CN113669784B - 提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法及三联供系统 - Google Patents

提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法及三联供系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法及其三联供系统，包含热泵外机以及用以室内制热的无水地暖，所述外机包含压缩机、室外换热器、室外风机以及第一电子膨胀阀，压缩机排气端串接有油分离器，所述油分离器旁通至压缩机进气端的冷媒管路上设有回油毛细管，所述油分离器的冷媒出口侧顺次布设第一电磁阀与第一单向阀，所述无水地暖的冷媒入口侧布设用以控制冷媒通断的第二电磁阀以及冷媒出口侧布设第二电子膨胀阀，该控制方法通过在外机接收无水地暖停机命令时，将系统中的大部分冷媒存在地暖毛细管里，解决启动时大量回液问题；在外机接收无水地暖开机命令时，控制机组软启动运行，减少压缩机排油。

Description

提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法及三联供 系统
技术领域
本发明涉及无水地暖热泵机组，具体涉及一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法及其三联供系统。
背景技术
无水地暖因其舒适、节能环保、运行费用低以及冬天无水路冻坏风险等受到消费者青睐，市场上常见的无水地暖热泵机组中压缩机为其核心驱动部件，而压缩机运行过程中需要足够的油量来保证内部部件的润滑效果。
现有无水地暖毛细管网系统中，毛细管数量多，加液量大，一般是常规机组的2~3倍，冷媒的加液量过多，在启动时特别是室外环境温度低时启动会大量回液，造成压缩机油不足，压缩机运行中润滑不足，磨损增大，使用寿命降低，进而影响整个系统运行的可靠性。
发明内容
基于以上不足，本发明提供了一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，同时还提供了一种运行可靠的三联供系统。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，该无水地暖机组至少包含一外机以及用以室内制热的无水地暖，所述外机包含压缩机、室外换热器、室外风机以及第一电子膨胀阀，压缩机排气端串接有油分离器，所述油分离器旁通至压缩机进气端的冷媒管路上设有回油毛细管，所述油分离器的冷媒出口侧顺次布设第一电磁阀与第一单向阀，所述无水地暖的冷媒入口侧布设用以控制冷媒通断的第二电磁阀以及冷媒出口侧布设第二电子膨胀阀，采用以上无水地暖机组的控制方法包括：
当外机接收无水地暖停机命令时，首先控制压缩机与室外风机停止运行，其次关闭第二电子膨胀阀及开启第二电磁阀，最后调节第一电子膨胀阀至待机开度及关闭第一电磁阀；
当外机接收无水地暖开机命令时，首先控制压缩机软启动直至正常运行，其次开启第二电磁阀及调增第二电子膨胀阀开度后维持机组运行第一预设时长，最后调节第一电子膨胀阀至正常运行开度后维持机组运行第二预设时长及开启第一电磁阀。
作为优选的，所述的控制压缩机软启动直至正常运行的具体步骤为：启动压缩机以40hz运行4min之后；判断条件排气温度大于75℃和/或排气过热度达到15℃和/或压缩机累积运行时长达到30min是否满足，若满足，则控制压缩机正常运行。
作为优选的，所述的控制压缩机与室外风机停止运行的具体步骤为：控制压缩机以调降频率20hz运行10s后停止；控制室外风机于压缩机停止后维持运转45s后停止。
作为优选的，该无水地暖机组还包含多个并联设置的用以室内冷热调控的风管机，所述风管机制热入口侧布设电磁阀以及制热出口侧布设电子膨胀阀，所述外机中设有闪蒸罐以及冷热切换的四通阀，所述闪蒸罐具有与压缩机中部吸气口连通的排气口，所述控制方法还包括：在机组停机步骤中，其次关闭各电子膨胀阀及开启各电磁阀；在机组开机步骤中，其次开启各电磁阀及调增各电子膨胀阀开度后维持机组运行第三预设时长以及关闭闪蒸罐后维持机组运行第四预设时长。
作为优选的，该无水地暖机组还包含用于供应热水的制热水箱，所述制热水箱的冷媒入口侧设有第三电磁阀以及冷媒出口侧顺次布设有第三电子膨胀阀与第二单向阀，所述控制方法还包括：在机组停机步骤中，最后调节第三电子膨胀阀至待机开度及关闭第三电磁阀；在机组开机步骤中，最后调节第三电子膨胀阀至正常运行开度后维持机组运行第五预设时长及开启第三电磁阀。
本发明还提供三联供系统包括存储与执行前述的控制方法中步骤的控制器 ，所述压缩机排气端装设有高压压力传感器，所述高压压力传感器与控制器电性连接。
作为优选的，所述制热水箱为微通道换热水箱。该技术方案中选用微通道换热水箱，可减少维持热水系统正常运行的冷媒量，进一步避免压缩机缺油影响机组正常运行现象的产生。
本发明采用上述技术方案至少具有如下的有益效果：其一、通过串接至压缩机排气端的油分离器迅速分离出排气中裹携的压缩机油，然后通过旁通至压缩机进气端的回油毛细管回归至压缩机储油池，可有效降低冷媒中携出的压缩机油；其二、在机组停机步骤中，控制各室内机侧相应的电子膨胀阀关闭以及相应的电磁阀开启，以使停机后机组的大部分冷媒存储至地暖毛细管及风管机中，避免再次启动时大量回液，造成压缩机缺油的情况产生；其三、在机组开机步骤中，控制压缩机软启动直至正常运行，可减少压缩机排油量，进一步避免由于压缩机缺油导致的系统运行不稳定现象产生。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。
图1为本发明实施例所述的三联供系统的结构示意图;
图2为本发明实施例所述的制热停机时序图；
图3为本发明实施例所述的制热开机时序图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
需要说明的是，本文中的术语“第一”、“第二”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，为本发明实施例所述的三联供系统的结构示意图，具体的包括一外机10以及一用以室内制热的无水地暖22、多个并联设置的用以室内冷热调控的风管机32以及一用于供应热水的制热水箱42，该三联供系统集供暖、制冷与生活热水于一体，提供用户丰富的使用体验。
所述外机10包含冷媒管路顺次连接的闪蒸罐11、第一电子膨胀阀12、过滤器、室外换热器13、四通阀14、气液分离器15、压缩机进气口、压缩机排气口、油分离器17、第一电磁阀18以及第一单向阀19，所述闪蒸罐11具有与压缩机中部吸气口连通的排气口，所述室外换热器13对应布置有室外风机110，所述四通阀14用以机组冷热切换，所述油分离器17旁通至压缩机进气端的冷媒管路上设有回油毛细管120，该实施方式中通过串接至压缩机排气端的油分离器迅速分离出排气中裹携的压缩机油，然后通过旁通至压缩机进气端的回油毛细管回归至压缩机储油池，可有效降低系统运行时冷媒中的压缩机油含量。
所述无水地暖以及若干风管机并联设置且均串接至所述闪蒸罐11与压缩机16之间的冷媒管路上，在一具体实施例中，所述风管机32为两组，所述无水地暖22的冷媒入口侧布设用以控制冷媒通断的第二电磁阀21以及冷媒出口侧布设第二电子膨胀阀23；所述风管机制热入口侧分别布设用以控制冷媒通断的第四电磁阀31与第五电磁阀34，且制热出口侧分别布设第四电子膨胀阀33与第五电子膨胀阀36；所述制热水箱42串接至压缩机16与第一单向阀19之间的冷媒管路上，所述制热水箱42的冷媒入口侧设有第三电磁阀41以及冷媒出口侧顺次布设有第三电子膨胀阀43与第二单向阀44。在一较佳实施例中，所述制热水箱42为微通道换热水箱，该实施方式可减少维持热水系统正常运行的冷媒量，进一步避免压缩机缺油影响机组正常运行现象的产生。
所述三联供系统还包括控制器，所述控制器包含存储器与处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于运行程序，所述程序运行时执行如下所述的一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法。
为了动态获取压缩机排气口的排气温度还于该部位装设高压压力传感器130，所述高压压力传感器130与控制器电性连接，具体的，高压压力传感器获取的排气压力数据通过压力-温度对照表获取相应的温度数据。
本发明提出的一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法的具体实现方式描述如下：
请参阅图2，当外机接收无水地暖停机命令时，按以下步骤执行关机指令。
步骤01：制压缩机以调降频率20hz运行10s后停止。
步骤02：控制室外风机于压缩机停止后维持运转45s后停止。
步骤03：关闭第四电子膨胀阀与第五电子膨胀阀以及开启第四电磁阀与第五电磁阀。
步骤04：关闭第二电磁阀以及开启第二电子膨胀阀。
步骤05：调节第一电子膨胀阀与第三电磁阀至待机开度以及关闭第一电磁阀与第三电子膨胀阀。
需要说明的是，以上各步骤执行过程中，所述四通阀维持开启状态。
上述控制方法步骤中，通过控制各室内机侧相应的电子膨胀阀关闭以及相应的电磁阀开启，以使停机后机组的大部分冷媒存储至地暖毛细管及风管机中，避免再次启动时大量回液，造成压缩机缺油的情况产生。
请参阅图3，当外机接收无水地暖开机命令时，按以下步骤执行开机指令。
步骤001：启动压缩机以40hz运行4min后进入步骤002。
步骤002：判断条件排气温度大于75℃和/或排气过热度达到15℃和/或压缩机累积运行时长达到30min是否满足，若满足，则控制压缩机退出软启动模式进入正常运行模式。
需要说明的是，所述的排气过热度由压缩机排气温度与高压压力传感器检测的压力数据相对应的温度数值的差值。
步骤003：开启第四电磁阀与第五电磁阀以及调节第四电子膨胀阀与第五电子膨胀阀的开度至200 pls后维持机组运行4min。
步骤004：开启第二电磁阀以及调节第二电子膨胀阀开度至120 pls后维持机组运行4min。
步骤005：调节第一电子膨胀阀开度至200 pls后维持机组运行4min。
步骤006：关闭闪蒸罐后维持机组运行4min。
步骤007：调节第三电子膨胀阀开度至200 pls后维持机组运行4min。
步骤008：控制第一电磁阀与第三电磁阀相应开启。
上述控制方法步骤中，通过控制压缩机软启动直至正常运行，可减少压缩机排油量，进一步避免由于压缩机缺油导致的系统运行不稳定现象产生。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中，“控制器”、“处理器”等可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。控制器对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。

Claims (7)

1.一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，其特征在于，该无水地暖机组至少包含一外机（10）以及用以室内制热的无水地暖，所述外机（10）包含冷媒管路顺次连接的闪蒸罐（11）、第一电子膨胀阀（12）、过滤器、室外换热器（13）、四通阀（14）、气液分离器（15）、压缩机进气口、压缩机（16）、压缩机排气口，所述闪蒸罐（11）具有与压缩机（16）中部吸气口连通的排气口，所述室外换热器（13）对应布置有室外风机（110），所述四通阀（14）用以机组冷热切换，压缩机排气口串接有油分离器（17），所述油分离器（17）旁通至压缩机进气口的冷媒管路上设有回油毛细管（120），所述油分离器（17）的冷媒出口侧顺次布设第一电磁阀（18）与第一单向阀（19），所述无水地暖的冷媒入口侧布设用以控制冷媒通断的第二电磁阀（21）以及冷媒出口侧布设第二电子膨胀阀（23），采用以上无水地暖机组的控制方法包括：
当外机接收无水地暖停机命令时，首先控制压缩机（16）与室外风机（110）停止运行，其次关闭第二电子膨胀阀（23）及开启第二电磁阀（21），最后调节第一电子膨胀阀（12）至待机开度及关闭第一电磁阀（18）；
当外机接收无水地暖开机命令时，首先控制压缩机（16）软启动直至正常运行，其次开启第二电磁阀（21）及调增第二电子膨胀阀（23）开度后维持机组运行第一预设时长，最后调节第一电子膨胀阀（12）至正常运行开度后维持机组运行第二预设时长及开启第一电磁阀（18）。
2.如权利要求1所述的一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，其特征在于，所述的控制压缩机软启动直至正常运行的具体步骤为：
启动压缩机以40hz运行4min之后；
判断条件排气温度大于75℃和/或排气过热度达到15℃和/或压缩机累积运行时长达到30min是否满足，若满足，则控制压缩机正常运行。
3.如权利要求1所述的一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，其特征在于，所述的控制压缩机与室外风机停止运行的具体步骤为：
控制压缩机以调降频率20hz运行10s后停止；
控制室外风机于压缩机停止后维持运转45s后停止。
4.如权利要求1-3任一所述的一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，其特征在于，该无水地暖机组还包含多个并联设置的用以室内冷热调控的风管机（32），所述风管机制热入口侧布设电磁阀以及制热出口侧布设电子膨胀阀，所述外机中设有闪蒸罐（11）以及冷热切换的四通阀（14），所述闪蒸罐（11）具有与压缩机中部吸气口连通的排气口，
所述控制方法还包括：
在机组停机步骤中，其次关闭各电子膨胀阀及开启各电磁阀；
在机组开机步骤中，其次开启各电磁阀及调增各电子膨胀阀开度后维持机组运行第三预设时长以及关闭闪蒸罐后维持机组运行第四预设时长。
5.如权利要求4所述的一种提升无水地暖机组启动时压缩机缺油的控制方法，其特征在于，该无水地暖机组还包含用于供应热水的制热水箱（42），所述制热水箱的冷媒入口侧设有第三电磁阀（41）以及冷媒出口侧顺次布设有第三电子膨胀阀（43）与第二单向阀（44），
所述控制方法还包括：
在机组停机步骤中，最后调节第三电子膨胀阀至待机开度及关闭第三电磁阀；
在机组开机步骤中，最后调节第三电子膨胀阀至正常运行开度后维持机组运行第五预设时长及开启第三电磁阀。
6.三联供系统，其特征在于，包括存储与执行权利要求5所述的控制方法中步骤的控制器 ，所述压缩机排气端装设有高压压力传感器（130），所述高压压力传感器与控制器电性连接。
7.如权利要求6所述的三联供系统，其特征在于，所述制热水箱（42）为微通道换热水箱。
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