CN111059683B - 防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器 - Google Patents
防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器。其中控制方法,包括如下步骤:获取压缩机吸气口温度T及压力P;依据获取的T及P计算实时压缩机吸气干度φ;比较所述φ与预设吸气干度φs的大小;根据φ与φs的大小关系调整蒸发换热器风机转速和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率。本发明提供的一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器,通过检测压缩机吸气口的温度及压力获得相应的干度,通过干度与预设干度的大小调整系统相应部件的运行进而保证吸气口制冷剂干度,有效防止压缩机吸气带液发生液击现象。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域,具体涉及一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器。
背景技术
全球变暖问题成为现今环境保护的一大焦点,如今大量使用的第三代制冷剂氢氟碳(HFCs)具有极高的全球变暖潜能值(GWP)从而被认为是造成全球变暖重要因素之一。《基加利修订案》的颁布,使HFCs制冷剂的减排提上日程。目前制冷厂商都在努力寻找新型的制冷剂,目前新型的替代制冷剂以非共沸混合制冷剂为主。
非共沸混合制冷剂由于存在温度滑移,制冷剂在蒸发的过程中温度是一直处于变化的状态,尤其是在非满负荷运行的情况下,制冷剂不完全蒸发,难以从单一的温度变化来判断管路中制冷剂的状态,必须同时监控混合制冷剂在管路中的温度和压力,得到非共沸制冷剂的干度状态,才能正确的判断制冷剂在管内的状态。当制冷剂不完全蒸发时,压缩机的储液罐中会储存大量的液体制冷剂,容易导致压缩机吸气带液,损坏压缩机,而且压缩机为了保证吸气的安全性,压缩机会配套大型的储液罐,大型储液罐会增加系统的灌注量,所以新型的非共沸混合制冷剂需要一个新的控制方法,保证吸气的安全性,而现有技术中多采用对单一制冷剂的温度和/或压力进行检测,进而判断压缩机进气过热度,这种方式对于单一制冷剂比较适用,但对于非共沸混合制冷剂则不再适用。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于提供一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器,通过检测压缩机吸气口的温度及压力获得相应的干度,通过干度与预设干度的大小调整系统相应部件的运行进而保证吸气口制冷剂干度,有效防止压缩机液击现象发生。
为了解决上述问题,本发明提供一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法,包括如下步骤:
获取压缩机吸气口温度T及压力P;
依据获取的T及P计算实时压缩机吸气干度φ;
比较所述φ与预设吸气干度φs的大小;
根据φ与φs的大小关系调整蒸发换热器风机转速和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率。
优选地,依据获取的T及P计算实时压缩机吸气干度φ中包括:
采用以下公式计算实时压缩机吸气干度φ:
φ=αe-C(T+273.15)+βe-D(P+0.10135)+s
其中,α为第一测试温度项系数、C为第二测试温度项系数、β为第一测试压力项系数、D为第二测试压力项系数、s为常数项,e为自然常数,且α、C、β、D、s、e皆为无量纲系数,T的单位为℃,P的单位MPa。
优选地,Φs=0.98。
优选地,当φ不低于φs时,保持蒸发换热器风机转速和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率不变;
和/或,
当φ低于φs时,提高蒸发换热器风机转速和/或降低节流元件开度和/或降低压缩机运行频率。
优选地,当φ低于φs时,间隔第一预设时间按照预设转速档位逐级提高风机转速档位,和/或,间隔第二预设时间按照预设步数逐级降低节流元件开度,和/或,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率。
优选地,在间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率之前还包括:
获取蒸发器的进口温度t,
当t≤第一预设温度时,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率,而不调整节流元件开度。
优选地,间隔第四预设时间获取一次压缩机吸气口温度T及压力P。
优选地,所述压缩机为非共沸制冷剂压缩机。
本发明还提供一种空调器,所述空调器使用上述的防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法。
本发明提供的一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法、空调器,通过检测压缩机吸气口的温度及压力获得此时制冷剂相应的实时干度,通过检测到的实时干度与预设干度的大小关系调整空调器相应部件的运行进而保证吸气口制冷剂干度,有效防止液击现象发生,也即该技术方案中不再单纯依据现有技术中的压缩机吸气制冷剂的温度或者压力判断过热度,而是以制冷剂的温度及压力为基础计算相应的实时压缩机吸气干度,并依据与预设吸气干度的大小关系进行相应的控制,从而在根源上保证吸气干度进而杜绝液击现象的发生,尤其适用于非共沸制冷剂压缩机中。
附图说明
图1为本发明实施例的防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法的步骤示意图;
图2为本发明实施例的防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法的一种流程示意图。
具体实施方式
结合参见图1、图2所示,根据本发明的实施例,提供一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法,包括如下步骤:
S11:获取压缩机吸气口温度T及压力P;
S12:依据获取的T及P计算实时压缩机吸气干度φ;
S13:比较所述φ与预设吸气干度φs的大小;
S14:根据φ与φs的大小关系调整蒸发换热器风机转速(也即无论在空调器处于制冷模式还是制冷模式,调整转速的风机皆指的是作为蒸发器的换热器对应的气流驱动风机)和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率。
该技术方案中,通过检测压缩机吸气口的温度及压力获得此时制冷剂相应的实时干度,通过检测到的实时干度与预设干度的大小关系调整空调器相应部件的运行进而保证吸气口制冷剂干度,有效防止压缩机吸气带液发生液击现象发生,也即该技术方案中不再单纯依据现有技术中的压缩机吸气制冷剂的温度或者压力判断过热度,而是以制冷剂的温度及压力为基础计算相应的实时压缩机吸气干度,并依据与预设吸气干度的大小关系进行相应的控制,从而在根源上保证吸气干度进而杜绝吸气带液发生液击现象的发生,这尤其适用于非共沸制冷剂压缩机中;另外,采用该技术方案还可防止过多制冷剂积聚于集液部件中,从而降低空调系统中制冷剂灌注量,达到降低成本的效果。
依据获取的T及P计算实时压缩机吸气干度φ中的计算方式可以是多样的,这些计算方式的获取主要依据于所述非共沸制冷剂压缩机中所采用的制冷剂的种类及物性来获取,作为一种优选的实施方式,优选地,采用以下公式计算实时压缩机吸气干度φ:
φ=αe-C(T+273.15)+βe-D(P+0.10135)+s
其中,α为第一测试温度项系数、C为第二测试温度项系数、β为第一测试压力项系数、D为第二测试压力项系数、s为常数项,e为自然常数,且α、C、β、D、s、e皆为无量纲系数,T的单位为℃,P的单位MPa。
例如,以混合制冷剂R436A为例,R436A的组分为R290和R600a以56:44进行混合,在0.5MPa时,R436A的滑移温度为7.25℃;在0.6MPa时,R436A的滑移温度为7.08℃,此时上式中的α、C、β、D、s通过实验进行确定后,即可以获取到此时的实时压缩机吸气干度。
申请人通过研究发现,当Φs=0.98时,空调器(空调系统)的制冷量和COP平均可提高约4%和2%,也即当Φs=0.98时能够有效提高空调器的性能,进一步地,将Φs设置为0.98而不设置为1能够有效防止吸气带液对压缩机造成伤害的同时,还能够例如极少部分液相的制冷剂降低压缩机的排气温度,进而提升空调器的能效。
具体的,当φ不低于φs时,保持蒸发换热器风机转速和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率不变,也即此时的吸气干度不会因为吸气带液对压缩机造成伤害;和/或,当φ低于φs时,提高蒸发换热器风机转速和/或降低节流元件开度和/或降低压缩机运行频率。更进一步的,当φ低于φs时,间隔第一预设时间按照预设转速档位逐级提高风机转速档位,和/或,间隔第二预设时间按照预设步数逐级降低节流元件开度,和/或,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率。作为一种可选的控制方式,例如还可以是:当φ低于φs时,首先间隔第一预设时间按照预设转速档位逐级提高风机转速档位,当调整后的φ仍然低于φs时,间隔第二预设时间按照预设步数逐级降低节流元件开度,当调整后的φ仍然低于φs时,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率,如此实现分类逐步控制,使干度的提升控制更为精准。前述的第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间可以相同,也可以不同。
进一步地,在间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率之前还包括:获取蒸发器的进口温度t,当t≤第一预设温度时,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率,而不调整节流元件开度。该技术方案中,可以通过设置第一预设温度的大小来保证空调器室内侧的用户舒适性,且保证空调器的能效。例如,将第一预设温度设为7℃,此时蒸发器进口温度已经较低,此时对应的蒸发器出风温度也会过低,给用户带来不舒适;在这种情况下,蒸发器出口温度将会由于温升而相对较高,蒸发器温度场不均匀,导致凝露问题,因此,这种情况下如果进一步降低节流元件的开度则会恶化前述不利现象,因此,此时通过降低压缩机运行频率的方式提高吸气干度而不再降低节流元件的开度。
获取压缩机吸气口温度T及压力P可以密集采样,但过于频繁会带来大的数据量的存储与处理需求,因此最好的,间隔第四预设时间获取一次压缩机吸气口温度T及压力P,例如间隔10s中获取一次。
为了进一步说明本发明的技术方案,以下结合一个具体的实施方式进行阐述:
(1)空调按照正常设定程序运行,每10s进行一次监控吸气温度和压力。
(2)检测压缩机吸气测的温度T和压力P,计算压缩机吸气测的干度φ。
(3)判断压缩机吸气干度是否大于等于φs,如果是返回到步骤(2),如果否则进入到下一步。
(4)提高内机风速,或者,降低节流阀开度,或者,降低压缩机运行频率。首先进行“提高风速”,重复步骤(2)和(3),如果是则返回步骤(1),如果否则进行“降低节流阀开度”,重复步骤(2)和(3),如果是且“蒸发器进口温度大于7℃“则返回步骤(1),如果否“降低压缩机频率”重复步骤(2)和(3)。
(5)判断吸气干度是否大于φs,如果是则返回到步骤(1),如果否则会继续进行步骤(4)。
供一种空调器,所述空调器使用上述的防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取压缩机吸气口温度T及压力P;
依据获取的T及P计算实时压缩机吸气干度φ,包括:
采用以下公式计算实时压缩机吸气干度φ:
φ=αe-C(T+273.15)+βe-D(P+0.10135)+s
其中,α为第一测试温度项系数、C为第二测试温度项系数、β为第一测试压力项系数、D为第二测试压力项系数、s为常数项,e为自然常数,且α、C、β、D、s、e皆为无量纲系数,T的单位为℃,P的单位MPa;
比较所述φ与预设吸气干度φs的大小,Φs=0.98;
根据φ与φs的大小关系调整蒸发换热器风机转速和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
当φ不低于φs时,保持蒸发换热器风机转速和/或节流元件开度和/或压缩机运行频率不变;
和/或,
当φ低于φs时,提高蒸发换热器风机转速和/或降低节流元件开度和/或降低压缩机运行频率。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,
当φ低于φs时,间隔第一预设时间按照预设转速档位逐级提高风机转速档位,和/或,间隔第二预设时间按照预设步数逐级降低节流元件开度,和/或,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,在间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率之前还包括:
获取蒸发器的进口温度t,
当t≤第一预设温度时,间隔第三预设时间按照预设频率段逐级降低压缩机运行频率,而不调整节流元件开度。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,间隔第四预设时间获取一次压缩机吸气口温度T及压力P。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述压缩机为非共沸制冷剂压缩机。
7.一种空调器,其特征在于,所述空调器使用所述权利要求1至6中任一项所述的防止压缩机吸气带液发生液击的控制方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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