在该实施例中,控制压缩机加热带的方法也包括步骤S1、S2、和S3。步骤S1涉及测量压缩机的吸气压力P并根据该压力P确定对应的吸气饱和温度Tps。步骤S2则涉及测量压缩机的实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil。然后,在步骤S3中,基于吸气饱和温度Tps、实际吸气温度Ts和润滑油温度Toil,确定压缩机加热带的打开或关闭。
参照图5,在图示的实施例中,控制压缩机加热带的方法还包括步骤S10、S11和S12。如图5所示,步骤S10、S11和S12都是针对具有上面所提及的压缩机的空调系统运行时的情况。具体地,在空调系统运行时,如果60℃<Toil≦65℃并且过热度Ts-Tps<5℃,压缩机加热带则被打开(步骤S10)。如果65℃≦Toil并且过热度Ts-Tps<5℃,压缩机加热带也被打开(步骤S11)。然而,在步骤S12中,当65℃≦Toil并且Ts-Tps>5℃时,压缩机加热带就被关闭。这是因为当润滑油温度大于或等于65℃时,压缩机的过热度也大于5℃,压缩机内不会存在冷媒的积液,不会有液击的风险,因此不需要打开压缩机加热带。
在本发明的其它实施例中,可以对上述不同实施例中的不同步骤进行重新组合。例如,将上述第一种实施例和第三种实施例中的不同步骤进行组合能够得到新的实施例,其包括步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S10、S11和S12(图中未示出);或者将上述第二种实施例和第三种实施例中的不同步骤进行组合以得到另外新的实施例,该实施例包括步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11和S12(图中未示出)。
需要指出的是,除非有相反的明确指示,在本发明控制压缩机加热带的方法的上述每种实施例中,不同步骤不存在按照先后顺序执行的要求。这些不同步骤也有可能同时被执行。
还需要指出的是,本发明中提及的压缩机可以是任何适用于本发明目的的压缩机,例如旋转式压缩机、涡旋式压缩机等。同样地,本发明中提及的空调系统是任何适用于本发明目的的系统,例如分体式空调、一体式空调、VFR空调系统等。
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)

1.一种控制压缩机加热带的方法,其特征在于,所述方法包括:
测量压缩机的吸气压力P以确定对应的吸气饱和温度Tps;
测量压缩机的实际吸气温度Ts和压缩机的润滑油温度Toil;并且
基于所述吸气饱和温度Tps,实际吸气温度Ts、润滑油温度Toil确定所述压缩机加热带的打开或关闭。
2.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,
在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当0℃<Tps≤28℃,Toil<Tps+19℃,并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
3.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,
在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
4.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,
在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps>5℃时,所述压缩机加热带关闭。
5.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,所述方法还包括:如果所述压缩机缺少开启信号,所述压缩机加热带保持关闭。
6.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,所述方法还包括:在具有所述压缩机的空调系统首次上电的情况下,如果所述压缩机具有开启信号,当Toil≥Tps+19℃并且Ts-Tps>5℃时,所述压缩机加热带打开并持续5-30分钟再关闭。
7.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,在具有所述压缩机的空调系统首次上电和启动的情况下,当Tps>28℃并且Toil=0.7Tps+28℃时,所述压缩机加热带关闭。
8.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,在具有所述压缩机的空调系统运行的情况下,当60℃<Toil≦65℃并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
9.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,在具有所述压缩机的空调系统运行的情况下,当65℃≦Toil并且Ts-Tps<5℃时,所述压缩机加热带打开。
10.根据权利要求1所述的控制压缩机加热带的方法,其特征在于,在具有所述压缩机的空调系统运行的情况下,当65℃≦Toil并且Ts-Tps>5℃时,所述压缩机加热带关闭。
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