CN114279113A - 一种热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法,热泵系统包括位于冷媒侧的盘管换热器和位于水侧的水氟换热器,进水温度传感器设置在水氟换热器的进水侧,包括以下步骤:步骤一,热泵进入除霜时,热泵的中控器获取电子膨胀阀进入除霜时的实际开度A1并记录;步骤二,热泵在除霜过程中,当适时检测到热泵的盘管换热器温度达到除霜退出设定温度时,热泵退出除霜,与此同时,中控器获取水氟换热器的实际进水温度E1、进水温度设定值B1以及当前环境温度Tr;进水温度设定值B1的取值范围为30℃至60℃,由中控器预先设置在数据库内。本发明具有控制准确且易操作的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法。
背景技术
目前对于热泵系统在除霜后,其电子膨胀阀的开度如何调节,使得热泵系统能够快速从非稳态进入稳态,大部分热泵系统,都会将电子膨胀阀调至最大值或固定值,然后让其缓慢调节,但是,这种相对比较保守的操作方法会使得热泵系统在除霜频繁的应用场景中,其能效大为降低;从而导致热泵的体验感不好。
中国专利文献号CN 113639410 A于2021年11月12日公开了一种热泵系统除霜过程中电子膨胀阀的控制方法,所述控制方法包括:获取热泵系统除霜过程中室外环境的实际温度、室内环境的实际温度;将所述室外环境的实际温度、所述室内环境的实际温度作为自变量输入预先训练的计算模型中,以确定所述电子膨胀阀的预计开度;基于所述电子膨胀阀的预计开度对所述电子膨胀阀进行控制。这种控制方法的计算模型较为复杂,且难于操作,有待改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种控制准确且易操作的热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法,热泵系统包括位于冷媒侧的盘管换热器和位于水侧的水氟换热器,进水温度传感器设置在水氟换热器的进水侧,其特征是包括以下步骤:
步骤一,热泵进入除霜时,热泵的中控器获取电子膨胀阀进入除霜时的实际开度A1并记录;
步骤二,热泵在除霜过程中,当适时检测到热泵的盘管换热器温度达到除霜退出设定温度时,热泵退出除霜,与此同时,中控器获取水氟换热器的实际进水温度E1、进水温度设定值B1以及当前环境温度Tr;
进水温度设定值B1的取值范围为30℃至60℃,由中控器预先设置在数据库内;
步骤三,中控器判断实际进水温度E1>进水温度设定值B1是否成立,当其为是时,进入步骤四,否则进入步骤五;
步骤四,中控器根据实际进水温度E1和当前环境温度Tr从预存的开度表中查到对应的电子膨胀阀的初始开度A2,进入步骤六;
开度表
步骤五,中控器通过计算得到电子膨胀阀的初始开度A2,其中,A2=D*A1,比例系数D的取值范围为50%~150%;进入步骤六;
步骤六,中控器控制电子膨胀阀设定开度为A2,并保持C1时间,C1取值范围1~10分钟;进入步骤七;
步骤七,经过C1时间后,中控器进入自动调节电子膨胀阀开度状态。
进一步,所述步骤二,
在环境温度为2℃~1℃时,分别测试出热泵系统在50℃和30℃两种不同的实际进水温度的工况下,分别运行50分钟后开始除霜,中控器将两次除霜完成时间分别记录为T1秒和T2秒,
当T1等于T2或T2<120秒时,有进水温度设定值B1=30℃,否则按如下公式进行计算,
本发明中的热泵的中控器在除霜后的过程中,对电子膨胀阀进行调节,其调节方式为通过判断除霜前的电子膨胀阀的开度值、实际进水温度E1,进行除霜后的初开度的设定:当实际进水温度E1≤进水温度设定值B1时,除霜后的电子膨胀阀的开度按除霜前的电子膨胀阀的开度值乘比例系数D进行调节;当实际进水温度E1>进水温度设定值B1时,除霜后的电子膨胀阀的开度按热泵系统当前环境温度Tr与实际进水温度E1对应的电子膨胀阀的初始开度A2进行调节;从而让热泵系统在除霜后,能快速回到除霜前稳定开度,让热泵系统能够更快的达到稳定与高效运行状态。
本发明具有控制准确且易操作的特点。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明的控制流程图。
图3为实际进水温度与除霜完成时间的关系图。
图中:1为盘管换热器,2为水氟换热器,3为进水温度传感器,4为出水温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图3,一种热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法,热泵系统包括位于冷媒侧的盘管换热器1和位于水侧的水氟换热器2以及盘管温度传感器、环境温度传感器和电子膨胀阀,进水温度传感器3设置在水氟换热器2的进水侧,盘管温度传感器、环境温度传感器、电子膨胀阀、进水温度传感器3分别与热泵的中控器电连接,中控器获得盘管温度、环境温度、实际进水温度,与此同时,中控器控制电子膨胀阀的开度调节。
操作时,包括以下步骤:
步骤一,热泵进入除霜时,热泵的中控器获取电子膨胀阀进入除霜时的实际开度A1并记录。
步骤二,热泵在除霜过程中,当适时检测到热泵的盘管换热器温度达到除霜退出设定温度时,热泵退出除霜,与此同时,中控器获取水氟换热器的实际进水温度E1、进水温度设定值B1以及当前环境温度Tr。
中控器通过环境温度传感器获得当前环境温度Tr,通过进水温度传感器获得实际进水温度E1。
在本实施例中,除霜退出设定温度可以选取20℃或19℃。
进水温度设定值B1的取值范围为30℃至60℃,由中控器预先设置在数据库内。
在本实施例中,进水温度设定值B1可以选取32℃或35℃。
步骤三,中控器判断实际进水温度E1>进水温度设定值B1是否成立,当其为是时,进入步骤四,否则进入步骤五。
步骤四,中控器根据实际进水温度E1和当前环境温度Tr从预存的开度表中查到对应的电子膨胀阀的初始开度A2,进入步骤六。
开度表
以下关于开度表的使用,举两个例子进行说明:
在当前环境温度Tr为5℃,实际进水温度E1为15℃时,中控器通过查开度表可以得知,此时对应的电子膨胀阀的初始开度A2应当为3366。
在当前环境温度Tr为-8℃,实际进水温度E1为35℃时,中控器通过查开度表可以得知,此时对应的电子膨胀阀的初始开度A2应当为3374。
步骤五,中控器通过计算得到电子膨胀阀的初始开度A2,其中,A2=D*A1,比例系数D的取值范围为50%~150%;进入步骤六。
在步骤五中,由于电子膨胀阀有两种,一种是以0为最小开度时,比例系数D取值范围为100%~150%;另一种是以0为最大开度时,比例系数D取值范围为50%~100%。
在本实施例中,以0为最大开度的电子膨胀阀为例,热泵系统除霜运行时间为t=2分钟时,比例系数D的取值公式=(100-100*t/16)%=(100-100*2/16)%=0.875;其中,热泵系统除霜运行时间t是指热泵系统从除霜开始到除霜结束的时间。
以0为最小开度的电子膨胀阀为例,热泵系统除霜运行时间为t=2分钟时,比例系数D的取值公式=(100+100*t/16)%.=(100+100*2/16)%=1.125。
步骤六,中控器控制电子膨胀阀设定开度为A2,并保持C1时间,C1取值范围1~10分钟;进入步骤七;
步骤七,经过C1时间后,中控器进入自动调节电子膨胀阀开度状态。
通过反复的多次实验发现,在相同环境温度、相同工作时间下,热泵系统的实际进水温度低时,其盘管换热器的结霜厚度,比进水温度高时盘管换热器的结霜厚度要厚。根据这个的实验现象,给进水温度设定值B1引入一个设定温度范围,通过调节进水温度设定值B1,来判别出不同的控制逻辑,达到电子膨胀阀快速稳定开度,从而使热泵机组快速回到高能效区间工作。
于是,进一步的,所述步骤二,在环境温度为1℃~2℃时,分别测试出热泵系统在50℃和30℃两种不同的实际进水温度的工况下,分别运行50分钟后开始除霜,中控器将两次除霜完成时间分别记录为T1秒和T2秒,当T1等于T2或T2<120秒时,有进水温度设定值B1=30℃,否则按如下公式进行计算,
示例:当实际进水温度E1=32℃,经过查图3得到:热泵系统在50℃的实际进水温度的工况下,运行50分钟后开始除霜,中控器将除霜完成时间记录为T1=80秒;热泵系统在30℃的实际进水温度的工况下,运行50分钟后开始除霜,中控器将除霜完成时间记录为T2=180秒,
由于T1等于T2或T2<120秒均不成立,那么,有
那么,按照步骤三,实际进水温度E1=32℃>进水温度设定值B1=42℃不成立,进入步骤五。
对于以0为最大开度的电子膨胀阀,比例系数D=0.875;
对于以0为最小开度的电子膨胀阀,比例系数=1.125;
于是,中控器就按照不同规格的电子膨胀阀进行控制,要么是
有电子膨胀阀设定开度A2=D*A1。
简单说就是,当除霜结束后,当实际进水温度E1=32℃≤进水温度设定值B1=42℃成立时,中控器控制电子膨胀阀的开度恢复至电子膨胀阀进入除霜时的实际开度D*A1。
对于另外一种情况,当除霜结束后,当实际进水温度E1>进水温度设定值B1成立时,中控器控制电子膨胀阀的开度恢复至实际进水温度E1与当前环境温度Tr对应的初始开度A2。也就是通过查询开度表得到的初始开度A2。
接下来,步骤七,经过C1时间后,中控器进入自动调节电子膨胀阀开度状态。C1可以选取5分钟或8分钟。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制,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。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种热泵系统的除霜后电子膨胀阀开度快速定位的控制方法,热泵系统包括位于冷媒侧的盘管换热器(1)和位于水侧的水氟换热器(2),进水温度传感器(3)设置在水氟换热器(2)的进水侧,其特征是包括以下步骤:
步骤一,热泵进入除霜时,热泵的中控器获取电子膨胀阀进入除霜时的实际开度A1并记录;
步骤二,热泵在除霜过程中,当适时检测到热泵的盘管换热器温度达到除霜退出设定温度时,热泵退出除霜,与此同时,中控器获取水氟换热器的实际进水温度E1、进水温度设定值B1以及当前环境温度Tr;
进水温度设定值B1的取值范围为30℃至60℃,由中控器预先设置在数据库内;
步骤三,中控器判断实际进水温度E1>进水温度设定值B1是否成立,当其为是时,进入步骤四,否则进入步骤五;
步骤四,中控器根据实际进水温度E1和当前环境温度Tr从预存的开度表中查到对应的电子膨胀阀的初始开度A2,进入步骤六;
开度表
步骤五,中控器通过计算得到电子膨胀阀的初始开度A2,其中,A2=D*A1,比例系数D的取值范围为50%~150%;进入步骤六;
步骤六,中控器控制电子膨胀阀设定开度为A2,并保持C1时间,C1取值范围1~10分钟;进入步骤七;
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