CN113819570B - 一种多联式空调系统高压压力推算方法及多联机空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多联式空调系统高压压力推算方法及多联机空调系统，在室内换热器的冷媒入口与冷媒出口之间设置有中管感温包Tm，制热运行状态下，获取室内机电子膨胀阀开度EXV；在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV位于最小开度EXVmin与最大开度EXVmax之间时，根据中管感温包温度推算高压压力；在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV接近最小开度EXVmin或最大开度EXVmax时，修正目标过冷度，并根据过冷度修正量和中管感温包温度推算高压压力。通过上述一系列参数及其自适应的修正方法，替代高压压力传感器，极大的降低产品成本，不影响产品品质和性能，同时确保低温制热压缩机运行的可靠性，提升市场竞争力。

Description

一种多联式空调系统高压压力推算方法及多联机空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种多联式空调系统高压压力推算方法及多联机空调系统。

背景技术

随着变频多联式空调技术的不断更迭发展，多联机由起初的高端产品变为大众可接受，尤其是与地产公司合作，推出楼配产品，这对成本控制提出更高的要求，因此各厂家均开展降本行动。因压缩机必须在一定压力、压比范围内运行才可保证安全性，尤其在低温制热场景，压力低、压比高，而高压传感器可精准的检测高压，当压力超出压缩机规定安全运行范围，可实时做出调节，保证运行可靠性，因此高压传感器尤为重要。

现有技术中公开号为CN108870701A的空调器公开了一种多联机空调系统及压力检测方法，所述多联机空调系统包括室内机及与室内机连通的室外机，室外机包括压缩机、室外换热器、电子膨胀阀及四通阀；当室内机处于制冷模式时，四通阀用于连通压缩机的输出端和室外换热器的一端以及室内机的一端和压缩机的输入端，此时压力传感器用于检测多联机空调系统的低压值；当室内机处于制热模式时，四通阀切换成用于连通压缩机的输出端和室内机的一端以及室外换热器的一端和压缩机的输入端，此时压力传感器用于检测多联机空调系统的高压值。该现有技术通过高压传感器能够精确检测高压，但是现有高压传感器成本较高，如何取消高压传感器，如何通过系统运行参数替代高压传感器，降低产品成本，同时而不影响产品品质及性能，实现压缩机运行可靠，提升市场竞争力，成为各厂家研究对象。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种多联式空调系统高压压力推算方法及多联机空调系统，以解决现有技术中如何通过系统运行参数替代高压传感器以降低产品成本的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多联式空调系统高压压力推算方法，在室内换热器的冷媒入口与冷媒出口之间设置有中管感温包Tm，制热运行状态下，获取室内机电子膨胀阀开度EXV；在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV位于最小开度EXVmin与最大开度EXVmax之间时，根据中管感温包温度推算高压压力；在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV接近最小开度EXVmin或最大开度EXVmax时，修正目标过冷度，并根据过冷度修正量和中管感温包温度推算高压压力。通过上述一系列参数及其自适应的修正方法，替代高压压力传感器，极大的降低产品成本，不影响产品品质和性能，同时确保低温制热压缩机运行的可靠性，提升市场竞争力。

进一步的，在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV≤EXVmin+a或EXV≥EXVmax-a时，修正目标过冷度，并根据过冷度修正量和中管感温包温度推算高压压力。数值a的设置使得在室内机电子膨胀阀当前开度接近最大值，或者接近最小值时开始修正调节，避免由于不同厂家电子膨胀阀差异影响控制精确度。

进一步的，在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度等于最小开度时，超出室内机电子膨胀阀调节范围，修正目标过冷度，让室内机电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力。

进一步的，在室内机电子膨胀阀开度≤EXVmin+a时，整机控制将目标过冷度SC-1，每隔第二预设时间修正一次，直到电子膨胀阀开度＞最小开度+a，记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零，最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力Pd＝Pm+k-过冷度修正量。

进一步的，在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度等于最大开度时，超出室内机电子膨胀阀调节范围，修正目标过冷度，让室内机电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力。

进一步的，在电子膨胀阀开度≥EXVmax-a时，整机控制将目标过冷度SC+1，每隔第二预设时间修正一次，直到电子膨胀阀开度＜EXVmax-a，记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零，最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力Pd＝Pm+k+过冷度修正量。

进一步的，所述数值a的取值范围10～20步。

进一步的，k取值范围为3～9，所述数值Pm为饱合液态冷媒对应的压力。

进一步的，在空调器以制热模式运行第一预设时间t1后获取所有室内机电子膨胀阀开度EXV，所述第一预设时间t1为5～20min。

相对于现有技术，本发明所述的高压压力推算方法具有以下优势：

实现取消高压压力传感器，通过系统参数及时自适应修正，以此替代高压压力传感器，确保低温制热压缩机运行可靠性，极大的降低产品成本，提升市场竞争力。且本发明的高压压力推算方法通过不同场景压力值修正，实现压力更精准。

本发明还提供了一种多联机空调系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，能够实现以上所述的多联式空调系统高压压力推算方法。

所述多联机空调系统与上述多联式空调系统高压压力推算方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中设置高压传感器的多联机空调示意图；

图2为本发明实施例所述的内机系统图；

图3为本发明实施例所述的压焓图；

图4为本发明实施例所述的高压压力推算方法流程图。

附图标记说明：

1-气体分离器，2-压缩机，5-过滤器，6-排气感温包，7-油分离器，8-高压传感器HP，9-室外换热器，10-低压传感器LP，11-四通阀，12-室内机换热器，13-气管截止阀，14-电子膨胀阀EXV，15-液管截止阀，16-室内机电子膨胀阀EXV0，T2-室内机气管感温包，T1-室内机液管感温包，Tm-室内机中管感温包

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1～2所示，现有技术中的多联机空调系统包括可变频率的压缩机2、四通阀11、室内换热器12、室外换热器9、环境感温包、电加热，在压缩机2排气管路上设置有排气感温包6、油分离器7及高压传感器8，在压缩机回气管路上设置有气体分离器1和低压传感器10，在四通阀11与室内换热器12之间设置有气管截止阀13和过滤器5，在室内换热器12与室外换热器9之间设置有室外机电子膨胀阀14、液管截止阀15及过滤器5，在室内换热器12的冷媒入口设置有室内机气管感温包T2，在室内换热器12的冷媒出口设置有室内机液管感温包T1，在室内换热器12的冷媒入口与冷媒出口之间设置有中管感温包Tm，在室内机换热器12的冷媒出口还设置有室内机电子膨胀阀16。

当取消高压压力传感器，如何精准检测高压，本实施例结合系统图与压焓图，从原理分析如下：

制热时室内换热器作为冷凝器，压缩机排出的高温高压冷媒，先经过室内换热器的气管温度感温包T2，再经过中管感温包Tm，最后由液管感温包T1流出，整个过程冷媒状态从有过热的高温高压冷媒→完全冷凝的饱和态冷媒→过冷的液态冷媒。

如图3所示，a-d段为等压线，a、b、c、d四点的压力一样，但是冷媒状态由过热、饱和、过冷状态，即温度d＞b＝c＞a，感温包T1、Tm、T2布点位置对应压焓图为：T1对应位置a，Tm对应位置在b-c之间，T2对应位置d，其与高压对应饱和温度关系如下：

T2对应压焓图c-d段，此段为过热段，即T2＞高压压力对应饱和温度。

Tm对应压焓图b-c段，此段为饱和液态冷媒，即Tm＝高压压力对应饱和温度。

T1对应压焓图a-b段；而a-d段为等压线。根据压力-温度对应关系，Tm＝高压压力对应的饱和温度，正常情况即可用Tm等效换算为高压压力。

根据压焓图可得，由于冷媒有过冷、过热状态，因此，存在同一压力对应不同温度，导致压力换算的结果与实际有差异，影响判断精准度。需要实时判断、精准修正，确保一致性。具体的，换算结果与实际的差异原理分析如下：

多联空调室内机含有室内机电子膨胀阀，该电子膨胀阀在制热时用于控制冷媒流量；而控制依据则是调节过冷度SC；因为，空调设计时为保证制热量及冷媒流动噪音，通常空调制热时室内机过冷度控制目标为6℃左右。

当过冷度＞6℃，说明室内机储存冷媒过多，此时阀应该打大，最终维持一个稳定的目标6℃左右；当过冷度＜6℃，说明室内机储存冷媒过少，此时阀应该打小，最终维持一个稳定的目标6℃左右，此时，通过中管感温包温度Tm可等效换算高压压力。

当在以下场景时，过冷度无法控制在目标范围，具体如下：

当过冷度＞6℃，为维持稳定的目标6℃左右，室内机电子膨胀阀应该打大，但如果阀已经是最大开度，无法调节，所以过冷度会过大。

当过冷度＜6℃，为维持稳定的目标6℃左右，室内机电子膨胀阀应该打小，但如果阀已经是最小开度，无法调节，所以过冷度会过小。

上述两种场景，用中管感温包温度Tm换算为高压压力存在较大的差异。

本发明对此将提供一种高压压力推算方法，提高压力换算准确度，所述的高压压力推算方法包括以下步骤：

S1、以制热运行状态运行

S11、空调器启动后，判断空调器是否以制热模式运行，若是，执行步骤S12，若否，按照制冷模式进行控制。

S12、判断制热模式的运行时间，在制热模式的运行时间达到第一预设时间后，获取室内机电子膨胀阀开度EXV。

进一步的，当调器启动后，在空调器以制冷模式运行时，按照制冷模式下的控制程序运行。

其中，在空调器以制热模式运行第一预设时间t1后获取所有室内机电子膨胀阀开度EXV，以保证空调器处于稳定运行状态，室内机的电子膨胀阀开度EXV也达到稳定状态，为后续高压压力的精确推算提供支撑，避免出现误判现象。

优选的，第一预设时间t1为5～20min，更优选的，第一预设时间t1为10min。

S21、在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV位于最小开度与最大开度之间时，根据中管感温包温度推算高压压力。

进一步的，获取所有运行的室内机电子膨胀阀当前开度EXV，当预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度位于最小开度与最大开度之间时，根据中管感温包温度推算高压压力，高压压力Pd＝Pm+k。

更进一步的，在当室内机电子膨胀阀当前开度位于最小开度与最大开度之间时，通过打大或打小电子膨胀阀开度调节过冷度，判断过冷度是否处于目标过冷度左右，若过冷度处于目标过冷度左右，则按照高压压力正常控制即可，若过冷度未达到目标过冷度，继续调节电子膨胀阀开度至过冷度处于目标过冷度左右。

进一步的，Pm＝exp(22.24929-2348.18978/(Tm+271.3034))/100。

S20、在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度接近最小开度EXVmin或最大开度EXVmax时，修正目标过冷度，并根据过冷度修正量和中管感温包温度推算高压压力。

进一步的，在室内机电子膨胀阀当前开度EXV≤EXVmin+a或EXV≥EXVmax-a时，修正目标过冷度，并根据过冷度修正量和中管感温包温度推算高压压力。

更进一步的，数值a的设置使得在室内机电子膨胀阀当前开度接近最大值，或者接近最小值时开始修正调节，a的取值跟各厂家电子膨胀阀控制阀由差异，故设定a取值范围10～20步，a优选值取15步。

在本实施例中，步骤S20还包括：

S22、在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度等于最小开度时，超出室内机电子膨胀阀调节范围，修正目标过冷度，让室内机电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力。

进一步的，当室内机电子膨胀阀当前开度等于最小开度时，此时已超出内机阀调节范围，因电子膨胀阀调节目标为过冷度，过冷度过小，则电子膨胀阀打小，当电子膨胀阀当前开度＝最小开度，说明过冷度仍≤目标值6℃，此时真实过冷度不可知，无法通过中管感温包温度推算高压压力，高压压力Pd≤Pm+k，推算高压压力比实际压力偏小，需要作出修正，具体控制方法如下：

修正原理为：高压压力≈开机内机平均液管管温+过冷度，该式中内机平均液管管温由室内机液管感温包T1读取，因此，需要准确的过冷度即可。而过冷度作为电子膨胀阀的控制目标，当电子膨胀阀处于正常可调节范围，即目标能得到有效控制，此时过冷度＝目标过冷度，此值系统程序可得出；当超出电子膨胀阀范围，则目标无法有效控制，此时过冷≠目标过冷度，真实过冷度无法得知。

因此，当电子膨胀阀超出调节范围时，本发明通过修正目标过冷度，让电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力，达成高压压力≈开机内机平均液管管温+【目标过冷度-修正量】，具体修正过程如下：

S221、室内机电子膨胀阀当前开度≤EXVmin+a，执行步骤S222；

S222、整机控制将目标过冷度SC-1，每隔第二预设时间修正一次，并执行步骤S223；

S223、判断修正后的室内机电子膨胀阀开度是否大于EXVmin+a，若是，执行步骤S224，若否，返回执行步骤S222，继续修正过冷度控制目标。

S224、记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零，最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力。

当室内机电子膨胀阀当前开度≤EXVmin+a，此时，整机控制将目标过冷度SC-1，每隔第二预设时间修正一次，直到电子膨胀阀开度＞EXVmin+a，记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零，最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力。即Pd＝Pm+k-过冷度修正量。

进一步的，第二预设时间为2～10min，优选的，第二预设时间为5min。

S23、在室内机电子膨胀阀当前开度等于最大开度时，超出室内机电子膨胀阀调节范围，修正目标过冷度，让室内机电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力。

进一步的，当室内机电子膨胀阀当前开度等于最大开度时，此时已超出内机阀调节范围，因电子膨胀阀调节目标为过冷度，过冷度过大，则电子膨胀阀打大，当电子膨胀阀开度已是最大，说明过冷度仍≥目标值6℃，即过冷度＞目标值6℃，此时真实过冷度不可知，无法通过中管感温包温度推算高压压力，高压压力Pd＞Pm+k，推算高压压力比实际压力偏大，需要作出修正，具体控制方法如下：

S231、室内机电子膨胀阀开度≥EXVmax-a，执行步骤S232；

S232、整机控制将目标过冷度SC+1，每隔第二预设时间修正一次，并执行步骤S233；

S233、判断修正后的室内机电子膨胀阀开度是否小于EXVmax-a，若是，执行步骤S234，若否，返回执行步骤S232，继续修正过冷度控制目标。

S234、记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零。最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力。

当室内机电子膨胀阀开度≥EXVmax-a，此时，整机控制将目标过冷度SC+1，每隔第二预设时间修正一次，直到电子膨胀阀开度＜EXVmax-a，记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零。最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力。

即Pd＝Pm+k+过冷度修正量

进一步的，第二预设时间为2～10min，优选的，第二预设时间为5min。

进一步，本实施例中在步骤S20、S21、S22、S23中，当预设比例室内机而不是全部室内机电子膨胀阀开度满足条件时，即可执行相关操作，是由于要排除个别异常房间，例如个别房间的室内机由于管路连接差异导致偏流等影响，进一步保证后续对高压压力的精确推算。

优选的，预设比例的室内机指多联机中至少一半的室内机，更优选的，预设比例的室内机指多联机中3/4的室内机。

作为本实施例的一部分，理论上高压压力Pm为饱合液态冷媒，可与高压压力一一对应，但实际上由于不同厂家感温包布点位置有差异，其冷媒状态有差异，故k取值范围为3～9，优选的，k取值为6。

作为本实施例的一部分，还提供了一种多联机空调系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述所述的高压压力推算方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种多联式空调系统高压压力推算方法，其特征在于，在室内换热器的冷媒入口与冷媒出口之间设置有中管感温包Tm，

制热运行状态下，获取室内机电子膨胀阀开度EXV；

在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV位于最小开度EXVmin与最大开度EXVmax之间时，根据中管感温包温度推算高压压力；

在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度EXV≤EXVmin+a或EXV≥EXVmax-a时，修正目标过冷度，并根据过冷度修正量和中管感温包温度推算高压压力，所述a取值范围10～20步，修正目标过冷度包括如下过程：

在室内机电子膨胀阀开度≤EXVmin+a时，整机控制将目标过冷度SC-1℃，每隔第二预设时间修正一次，直到电子膨胀阀开度＞EXVmin+a，记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零，最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力Pd＝Pm+k-过冷度修正量，

在电子膨胀阀开度≥EXVmax-a时，整机控制将目标过冷度SC+1℃，每隔第二预设时间修正一次，直到电子膨胀阀开度＜EXVmax-a，记录过冷度控制目标累计修正量，再将修正归零，最后根据累计修正量作为高压压力修正依据，修正最终高压压力Pd＝Pm+k+过冷度修正量，

k取值范围为3～9，所述Pm为饱合液态冷媒对应的压力。

2.根据权利要求1所述的多联式空调系统高压压力推算方法，其特征在于，在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度等于最小开度时，超出室内机电子膨胀阀调节范围，修正目标过冷度，让室内机电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力。

3.根据权利要求1所述的多联式空调系统高压压力推算方法，其特征在于，在预设比例的室内机电子膨胀阀当前开度等于最大开度时，超出室内机电子膨胀阀调节范围，修正目标过冷度，让室内机电子膨胀阀处于正常可调节范围，使其满足过冷度＝目标过冷度，再以此反推高压压力。

4.根据权利要求1所述的多联式空调系统高压压力推算方法，其特征在于，在空调器以制热模式运行第一预设时间t1后获取所有室内机电子膨胀阀开度EXV，所述第一预设时间t1为5～20min。

5.一种多联机空调系统，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，能够实现权利要求1至4中任意一项所述的多联式空调系统高压压力推算方法。

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