CN113932466A - 空调机组及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调机组及其控制方法,其中,该空调机组包括:第一板式换热器,第一端口与冷凝器的第二冷媒出口;变频器换热管路,与变频器的变频器模块换热,变频器换热管路的第一端与第一板式换热器的第二端口连接,变频器换热管路的第二端与蒸发器的第二冷媒入口连接;过冷管路,包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段;第二节流装置,设置于第一过冷段上,用于为第二过冷段提供过冷冷媒,对经过第一板式换热器的第一端口和第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷,以降低变频器换热管路内的冷媒温度。本发明解决了现有技术中冷水机组的变频器在机组压比较大时温度过高的问题,合理利用机组中的冷量,保障机组高效可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种空调机组及其控制方法。
背景技术
在现有的冷水机组中,变频器起着至关重要的作用,它可改变机组中压缩机的频率,进而实现机组在多种工况下的高效运行,因此保障变频器的可靠运转,已成为提高冷水机组可靠性的重要一环。
针对大冷量机组,尤其是在压比(即压缩比的简称,压比为冷凝压力与蒸发压力的比值)较大工况下运行的超高温热泵机组,机组的功率较大,变频器的模块运行温度自然更高,而当超高温热泵机组在大温升、出水温度较高的极限大压比工况下运行时,此时若仍采用常规的冷却方式进行冷却,即在冷凝器底部取液态冷媒经过滤器过滤、直接经单一的节流装置节流降压,其冷却量已不能满足变频器模块降温所需的冷量,必然会因为变频器模块超温而导致机组故障停机,因为机组中本身最低的蒸发温度已然很高,已不能满足变频器模块的冷却。而机组在低压差工况运行时,即机组的压比较小时,变频器模块也会出现温度较高的现象,即便冷却用的电子膨胀阀全开,变频器模块温度依旧很高,经过分析发现,是由于冷却变频器一路的节流装置前后压力正是机组的冷凝压力与蒸发压力,而当机组压比较低时,冷却变频器的节流装置前后的压力难以建立压差,经过电子膨胀阀用来冷却变频器模块的冷媒流量相对较低,从而出现变频器模块温度较高的现象。
因此,不论是压比较大的工况下冷媒冷却的温度不足,或是低压差工况下冷媒冷却流量的不足,都会导致变频器模块出现超温现象。
针对相关技术中冷水机组的变频器在机组压比较大时温度过高的问题,目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种空调机组及其控制方法,以至少解决现有技术中冷水机组的变频器在机组压比较大时温度过高的问题。
为解决上述技术问题,根据本发明实施例的一个方面,提供了一种空调机组,包括:
依次连接的压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器;其中,压缩机的排气口与冷凝器的冷媒入口连接,冷凝器的第一冷媒出口与第一节流装置的第一端连接,第一节流装置的第二端与蒸发器的第一冷媒入口连接,蒸发器的冷媒出口与压缩机的吸气口连接;
第一板式换热器,包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,第一板式换热器的第一端口与第一板式换热器的第二端口连接,第一板式换热器的第三端口和第一板式换热器的第四端口连接,第一板式换热器的第一端口与冷凝器的第二冷媒出口;
变频器换热管路,设置于变频器内,与变频器的变频器模块换热,变频器换热管路的第一端与第一板式换热器的第二端口连接,变频器换热管路的第二端与蒸发器的第二冷媒入口连接;
过冷管路,包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段;其中,第一过冷段的一端与冷凝器的第二冷媒出口连接,另一端与第一板式换热器的第三端口连接;第二过冷段为第一板式换热器的第三端口和第四端口之间的冷媒管路;第三过冷段的一端与第一板式换热器的第四端口连接,另一端与蒸发器的第三冷媒入口连接;
第二节流装置,设置于第一过冷段上,用于为第二过冷段提供过冷冷媒,对经过第一板式换热器的第一端口和第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷,以降低变频器换热管路内的冷媒温度。
进一步地,还包括:第二板式换热器,包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,第二板式换热器的第一端口与第二板式换热器的第二端口连接,第二板式换热器的第三端口和第二板式换热器的第四端口连接,第二板式换热器的第一端口与第一板式换热器的第二端口连接,第二板式换热器的第二端口与变频器换热管路的第一端连接;
冷冻水换热管路,包括第一冷冻水换热段和第二冷冻水换热段;其中,第一冷冻水换热段的一端与蒸发器的冷冻水进水口连接,另一端与第二板式换热器的第四端口连接;第二冷冻水换热段的一端与第二板式换热器的第三端口连接,另一端与蒸发器的冷冻水出水口连接。
进一步地,还包括:电磁阀,位于第一冷冻水换热段上;手动调节阀,位于第一冷冻水换热段上。
进一步地,还包括:第三节流装置,设置于第一板式换热器的第二端口与第二板式换热器的第一端口之间的管路上。
进一步地,还包括:闪发器,设置于第一节流装置和蒸发器之间的管路上;其中,闪发器的进液口与第一节流装置连接,闪发器的出液口与蒸发器的第一冷媒入口连接,闪发器的排气口与压缩机的补气口连接;第四节流装置,位于闪发器的出液口与蒸发器的第一冷媒入口之间的管路上。
进一步地,变频器还包括:风机,设置于变频器内。
进一步地,还包括:
冷凝压力传感器,设置于冷凝器上,用于检测冷凝压力;
冷却水出水温度传感器,设置于冷凝器的冷却水出水管上,用于检测冷却水出水温度;
蒸发压力传感器,设置于蒸发器上,用于检测蒸发压力;
吸气温度传感器,设置于压缩机的吸气口,用于检测压缩机吸气温度;
板换进液温度传感器,设置于第一板式换热器是第一端口,用于检测板换进液温度;
板换出液温度传感器,设置于第一板式换热器是第二端口,用于检测板换出液温度;
模块温度传感器,设置于变频器的变频器模块上,用于检测变频器模块的温度。
根据本发明实施例的另一方面,提供了一种空调机组控制方法,应用于如上述的空调机组,方法包括:
检测空调机组的压比;其中,压比为冷凝压力与蒸发压力的比值;
根据压比确定变频器的冷却模式;
根据冷却模式控制空调机组的运行。
进一步地,根据压比确定变频器的冷却模式,包括:在压比大于第一预设压比且小于第二预设压比时,确定变频器的冷却模式为变频器换热管路冷却模式;其中,第二预设压比大于第一预设压比;在压比大于等于第二预设压比时,确定变频器的冷却模式为过冷管路冷却模式;在压比小于等于是第一预设压比时,确定变频器的冷却模式为冷冻水换热管路冷却模式。
进一步地,在变频器的冷却模式为变频器换热管路冷却模式时,根据冷却模式控制空调机组的运行,包括:控制第一节流装置开启,第二节流装置和电磁阀关闭,在变频器的风机开机第一预设时间后,控制第三节流装置开启至第一预设开度;在第三节流装置维持在第一预设开度达到第二预设时间后,根据变频器的变频器模块的温度调节第三节流装置的开度。
进一步地,在变频器的冷却模式为过冷管路冷却模式时,根据冷却模式控制空调机组的运行,包括:控制第一节流装置开启,第二节流装置开启,第三节流装置开启,电磁阀关闭;在第二节流装置开启后,控制第二节流装置开启至第二预设开度;在第二节流装置维持在第二预设开度达到第三预设时间后,根据板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节第二节流装置的开度;其中,板换过冷度ΔT1=板换出液温度-板换进液温度,压缩机吸气过热度ΔTp=压缩机吸气温度-蒸发温度,冷凝器端温差ΔTc=冷凝温度-冷却水出水温度。
进一步地,根据板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节第二节流装置的开度,包括:计算板换过冷度ΔT1对应的节流装置的开度D1、压缩机吸气过热度ΔTp对应的节流装置的开度D2和冷凝器端温差ΔTc对应的节流装置的开度D3,所述第二节流装置的开度D=D1+D2+D3;在D>第一预设值时,控制第二节流装置增加第三预设开度;在D<第二预设值时,控制第二节流装置减少第四预设开度;在第二预设值<D<第一预设值时,保持第二节流装置的开度不变;其中,第一预设值>第二预设值。
进一步地,在ΔT1≥5℃时,D1=0;
在ΔT1<5℃时,D1=1*(5-ΔT1);
在ΔTp≤2℃时,D3=0.5*(ΔTd-2);
在ΔTp>2℃时,D3=0.3*(2-ΔTd);
在ΔTc≤1.5℃时,D2=0;
在ΔTc>1.5℃时,D2=0.7*(ΔTc-1.5)。
进一步地,在变频器的冷却模式为冷冻水换热管路冷却模式时,根据冷却模式控制空调机组的运行,包括:控制第一节流装置开启,第二节流装置开启,第三节流装置开启,电磁阀开启;采用手动调节阀控制冷冻水换热管路的冷媒流量。
根据本发明实施例的又一方面,提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调机组控制方法。
在本发明中,提出了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器冷却方案,通过设置过冷管路和第二节流装置,通过过冷管路内的过冷冷媒降低变频器换热管路内的冷媒温度,解决了冷水机组在大压比工况下,因机组功率较大,变频器发热较大而冷媒所提供的冷量不足,最后使变频器超温停机的问题,并能合理利用机组中的冷量,保障机组的高效可靠运行。
附图说明
图1是根据本发明实施例的空调机组的一种可选的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的空调机组控制方法的一种可选的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种空调机组,具体来说,图1示出该机组的一种可选的结构示意图,如图1所示,该机组包括:
依次连接的压缩机1、冷凝器2、第一节流装置12和蒸发器9;其中,压缩机1的排气口与冷凝器2的冷媒入口连接,冷凝器2的第一冷媒出口与第一节流装置12的第一端连接,第一节流装置12的第二端与蒸发器9的第一冷媒入口连接,蒸发器9的冷媒出口与压缩机1的吸气口连接;
第一板式换热器4,包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,第一板式换热器4的第一端口与第一板式换热器4的第二端口连接,第一板式换热器4的第三端口和第一板式换热器4的第四端口连接,第一板式换热器4的第一端口与冷凝器2的第二冷媒出口;
变频器换热管路8,设置于变频器7内,与变频器7的变频器模块换热,变频器换热管路8的第一端与第一板式换热器4的第二端口连接,变频器换热管路8的第二端与蒸发器9的第二冷媒入口连接;
过冷管路,包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段;其中,第一过冷段的一端与冷凝器2的第二冷媒出口连接,另一端与第一板式换热器4的第三端口连接;第二过冷段为第一板式换热器4的第三端口和第四端口之间的冷媒管路;第三过冷段的一端与第一板式换热器4的第四端口连接,另一端与蒸发器9的第三冷媒入口连接;
第二节流装置3,设置于第一过冷段上,用于为第二过冷段提供过冷冷媒,对经过第一板式换热器4的第一端口和第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷,以降低变频器换热管路8内的冷媒温度。
在上述实施方式中,提出了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器冷却方案,通过设置过冷管路和第二节流装置,通过过冷管路内的过冷冷媒降低变频器换热管路内的冷媒温度,解决了冷水机组在大压比工况下,因机组功率较大,变频器发热较大而冷媒所提供的冷量不足,最后使变频器超温停机的问题,并能合理利用机组中的冷量,保障机组的高效可靠运行。
上述过冷管路和第二节流装置3组成第一种冷却方案,具体为:开启第二节流装置3,经第二节流装置3节流降压后的低温低压冷媒可通过第一板式换热器4第一端口和第二端口之间冷媒管路对第二板式换热器6第三端口和第四端口之间冷媒管路的高温液态冷媒进行过冷,可大幅降低冷媒温度,之后被过冷的冷媒再经第三节流装置5节流降压,压力降低随之温度也进一步降低,之后与变频器模块换热来完成冷却;同时此路中经第二节流装置3的冷媒进入板式换热器,吸收热量,因此之后进入蒸发器9还可增加吸气过热度,进而防止机组吸气带液。
为了解决现有技术中低压差工况下冷媒冷却流量的不足,导致变频器模块出现超温现象,本方案还包括第二种冷却方案,包括:第二板式换热器6,包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,第二板式换热器6的第一端口与第二板式换热器6的第二端口连接,第二板式换热器6的第三端口和第二板式换热器6的第四端口连接,第二板式换热器6的第一端口与第一板式换热器4的第二端口连接,第二板式换热器6的第二端口与变频器换热管路8的第一端连接;以及冷冻水换热管路,包括第一冷冻水换热段和第二冷冻水换热段;其中,第一冷冻水换热段的一端与蒸发器9的冷冻水进水口连接,另一端与第二板式换热器6的第四端口连接;第二冷冻水换热段的一端与第二板式换热器6的第三端口连接,另一端与蒸发器9的冷冻水出水口连接。如图所示,还包括:电磁阀10,位于第一冷冻水换热段上;手动调节阀11,位于第一冷冻水换热段上。
在第一种冷却方案回路中阀门开启的基础上,开启电磁阀10,利用冷冻水进出水压差即可完成该冷却回路的循环,通过第二板式换热器6将冷冻水的冷量再次用来给进入变频器换热管路8的冷媒过冷,过冷所需冷量的大小通过手动调节阀调节。
此外,还包括:第三节流装置5,设置于第一板式换热器4的第二端口与第二板式换热器6的第一端口之间的管路上。从压缩机1出来的高温高压的气态冷媒进入冷凝器2冷凝降温后,直接进入第一板式换热器4,而此时经第一板式换热器4的另一路上的第二节流装置3关闭,即冷媒经第一板式换热器4没有换热,之后经第三节流装置5节流降压后进入第二板式换热器6,同样此时经第二板式换热器6的另一路上的电磁阀10与手动调节阀关闭,经第二板式换热器6之后同样没有换热,之后冷媒直接通过变频器换热盘管与变频器模块进行换热后进入蒸发器9,此为第三种冷却回路,该路所经板式换热器均无冷却换热效果,这是第三种冷却方案。
本机组还包括:闪发器13,设置于第一节流装置12和蒸发器9之间的管路上;其中,闪发器13的进液口与第一节流装置12连接,闪发器13的出液口与蒸发器9的第一冷媒入口连接,闪发器13的排气口与压缩机1的补气口连接;第四节流装置14,位于闪发器13的出液口与蒸发器9的第一冷媒入口之间的管路上。压缩机1、冷凝器2、闪发器13、第四节流装置14和蒸发器9为常规制冷制热回路,在空调机组开机后一直运行。
同时,变频器7还包括:风机22,设置于变频器7内。变频器7内风机22一直常开,对变频器模块进行对流换热。
系统中设有检测温度和压力的传感器,配合控制逻辑完成冷却回路的切换与控制,包括:
冷凝压力传感器15,设置于冷凝器2上,用于检测冷凝压力;通过控制器可算得对应的冷凝温度;
冷却水出水温度传感器16,设置于冷凝器2的冷却水出水管上,用于检测冷却水出水温度;
蒸发压力传感器17,设置于蒸发器9上,用于检测蒸发压力;通过控制器可算得对应的蒸发温度;
吸气温度传感器18,设置于压缩机1的吸气口,用于检测压缩机1吸气温度;
板换进液温度传感器19,设置于第一板式换热器4是第一端口,用于检测板换进液温度;因冷凝器2为卧式壳管式冷凝器2,其下部存在过冷区域,因此其上还装有板换进液温度传感器19,用来测量冷凝器2的出液温度,也就是液态冷媒进入第一板式换热器4前的温度;
板换出液温度传感器20,设置于第一板式换热器4是第二端口,用于检测板换出液温度;
模块温度传感器21,设置于变频器7的变频器模块上,用于检测变频器7的变频器模块的温度。
本方案提供了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器的冷却方案,冷却方案分为三种,三种冷却方案下,变频器内风机一直常开,实现对变频器模块的对流换热,而仅利用机组冷媒或冷冻水冷却则存在超温风险;在风机常开的基础上,第一种冷却方案为压比很大的工况下,开启过冷管路的电子膨胀阀,即第二节流装置3,对冷凝器流出的液态冷媒进行过冷后再经第三节流装置5节流后完成变频器模块的冷却;第二种冷却方案适用于压比很小的低压差工况,因冷媒前后压差较小导致的冷媒流量较小,可利用冷冻水进出水压差,通过第二板式换热器再次对冷媒降温,冷冻水仅与冷媒进行热量交换而不进行质量交换,即便流量较低,但提供足够的冷量也可完成变频器模块的降温。第三种冷却方案为在压比适中的工况下采用电子膨胀阀冷却,过冷管路和冷冻水换热管路的节流电子膨胀阀或电磁阀关闭即可完成变频器模块冷却。
三种冷却方案所对应的控制方法是通过压力传感器测得机组中的蒸发压力与冷凝压力,以及通过温度传感器测得板式换热器前后的温度、变频器模块的温度等参数,分别配合相对应的控制逻辑来控制三种冷却回路上电磁阀通断或电子膨胀阀的开度,以此来实现变不同工况下变频器模块的冷却方式。
实施例2
在本发明优选的实施例2中提供了一种空调机组控制方法,应用于上述实施例1中的空调机组。具体来说,图2示出该方法的一种可选的流程图,如图2所示,该方法包括如下步骤S202-S206:
S202:检测空调机组的压比;其中,压比为冷凝压力与蒸发压力的比值;
S204:根据压比确定变频器的冷却模式;
S206:根据冷却模式控制空调机组的运行。
在上述实施方式中,提出了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器冷却方案,通过设置过冷管路和第二节流装置,通过过冷管路内的过冷冷媒降低变频器换热管路内的冷媒温度,解决了冷水机组在大压比工况下,因机组功率较大,变频器发热较大而冷媒所提供的冷量不足,最后使变频器超温停机的问题,并能合理利用机组中的冷量,保障机组的高效可靠运行。
根据压比确定变频器的冷却模式,包括:在压比大于第一预设压比且小于第二预设压比时,确定变频器的冷却模式为变频器换热管路冷却模式;其中,第二预设压比大于第一预设压比;在压比大于等于第二预设压比时,确定变频器的冷却模式为过冷管路冷却模式;在压比小于等于是第一预设压比时,确定变频器的冷却模式为冷冻水换热管路冷却模式。不论压比如何,系统中变频器内风机常开。
在变频器的冷却模式为变频器换热管路冷却模式时,根据冷却模式控制空调机组的运行,包括:控制第一节流装置开启,第二节流装置和电磁阀关闭,在变频器的风机开机第一预设时间后,控制第三节流装置开启至第一预设开度;在第三节流装置维持在第一预设开度达到第二预设时间后,根据变频器的变频器模块的温度调节第三节流装置的开度。例如,当1.8<压比ε<2.5时,即压比适中时,电磁阀关闭,第二节流装置开度关至0%,系统采用第一种冷却回路对变频器模块进行冷却,通过第三节流装置的开度调节控制变频器模块温度,机组停机状态下,第三节流装置的目标开度为0%,当机组接收到开机命令后,变频器内风机1min后启动,第三节流装置的目标开度由0%增加至50%,持续2min后其开度自动调节,自动调节的目标开度最小值为0%,因不论哪一种冷却回路,第三节流装置均需要常开,由这一路提供主要冷量,因此其目标开度最大值为100%。根据模块温度传感器所反馈检测到的模块温度,自动增大或调小第三节流装置的开度,防止模块出现超温或凝露的现象。
在变频器的冷却模式为过冷管路冷却模式时,根据冷却模式控制空调机组的运行,包括:控制第一节流装置开启,第二节流装置开启,第三节流装置开启,电磁阀关闭;在第二节流装置开启后,控制第二节流装置开启至第二预设开度;在第二节流装置维持在第二预设开度达到第三预设时间后,根据板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节第二节流装置的开度;其中,板换过冷度ΔT1=板换出液温度-板换进液温度,压缩机吸气过热度ΔTp=压缩机吸气温度-蒸发温度,冷凝器端温差ΔTc=冷凝温度-冷却水出水温度。
例如,当系统中压比ε≥2.5时,系统中变频器内风机继续保持常开,电磁阀依旧关闭,第二节流装置开启,即此时系统中压比较大,模块发热较大,系统采用第二种冷却回路,利用第一板式换热器对第一种冷却回路中的冷媒进行过冷降温,之后经第三节流装置节流降压降温使温度进一步降低,而同时在大压比工况下,系统中冷却回路的前后压差足够,冷媒的流量便足够,此时利用第二种冷却回路即可完成模块的冷却;当第二节流装置开启后,其开度D由0%增加至30%,持续2min后其开度自动调节,目标开度最大值为50%,2min后第二节流装置进入自动调节模式,自动调节模式使用到的参数有板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节第二节流装置的开度。进一步地,根据板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节第二节流装置的开度,包括:计算板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc的总和D;在D>第一预设值时,控制第二节流装置增加第三预设开度;在D<第二预设值时,控制第二节流装置减少第四预设开度;在第二预设值<D<第一预设值时,保持第二节流装置的开度不变;其中,第一预设值>第二预设值。
第二节流装置利用第一板式换热器过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc控制,第二节流装置每5s执行一个动作,每次动作幅度不超过5%,动作幅度的计算公式为:
D=D1+D2+D3;D1、D2、D3分别为板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc对应的节流装置的开度,优选的,D1为板换过冷度ΔT1的数值、D2为压缩机吸气过热度ΔTp的数值、D3为冷凝器端温差ΔTc的数值,根据D调节第二节流装置的开度。
当D>0.5时,第二节流装置目标开度增加D%,当0.5≥D≥-0.5时,第二节流装置目标开度保持不变,当D<-0.5时,第二节流装置目标开度减少D%。
其中,当第一板式换热器过冷度ΔT1≥5℃时,D1=0;
当第一板式换热器过冷度ΔT1<5℃时,D1=1*(5-ΔT1);
当冷凝器端温差ΔTc≤1.5℃时,D2=0;
当冷凝器端温差ΔTc>1.5℃时,D2=0.7*(ΔTc-1.5);
当压缩机吸气过热度ΔTp≤2℃时,D3=0.5*(ΔTd-2);
当压缩机吸气过热度ΔTp>2℃时,D3=0.3*(2-ΔTd)。
在变频器的冷却模式为冷冻水换热管路冷却模式时,根据冷却模式控制空调机组的运行,包括:控制第一节流装置开启,第二节流装置开启,第三节流装置开启,电磁阀开启;采用手动调节阀控制冷冻水换热管路的冷媒流量。
例如,当系统中压比ε≤1.8时,因系统中整体压比较小,导致模块冷却前后的压差较小,使得冷却回路中冷媒流量较小,因此利用冷冻水进出水压差,通过第二板式换热器再次对冷媒降温,冷冻水仅与冷媒进行热量交换而不进行质量交换,即便流量较低,但提供足够的冷量也可完成模块的降温,同时系统中变频器内风机继续保持常开,即此时采用第三种冷却回路,即第三节流装置开启,控制方法同第一种冷却回路中所述;第二节流装置开启,控制方法同第二种冷却回路中所述;电磁阀开启,可利用手动调节阀手动调节系统低压差工况下模块所需冷量。
当机组接收到关机命令后,变频器中风机1min后关闭,电磁阀3关闭,第二节流装置与第三节流装置的目标开度由当前开度变为0%。
实施例3
基于上述实施例2中提供的空调机组控制方法,在本发明优选的实施例3中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调机组控制方法。
在上述实施方式中,提出了一种适用于超高温热泵式冷水机组中变频器冷却方案,通过设置过冷管路和第二节流装置,通过过冷管路内的过冷冷媒降低变频器换热管路内的冷媒温度,解决了冷水机组在大压比工况下,因机组功率较大,变频器发热较大而冷媒所提供的冷量不足,最后使变频器超温停机的问题,并能合理利用机组中的冷量,保障机组的高效可靠运行。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (15)
1.一种空调机组,包括依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、第一节流装置(12)和蒸发器(9);其中,所述压缩机(1)的排气口与所述冷凝器(2)的冷媒入口连接,所述冷凝器(2)的第一冷媒出口与所述第一节流装置(12)的第一端连接,所述第一节流装置(12)的第二端与所述蒸发器(9)的第一冷媒入口连接,所述蒸发器(9)的冷媒出口与所述压缩机(1)的吸气口连接;其特征在于,还包括:
第一板式换热器(4),包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,所述第一板式换热器(4)的所述第一端口与所述第一板式换热器(4)的所述第二端口连接,所述第一板式换热器(4)的所述第三端口和所述第一板式换热器(4)的所述第四端口连接,所述第一板式换热器(4)的所述第一端口与所述冷凝器(2)的第二冷媒出口连接;
变频器换热管路(8),设置于变频器(7)内,与所述变频器(7)的变频器模块换热,所述变频器换热管路(8)的第一端与所述第一板式换热器(4)的第二端口连接,所述变频器换热管路(8)的第二端与所述蒸发器(9)的第二冷媒入口连接;
过冷管路,包括第一过冷段、第二过冷段和第三过冷段;其中,所述第一过冷段的一端与所述冷凝器(2)的第二冷媒出口连接,另一端与所述第一板式换热器(4)的第三端口连接;所述第二过冷段为所述第一板式换热器(4)的所述第三端口和所述第四端口之间的冷媒管路;所述第三过冷段的一端与所述第一板式换热器(4)的第四端口连接,另一端与所述蒸发器(9)的第三冷媒入口连接;
第二节流装置(3),设置于所述第一过冷段上,用于为所述第二过冷段提供过冷冷媒,对经过所述第一板式换热器(4)的所述第一端口和所述第二端口之间的冷媒管路内的冷媒进行过冷,以降低所述变频器换热管路(8)内的冷媒温度。
2.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,还包括:
第二板式换热器(6),包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,所述第二板式换热器(6)的第一端口与所述第二板式换热器(6)的第二端口连接,所述第二板式换热器(6)的第三端口和所述第二板式换热器(6)的第四端口连接,所述第二板式换热器(6)的第一端口与所述第一板式换热器(4)的第二端口连接,所述第二板式换热器(6)的第二端口与所述变频器(7)变频器换热管路(8)的第一端连接;
冷冻水换热管路,包括第一冷冻水换热段和第二冷冻水换热段;其中,所述第一冷冻水换热段的一端与所述蒸发器(9)的冷冻水进水口连接,另一端与所述第二板式换热器(6)的第四端口连接;所述第二冷冻水换热段的一端与所述第二板式换热器(6)的第三端口连接,另一端与所述蒸发器(9)的冷冻水出水口连接。
3.根据权利要求2所述的空调机组,其特征在于,还包括:
电磁阀(10),位于所述第一冷冻水换热段上;
手动调节阀(11),位于所述第一冷冻水换热段上。
4.根据权利要求2所述的空调机组,其特征在于,还包括:
第三节流装置(5),设置于所述第一板式换热器(4)的第二端口与所述第二板式换热器(6)的第一端口之间的管路上。
5.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,还包括:
闪发器(13),设置于所述第一节流装置(12)和所述蒸发器(9)之间的管路上;其中,所述闪发器(13)的进液口与所述第一节流装置(12)连接,所述闪发器(13)的出液口与所述蒸发器(9)的第一冷媒入口连接,所述闪发器(13)的排气口与所述压缩机(1)的补气口连接;
第四节流装置(14),位于所述闪发器(13)的出液口与所述蒸发器(9)的第一冷媒入口之间的管路上。
6.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,所述变频器(7)还包括:风机(22),设置于所述变频器(7)内。
7.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,还包括:
冷凝压力传感器(15),设置于所述冷凝器(2)上,用于检测冷凝压力;
冷却水出水温度传感器(16),设置于所述冷凝器(2)的冷却水出水管上,用于检测冷却水出水温度;
蒸发压力传感器(17),设置于所述蒸发器(9)上,用于检测蒸发压力;
吸气温度传感器(18),设置于所述压缩机(1)的吸气口,用于检测压缩机(1)吸气温度;
板换进液温度传感器(19),设置于所述第一板式换热器(4)是第一端口,用于检测板换进液温度;
板换出液温度传感器(20),设置于所述第一板式换热器(4)是第二端口,用于检测板换出液温度;
模块温度传感器(21),设置于变频器(7)的变频器模块上,用于检测变频器模块的温度。
8.一种空调机组控制方法,应用于如权利要求1-7任一项所述的空调机组,其特征在于,所述方法包括:
检测所述空调机组的压比;其中,所述压比为冷凝压力与蒸发压力的比值;
根据所述压比确定变频器的冷却模式;
根据所述冷却模式控制所述空调机组的运行。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述压比确定变频器的冷却模式,包括:
在所述压比大于第一预设压比且小于第二预设压比时,确定所述变频器的冷却模式为变频器换热管路冷却模式;其中,所述第二预设压比大于所述第一预设压比;
在所述压比大于等于所述第二预设压比时,确定所述变频器的冷却模式为过冷管路冷却模式;
在所述压比小于等于是第一预设压比时,确定所述变频器的冷却模式为冷冻水换热管路冷却模式。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述变频器的冷却模式为变频器换热管路冷却模式时,根据所述冷却模式控制所述空调机组的运行,包括:
控制第一节流装置开启,第二节流装置和电磁阀关闭,在所述变频器的风机开机第一预设时间后,控制第三节流装置开启至第一预设开度;
在所述第三节流装置维持在所述第一预设开度达到第二预设时间后,根据所述变频器的变频器模块的温度调节所述第三节流装置的开度。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述变频器的冷却模式为过冷管路冷却模式时,根据所述冷却模式控制所述空调机组的运行,包括:
控制第一节流装置开启,第二节流装置开启,第三节流装置开启,电磁阀关闭;
在所述第二节流装置开启后,控制所述第二节流装置开启至第二预设开度;
在所述第二节流装置维持在所述第二预设开度达到第三预设时间后,根据板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节所述第二节流装置的开度;其中,板换过冷度ΔT1=板换出液温度-板换进液温度,压缩机吸气过热度ΔTp=压缩机吸气温度-蒸发温度,冷凝器端温差ΔTc=冷凝温度-冷却水出水温度。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,根据板换过冷度ΔT1、压缩机吸气过热度ΔTp和冷凝器端温差ΔTc调节所述第二节流装置的开度,包括:
计算所述板换过冷度ΔT1对应的节流装置的开度D1、所述压缩机吸气过热度ΔTp对应的节流装置的开度D2和所述冷凝器端温差ΔTc对应的节流装置的开度D3,所述第二节流装置的开度D=D1+D2+D3;
在D>第一预设值时,控制所述第二节流装置增加第三预设开度;
在D<第二预设值时,控制所述第二节流装置减少第四预设开度;
在第二预设值<D<第一预设值时,保持所述第二节流装置的开度不变;其中,所述第一预设值>所述第二预设值。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,
在ΔT1≥5℃时,D1=0;
在ΔT1<5℃时,D1=1*(5-ΔT1);
在ΔTp≤2℃时,D3=0.5*(ΔTd-2);
在ΔTp>2℃时,D3=0.3*(2-ΔTd);
在ΔTc≤1.5℃时,D2=0;
在ΔTc>1.5℃时,D2=0.7*(ΔTc-1.5)。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述变频器的冷却模式为冷冻水换热管路冷却模式时,根据所述冷却模式控制所述空调机组的运行,包括:
控制第一节流装置开启,第二节流装置开启,第三节流装置开启,电磁阀开启;
采用手动调节阀控制冷冻水换热管路的冷媒流量。
15.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求8至14中任一项所述的空调机组控制方法。
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