CN111707019A - 一种增焓电子膨胀阀的控制方法、装置、系统与存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增焓电子膨胀阀的控制方法、装置、系统与存储介质，其中方法包括：当进入双阀模式运行后的第一预设时间内，控制增焓电子膨胀阀关闭；然后当检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，控制增焓电子膨胀阀关闭；当检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，控制增焓电子膨胀阀保持初开度；最后当检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，以预设的第一调节梯度对增焓电子膨胀阀进行控制；当检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，以预设的第二调节梯度对增焓电子膨胀阀进行控制。本发明提供的增焓电子膨胀阀的控制方法、装置、系统与存储介质，通过进出水温度合理控制增焓电子膨胀阀，保证了整个热泵机组的稳定运行。

Description

一种增焓电子膨胀阀的控制方法、装置、系统与存储介质
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，尤其是涉及一种增焓电子膨胀阀的控制方法与压缩机控制系统。
背景技术
热泵机组内置有一种吸热介质—冷媒，它在液化的状态下低于零下20℃，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过热泵机组中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在整个转化过程中，会释放出大量的热量，这便是热泵机组制热模式下实现调温的工作原理。
在热泵机组的工作过程中，需要保证冷媒在经过各个部件之后的状态，以此保证热泵机组的稳定工作。但在实际应用中，冷媒在经过蒸发器后并非形成完全的低温、低压的气态，而是变成气液混合物的状态，并通过吸气管路回到压缩机，这称之为回液现象。回液现象会对热泵机组的压缩机产生极大地影响，导致压缩机的工作负荷过大，降低压缩机的使用寿命，进而影响热泵机组的正常运行。
发明内容
本发明实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制方法、装置、系统与存储介质，以解决现有的热泵机组在工作过程中产生的回液现象影响压缩机的使用性能的技术问题，通过进出水温度合理控制增焓电子膨胀阀的开度，避免了回液现象的产生，保证了整个热泵机组的稳定运行。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制方法，其包括：
当热泵机组开始进入双阀模式运行后的第一预设时间内，控制增焓电子膨胀阀关闭；
在所述第一预设时间后控制所述增焓电子膨胀阀开启，当检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀在所述第二预设时间内保持初开度；
在所述第二预设时间后，当检测到出水温度满足所述预设的第一防回液条件时，以预设的第一调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制；
当检测到出水温度满足所述预设的第二防回液条件时，以预设的第二调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制。
作为优选方案，所述控制方法还包括：
当热泵机组开始进入单阀模式运行后，当检测到进水温度满足预设的第三防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当检测到进水温度满足预设的第四防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀按照增焓过热度进行调节。
作为优选方案，所述第一防回液条件为出水温度小于第一预设温度；所述第二防回液条件为出水温度大于或等于所述第一预设温度；
所述第三防回液条件为进水温度小于第二预设温度；所述第四防回液条件为进水温度大于或等于所述第二预设温度。
作为优选方案，所述第一预设温度与所述第二预设温度的范围均为-30～99℃。
作为优选方案，所述第一调节梯度为每15s减少10N。
作为优选方案，所述第二调节梯度为每15s增加10N。
作为优选方案，所述第一预设时间的范围为3～10s；所述第二预设时间的范围为1.5～5min。
本发明第二实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的增焓电子膨胀阀的控制方法。
本发明第三实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制系统，其包括增焓电子膨胀阀、压缩机、冷凝器、蒸发器、控制部与温度检测模块；
所述压缩机、所述冷凝器、所述增焓电子膨胀阀与所述蒸发器依次连接；所述控制部分别与所述温度检测模块、所述增焓电子膨胀阀连接；
所述控制部，被配置为，包括：
当热泵机组开始进入双阀模式运行后的第一预设时间内，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
在所述第一预设时间后所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀开启，当所述温度检测模块检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当所述温度检测模块检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀在所述第二预设时间内保持初开度；
在所述第二预设时间后，当所述温度检测模块检测到出水温度满足所述预设的第一防回液条件时，所述控制部以预设的第一调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制；
当所述温度检测模块检测到出水温度满足所述预设的第二防回液条件时，所述控制部以预设的第二调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制。
本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的增焓电子膨胀阀的控制方法。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，分别通过设置不同的控制手段，以进水温度和出水温度作为评判指标，通过实时检测热泵机组的进出水温度，分阶段控制增焓电子膨胀阀的开度，从而使得冷媒在热泵机组中的形态转换合乎预设，避免低温热泵在低环温、低水温的工况下运行时产生的回液现象，保证了压缩机与蒸发器等器件的工作稳定性，进而使得整个热泵机组得以正常运行。
附图说明
图1是本发明实施例中的增焓电子膨胀阀的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的热泵机组的工作流程示意图；
图3是本发明实施例中的增焓电子膨胀阀的控制系统的结构示意图；
其中，1、增焓电子膨胀阀；2、压缩机；3、冷凝器；4、蒸发器；5、控制部；6、温度检测模块。
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作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。
在本申请描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明第一实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制方法，应用于热泵机组中，热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置，用以实现制冷和供暖，本发明的热泵机组在制热模式下，根据进出水温度来控制增焓电子膨胀阀，从而避免了低温热泵在低环温、低水温的工况下运行时出现回液的现象，具体的，请参见图1，图1为本发明实施例提供的增焓电子膨胀阀的控制方法的流程示意图，其中包括：
S101、当热泵机组开始进入双阀模式运行后的第一预设时间内，控制增焓电子膨胀阀关闭；
S102、在所述第一预设时间后控制所述增焓电子膨胀阀开启，当检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
S103、当检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀在所述第二预设时间内保持初开度；
S104、在所述第二预设时间后，当检测到出水温度满足所述预设的第一防回液条件时，以预设的第一调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制；
S105、当检测到出水温度满足所述预设的第二防回液条件时，以预设的第二调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制。
需要说明的是，热泵机组中的压缩机开启后，根据单阀模式与双阀模式对热泵机组进行不同的控制，具体的，请参见图2，图2为本发明实施例提供的热泵机组的工作流程示意图，其中，当热泵机组开始进入双阀模式运行后，按照上述方法对增焓电子膨胀阀进行控制，当所述热泵机组工作于双阀模式时，压缩机开机启动，所述增焓电子膨胀阀在第一预设时间内关闭，且在所述第一预设时间后，实时检测出水温度。
在压缩机运行第二预设时间内，若检测到出水温度小于第一预设温度(即对应第一防回液条件)，所述增焓电子膨胀阀关死为0。
在压缩机运行第二预设时间内，若检测到出水温度大于或等于所述第一预设温度(即对应第二防回液条件)，所述增焓电子膨胀阀持续保持初开度，压缩机保持运行直至所述第二预设时间结束。其中，初开度是指初始开度，在开机后，电子膨胀阀会打开到一个设定的开度。在经过一段时间过后，整个热泵机组的状态发生改变，再根据控制条件动态调整开度。
在所述第二预设时间后，若检测到出水温度小于第一预设温度(即对应第一防回液条件)，则以预设的第一调节梯度对增焓电子膨胀阀进行控制；若检测到出水温度大于或等于所述第一预设温度(即对应第二防回液条件)，则以预设的第二调节梯度对增焓电子膨胀阀进行控制，以此来避免在双阀模式下了回液现象的产生，保证了整个热泵机组的稳定运行。
当所述热泵机组工作于单阀模式时，在本实施例中，若所述温度检测模块检测到进水温度小于第二预设温度(即对应第三防回液条件)，所述增焓电子膨胀阀关闭；若所述温度检测模块检测到进水温度大于或等于所述第二预设温度(即对应第四防回液条件)，所述增焓电子膨胀阀按照增焓过热度进行调节。
冷媒从冷凝器过冷之后会有一部分冷媒在经过一个板式换热器进行二次过冷，过冷之后的冷媒会通过一条辅路经过电子膨胀阀节流降压之后在回到板式换热器进行预热，辅路出来的冷媒进入板式换热器的进口温度为增焓进温度，出口处温度为增焓出温度，增焓过热度即等于增焓出温度减去增焓进温度。过热度是反映热泵机组控制能力的重要参数之一，一般包括吸气过热度控制与排气过热度控制，其中吸气过热度控制是依据吸气温度和蒸发温度的差值为目标来调节电子膨胀阀开度，排气过热度控制是依据排气温度和冷凝温度的差值为目标来调节电子膨胀阀开度。
具体的，增焓过热度调节电子膨胀阀方式如下所述，P＝P上+△P，其中P为当前电子膨胀阀开度，P上为电子膨胀阀上次开度，△P为改变量，△P＝(SH当前-TSH目标)×KP，SH当前为当前过热度，具体的SH当前等于增焓出温度减去增焓进温度,每5s采集一次数据，每15s执行一次变动；TSH目标为目标过热度，而对于KP系数：当对应热泵机组的排气温度大于80℃或改变量△P小于或等于0时，系数KP＝1；当对应热泵机组的排气温度小于或等于80℃并且改变量△P小于0时，系数KP＝3。此种方式实现了以单台压缩机实现两级压缩，增加了冷凝器中的制冷剂流量，加大了主循环回路的焓差，从而大大提高了压缩机的工作效率。
需要说明的是，电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。电子膨胀阀由线圈通过电流产生磁场并作用于阀针，驱动阀针旋转，当改变线圈的正、负电源电压和信号时，电子膨胀阀也随着开启、关闭或改变开启与关闭间隙的大小，从而达到控制系统中制冷剂的流量及制冷、热量的大小。阀芯开启越小，制冷剂流量越小，其制冷、热量越大。本方案中的电子膨胀阀调节范围为0～480N，根据检测到的进出水温度，对增焓电子膨胀阀进行适时控制，在保证热泵机组稳定运行的前提下，科学合理地实现了制热需求。
具体的，在上述实施例中，所述第一防回液条件为出水温度小于第一预设温度；所述第二防回液条件为出水温度大于或等于所述第一预设温度；所述第三防回液条件为进水温度小于第二预设温度；所述第四防回液条件为进水温度大于或等于所述第二预设温度。
优选地，在上述实施例中，第二预设温度是指单阀增焓电子膨胀阀关闭进水温度的设定值，其范围为-30～99℃；第一预设温度是指双阀增焓电子膨胀阀关闭出水温度的设定值，其范围为-30～99℃。通过预设的进出水温度值，将检测到的实时进出水温度与预设的进出水温度进行比对，来控制增焓电子膨胀阀的开度，从而避免了低温热泵在低环温、低水温的工况下运行时出现回液的现象。
优选地，在上述实施例中，所述第一调节梯度为每15s减少10N；所述第二调节梯度为每15s增加10N。
作为其中一种优选方案，所述第一预设时间的范围为3～10s；所述第二预设时间的范围为1.5～5min。
本发明第二实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的增焓电子膨胀阀的控制方法。
所述处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述增焓电子膨胀阀的控制装置的各种功能。
本发明第三实施例提供了一种增焓电子膨胀阀的控制系统，具体的，请参见图3，图3为本发明实施例提供的增焓电子膨胀阀的控制系统的结构示意图，其中包括增焓电子膨胀阀1、压缩机2、冷凝器3、蒸发器4、控制部5与温度检测模块6。
优选地，在本实施例中，温度检测模块包括温度传感器，用于实时检测进出水温度，并将检测到的进出水温度数据发送至控制部，供其进行数据的比对分析。
所述压缩机2、所述冷凝器3、所述增焓电子膨胀阀1与所述蒸发器4依次连接；所述控制部5分别与所述温度检测模块6、所述增焓电子膨胀阀1连接。需要说明的是，控制部被具体配置为：
当热泵机组开始进入双阀模式运行后的第一预设时间内，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
在所述第一预设时间后所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀开启，当所述温度检测模块检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当所述温度检测模块检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀在所述第二预设时间内保持初开度；
在所述第二预设时间后，当所述温度检测模块检测到出水温度满足所述预设的第一防回液条件时，所述控制部以预设的第一调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制；
当所述温度检测模块检测到出水温度满足所述预设的第二防回液条件时，所述控制部以预设的第二调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制。
本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的增焓电子膨胀阀的控制方法。
本发明实施例提供的增焓电子膨胀阀的控制方法、装置、系统与存储介质，有益效果在于，分别通过设置不同的控制手段，以进水温度和出水温度作为评判指标，通过实时检测热泵机组的进出水温度，分阶段控制增焓电子膨胀阀的开度，从而使得冷媒在热泵机组中的形态转换合乎预设，避免低温热泵在低环温、低水温的工况下运行时出现的回液现象，保证了压缩机与蒸发器等器件的工作负荷稳定性，进而使得整个热泵机组得以正常运行。
以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，包括：
当热泵机组开始进入双阀模式运行后的第一预设时间内，控制增焓电子膨胀阀关闭；
在所述第一预设时间后控制所述增焓电子膨胀阀开启，当检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀在所述第二预设时间内保持初开度；
在所述第二预设时间后，当检测到出水温度满足所述预设的第一防回液条件时，以预设的第一调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制；
当检测到出水温度满足所述预设的第二防回液条件时，以预设的第二调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制。
2.如权利要求1所述的增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，还包括：
当热泵机组开始进入单阀模式运行后，当检测到进水温度满足预设的第三防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当检测到进水温度满足预设的第四防回液条件时，控制所述增焓电子膨胀阀按照增焓过热度进行调节。
3.如权利要求2所述的增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第一防回液条件为出水温度小于第一预设温度；所述第二防回液条件为出水温度大于或等于所述第一预设温度；
所述第三防回液条件为进水温度小于第二预设温度；所述第四防回液条件为进水温度大于或等于所述第二预设温度。
4.如权利要求3所述的增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第一预设温度与所述第二预设温度的范围均为-30～99℃。
5.如权利要求1所述的增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第一调节梯度为每15s减少10N。
6.如权利要求1所述的增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第二调节梯度为每15s增加10N。
7.如权利要求1所述的增焓电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述第一预设时间的范围为3～10s；所述第二预设时间的范围为1.5～5min。
8.一种增焓电子膨胀阀的控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的增焓电子膨胀阀的控制方法。
9.一种增焓电子膨胀阀的控制系统，其特征在于，包括增焓电子膨胀阀、压缩机、冷凝器、蒸发器、控制部与温度检测模块；
所述压缩机、所述冷凝器、所述增焓电子膨胀阀与所述蒸发器依次连接；所述控制部分别与所述温度检测模块、所述增焓电子膨胀阀连接；
所述控制部，被配置为，包括：
当热泵机组开始进入双阀模式运行后的第一预设时间内，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
在所述第一预设时间后所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀开启，当所述温度检测模块检测到出水温度满足预设的第一防回液条件时，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀关闭；
当所述温度检测模块检测到出水温度满足预设的第二防回液条件时，所述控制部控制所述增焓电子膨胀阀在所述第二预设时间内保持初开度；
在所述第二预设时间后，当所述温度检测模块检测到出水温度满足所述预设的第一防回液条件时，所述控制部以预设的第一调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制；
当所述温度检测模块检测到出水温度满足所述预设的第二防回液条件时，所述控制部以预设的第二调节梯度对所述增焓电子膨胀阀进行控制。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的增焓电子膨胀阀的控制方法。
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