CN114992908A - 热泵系统、热泵系统的控制方法和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种热泵系统、热泵系统的控制方法和可读存储介质。其中热泵系统包括:压缩机;经济器,包括第一换热通道,第一换热通道的出口与压缩机的喷射口相连,用于对压缩机进行喷射增焓;分压管路,分压管路的第一端与第一换热通道的出口相连,分压管路的第二端与压缩机的回气口相连;第一阀体,设置于分压管路,用于控制分压管路的冷媒流量。本发明通过在经济器的第一换热通道的出口至压缩机喷射口的管路上设置一个分压管路,分压管路处于通路状态下能够将部分冷媒输送至压缩机的回气口,避免了喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大导致的压缩机喷射口中的阀片过度磨损的问题,从而提高了整个热泵系统的使用稳定性。
Description
技术领域
本发明属于热泵系统技术领域,具体而言,涉及一种热泵系统、一种热泵系统的控制方法和一种可读存储介质。
背景技术
当喷焓压缩机中压腔进行液态冷媒喷射时,考虑到冷媒状态为气液两相态,对压缩机喷射口处的阀片冲击力急剧加大,如果长期处于压力过高状态时,喷射口的阀片容易受损,影响系统可靠性。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提出了一种热泵系统。
本发明的第二方面提出了一种热泵系统的控制方法。
本发明的第三方面提出了一种可读存储介质。
有鉴于此,根据本发明的第一方面提出种热泵系统,包括:压缩机;经济器,包括第一换热通道,第一换热通道的出口与压缩机的喷射口相连,用于对压缩机进行喷射增焓;分压管路,分压管路的第一端与第一换热通道的出口相连,分压管路的第二端与压缩机的回气口相连;第一阀体,设置于分压管路,用于控制分压管路的冷媒流量。
本发明提供的热泵系统包括压缩机、经济器、分压管路和第一阀体。其中,经济器包括第一换热通道,第一换热通道被配置为经济器的冷媒辅路,冷媒通过第一换热通道的入口流入第一换热通道,冷媒在第一换热通道中流动时能够与经济器的冷媒主路进行换热,从而使第一换热通道内冷媒温度上升,较高温度的冷媒从第一换热通道的出口流出后通过压缩机的喷射口进入到压缩机的中压腔内,实现对压缩机增焓的效果。第一换热通道的出口还连接至分压管路的第一端,分压管路的第一端与压缩机的回气口相连,且分压管路上还设置有能够调节流经分压管路冷媒的流量的第一阀体。分压管路能够将第一换热通道内的出口流出的部分冷媒直接导流至压缩机的回气口中,从而减少流入压缩机喷射口中的冷媒量,避免了由于喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大。在分压管路上设置了能够控制分压管路的流量的第一阀体,当检测到压缩机喷射口的冷媒压力过大,此时打开第一阀体,部分冷媒在压力的作用下流入分压管路中,从而降低了压缩机喷射口的冷媒压力,当检测到压缩机喷射口冷媒压力不大,此时保持第一阀体的关闭状态,保证有足够多的高温冷媒进入到压缩机的中压腔中,对压缩机进行增焓。通过在经济器的第一换热通道的出口至压缩机喷射口的管路上设置一个分压管路,分压管路处于通路状态下能够将部分冷媒输送至压缩机的回气口,避免了喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大导致的压缩机喷射口中的阀片过度磨损的问题,从而提高了整个热泵系统的使用稳定性,还延长了压缩机的使用寿命。
可以理解的是,第一阀体还能够调整分压管路中的冷媒流量,即根据喷射口的冷媒流量对第一阀体的开度进行控制,实现了在保证有足够多的冷媒能够进入压缩机内的情况下,避免压缩机喷射口的冷媒压力过大。
具体地,第一阀体可选为电磁阀或电子膨胀阀。
在一些实施例中,热泵系统运行的过程中,持续对压缩机的喷射口的冷媒压力进行检测。基于检测到压缩机喷射口的冷媒压力过大,此时将第一阀体调整到最大开度,经过设定时长后,判定压缩机喷射口冷媒压力较小,且远远小于喷射口所能承受的喷射压力,此时可以将第一阀体的开度调小,根据持续检测到的压缩机的喷射口的冷媒压力对第一阀体的开度进行实时控制。实现了在避免压缩机喷射口的冷媒压力过大的前提下,保证了压缩机喷射增焓的效果。
在一些实施例中,压缩机喷射口输入的冷媒为气液两相态冷媒。
另外,根据本发明提供的上述技术方案中的热泵系统,还可以具有如下附加技术特征:
在一种可能的设计中,热泵系统还包括:节流部件,设置于分压管路,节流部件的第一端与第一阀体相连,节流部件的第二端与压缩机的回气口相连。
在该设计中,热泵系统还包括设置在分压管路上的节流部件。节流部件能够对进入到分压管路中的冷媒进行节流,分压管路中的冷媒经过节流部件后压力降低。避免通过分压管路进入到压缩机回气口的冷媒流量过大。
在一种可能的设计中,节流部件选为节流阀。
在该设计中,将设置在分压管路中的节流部件选为节流阀,节流阀的开度能够根据分压管路中冷媒的流量,以及压缩机回气口所能承受的压力进行调节,从而能够避免通过分压管路进入到压缩机回气口的冷媒流量过大。
在一些实施例中,在分压管路中设置一个压力获取装置,在第一阀体处于开启状态,经济器的第一换热管路中的冷媒进入到分压管路中,压力获取装置持续获取分压管路中的冷媒压力。根据压缩机回气口能够承受的最大冷媒压力设定一个预设分压压力区间。当检测到分压管路中的冷媒压力未处于预设分压压力区间内,则调整节流阀的开度,从而使分压管路中的冷媒压力处于预设分压压力区间内,从而避免分压管路中冷媒压力过大导致的对压缩机回气口冲击的问题。根据分压管路中的冷媒压力对节流阀的开度实时调整,提高了对压缩机回气口压力控制的准确性,能够保证压缩机回气口的压力温度稳定处于安全范围内。
在一种可能的设计中,节流部件为毛细管。
在该设计中,将分压管路中的节流部件选为毛细管,毛细管能够对不同压力的冷媒进行自适应节流,无需在分压管路中设置额外的压力获取装置。实现了在不增设额外结构的情况下,就能够保证压缩机的回液压力处于安全范围内,降低了热泵系统的硬件成本。
可以理解的是,毛细管可适配的冷媒压力范围较大,故将毛细管作为分压管路中的节流部件能够对处于不同压力下的冷媒进行节流,保证分压管路中的冷媒压力处于稳定状态。
在一种可能的设计中,热泵系统还包括第一换热器和第二换热器,第一换热器、第二换热器和压缩机形成冷媒回路,经济器还包括:第二换热通道,第二换热通道的入口与第一换热器相连,第二换热通道的出口与第二换热器相连,第二换热通道的出口通过冷媒管路与第一换热通道的入口相连。
在该设计中,热泵系统还包括第一换热器和第二换热器。其中,第一换热器设置为冷凝器,冷媒经过压缩机压缩成为高温高压冷媒,高温高压冷媒进入到第一换热器中进行冷凝,高温高压冷媒在冷凝过程中放热,即第一换热器能够实现制热的效果。第二换热器设置为蒸发器,冷媒进入蒸发器进行换热后变为低温低压冷媒,低温低压冷媒经过冷媒管路回流至压缩机的回气口再次进行压缩。第一换热器、第二换热器、压缩机和冷媒管路形成冷媒回路。
可以理解的是,将第一换热器设置为板式换热器,将需要加热的水通入板式换热器中,能够实现对水加热的作用。
经济器还包括第二换热通道,第二换热通道被配置为经济器的冷媒主路,高温冷媒进入到经济器的主路之后,能够与经济器辅路中的冷媒进行换热,使经济器辅路中的冷媒的焓值增加,提高对压缩机喷射增焓的效果。第二换热通道的入口和出口分别与第一换热器和第二换热器相连,冷媒经过第一换热器进行换热后,进入到第二换热器进行换热。在第二换热通道出口至第二换热器之间的冷媒管路上设置有冷媒支路的一端,冷媒支路的另一端与经济器的第一换热通道相连,将经过换热器的冷媒中的部分导流至经济器第一换热通道内,第一换热通道中的冷媒与第二换热通道中的冷媒进行换热,提高流经第一换热通道的焓值,进而提高了对压缩机的喷射增焓效果,使热泵系统整体运行更加稳定。
在一种可能的设计中,热泵系统还包括:第二阀体,第二阀体的第一端与第二换热通道的出口相连,第二阀体的第二端与第二换热器相连。
在该设计中,热泵系统还包括第二阀体,第二阀体设置在第二换热通道的出口至第二换热器之间的冷媒管路上,第二阀体选为节流阀,第二阀体能够对第二换热通道的出口至第二换热器之间的冷媒进行节流减压,使进入到第二换热器中的冷媒能够蒸发吸热。通过调整第二阀体的开度,能够对进入到第二换热器中的冷媒的压力进行调节,从而对冷媒状态进行控制,提高压缩机的运行效率。
在一些实施例中,可选根据压缩机的排气过热度对第二阀体的开度进行调整,使压缩机运行在最佳状态,提高压缩机的运行效率。
在一种可能的设计中,热泵系统还包括:第三阀体,第三阀体的第一端与第二换热通道的出口相连,第三阀体的第二端与第一换热通道的入口相连。
在该设计中,热泵系统还包括第三阀体,第三阀体设置在第二换热通道的出口和第一换热通道的入口之间的冷媒管路上,第三阀体的第一端和第二端分别与第二换热通道的出口和第一换热通道的入口相连。通过控制第三阀体的开度,能够对第二换热通道的出口至第一换热通道的入口之间的冷媒流量进行调整,可以根据压缩机的运行状态,以及热泵系统的工作状态对经济器辅路通入冷媒的流量进行控制,即实现了根据实际运行状态对压缩机的喷射增焓进行控制,提高了热泵系统运行的灵活性。
其中,第三阀体选为电子膨胀阀。
在一些实施例中,第三阀体可选为根据压缩机的排气过热度进行控制。根据压缩机的自身性能参数设定预设排气过热度区间,在压缩机运行的过程中持续对压缩机的排气过热度进行检测,当检测到压缩机的排气过热度未处于预设排气过热度区间内,则控制第三阀体动作,对压缩机喷射口的冷媒流量进行调整,从而使压缩机的排气过热度进入到预设排气过热度区间内,提高压缩机的能效。
在一种可能的设计中,热泵系统还包括:低压罐,与压缩机的回气口相连;换向阀,换向阀的第一端与压缩机的排气口相连,换向阀的第二端与第一换热器相连,换向阀的第三端与第二换热器相连,换向阀的第四端与低压罐相连。
在该设计中,热泵系统还包括低压罐和换向阀。低压罐与压缩机的回气相连,能够分离并保存冷媒管路中的液态冷媒,避免压缩机发生液击。换向阀的第一端、第二端、第三端和第四端分别与压缩机的排气口、第一换热器、第二换热器和低压罐相连。通过对换向阀进行换向控制,能够对热泵系统的运行模式进行调整。
可以理解的是,控制换向阀能够使热泵系统中的冷媒的流向发生改变,从而使热泵系统能够在制热工作模式和制冷工作模式之间切换。
在一种可能的设计中,热泵系统还包括:第一温度获取装置,设置于第一换热通道的入口;第二温度获取装置,设置于第一换热通道的出口。
在该设计中,热泵系统还包括第一温度获取装置和第二温度获取装置,第一温度获取装置和第二温度获取装置分别设置在第一换热通道的入口和第一换热通道的出口。第一温度获取装置能够采集第一换热通道的入口处的冷媒温度值,第二温度获取装置能够采集第一换热通道的出口处的冷媒温度值,从而能够准确确定冷媒经过第一换热通道过程中的冷媒温度变化值。根据采集到的冷媒温度变化值能够对冷媒管路中各个阀体的开度进行调整,提高热泵系统控制的稳定性。
可以理解的是,根据采集到的冷媒温度变化值,能够对进入到压缩机喷射口的冷媒状态进行控制。具体地,控制进入到压缩机的喷射口的冷媒为气液两相态冷媒。
在一种可能的设计中,热泵系统还包括:压力获取装置,设置于第一换热通道的出口。
在该设计中,热泵系统还包括设置在第一换热通道的出口位置的压力获取装置。压力获取装置能够采集经济器第一换热通道的出口位置的冷媒压力,即采集到压缩机喷射口的冷媒压力,根据喷射口的冷媒压力对第一阀体的开度进行调整,能够避免喷射口受到的冷媒压力过大,以及压缩机喷射口长期处于高压状态,导致的喷射口阀片容易受损。提高了热泵系统的可靠性。
可以理解的是,上述任一可能设计中的热泵系统,在进行喷射增焓的过程中,喷射口的冷媒均为气液两相态。
根据本发明第二方面提出了一种热泵系统的控制方法,用于上述第一方面中任一可能设计中的热泵系统。控制方法包括基于压缩机处于喷射增焓状态,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值;根据喷射压力值调整第一阀体的开度。
本发明提供的控制方法用于热泵系统。其中,热泵系统包括压缩机、经济器、分压管路和第一阀体。其中,经济器包括第一换热通道,第一换热通道被配置为经济器的冷媒辅路,冷媒通过第一换热通道的入口流入第一换热通道,冷媒在第一换热通道中流动时能够与经济器的冷媒主路进行换热,从而使第一换热通道内冷媒温度上升,较高温度的冷媒从第一换热通道的出口流出后通过压缩机的喷射口进入到压缩机的中压腔内,实现对压缩机增焓的效果。第一换热通道的出口还连接至分压管路的第一端,分压管路的第一端与压缩机的回气口相连,且分压管路上还设置有能够调节流经分压管路冷媒的流量的第一阀体。分压管路能够将第一换热通道内的出口流出的部分冷媒直接导流至压缩机的回气口中,从而减少流入压缩机喷射口中的冷媒量,避免了由于喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大。在分压管路上设置了能够控制分压管路的流量的第一阀体,当检测到压缩机喷射口的冷媒压力过大,此时打开第一阀体,部分冷媒在压力的作用下流入分压管路中,从而降低了压缩机喷射口的冷媒压力,当检测到压缩机喷射口冷媒压力不大,此时保持第一阀体的关闭状态,保证有足够多的高温冷媒进入到压缩机的中压腔中,对压缩机进行增焓。通过在经济器的第一换热通道的出口至压缩机喷射口的管路上设置一个分压管路,分压管路处于通路状态下能够将部分冷媒输送至压缩机的回气口,避免了喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大导致的压缩机喷射口中的阀片过度磨损的问题,从而提高了整个热泵系统的使用稳定性,还延长了压缩机的使用寿命。
有冷媒通过喷射口进入到压缩机中,确定压缩机处于喷射增焓状态,且压缩机喷射口的冷媒为气液两相态的冷媒。获取经济器的第一换热通道的出口位置的压力值,此处的压力值为压缩机喷射压力值。根据喷射压力值对第一阀体的开度进行调整。由于第一阀体设置在冷媒系统的分压管路上,当获取到的喷射压力值过大,通过调大第一阀体的开度,能够使第一换热通道至压缩机喷射口的部分冷媒通过分压管路进入到压缩机的回气口,从而减小压缩机喷射口的压力。通过在热泵系统中设置能够对冷媒喷射路分压的分压管路,并对分压管路处的冷媒流量进行调整,从而能够在喷射压力过大时对喷射压力及时进行调整,避免了喷射口受到的冷媒压力过大,以及压缩机喷射口长期处于高压状态,导致的喷射口阀片容易受损,提高了热泵系统的可靠性。
另外,根据本发明提供的上述技术方案中的热泵系统的控制方法,还可以具有如下附加技术特征:
在一种可能的设计中,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤,具体包括:获取第一换热通道的入口处的第一温度值和第一换热通道的出口处的第二温度值;根据第一温度值和第二温度值计算喷射温度值;根据喷射温度值查找对应的喷射压力值。
在该设计中,通过计算的方式得到喷射压力值,能够获取得到的喷射压力值的准确性。计算公式如下:
Tj=α*(T1+T2)+β;
其中,Tj为喷射温度值、T1为第一温度值,T2为第二温度值,α为第一修正系数,β为第二修正系数。
第一换热通道的入口处的冷媒温度值和第一换热通道的出口处的冷媒温度值可以直接通过温度获取装置采集得到,并将第一换热通道入口处的冷媒温度值记作第一温度值,将第一换热通道的出口处的冷媒温度值记作第二温度值。根据第一温度值和第二温度值通过上述公式能够计算得到压缩机的中压腔的温度值,并记作喷射温度值。根据喷射温度值通过查表的形式能够确定对应的喷射压力值。通过上述计算方式获取喷射压力值,避免了在冷媒系统中额外增设压力传感器,节省了硬件成本,并且通过引入第一修正系数和第二修正系数,提高了计算得到的喷射温度值的准确性,进而提高了对压缩机喷射压力调控的稳定性。
其中,根据喷射温度查找对应的喷射压力值的步骤包括:根据喷射温度修正查找对应的饱和压力值,该饱和压力值可作为喷射压力值。
在一种可能的设计中,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤,具体包括:通过压力获取装置直接获取第一换热通道出口处的喷射压力值。
在该设计中,选择直接在第一换热通道的出口处设置压力获取装置,直接通过压力获取装置获取喷射压力值。
在一种可能的设计中,根据喷射压力值调整第一阀体的开度的步骤,具体包括:确定喷射压力值大于设定压力值,控制第一阀体处于开启状态;确定喷射压力值小于等于设定压力值,控制第一阀体处于关闭状态。
在该设计中,根据喷射压力值调整第一阀体的开度的步骤为判断喷射压力值与设定压力值的大小关系。当喷射压力值大于设定压力值,则判定此时压缩机喷射口的压力值过高,需要降低压缩机的喷射口的冷媒压力,控制第一阀体打开,一部分压缩机喷射路中冷媒通过分压管路直接流至压缩机的回气口,降低了压缩机的喷射口的压力。当压缩机处于喷射增焓状态,且喷射压力值小于设定压力值,则判定此时压缩机喷射口的压力值符合规定要求,无需降低压缩机喷射口的压力,此时保持第一阀体处于关闭状态。通过上述控制方式,能够保证在喷射压力值过大的情况下,及时对压缩机喷射口的冷媒压力进行调整,避免压缩机的喷射口阀片长时间处于高压状态,延长了压缩机的使用寿命,提高了冷媒系统的运行稳定性。
在一种可能的设计中,经济器还包括第二换热通道,热泵系统还包括第三阀体,第三阀体的第一端与第二换热通道的出口相连,第三阀体的第二端与第一换热通道的入口相连,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤之前,还包括:确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件,控制第一阀体处于关闭状态,并控制第三阀体处于开启状态。
在该设计中,热泵系统还包括第一换热器和第二换热器。其中,第一换热器设置为冷凝器,冷媒经过压缩机压缩成为高温高压冷媒,高温高压冷媒进入到第一换热器中进行冷凝,高温高压冷媒在冷凝过程中放热,即第一换热器能够实现制热的效果。第二换热器设置为蒸发器,冷媒进入蒸发器进行换热后变为低温低压冷媒,低温低压冷媒经过冷媒管路回流至压缩机的回气口再次进行压缩。第一换热器、第二换热器、压缩机和冷媒管路形成冷媒回路。
经济器还包括第二换热通道,第二换热通道被配置为经济器的冷媒主路,高温冷媒进入到经济器的主路之后,能够与经济器辅路中的冷媒进行换热,使经济器辅路中的冷媒的焓值升高,提高对压缩机喷射增焓的效果。第二换热通道的入口和出口分别与第一换热器和第二换热器相连,冷媒经过第一换热器进行换热后,进入到第二换热器进行换热。在第二换热通道出口至第二换热器之间的冷媒管路上设置有冷媒支路的一端,冷媒支路的另一端与经济器的第一换热通道相连,将经过换热器的冷媒中的部分导流至经济器第一换热通道内,第一换热通道中的冷媒与第二换热通道中的冷媒进行换热,提高流经第一换热通道的冷媒的焓值,进而提高了对压缩机的喷射增焓效果,使热泵系统整体运行更加稳定。
热泵系统还包括第三阀体,第三阀体设置在第二换热通道的出口和第一换热通道的入口之间的冷媒管路上,第三阀体的第一端和第二端分别与第二换热通道的出口和第一换热通道的入口相连。通过控制第三阀体的开闭状态,能够对第二换热通道的出口至第一换热通道的入口之间的冷媒通断状态进行控制调整,可以根据压缩机的运行状态,以及热泵系统的工作状态对经济器辅路是否通入冷媒进行控制,即实现了根据实际运行状态对压缩机是否进行喷射增焓进行控制,提高了热泵系统运行的灵活性。
在控制热泵系统对压缩机进行喷射增焓之前,需要判断压缩机的运行状态是否符合开启喷射增焓条件。当确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件,则控制第一阀体保持关闭状态,使冷媒不会进入到分压管路中,并开启第三阀体,使冷媒经过进入经济器的第一换热通道中,流经第一换热通道的冷媒流至压缩机的喷射口,实现对压缩机的喷射增焓。
在一种可能的设计中,确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件的步骤,具体包括:获取压缩机的排气过热度,确定排气过热度大于等于设定过热度。
在该设计中,当热泵系统开始运行后,持续获取压缩机的排气过热度。当获取到的排气过热度大于等于设定过热度,则判定压缩机此时的运行状态符合开启喷射增焓的条件,控制第一阀体关闭,并控制第三阀体导通,使冷媒经过喷射口流入压缩机中,实现了对压缩机的喷射增焓。
根据本发明第三方面提出了一种可读存储介质,可读存储介质上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述任一可能设计中的热泵系统的控制方法的步骤。因而具有上述任一可能设计中的热泵系统的控制方法的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明中第一个实施例中的热泵系统的结构示意图;
图2示出了本发明中第二个实施例中的热泵系统的结构示意图;
图3示出了本发明中第三个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之一;
图4示出了本发明中第三个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之二;
图5示出了本发明中第三个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之三;
图6示出了本发明中第三个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之四;
图7示出了本发明中第三个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之五;
图8示出了本发明中第三个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之六;
图9示出了本发明中第四个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之一;
图10示出了本发明中第四个实施例中的热泵系统的控制方法的示意流程图之二。
其中,图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100热泵系统,102压缩机,104经济器,1042第一换热通道,1044第二换热通道,106分压管路,108第一阀体,110节流部件,112第二阀体,114第三阀体,116低压罐,118换向阀,120第一温度获取装置,122第二温度获取装置,124第一换热器,126第二换热器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图10描述根据本发明一些实施例的一种热泵系统、一种热泵系统的控制方法和一种可读存储介质。
实施例一:
如图1所示,本发明的第一个实施例中提供了一种热泵系统100,包括:压缩机102、经济器104、分压管路106和第一阀体108。其中,经济器104包括第一换热通道1042和第二换热通道1044,第一换热通道1042的出口与压缩机102的喷射口相连,用于对压缩机102进行喷射增焓;分压管路106的第一端与第一换热通道1042的出口相连,分压管路106的第二端与压缩机102的回气口相连;设置于分压管路106,用于控制分压管路106的冷媒流量。
本发明提供的热泵系统100包括压缩机102、经济器104、分压管路106和第一阀体108。其中,经济器104包括第一换热通道1042,第一换热通道1042被配置为经济器104的冷媒辅路,冷媒通过第一换热通道1042的入口流入第一换热通道1042,冷媒在第一换热通道1042中流动时能够与经济器104的冷媒主路进行换热,从而使第一换热通道1042内冷媒温度上升,较高温度的冷媒从第一换热通道1042的出口流出后通过压缩机102的喷射口进入到压缩机102的中压腔内,实现对压缩机102增焓的效果。第一换热通道1042的出口还连接至分压管路106的第一端,分压管路106的第一端与压缩机102的回气口相连,且分压管路106上还设置有能够调节流经分压管路106冷媒的流量的第一阀体108。分压管路106能够将第一换热通道1042内的出口流出的部分冷媒直接导流至压缩机102的回气口中,从而减少流入压缩机102喷射口中的冷媒量,避免了由于喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大。在分压管路106上设置了能够控制分压管路106的流量的第一阀体108,当检测到压缩机102喷射口的冷媒压力过大,此时打开第一阀体108,部分冷媒在压力的作用下流入分压管路106中,从而降低了压缩机102喷射口的冷媒压力,当检测到压缩机102喷射口冷媒压力不大,此时保持第一阀体108的关闭状态,保证有足够多的高温冷媒进入到压缩机102的中压腔中,对压缩机102进行增焓。通过在经济器104的第一换热通道1042的出口至压缩机102喷射口的管路上设置一个分压管路106,分压管路106处于通路状态下能够将部分冷媒输送至压缩机102的回气口,避免了喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大导致的压缩机102喷射口中的阀片过度磨损的问题,从而提高了整个热泵系统100的使用稳定性,还延长了压缩机102的使用寿命。
可以理解的是,第一阀体108还能够调整分压管路106中的冷媒流量,即根据喷射口的冷媒流量对第一阀体108的开度进行控制,实现了在保证有足够多的冷媒能够进入压缩机102内的情况下,避免压缩机102喷射口的冷媒压力过大。
具体地,第一阀体可选为电磁阀或电子膨胀阀。
在一些实施例中,热泵系统100运行的过程中,持续对压缩机102的喷射口的冷媒压力进行检测。基于检测到压缩机102喷射口的冷媒压力过大,此时将第一阀体108调整到最大开度,经过设定时长后,判定压缩机102喷射口冷媒压力较小,且远远小于喷射口所能承受的喷射压力,此时可以将第一阀体108的开度调小,根据持续检测到的压缩机102的喷射口的冷媒压力对第一阀体108的开度进行实时控制。实现了在避免压缩机102喷射口的冷媒压力过大的前提下,保证了压缩机102喷射增焓的效果。
在一些实施例中,压缩机102喷射口输入的冷媒为气液两相态冷媒。
实施例二:
如图2所示,本发明的第二个实施例中提供了一种热泵系统100,包括:压缩机102、经济器104、分压管路106和第一阀体108。其中,经济器104包括第一换热通道1042和第二换热通道1044,第一换热通道1042的出口与压缩机102的喷射口相连,用于对压缩机102进行喷射增焓;分压管路106的第一端与第一换热通道1042的出口相连,分压管路106的第二端与压缩机102的回气口相连;设置于分压管路106,用于控制分压管路106的冷媒流量。
本发明提供的热泵系统100包括压缩机102、经济器104、分压管路106和第一阀体108。其中,经济器104包括第一换热通道1042,第一换热通道1042被配置为经济器104的冷媒辅路,冷媒通过第一换热通道1042的入口流入第一换热通道1042,冷媒在第一换热通道1042中流动时能够与经济器104的冷媒主路进行换热,从而使第一换热通道1042内冷媒温度上升,较高温度的冷媒从第一换热通道1042的出口流出后通过压缩机102的喷射口进入到压缩机102的中压腔内,实现对压缩机102增焓的效果。第一换热通道1042的出口还连接至分压管路106的第一端,分压管路106的第一端与压缩机102的回气口相连,且分压管路106上还设置有能够调节流经分压管路106冷媒的流量的第一阀体108。分压管路106能够将第一换热通道1042内的出口流出的部分冷媒直接导流至压缩机102的回气口中,从而减少流入压缩机102喷射口中的冷媒量,避免了由于喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大。在分压管路106上设置了能够控制分压管路106的流量的第一阀体108,当检测到压缩机102喷射口的冷媒压力过大,此时打开第一阀体108,部分冷媒在压力的作用下流入分压管路106中,从而降低了压缩机102喷射口的冷媒压力,当检测到压缩机102喷射口冷媒压力不大,此时保持第一阀体108的关闭状态,保证有足够多的高温冷媒进入到压缩机102的中压腔中,对压缩机102进行增焓。通过在经济器104的第一换热通道1042的出口至压缩机102喷射口的管路上设置一个分压管路106,分压管路106处于通路状态下能够将部分冷媒输送至压缩机102的回气口,避免了喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大导致的压缩机102喷射口中的阀片过度磨损的问题,从而提高了整个热泵系统100的使用稳定性,还延长了压缩机102的使用寿命。
在上述实施例中,热泵系统100还包括:节流部件110,设置于分压管路106,节流部件110的第一端与第一阀体108相连,节流部件110的第二端与压缩机102的回气口相连。
在该实施例中,热泵系统100还包括设置在分压管路106上的节流部件110。节流部件110能够对进入到分压管路106中的冷媒进行节流,分压管路106中的冷媒经过节流部件110后压力降低。避免通过分压管路106进入到压缩机102回气口的冷媒流量过大。
在上述任一实施例中,节流部件110选为节流阀。
在该实施例中,将设置在分压管路106中的节流部件110选为节流阀,节流阀的开度能够根据分压管路106中冷媒的流量,以及压缩机102回气口所能承受的压力进行调节,从而能够避免通过分压管路106进入到压缩机102回气口的冷媒流量过大。
在一些实施例中,在分压管路106中设置一个压力获取装置,在第一阀体108处于开启状态,经济器104的第一换热管路中的冷媒进入到分压管路106中,压力获取装置持续获取分压管路106中的冷媒压力。根据压缩机102回气口能够承受的最大冷媒压力设定一个预设分压压力区间。当检测到分压管路106中的冷媒压力未处于预设分压压力区间内,则调整节流阀的开度,从而使分压管路106中的冷媒压力处于预设分压压力区间内,从而避免分压管路106中冷媒压力过大导致的对压缩机102回气口冲击的问题。根据分压管路106中的冷媒压力对节流阀的开度实时调整,提高了对压缩机102回气口压力控制的准确性,能够保证压缩机102回气口的压力温度稳定处于安全范围内。
在上述任一实施例中,节流部件110为毛细管。
在该实施例中,将分压管路106中的节流部件110选为毛细管,毛细管能够对不同压力的冷媒进行自适应节流,无需在分压管路106中设置额外的压力获取装置。实现了在不增设额外结构的情况下,就能够保证压缩机102的回液压力处于安全范围内,降低了热泵系统100的硬件成本。
可以理解的是,毛细管可适配的冷媒压力范围较大,故将毛细管作为分压管路106中的节流部件110能够对处于不同压力下的冷媒进行节流,保证分压管路106中的冷媒压力处于稳定状态。
在上述任一实施例中,热泵系统100还包括第一换热器124和第二换热器126,第一换热器124、第二换热器126和压缩机102形成冷媒回路,经济器104还包括:第二换热通道1044,第二换热通道1044的入口与第一换热器124相连,第二换热通道1044的出口与第二换热器126相连,第二换热通道1044的出口通过冷媒管路与第一换热通道1042的入口相连。
在该实施例中,热泵系统100还包括第一换热器124和第二换热器126。其中,第一换热器124设置为冷凝器,冷媒经过压缩机102压缩成为高温高压冷媒,高温高压冷媒进入到第一换热器124中进行冷凝,高温高压冷媒在冷凝过程中放热,即第一换热器124能够实现制热的效果。第二换热器126设置为蒸发器,冷媒进入蒸发器进行换热后变为低温低压冷媒,低温低压冷媒经过冷媒管路回流至压缩机102的回气口再次进行压缩。第一换热器124、第二换热器126、压缩机102和冷媒管路形成冷媒回路。
可以理解的是,将第一换热器124设置为板式换热器,将需要加热的水通入板式换热器中,能够实现对水加热的作用。
经济器104还包括第二换热通道1044,第二换热通道1044被配置为经济器104的冷媒主路,高温冷媒进入到经济器104的主路之后,能够与经济器104辅路中的冷媒进行换热,使经济器104辅路中的冷媒的焓值增加,提高对压缩机102喷射增焓的效果。第二换热通道1044的入口和出口分别与第一换热器124和第二换热器126相连,冷媒经过第一换热器124进行换热后,进入到第二换热器126进行换热。在第二换热通道1044出口至第二换热器126之间的冷媒管路上设置有冷媒支路的一端,冷媒支路的另一端与经济器104的第一换热通道1042相连,将经过换热器的冷媒中的部分导流至经济器104第一换热通道1042内,第一换热通道1042中的冷媒与第二换热通道1044中的冷媒进行换热,提高流经第一换热通道1042的焓值,进而提高了对压缩机102的喷射增焓效果,使热泵系统100整体运行更加稳定。
在上述任一实施例中,热泵系统100还包括:第二阀体112,第二阀体112的第一端与第二换热通道1044的出口相连,第二阀体112的第二端与第二换热器126相连。
在该实施例中,热泵系统100还包括第二阀体112,第二阀体112设置在第二换热通道1044的出口至第二换热器126之间的冷媒管路上,第二阀体112选为节流阀,第二阀体112能够对第二换热通道1044的出口至第二换热器126之间的冷媒进行节流减压,使进入到第二换热器126中的冷媒能够蒸发吸热。通过调整第二阀体112的开度,能够对进入到第二换热器126中的冷媒的压力进行调节,从而对冷媒状态进行控制,提高压缩机102的运行效率。
在一些实施例中,可选根据压缩机102的排气过热度对第二阀体112的开度进行调整,使压缩机102运行在最佳状态,提高压缩机102的运行效率。
在上述任一实施例中,热泵系统100还包括:第三阀体114,第三阀体114的第一端与第二换热通道1044的出口相连,第三阀体114的第二端与第一换热通道1042的入口相连。
在该实施例中,热泵系统100还包括第三阀体114,第三阀体114设置在第二换热通道1044的出口和第一换热通道1042的入口之间的冷媒管路上,第三阀体114的第一端和第二端分别与第二换热通道1044的出口和第一换热通道1042的入口相连。通过控制第三阀体114的开度,能够对第二换热通道1044的出口至第一换热通道1042的入口之间的冷媒流量进行调整,可以根据压缩机102的运行状态,以及热泵系统100的工作状态对经济器104辅路通入冷媒的流量进行控制,即实现了根据实际运行状态对压缩机102的喷射增焓进行控制,提高了热泵系统100运行的灵活性。
其中,第三阀体选为电子膨胀阀。
在一些实施例中,第三阀体114可选为根据压缩机102的排气过热度进行控制。根据压缩机102的自身性能参数设定预设排气过热度区间,在压缩机102运行的过程中持续对压缩机102的排气过热度进行检测,当检测到压缩机102的排气过热度未处于预设排气过热度区间内,则控制第三阀体114动作,对压缩机102喷射口的冷媒流量进行调整,从而使压缩机102的排气过热度进入到预设排气过热度区间内,提高压缩机102的能效。
在上述任一实施例中,热泵系统100还包括:低压罐116,与压缩机102的回气口相连;换向阀118,换向阀118的第一端与压缩机102的排气口相连,换向阀118的第二端与第一换热器124相连,换向阀118的第三端与第二换热器126相连,换向阀118的第四端与低压罐116相连。
在该实施例中,热泵系统100还包括低压罐116和换向阀118。低压罐116与压缩机102的回气相连,能够分离并保存冷媒管路中的液态冷媒,避免压缩机102发生液击。换向阀118的第一端、第二端、第三端和第四端分别与压缩机102的排气口、第一换热器124、第二换热器126和低压罐116相连。通过对换向阀118进行换向控制,能够对热泵系统100的运行模式进行调整。
可以理解的是,控制换向阀118能够使热泵系统100中的冷媒的流向发生改变,从而使热泵系统100能够在制热工作模式和制冷工作模式之间切换。
在上述任一实施例中,热泵系统100还包括:第一温度获取装置120,设置于第一换热通道1042的入口;第二温度获取装置122,设置于第一换热通道1042的出口。
在该实施例中,热泵系统100还包括第一温度获取装置120和第二温度获取装置122,第一温度获取装置120和第二温度获取装置122分别设置在第一换热通道1042的入口和第一换热通道1042的出口。第一温度获取装置120能够采集第一换热通道1042的入口处的冷媒温度值,第二温度获取装置122能够采集第一换热通道1042的出口处的冷媒温度值,从而能够准确确定冷媒经过第一换热通道1042过程中的冷媒温度变化值。根据采集到的冷媒温度变化值能够对冷媒管路中各个阀体的开度进行调整,提高热泵系统100控制的稳定性。
其中,根据喷射温度查找对应的喷射压力值的步骤包括:根据喷射温度修正查找对应的饱和压力值,该饱和压力值可作为喷射压力值。
可以理解的是,根据采集到的冷媒温度变化值,能够对进入到压缩机102喷射口的冷媒状态进行控制。具体地,控制进入到压缩机102的喷射口的冷媒为气液两相态冷媒。
在上述任一实施例中,热泵系统100还包括:压力获取装置,设置于第一换热通道1042的出口。
在该实施例中,热泵系统100还包括设置在第一换热通道1042的出口位置的压力获取装置。压力获取装置能够采集经济器104第一换热通道1042的出口位置的冷媒压力,即采集到压缩机102喷射口的冷媒压力,根据喷射口的冷媒压力对第一阀体108的开度进行调整,能够避免喷射口受到的冷媒压力过大,以及压缩机102喷射口长期处于高压状态,导致的喷射口阀片容易受损。提高了热泵系统100的可靠性。
可以理解的是,上述任一可能设计中的热泵系统100,在进行喷射增焓的过程中,喷射口的冷媒均为气液两相态。
实施例三:
如图3所示,本发明的第三个实施例中提供了一种热泵系统的控制方法,用于上述任一实施例中的热泵系统。控制方法包括:
步骤302,确定压缩机处于喷射增焓状态;
步骤304,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值;
步骤306,根据喷射压力值调整第一阀体的开度。
本发明提供的控制方法用于热泵系统。其中,热泵系统包括压缩机、经济器、分压管路和第一阀体。其中,经济器包括第一换热通道,第一换热通道被配置为经济器的冷媒辅路,冷媒通过第一换热通道的入口流入第一换热通道,冷媒在第一换热通道中流动时能够与经济器的冷媒主路进行换热,从而使第一换热通道内冷媒温度上升,较高温度的冷媒从第一换热通道的出口流出后通过压缩机的喷射口进入到压缩机的中压腔内,实现对压缩机增焓的效果。第一换热通道的出口还连接至分压管路的第一端,分压管路的第一端与压缩机的回气口相连,且分压管路上还设置有能够调节流经分压管路冷媒的流量的第一阀体。分压管路能够将第一换热通道内的出口流出的部分冷媒直接导流至压缩机的回气口中,从而减少流入压缩机喷射口中的冷媒量,避免了由于喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大。在分压管路上设置了能够控制分压管路的流量的第一阀体,当检测到压缩机喷射口的冷媒压力过大,此时打开第一阀体,部分冷媒在压力的作用下流入分压管路中,从而降低了压缩机喷射口的冷媒压力,当检测到压缩机喷射口冷媒压力不大,此时保持第一阀体的关闭状态,保证有足够多的高温冷媒进入到压缩机的中压腔中,对压缩机进行增焓。通过在经济器的第一换热通道的出口至压缩机喷射口的管路上设置一个分压管路,分压管路处于通路状态下能够将部分冷媒输送至压缩机的回气口,避免了喷射口冷媒流量大和喷射口压力过大导致的压缩机喷射口中的阀片过度磨损的问题,从而提高了整个热泵系统的使用稳定性,还延长了压缩机的使用寿命。
有冷媒通过喷射口进入到压缩机中,确定压缩机处于喷射增焓状态,且压缩机喷射口的冷媒为气液两相态的冷媒。获取经济器的第一换热通道的出口位置的压力值,此处的压力值为压缩机喷射压力值。根据喷射压力值对第一阀体的开度进行调整。由于第一阀体设置在冷媒系统的分压管路上,当获取到的喷射压力值过大,通过调大第一阀体的开度,能够使第一换热通道至压缩机喷射口的部分冷媒通过分压管路进入到压缩机的回气口,从而减小压缩机喷射口的压力。通过在热泵系统中设置能够对冷媒喷射路分压的分压管路,并对分压管路处的冷媒流量进行调整,从而能够在喷射压力过大时对喷射压力及时进行调整,避免了喷射口受到的冷媒压力过大,以及压缩机喷射口长期处于高压状态,导致的喷射口阀片容易受损,提高了热泵系统的可靠性。
如图4所示,在上述任一实施例中,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤,具体包括:
步骤402,获取第一换热通道的入口处的第一温度值和第一换热通道的出口处的第二温度值;
步骤404,根据第一温度值和第二温度值计算喷射温度值;
步骤406,根据喷射温度值查找对应的喷射压力值。
在该实施例中,通过计算的方式得到喷射压力值,能够获取得到的喷射压力值的准确性。计算公式如下:
Tj=α*(T1+T2)+β;
其中,Tj为喷射温度值、T1为第一温度值,T2为第二温度值,α为第一修正系数,β为第二修正系数。
第一换热通道的入口处的冷媒温度值和第一换热通道的出口处的冷媒温度值可以直接通过温度获取装置采集得到,并将第一换热通道入口处的冷媒温度值记作第一温度值,将第一换热通道的出口处的冷媒温度值记作第二温度值。根据第一温度值和第二温度值通过上述公式能够计算得到压缩机的中压腔的温度值,并记作喷射温度值。根据喷射温度值通过查表的形式能够确定对应的喷射压力值。通过上述计算方式获取喷射压力值,避免了在冷媒系统中额外增设压力传感器,节省了硬件成本,并且通过引入第一修正系数和第二修正系数,提高了计算得到的喷射温度值的准确性,进而提高了对压缩机喷射压力调控的稳定性。
其中,在步骤406中,根据喷射温度查找对应的喷射压力值的步骤包括:根据喷射温度修正查找对应的饱和压力值,该饱和压力值可作为喷射压力值。
如图5所示,在上述任一实施例中,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤,具体包括:
步骤502,通过压力获取装置直接获取第一换热通道出口处的冷媒压力值;
步骤504,将获取得到的冷媒压力值作为喷射压力值。
在该实施例中,选择直接在第一换热通道的出口处设置压力获取装置,直接通过压力获取装置获取冷媒压力值。如图6所示,在上述任一实施例中,根据喷射压力值调整第一阀体的开度的步骤,具体包括:
步骤602,确定喷射压力值大于设定压力值,控制第一阀体处于开启状态;
步骤604,确定喷射压力值小于等于设定压力值,控制第一阀体处于关闭状态。
在该实施例中,根据喷射压力值调整第一阀体的开度的步骤为判断喷射压力值与设定压力值的大小关系。当喷射压力值大于设定压力值,则判定此时压缩机喷射口的压力值过高,需要降低压缩机的喷射口的冷媒压力,控制第一阀体打开,一部分压缩机喷射路中冷媒通过分压管路直接流至压缩机的回气口,降低了压缩机的喷射口的压力。当压缩机处于喷射增焓状态,且喷射压力值小于设定压力值,则判定此时压缩机喷射口的压力值符合规定要求,无需降低压缩机喷射口的压力,此时保持第一阀体处于关闭状态。通过上述控制方式,能够保证在喷射压力值过大的情况下,及时对压缩机喷射口的冷媒压力进行调整,避免压缩机的喷射口阀片长时间处于高压状态,延长了压缩机的使用寿命,提高了冷媒系统的运行稳定性。
如图7所示,在上述任一实施例中,经济器还包括第二换热通道,热泵系统还包括第三阀体,第三阀体的第一端与第二换热通道的出口相连,第三阀体的第二端与第一换热通道的入口相连,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤之前,还包括:
步骤702,确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件;
步骤704,控制第一阀体处于关闭状态,并控制第三阀体处于开启状态。
在该实施例中,热泵系统还包括第一换热器和第二换热器。其中,第一换热器设置为冷凝器,冷媒经过压缩机压缩成为高温高压冷媒,高温高压冷媒进入到第一换热器中进行冷凝,高温高压冷媒在冷凝过程中放热,即第一换热器能够实现制热的效果。第二换热器设置为蒸发器,冷媒进入蒸发器进行换热后变为低温低压冷媒,低温低压冷媒经过冷媒管路回流至压缩机的回气口再次进行压缩。第一换热器、第二换热器、压缩机和冷媒管路形成冷媒回路。
经济器还包括第二换热通道,第二换热通道被配置为经济器的冷媒主路,高温冷媒进入到经济器的主路之后,能够与经济器辅路中的冷媒进行换热,使经济器辅路中的冷媒的焓值升高,提高对压缩机喷射增焓的效果。第二换热通道的入口和出口分别与第一换热器和第二换热器相连,冷媒经过第一换热器进行换热后,进入到第二换热器进行换热。在第二换热通道出口至第二换热器之间的冷媒管路上设置有冷媒支路的一端,冷媒支路的另一端与经济器的第一换热通道相连,将经过换热器的冷媒中的部分导流至经济器第一换热通道内,第一换热通道中的冷媒与第二换热通道中的冷媒进行换热,提高流经第一换热通道的冷媒的焓值,进而提高了对压缩机的喷射增焓效果,使热泵系统整体运行更加稳定。
热泵系统还包括第三阀体,第三阀体设置在第二换热通道的出口和第一换热通道的入口之间的冷媒管路上,第三阀体的第一端和第二端分别与第二换热通道的出口和第一换热通道的入口相连。通过控制第三阀体的开闭状态,能够对第二换热通道的出口至第一换热通道的入口之间的冷媒通断状态进行控制调整,可以根据压缩机的运行状态,以及热泵系统的工作状态对经济器辅路是否通入冷媒进行控制,即实现了根据实际运行状态对压缩机是否进行喷射增焓进行控制,提高了热泵系统运行的灵活性。
在控制热泵系统对压缩机进行喷射增焓之前,需要判断压缩机的运行状态是否符合开启喷射增焓条件。当确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件,则控制第一阀体保持关闭状态,使冷媒不会进入到分压管路中,并开启第三阀体,使冷媒经过进入经济器的第一换热通道中,流经第一换热通道的冷媒流至压缩机的喷射口,实现对压缩机的喷射增焓。
如图8所示,在上述任一实施例中,确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件的步骤,具体包括:
步骤802,获取压缩机的排气过热度;
步骤804,确定排气过热度大于等于设定过热度。
在该实施例中,当热泵系统开始运行后,持续获取压缩机的排气过热度。当获取到的排气过热度大于等于设定过热度,则判定压缩机此时的运行状态符合开启喷射增焓的条件,控制第一阀体关闭,并控制第三阀体导通,使冷媒经过喷射口流入压缩机中,实现了对压缩机的喷射增焓。
实施例四:
如图9所示,本发明的一个完整实施例中提供了一种热泵系统的控制方法,用于上述任一实施例中的热泵系统。控制方法包括:
步骤902,控制热泵系统开始运行,获取压缩机的排气过热度;
步骤904,判断排气过热度是否大于等于设定过热度,判断结果为是则执行步骤906,判断结果为否则步骤916;
步骤906,控制第一阀体处于关闭状态,并控制第三阀体处于开启状态;
步骤908,获取第一换热通道的出口处的喷射压力值;
步骤910,判断喷射压力值是否大于设定压力值,判断结果为是则执行步骤912,判断结果为否则执行步骤918;
步骤912,控制第一阀体处于开启状态;
步骤914,计时设定时长,返回执行步骤908;
步骤916,控制第一阀体和第三阀体保持当前状态;
步骤918,控制第一阀体处于关闭状态,并保持第三阀体的当前状态。
在该实施例中,当热泵系统在低温下需要开启喷焓功能时,压缩机排出的高温高压气态冷媒经第一换热器冷凝之后成为过冷态冷媒,过冷态冷媒分为两路,一路经第二阀体节流后进入第二换热器吸热,回到低压罐后再回到压缩机;另一路经第三阀体节流吸热后成为两相态冷媒,进入压缩机中压腔。中压喷射冷媒量通过第三阀体控制,主要依据压缩机排气过热度,排气过热度高于设定值时,喷射阀开度增大,向中压腔喷射的冷媒量增加,当喷射压力超过设定值,喷射冷媒对喷射口的阀片作用力将会超出承受范围,影响阀片可靠性,此时需限制喷射路冷媒流量。如果排气温度过热度仍然较高,打开第一阀体,分流部分两相态冷媒至压缩机回气口,起到喷液冷却的作用,能够快速的降低排气过热度。同时喷射压力值降低之后,通过第一阀体回到压缩机回气口的冷媒量也会自动减少,达到自适应调节的效果。在控制第一阀体处于开启状态之后开始计时,计时设定时长之后返回获取第一换热通过到出口处的喷射压力值,如果喷射压力值大于设定压力值,则继续控制第一阀体处于开启,如果喷射压力值小于设定压力值,则判定喷射压力值回归到正常范围内,则再次关闭第一阀体,通过排气过热度调节第二阀体从而控制喷射口冷媒量。
可以理解的是,控制第一阀体处于开启状态后设定时长再获取喷射压力值,第一阀体处于开启状态已经持续设定时长,此时已有部分冷媒通过第一阀体经过压缩机回气口进入压缩机,故选择在设定时长后再次获取喷射压力值,如果喷射压力值已经小于设定压力值,为保证压缩机的能力能效控制第一阀体再次关闭。
有冷媒通过喷射口进入到压缩机中,确定压缩机处于喷射增焓状态,且压缩机喷射口的冷媒为气液两相态的冷媒。获取经济器的第一换热通道的出口位置的压力值,此处的压力值为压缩机喷射压力值。根据喷射压力值对第一阀体的开度进行调整。由于第一阀体设置在冷媒系统的分压管路上,当获取到的喷射压力值过大,通过调大第一阀体的开度,能够使第一换热通道至压缩机喷射口的部分冷媒通过分压管路进入到压缩机的回气口,从而减小压缩机喷射口的压力。通过在热泵系统中设置能够对冷媒喷射路分压的分压管路,并对分压管路处的冷媒流量进行调整,从而能够在喷射压力过大时对喷射压力及时进行调整,避免了喷射口受到的冷媒压力过大,以及压缩机喷射口长期处于高压状态,导致的喷射口阀片容易受损,提高了热泵系统的可靠性。
第一换热通道的入口处的冷媒温度值和第一换热通道的出口处的冷媒温度值可以直接通过温度获取装置采集得到,并将第一换热通道入口处的冷媒温度值记作第一温度值,将第一换热通道的出口处的冷媒温度值记作第二温度值。根据第一温度值和第二温度值通过上述公式能够计算得到压缩机的中压腔的温度值,并记作喷射温度值。根据喷射温度值通过查表的形式能够确定对应的喷射压力值。通过上述计算方式获取喷射压力值,避免了在冷媒系统中额外增设压力传感器,节省了硬件成本,并且通过引入第一修正系数和第二修正系数,提高了计算得到的喷射温度值的准确性,进而提高了对压缩机喷射压力调控的稳定性。
根据喷射压力值调整第一阀体的开度的步骤为判断喷射压力值与设定压力值的大小关系。当喷射压力值大于设定压力值,则判定此时压缩机喷射口的压力值过高,需要降低压缩机的喷射口的冷媒压力,控制第一阀体打开,一部分压缩机喷射路中冷媒通过分压管路直接流至压缩机的回气口,降低了压缩机的喷射口的压力。当压缩机处于喷射增焓状态,且喷射压力值小于设定压力值,则判定此时压缩机喷射口的压力值符合规定要求,无需降低压缩机喷射口的压力,此时保持第一阀体处于关闭状态。通过上述控制方式,能够保证在喷射压力值过大的情况下,及时对压缩机喷射口的冷媒压力进行调整,避免压缩机的喷射口阀片长时间处于高压状态,延长了压缩机的使用寿命,提高了冷媒系统的运行稳定性。
在控制热泵系统对压缩机进行喷射增焓之前,需要判断压缩机的运行状态是否符合开启喷射增焓条件。当确定压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件,则控制第一阀体保持关闭状态,使冷媒不会进入到分压管路中,并开启第三阀体,使冷媒经过进入经济器的第一换热通道中,流经第一换热通道的冷媒流至压缩机的喷射口,实现对压缩机的喷射增焓。当热泵系统开始运行后,持续获取压缩机的排气过热度。当获取到的排气过热度大于等于设定过热度,则判定压缩机此时的运行状态符合开启喷射增焓的条件,控制第一阀体关闭,并控制第三阀体导通,使冷媒经过喷射口流入压缩机中,实现了对压缩机的喷射增焓。
如图10所示,控制第一阀体处于开启状态之后,还包括:
步骤1002,获取压缩机的喷射压力值;
步骤1004,判断喷射压力值是否小于设定压力值,判断结果为是则执行步骤1006,判断结果为否则返回执行步骤1002;
步骤1006,控制第一阀体处于关闭状态。
在该实施例中,第一阀体开启后能够快速降低压缩机喷射口的压力值,压缩机喷射口的压力值降低至设定压力值之下,可以判定压缩机能够稳定运行,此时控制第一阀体关闭,继续将冷媒输送至压缩机的喷射口,从而提高压缩机的喷射增焓效果,在保证压缩机稳定运行的前提下,提高压缩机的能力能效。
实施例五:
本发明的第五个实施例中提供了一种可读存储介质,其上存储有程序,程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的热泵系统的控制方法,因而具有上述任一实施例中的热泵系统的控制方法的全部有益技术效果。
其中,可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
需要明确的是,在本发明的权利要求书、说明书和水明书附图中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非有额外的明确限定,术语“上”、“下”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,仅是为了更方便地描述本发明和使得描述过程更加简便,而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作,因此这些描述不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,举例来说,“连接”可以是多个对象之间的固定连接,也可以是多个对象之间的可拆卸连接,或一体地连接;可以是多个对象之间的直接相连,也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的权利要求书、说明书和水明书附图中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明的权利要求书、说明书和水明书附图中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种热泵系统,其特征在于,包括:
压缩机;
经济器,包括第一换热通道,所述第一换热通道的出口与所述压缩机的喷射口相连,用于对所述压缩机进行喷射增焓;
分压管路,所述分压管路的第一端与所述第一换热通道的出口相连,所述分压管路的第二端与所述压缩机的回气口相连;
第一阀体,设置于所述分压管路,用于控制所述分压管路的冷媒流量。
2.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括:
节流部件,设置于所述分压管路,所述节流部件的第一端与所述第一阀体相连,所述节流部件的第二端与所述压缩机的回气口相连。
3.根据权利要求2所述的热泵系统,其特征在于,
所述节流部件为毛细管。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括第一换热器和第二换热器,所述第一换热器、所述第二换热器和所述压缩机形成冷媒回路,所述经济器还包括:
第二换热通道,所述第二换热通道的入口与所述第一换热器相连,所述第二换热通道的出口与所述第二换热器相连,所述第二换热通道的出口通过冷媒管路与所述第一换热通道的入口相连。
5.根据权利要求4所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括:
第二阀体,所述第二阀体的第一端与所述第二换热通道的出口相连,所述第二阀体的第二端与所述第二换热器相连。
6.根据权利要求5所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括:
第三阀体,所述第三阀体的第一端与所述第二换热通道的出口相连,所述第三阀体的第二端与所述第一换热通道的入口相连。
7.根据权利要求6所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括:
低压罐,与所述压缩机的回气口相连;
换向阀,所述换向阀的第一端与所述压缩机的排气口相连,所述换向阀的第二端与所述第一换热器相连,所述换向阀的第三端与所述第二换热器相连,所述换向阀的第四端与所述低压罐相连。
8.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括:
第一温度获取装置,设置于所述第一换热通道的入口;
第二温度获取装置,设置于所述第一换热通道的出口。
9.根据权利要求4所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括:
压力获取装置,设置于所述第一换热通道的出口。
10.一种热泵系统的控制方法,用于如上述权利要求1至9中任一项所述的热泵系统,其特征在于,包括:
基于所述压缩机处于喷射增焓状态,获取所述第一换热通道的出口处的喷射压力值;
根据所述喷射压力值调整所述第一阀体的开度。
11.根据权利要求10所述的热泵系统的控制方法,其特征在于,所述获取所述第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤,具体包括:
获取所述第一换热通道的入口处的第一温度值和所述第一换热通道的出口处的第二温度值;
根据所述第一温度值和所述第二温度值计算喷射温度值;
根据所述喷射温度值查找对应的所述喷射压力值。
12.根据权利要求10所述的热泵系统的控制方法,其特征在于,所述根据所述喷射压力值调整所述第一阀体的开度的步骤,具体包括:
确定所述喷射压力值大于设定压力值,控制所述第一阀体处于开启状态;
确定所述喷射压力值小于等于所述设定压力值,控制所述第一阀体处于关闭状态。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的热泵系统的控制方法,其特征在于,所述经济器还包括第二换热通道,所述热泵系统还包括第三阀体,所述第三阀体的第一端与所述第二换热通道的出口相连,所述第三阀体的第二端与所述第一换热通道的入口相连,所述获取所述第一换热通道的出口处的喷射压力值的步骤之前,还包括:
确定所述压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件,控制所述第一阀体处于关闭状态,并控制所述第三阀体处于开启状态。
14.根据权利要求13所述的热泵系统的控制方法,其特征在于,所述确定所述压缩机的运行状态符合开启喷射增焓条件的步骤,具体包括:
获取所述压缩机的排气过热度,确定所述排气过热度大于等于设定过热度。
15.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求10至14中任一项所述的热泵系统的控制方法的步骤。
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