CN115077131A - 一种装有经济器的空气源热泵系统及排气温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装有经济器的空气源热泵系统及排气温度控制方法；包括依次连接压缩机、四通换向阀、空气侧换热器、经济器、储液器、水侧换热器以及气液分离器，并形成一条循环封闭的总回路；所述低温空气源热泵系统还包括一条制热支路，所述制热支路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与经济器的进口相连通，另一端连接至经济器与储液器之间的管路上；所述第二管路的一端与经济器的出口相连通，另一端与所述压缩机相连接，所述第一管路上设置有一第一电子膨胀阀以及电磁阀，所述空气侧换热器与经济器之间的管路上设置有一第二电子膨胀阀；防止带经济器的空气源热泵机组在低环温、高水温下运行排气温度过高导致的排气温度保护停机。

Description

一种装有经济器的空气源热泵系统及排气温度控制方法
技术领域
本发明涉及空气源热泵技术领域，具体涉及一种装有经济器的空气源热泵系统及排气温度控制方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的不断进步，越来越多的电器设备出现在人们日常工作和生活中。在空调领域，尤其是超低温空气源热泵领域，空调设备需要兼顾制冷、制热工况，机组覆盖的运行范围广，压缩机变化大。目前的带经济器的空气源热泵系统，在低环温、高水温工况下，由于压缩机压比变大，水温高，机组运行时排气温度偏高，很容易达到排气温度阀值而保护停机。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种装有经济器的空气源热泵系统及排气温度控制方法，解决带经济器的空气源热泵机组在低环温、高水温下运行排气温度过高导致的排气温度保护停机问题。
为达上述目的，本发明的主要技术解决手段是一种装有经济器的低温空气源热泵系统，包括依次连接压缩机、四通换向阀、空气侧换热器、经济器、储液器、水侧换热器以及气液分离器，并形成一条循环封闭的总回路；所述低温空气源热泵系统还包括一条制热支路，所述制热支路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与经济器的进口相连通，另一端连接至经济器与储液器之间的管路上；所述第二管路的一端与经济器的出口相连通，另一端与所述压缩机相连接，所述第一管路上设置有一第一电子膨胀阀以及电磁阀，所述空气侧换热器与经济器之间的管路上设置有一第二电子膨胀阀。
在一些实例中，所述压缩机的排气管路上布置有一排气感温包，所述空气侧换热器布置有一翅片感温包，所述水侧换热器的进入管路上布置有一蒸发感温包。
在一些实例中，所述压缩机与四通换向阀的管路上设置有一高压开关以及高压传感器；所述压缩机与气液分离器之间的管路上布置有一低压开关。
在一些实例中，所述四通换向阀与气液分离器之间的管路上布置有针阀以及吸气感温包。
在一些实例中，所述空气侧换热器与经济器之间的管路上还设置有两个过滤器，所述第二电子膨胀阀位于两个过滤器之间。
一种排气温度控制方法，包括以下步骤：
步骤1：机组开机运行，通过温度传感器检测环境温度Th以及回水温度Ts；
步骤2：判定环境温度Th与环境温度设定阀值Thset，判定回水温度Ts与回水温度设定阀值Tsset；
步骤3：若判定结果满足环境温度Th≤环境温度设定阀值Thset，且回水温度Ts≥回水温度设定阀值Tsset，则第二电子膨胀阀每隔一定周期在当前开度基础上减少10pls，第一电子膨胀阀每隔一定周期在当前开度基础上增大10pls；若判定结果不满足，则第二电子膨胀阀开度按目标回气过热度调整，第一电子膨胀阀开度按回水温度对应的固定值调整；
步骤4：基于步骤3判定满足条件，第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀进行相应开度调整后，实时检测排气温度，预设排气温度最高值，并判定实时排气温度与预设排气温度最高值比较；
步骤5：若满足排气温度≤预设排气温度最高值，则第一电子膨胀阀开度保持不变，第二电子膨胀阀开度按目标回气过热度调整；若不满足，则循环执行步骤3。
在一些实例中，所述周期为20S，所述预设排气温度最高值为95℃，所述环境温度设定阀值Thset范围在-15℃～-35℃，回水温度设定阀值Tsset范围在40℃～55℃。
本发明由于采用了以上的技术方案，以实现下述效果：
采用通过控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度，来保证机组排气温度，防止排气温度过高保护停机，提高机组运行可靠性。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图，
图2是图1实施例的排气温度控制的流程图，
图中：压缩机1、排气感温包2、高压开关3、高压传感器4、四通换向阀5、空气侧换热器6、翅片感温包7、蒸发感温包8、水侧换热器9、过滤器10、第二电子膨胀阀11、经济器12、储液器13、第一电子膨胀阀14、针阀15、吸气感温包16、气液分离器17、低压开关18。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
实施例一：
参考本发明说明书附图之图1至图2所示，根据本发明一优选实施的一种装有经济器的低温空气源热泵系统被阐述，包括依次连接压缩机1、四通换向阀5、空气侧换热器6、经济器12、储液器13、水侧换热器9以及气液分离器17，并形成一条循环封闭的总回路；所述低温空气源热泵系统还包括一条制热支路，所述制热支路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与经济器12的进口相连通，另一端连接至经济器12与储液器13之间的管路上；所述第二管路的一端与经济器12的出口相连通，另一端与所述压缩机1相连接，所述第一管路上设置有一第一电子膨胀阀14以及电磁阀，所述空气侧换热器6与经济器12之间的管路上设置有一第二电子膨胀阀11，本技术方案创新点在于在系统中增设一条制热支路，采用经济器12以及两个电子膨胀阀的设置，通过控制第一电子膨胀阀14和第二电子膨胀阀11的开度，来保证机组排气温度，进而保护整个系统，延长其使用寿命。
具体而言，所述压缩机1的排气管路上布置有一排气感温包2，所述排气感温宝实时监测其排气温度，所述空气侧换热器6布置有一翅片感温包7，所述翅片感温包7用于实时监测翅片温度，所述水侧换热器9的进入管路上布置有一蒸发感温包8；所述压缩机1与四通换向阀5的管路上设置有一高压开关3以及高压传感器4，；所述压缩机1与气液分离器17之间的管路上布置有一低压开关18；所述四通换向阀5与气液分离器17之间的管路上布置有针阀15以及吸气感温包16；所述空气侧换热器6与经济器12之间的管路上还设置有两个过滤器10，所述第二电子膨胀阀11位于两个过滤器10之间；所述水侧换热器9的出水端设有出水温度探头，其进水端设有进水温度探头。
其中，制冷循环路径为从压缩机1流出并依次流经四通换向阀5、空气侧换热器6、过滤器10、第二电子膨胀阀11、过滤器10、经济器12、储液器13、水侧换热器9、四通换向阀5、气液分离器17、最终回至压缩机1；制热循环路径为从压缩机1出发，依次流经四通换向阀5、水侧换热器9、储液器13、经济器12、部分流向制热支路，部分流向经济器12、空气侧换热器6。
实施例二：
本实施例提供一种排气温度控制方法，实施例一中阐述的装有经济器12的低温空气源热泵系统采用了本实施例的排气温度控制方法，所述排气温度控制方法包括以下步骤：
步骤1：机组开机运行，通过温度传感器检测环境温度Th以及回水温度Ts；
步骤2：判定环境温度Th与环境温度设定阀值Thset，判定回水温度Ts与回水温度设定阀值Tsset；
步骤3：若判定结果满足环境温度Th≤环境温度设定阀值Thset，且回水温度Ts≥回水温度设定阀值Tsset，则第二电子膨胀阀11每隔一定周期在当前开度基础上减少10pls，第一电子膨胀阀14每隔一定周期在当前开度基础上增大10pls；若判定结果不满足，则第二电子膨胀阀11开度按目标回气过热度调整，第一电子膨胀阀14开度按回水温度对应的固定值调整；
步骤4：基于步骤3判定满足条件，第一电子膨胀阀14和第二电子膨胀阀11进行相应开度调整后，实时检测排气温度，预设排气温度最高值，并判定实时排气温度与预设排气温度最高值比较；
步骤5：若满足排气温度≤预设排气温度最高值，则第一电子膨胀阀14开度保持不变，第二电子膨胀阀11开度按目标回气过热度调整；若不满足，则循环执行步骤3。
其中，所述周期优选为20S，即步骤3中，当满足判定条件后，则第二电子膨胀阀11每隔20S在当前开度基础上减少10pls，第一电子膨胀阀14每隔20S在当前开度基础上增大10pls；采用通过控制第一电子膨胀阀14和第二电子膨胀阀11的开度，来保证机组排气温度，防止排气温度过高保护停机，提高机组运行可靠性。
所述预设排气温度最高值为95℃；所述环境温度设定阀值Thset范围在-15℃～-35℃，回水温度设定阀值Tsset范围在40℃～55℃，该环境温度设定阀值Thset和回水温度设定阀值Tsset基于不同机组或系统作出相应的改变，例如，以本机组来举例，本机组环境设定阀值是-15℃，回水温度设定阀值为40℃，而其他机组的环境温度设定阀值在-10℃，回水温度设定阀值为45℃；此外，本实施例的电子膨胀阀开度最大开度是480pls，最小开度是0pls。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。
本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (7)

1.一种装有经济器的空气源热泵系统，其特征在于，包括依次连接压缩机(1)、四通换向阀(5)、空气侧换热器(6)、经济器(12)、储液器(13)、水侧换热器(9)以及气液分离器(17)，并形成一条循环封闭的总回路；所述低温空气源热泵系统还包括一条制热支路，所述制热支路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与经济器(12)的进口相连通，另一端连接至经济器(12)与储液器(13)之间的管路上；所述第二管路的一端与经济器(12)的出口相连通，另一端与所述压缩机(1)相连接，所述第一管路上设置有一第一电子膨胀阀(14)以及电磁阀，所述空气侧换热器(6)与经济器(12)之间的管路上设置有一第二电子膨胀阀(11)。
2.根据权利要求1所述的装有经济器的空气源热泵系统，其特征在于，所述压缩机(1)的排气管路上布置有一排气感温包(2)，所述空气侧换热器(6)布置有一翅片感温包(7)，所述水侧换热器(9)的进入管路上布置有一蒸发感温包(8)。
3.根据权利要求1所述的装有经济器的空气源热泵系统，其特征在于，所述压缩机(1)与四通换向阀(5)的管路上设置有一高压开关(3)以及高压传感器(4)；所述压缩机(1)与气液分离器(17)之间的管路上布置有一低压开关(18)。
4.根据权利要求1所述的装有经济器的空气源热泵系统，其特征在于，所述四通换向阀(5)与气液分离器(17)之间的管路上布置有针阀(15)以及吸气感温包(16)。
5.根据权利要求1所述的装有经济器的空气源热泵系统，其特征在于，所述空气侧换热器(6)与经济器(12)之间的管路上还设置有两个过滤器(10)，所述第二电子膨胀阀(11)位于两个过滤器(10)之间。
6.一种排气温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：机组开机运行，通过温度传感器检测环境温度Th以及回水温度Ts；
步骤2：判定环境温度Th与环境温度设定阀值Thset，判定回水温度Ts与回水温度设定阀值Tsset；
步骤3：若判定结果满足环境温度Th≤环境温度设定阀值Thset，且回水温度Ts≥回水温度设定阀值Tsset，则第二电子膨胀阀(11)每隔一定周期在当前开度基础上减少10pls，第一电子膨胀阀(14)每隔一定周期在当前开度基础上增大10pls；若判定结果不满足，则第二电子膨胀阀(11)开度按目标回气过热度调整，第一电子膨胀阀(14)开度按回水温度对应的固定值调整；
步骤4：基于步骤3判定满足条件，第一电子膨胀阀(14)和第二电子膨胀阀(11)进行相应开度调整后，实时检测排气温度，预设排气温度最高值，并判定实时排气温度与预设排气温度最高值比较；
步骤5：若满足排气温度≤预设排气温度最高值，则第一电子膨胀阀(14)开度保持不变，第二电子膨胀阀(11)开度按目标回气过热度调整；若不满足，则循环执行步骤3。
7.根据权利要求6所述的排气温度控制方法，其特征在于，所述周期为20S，所述预设排气温度最高值为95℃，所述环境温度设定阀值Thset范围在-15℃～-35℃，回水温度设定阀值Tsset范围在40℃～55℃。
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