CN114353376B - 一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，包括以下步骤：1)系统启动，发动机运行至怠速A；2)第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；3)发动机以额定调节速率，由怠速A提升至额定转速D，实现单压缩机开机启动。同时本发明还公开了双压机、三压机、多压机的启动控制方法，以及运行过程中压机的切换控制方法。本发明优化了发动机带动多压缩机启动的控制方法，避免了发动机启动器负载过大，电流超标的问题，也避免了单压机转多压机过程中，氟系统冷媒的状态急剧变化，而触发的高/低压、高排温保护问题，还避免了机组长期单压机运行时，多压机使用寿命不一致的情况发生。

Description

一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法

技术领域

本发明涉及燃气热泵空调系统，具体涉及一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法。

背景技术

燃气热泵是采用燃气发动机驱动冷媒压缩机运转进而实现蒸气压缩制冷循环的一种空气源热泵。其实际应用目前存在以下问题：

1)目前空气源燃气热泵多联机空调机组在发动机带动多压缩机启动过程中，容易导致发动机启动器负载过大，启动电流超标，从而导致机组故障，缩短发动机启动寿命，影响机组正常运行年限。

2)目前空气源燃气热泵多联机空调机组在单压机转双(或多)压机过程，如果直接在高转速情况下吸合第二台压缩机离合器，会导致空调系统高压急剧升高、低压快速降低，从而使机组触发保护停机，其次，对压缩机也有一定损坏，缩短其使用寿命。

3)目前空气源燃气热泵多联机空调机组在单压机长期运行过程中，如果单压机运行时，总是主压缩机，会导致多压机之间使用寿命、运行效率不一致，影响机组运行效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法。

第一方面，本发明提供一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，适用于单压机启动，具体包括以下步骤：

1)系统启动，发动机运行至怠速A；

2)第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3)发动机以额定调节速率，由怠速A提升至额定转速D，实现单压缩机开机启动。

第二方面，本发明提供一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，适用于双压机启动，具体包括以下步骤：

1)系统启动，发动机运行至怠速A；

2)第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3)发动机以第一调节速率X1，由怠速A提升至中间转速B并保持；

4)发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

5)第二压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

6)发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现双压缩机开机启动；

其中，切换转速C大于怠速A，中间转速B小于额定转速D，第二调节速率X2大于第一调节速率X1。

第三方面，本发明提供一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，适用于三压机启动，具体包括以下步骤：

1)系统启动，发动机运行至怠速A；

2)第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3)发动机以第一调节速率X1，由怠速A提升至中间转速B并保持；

4)发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

5)第二压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

6)发动机以第一调节速率X1，由切换转速C提升至中间转速B并保持；

7)发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

8)第三压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

9)发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现三压缩机开机启动；

其中，切换转速C大于怠速A，中间转速B小于额定转速D，第二调节速率X2大于第一调节速率X1。

第四方面，本发明提供一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，适用于多压机启动，具体包括以下步骤：

1)系统启动，发动机运行至怠速A；

2)第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3)发动机以第一调节速率X1，由怠速A提升至中间转速B并保持；

4)发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

5)第二压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

6)发动机以第一调节速率X1，由切换转速C提升至中间转速B并保持；

7)发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

8)第三压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

9)重复步骤6)至8)，依次吸合不同压缩机离合器；

10)发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现多压缩机开机启动；

其中，切换转速C大于怠速A，中间转速B小于额定转速D，第二调节速率X2大于第一调节速率X1。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)在发动机带动多压缩机启动过程中，主压缩机、辅压缩机1、辅压缩机2逐一启动，且在辅压缩机离合器吸合前，先降低发动机转速，避免了发动机启动器负载过大，电流超标的问题。

(2)在系统运行中进行压缩机的投切时，先降低发动机转速，再进行增加或关闭辅压缩机操作，避免了压机投切过程中，氟系统冷媒的状态急剧变化，而触发的高/低压、高排温保护问题。

(3)通过限定单压缩机运行时间及自动切换主辅压缩机，避免了机组长期单压机运行时，多压缩机使用寿命不一致的情况发生。

附图说明

图1是发动机配合单压缩机启动流程图。

图2是发动机配合双压缩机启动流程图。

图3是发动机配合三压缩机启动流程图。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指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包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”、“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

单压机启动及其运行中压机的切换控制。

如图1所示，给出了在单压机可运行时，发动机配合压缩机的启动方法，启动过程中将对压缩机的转速调节完全通过对发动机的转速调节进行体现，具体包括：

首先，步骤S01燃气热泵多联机组处于关机状态，随后，在步骤S02中，机组检测是否获得开机信号，没有则继续保持关机状态，有则进入步骤S03，发动机运行至怠速A保持，然后，进入步骤S04，机组检测发动机是否到达怠速A，没有则继续调节，有则进入步骤S05，主压缩机离合器开始吸合，这时主压缩机随发动机一起运转，接着进入步骤S06，检测主压缩机离合器吸合时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般设定为在主压缩机吸合后，发动机和主压缩机可稳定保持在怠速A下的时间)，不满足则继续保持当前状态，满足则进入步骤S07，发动机以额定调节速率(可根据具体系统确定)，由怠速A升至额定转速D，最后，进入步骤S08检测发动机转速是否到达额定转速D，没有达到则继续按照额定调节速率调节，达到则进入步骤S09，进入机组正常能需控制，到此发动机带动单压缩机启动结束。

机组正常单压机运行过程中，因系统能需增加，需要投入辅压缩机时，按照下面的步骤进行：步骤①发动机以额定调节速率，由额定转速D降低至切换转速C并保持，其中，切换转速C大于怠速A，例如，当怠速A为800rpm时，切换转速C可设定在1000rpm左右，步骤②辅压缩机离合器吸合，主压缩机、辅压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C，步骤③发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现单压机运行过程中辅压缩机的投入。

在主、辅压缩机运行一段时间后，因系统能需降低，需要切除辅压缩机时，按照下面的步骤进行：步骤④发动机以额定调节速率，由额定转速D降低至切换转速C并保持，步骤⑤辅压缩机离合器断开，主压缩机保持与发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C，步骤⑥发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现辅压缩机的切除。

需要说明的是，在切除辅压缩机时，如果主压缩机运行时间超过48h，则将主压缩机切除，辅压缩机切换为主压缩机，依次类推。

另外，为了避免单一压缩机长期运行，在机组未断电情况下，发动机每停机一次，交换一次主辅压缩机，以双压机为例，按照压缩机1-压缩机2-压缩机1-压缩机2……进行。

进一步地，在机组运行过程中，辅压缩机的投切必须依次进行，即每次只能投入或切除一台压缩机，且辅压缩机投入后需要运转一段时间，才能将其切除，同理，切除后的辅压缩机也需要等待一段时间，才能再次投入。

实施例2

双压机启动及其运行中压机的切换控制。

如图2所示，给出了在双压机可运行时，发动机配合压缩机的启动方法，整个过程中将对压缩机的转速调节完全通过对发动机的转速调节进行体现，本控制过程相对单压机运行，增加了1个压缩机并联运行，具体包括：

首先，步骤S10燃气热泵多联机组处于关机状态，随后，在步骤S11中，机组检测是否获得开机信号，没有则继续保持关机状态，有则进入步骤S12，发动机运行至怠速A保持，然后，进入步骤S13，机组检测发动机是否到达怠速A，没有则继续调节，有则进行步骤S14，主压缩机离合器开始吸合，这时主压缩机随发动机一起运转，接着进入步骤S15，检测主压缩机离合器吸合时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为主压缩机吸合后，发动机和主压缩机可稳定保持在怠速A下的时间)，不满足则继续保持当前状态，满足则进入步骤S16，发动机以第一调节速率X1，由怠速A升至中间转速B，进入步骤S17，检测发动机转速是否到达中间转速B，没有达到则继续按照第一调节速率X1调节，达到则进入步骤S18，保持当前状态，接着进入步骤S19，判断中间转速B保持时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为发动机和主压缩机可稳定保持在中间转速B下的时间)，不满足则继续保持，满足则进入步骤20，发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降至切换转速C，进入步骤S21，检测发动机转速是否到达切换C，没有达到则继续按照第二调节速率X2调节，达到则进入S22步骤，辅压缩机离合器吸合，此时双压缩机由发动机一起带动运转，保持当前状态运行，接着进入步骤S23，检测辅压缩机运行时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为发动机和双压缩机可稳定保持在切换转速C下的时间)，不满足则继续保持，满足则进入步骤S24，发动机以额定调节速率，由切换转速C升至额定转速D，进入步骤S25，检测发动机转速是否到达额定转速D，没有达到则继续按照额定调节速率调节，达到则进入步骤S26，进入机组正常能需控制，到此发动机带动双压缩机运行启动结束。

其中，怠速A、中间转速B、切换转速C、额定转速D、第一调节速率X1、第二调节速率X2、额定调节速率根据具体系统而定，在本实施例中，当怠速A为800rpm时，中间转速B设定在1800rpm左右，切换转速C设定为1000rpm左右，额定转速D则根据系统能需确定，第二调节速率X2大于第一调节速率X1，当额定调节速率为10rpm/s时，第一调节速率X1设定在5rpm/s左右，第二调节速率X2设定在12rpm/s左右。

至于在运行过程中，压缩机的投切控制同实施例一，在此不再赘述。

实施例3

三压机启动及其运行中压机的切换控制。

如图3所示，给出了在三压机可运行时，发动机配合压缩机的启动方法，整个过程中将对压缩机的转速调节完全通过对发动机的转速调节进行体现，本控制过程涉及到多个压缩机同时运行，发动机与主压缩机、辅压缩机1、辅压缩机2之间的配合，具体包括：

首先，步骤S27燃气热泵多联机组处于关机状态，随后，在步骤S28中，机组检测是否获得开机信号，没有则继续保持关机状态，有则进入步骤S29，发动机运行至怠速A保持，然后，进入步骤S30，机组检测发动机是否到达怠速A，没有则继续调节，有则进入步骤S31，主压缩机离合器开始吸合，这时主压缩机随发动机一起运转，接着进入步骤S32，检测主压缩机离合器吸合时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为主压缩机吸合后，发动机和主压缩机可稳定保持在怠速A下的时间)，不满足则继续保持当前状态，满足则进入步骤S33，发动机以第一调节速率X1，由怠速A升至中间转速B，进入步骤S34，检测发动机转速是否到达中间转速B，没有达到则继续按照第一调节速率X1调节，达到则进入步骤S35，保持当前状态，接着进入步骤S36，判断中间转速B保持时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为发动机和主压缩机可稳定保持在中间转速B下的时间)，不满足则继续保持，满足则进入步骤S37，发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降至切换转速C，进入步骤S38，检测发动机转速是否到达C，没有达到则继续按照第二调节速率X2调节，达到则进入步骤S39，辅压缩机1离合器吸合，此时双压缩机由发动机一起带动运转，保持当前状态运行，接着进入步骤S40，检测辅压缩机运行时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为发动机和双压缩机可稳定保持在切换转速C下的时间)，不满足则继续保持，满足则进入步骤S41，发动机以第一调节速率X1，由切换C转速升至中间转速B，进入步骤S42，检测发动机转速是否到达中间转速B，没有达到则继续按照第一调节速率X1调节，达到则进入步骤S43，保持当前状态，接着进入步骤S44，判断中间转速B保持时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为发动机和双压缩机可稳定保持在中间转速B下的时间)，不满足则继续保持，满足则进入步骤S45，发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降至切换转速C，进入步骤S46，检测发动机转速是否到达切换转速C，没有达到则继续按照第二调节速率X2调节，达到则进入步骤S47，辅压缩机2离合器吸合，此时三压缩机由发动机一起带动运转，保持当前状态运行，接着进入步骤S48，检测辅压缩机运行时间是否满足(可根据具体系统进行设定，一般为发动机和三压缩机可稳定保持在切换转速C下的时间)，不满足则继续保持，满足则进入步骤S49，发动机以额定调节速率，由切换转速C升至额定转速D，进入步骤S50，检测发动机转速是否到达额定转速D，没有达到则继续按照额定调节速率调节，达到则进入步骤S51，进入机组正常能需控制，到此为止发动机带动三压缩机运行启动结束。

其中，怠速A、中间转速B、切换转速C、额定转速D、第一调节速率X1、第二调节速率X2、额定调节速率根据具体系统而定，在本实施例中，当怠速A为800rpm时，中间转速B设定在1800rpm左右，切换转速C设定为1000rpm左右，额定转速D则根据系统能需确定，第二调节速率X2大于第一调节速率X1，当额定调节速率为10rpm/s时，第一调节速率X1设定在5rpm/s左右，第二调节速率X2设定在12rpm/s左右。

至于在运行过程中，压缩机的投切控制同实施例一，在此不再赘述。

实施例4

多压机启动及其运行中压机的切换控制。

多压机启动过程同实施例3，只需要重复进行S41～S48过程，依次吸合不同辅压缩机离合器，从而实现各压缩机依次运转，降低发动机带动压缩机启动时负荷。

至于在运行过程中，压缩机的投切控制同实施例一，在此不再赘述。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，所述燃气热泵空调系统包括一台发动机和若干台压缩机，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）系统启动，发动机运行至怠速A；

2）第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3）发动机以第一调节速率X1，由怠速A提升至中间转速B并保持；

4）发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

5）第二压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

6）发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现双压缩机开机启动；

其中，切换转速C大于怠速A，中间转速B小于额定转速D，第二调节速率X2大于第一调节速率X1；

7）发动机由额定转速D降低至切换转速C；

8）第三压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

9）发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现系统运行过程中压缩机的投入；

10）重复步骤7）至9），实现压缩机的依次投入；

11）发动机由额定转速D降低至切换转速C；

12）将运行时间最长的一台压缩机离合器断开，其他压缩机保持与发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

13）发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现系统运行过程中压缩机的切除；

14）重复步骤11）至14），实现压缩机的依次切除；

其中，系统未断电情况下，发动机每停机一次，按顺序依次从若干台压缩机中选择一台作为主压缩机进行启动。

2.一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，所述燃气热泵空调系统包括一台发动机和若干台压缩机，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）系统启动，发动机运行至怠速A；

2）第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3）发动机以第一调节速率X1，由怠速A提升至中间转速B并保持；

4）发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

5）第二压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

6）发动机以第一调节速率X1，由切换转速C提升至中间转速B并保持；

7）发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

8）第三压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

9）发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现三压缩机开机启动；

其中，切换转速C大于怠速A，中间转速B小于额定转速D，第二调节速率X2大于第一调节速率X1。

3.一种燃气热泵空调系统多压机运转控制方法，所述燃气热泵空调系统包括一台发动机和若干台压缩机，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）系统启动，发动机运行至怠速A；

2）第一压缩机离合器吸合，第一压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在怠速A；

3）发动机以第一调节速率X1，由怠速A提升至中间转速B并保持；

4）发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

5）第二压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

6）发动机以第一调节速率X1，由切换转速C提升至中间转速B并保持；

7）发动机以第二调节速率X2，由中间转速B降低至切换转速C；

8）第三压缩机离合器吸合，第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机随发动机一起运转，直至发动机稳定运行在切换转速C；

9）重复步骤6）至8），依次吸合不同压缩机离合器；

10）发动机以额定调节速率，由切换转速C提升至额定转速D，实现多压缩机开机启动；

其中，切换转速C大于怠速A，中间转速B小于额定转速D，第二调节速率X2大于第一调节速率X1。