CN112944757B - 一种跨临界co2热泵机组群的检测维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，包括如下步骤：1)对每个机组进行编号；2)实时采集并且检测每一个机组稳定运行后的压缩机的吸气温度，得到整个系统的所有机组的平均吸气温度Tave；3)将每一个机组的稳定运行吸气温度值与平均吸气温度(Tave)作比较，判断该机组是否存在制冷剂泄露；4)若该机组存在泄露，则开启电磁阀，对该机组进行充注量补充；5)将发生泄露的机组编号反馈给中控台，通知对该机组进行检修。本发明能够有效监测CO₂热泵机组群中各个机组的制冷剂损耗情况，并对欠充的机组及时添加制冷剂，保证CO₂热泵机组群的正常运行。

Description

一种跨临界CO2热泵机组群的检测维修方法

技术领域

本发明涉及CO₂热泵机组维修技术领域，特别涉及一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法。

背景技术

能源紧缺和环境污染是经济和科技发展的造成的一大难题，也是全球面临的巨大挑战。CO₂凭借自身超低的ODP和GWP值，作为纯天然的自然工质得到了全世界范围的巨大关注，成为了近年来的制冷剂研究焦点。CO₂的来源广泛，制取方式简单，价格低廉。临界温度较低，主要工作循环为跨临界循环。在超临界状态，CO₂的温度和压力值是相互独立的，因此在气体冷却器中存在大幅度的温度滑移，使得CO₂跨临界循环的制热性能十分优越。

因此，早在20世纪90年代就引起了CO₂热泵热水器全球范围内的研究热潮。CO₂热泵热水器的优点十分显著，加热一定量的热水，能耗仅仅为传统的电热水器的四分之一，节能环保。并且通过调节循环的压力，可以轻松的获得90℃以上高温热水，而传统的热泵热水器的最高水温只能达到60摄氏度。并且在极端低温环境下，依然能够提供十分可观的制热量。自1991年以来，全球的学者对跨临界CO₂热泵的研究一步步深入，不断地优化热泵系统的设备，并且在基础的热力循环上，通过增加回热器、喷射器等部件对系统性能进行优化，使得跨临界CO₂热泵的性能越来越优越，适用范围也更加广泛。目前，CO₂热泵系统在全国范围内得到了大幅的推广使用，未来将大大的减小了我国的能源消耗。

在实际使用时，通常是将多个CO₂热泵机组组成一个机组群。通常CO₂热泵机组在使用过程中，里面的制冷剂会存在泄漏的情况，当制冷剂泄漏到一定的程度时，会严重影响CO₂热泵机组的制热效果，因此需要及时对泄漏的机组添加制冷剂，加注时，通过CO₂热泵机组上的冷却剂加注口进行加注。

本发明的目的是提供一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，能够有效监测CO₂热泵机组群中各个机组的制冷剂泄漏情况，并对泄漏的机组及时添加制冷剂，保证CO₂热泵机组群的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，能够有效监测CO₂热泵机组群中各个机组的制冷剂损耗情况，并对欠充的机组及时添加制冷剂，保证CO₂热泵机组群的正常运行。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，其特征在于，包括如下具体步骤:

1、一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

1)对每个机组进行编号，分别编号为1号机组，2号机组，3号机组……n号机组，并将n 个机组上的冷却剂加注口通过n个电磁阀连接在同一个储液罐上，储液罐中装有冷却剂，用于对机组进行冷却剂加注；在每一个机组上的压缩机的吸气端安置温度传感器，测量每一个机组运行时的吸气温度，1号机组的吸气温度为Tsuc_1，2号机组的吸气温度为Tsuc_2，3号机组的吸气温度Tsuc_3……n号机组的吸气温度为Tsuc_n)；

2)实时采集并且检测每一个机组稳定运行后的压缩机的吸气温度(Tsuc_1、Tsuc_2、 Tsuc_3……Tsuc_n)，从而得到整个机组群所有机组的平均吸气温度Tave；平均吸气温度Tave 由以下公式确定：

3)将每一个机组的稳定运行吸气温度值与平均吸气温度(Tave)作比较，判断该机组是否存在制冷剂泄露；

当机组的总数n满足：n≤5时，若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave≥5-n，则该机组发生泄露，需要进行充注量补充；若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave＜5-n，则该机组未发生泄露，不需要进行充注量补充；

当机组的总数n满足：n＞5时，若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave≥5，则该编号机组发生泄露，需要进行充注量补充；若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave＜5，则该编号机组未发生泄露，不需要进行充注量补充；其中T_{suc_x}表示编号为x的机组的吸气温度值，x为1,2,3，…n；

4)若该机组存在泄露，则开启电磁阀，对该机组进行充注量补充；

5)将发生泄露的机组编号反馈给中控台，通知对该机组进行检修。

本发明中，每个机组上冷却剂加注口均通过电磁阀与储液罐相连，当打开电磁阀时，储液罐中的冷却剂便可以充入相应的机组中；当关闭电磁阀时，停止冷却剂的加注。电磁阀与中控台相连，通过中控台远程控制各个电磁阀的运行。本发明中，通过在每一个热泵机组上的压缩机的吸气端安置温度传感器，测量每一个热泵机组运行时的吸气温度，通过与机组群的平均吸气温度进行比较，从而能够及时发现制冷剂泄漏的机组，并及时对泄漏的进行加注，保证了CO₂热泵机组群的正常运行。通过以上判断公式，能够精准地判断出每个机组群中每个机组是否存在冷却剂泄漏情况，并及时对泄漏的机组进行加注和检修。

作为优选，电磁阀为脉冲电磁阀。在加注制冷剂时，以脉冲的方式进行加注。当判断某个机组处于泄露状态，制冷剂不足，需要加注后，即开启电磁阀，储液罐中的制冷剂便开始对欠充机组进行短暂的充注量补充，然后电磁阀自动关闭，待系统运行稳定后，重复步骤 2)和步骤3)对充注量进行二次判断，若制冷剂依旧不足，则再次开启电磁阀，直至制冷剂的充注量满足机组要求，彻底关闭电磁阀。电磁阀的脉冲信号的时间间隔t与机组的欠充程度有关，即与ΔT＝T_{suc_x}-T_ave相关，欠充程度越大，时间间隔越大，即t∝ΔT。

本发明的有益效果是：本发明能够有效监测CO₂热泵机组群中各个机组的制冷剂损耗情况，并对欠充的机组及时添加制冷剂，保证CO₂热泵机组群的正常运行。

附图说明

图1为跨临界CO₂热泵机组群的示意图。

图中：1、机组、2、储液罐，3、电磁阀。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1所示，跨临界CO₂热泵机组群包括若干个机组1、储液罐2，储液罐2中装有冷却剂。机组1上冷却剂加注口通过电磁阀3连接在储液罐2上。电磁阀3为脉冲电磁阀。

一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，包括如下具体步骤：

1)对每个机组进行编号，分别编号为1号机组，2号机组，3号机组……n号机组，并将n 个机组上的冷却剂加注口通过n个电磁阀连接在同一个储液罐上，储液罐中装有冷却剂，用于对机组进行冷却剂加注；在每一个机组上的压缩机的吸气端安置温度传感器，测量每一个机组运行时的吸气温度，1号机组的吸气温度为Tsuc_1，2号机组的吸气温度为Tsuc_2，3号机组的吸气温度Tsuc_3……n号机组的吸气温度为Tsuc_n)。

2)实时采集并且检测每一个机组稳定运行后的压缩机的吸气温度(Tsuc_1、Tsuc_2、 Tsuc_3……Tsuc_n)，从而得到整个机组群所有机组的平均吸气温度Tave；平均吸气温度Tave 由以下公式确定：

3)将每一个机组的稳定运行吸气温度值与平均吸气温度(Tave)作比较，判断该机组是否存在制冷剂泄露；

当机组的总数n满足：n≤5时，若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave≥5-n，则该机组发生泄露，需要进行充注量补充；若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave＜5-n，则该机组未发生泄露，不需要进行充注量补充；

当机组的总数n满足：n＞5时，若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave≥5，则该编号机组发生泄露，需要进行充注量补充；若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave＜5，则该编号机组未发生泄露，不需要进行充注量补充；其中T_{suc_x}表示编号为x的机组的吸气温度值，x为1,2,3，…n。

4)若该机组存在泄露，则开启电磁阀，对该机组进行充注量补充。

5)将发生泄露的机组编号反馈给中控台，通知对该机组进行检修。

本发明中，每个机组上冷却剂加注口均通过电磁阀与储液罐相连，当打开电磁阀时，储液罐中的冷却剂便可以充入相应的机组中；当关闭电磁阀时，停止冷却剂的加注。电磁阀与中控台相连，通过中控台远程控制各个电磁阀的运行。本发明中，通过在每一个热泵机组上的压缩机的吸气端安置温度传感器，测量每一个热泵机组运行时的吸气温度，通过与机组群的平均吸气温度进行比较，从而能够及时发现制冷剂泄漏的机组，并及时对泄漏的进行加注，保证了CO₂热泵机组群的正常运行。通过以上判断公式，能够精准地判断出每个机组群中每个机组是否存在冷却剂泄漏情况，并及时对泄漏的机组进行加注和检修。当判断某个机组处于泄露状态，制冷剂不足，需要加注后，即开启电磁阀，储液罐中的制冷剂便开始对欠充机组进行短暂的充注量补充，然后电磁阀自动关闭，待系统运行稳定后，重复步骤2)和步骤3)对充注量进行二次判断，若制冷剂依旧不足，则再次开启电磁阀，直至制冷剂的充注量满足机组要求，彻底关闭电磁阀。电磁阀的脉冲信号的时间间隔t与机组的欠充程度有关，即与ΔT＝T_{suc_x}-T_ave相关，欠充程度越大，时间间隔越大，即t∝ΔT。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

1)对每个机组进行编号，分别编号为1号机组，2号机组，3号机组……n号机组，并将n个机组上的冷却剂加注口通过n个电磁阀连接在同一个储液罐上，储液罐中装有冷却剂，用于对机组进行冷却剂加注；在每一个机组上的压缩机的吸气端安置温度传感器，测量每一个机组运行时的吸气温度，1号机组的吸气温度为Tsuc_1，2号机组的吸气温度为Tsuc_2，3号机组的吸气温度Tsuc_3……n号机组的吸气温度为Tsuc_n)；

2)实时采集并且检测每一个机组稳定运行后的压缩机的吸气温度(Tsuc_1、Tsuc_2、Tsuc_3……Tsuc_n)，从而得到整个机组群所有机组的平均吸气温度Tave；平均吸气温度Tave由以下公式确定：

3)将每一个机组的稳定运行吸气温度值与平均吸气温度(Tave)作比较，判断该机组是否存在制冷剂泄露；

当机组的总数n满足：n≤5时，若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave≥5-n，则该机组发生泄露，需要进行充注量补充；若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave＜5-n，则该机组未发生泄露，不需要进行充注量补充；

当机组的总数n满足：n＞5时，若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave≥5，则该编号机组发生泄露，需要进行充注量补充；若吸气温度满足：T_{suc_x}-T_ave＜5，则该编号机组未发生泄露，不需要进行充注量补充；其中T_{suc_x}表示编号为x的机组的吸气温度值，x为1,2,3，…n；

4)若该机组存在泄露，则开启电磁阀，对该机组进行充注量补充；

5)将发生泄露的机组编号反馈给中控台，通知对该机组进行检修。

2.根据权利要求1一种跨临界CO₂热泵机组群的检测维修方法，其特征在于，电磁阀为脉冲电磁阀。

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