CN116294271A - 关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，将机组运行的过程分为两个阶段，并且这两个阶段的控制方式各部相同；机组在启动阶段会根据环境温度和出水温度，选择合适的电子膨胀阀开启，并合理的给出电子膨胀阀的初开度，进而能够使压缩机的排气温度快速稳定，避免机组在负载逐渐增加的过程中，出现排期温度在短时间内快速上升的问题，从而避免压缩机启动时由于排气温度过高导致排气保护机组停机，也能够避免排气温度短时间内出现大幅度波动，使机组稳定的启动。

Description

关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法

技术领域

本发明涉及热泵领域，尤其涉及一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法。

背景技术

目前的低温压缩机都是通过喷液或者喷焓的形式来保证机组可以在低温情况下稳定运行，变频的机组在启动时可以通过频率的变化来使压缩机的负荷逐渐增大，但是定频压缩机因无法调节，在开机时就是满负荷的运转，并且因在开机前冷媒未循环起来，在低环温高水温的情况下，低压更低，高压更高，且系统中运行的冷媒量少，启动阶段系统还没有稳定运行，阀开度还在调节排气温度会特别高。喷焓的机组因为喷焓降排气效果不够直接所以会出现以下两种情况：1.排气温度大幅度波动。2.启动排气温度过高导致排气保护。

公开号为CN 110953757 A的现有技术公开了一种喷液增焓热泵机组及其控制方法，该机组包括：依次连接的压缩机、四通阀、冷凝器、经济器、蒸发器；其中，经济器还与压缩机的补气口连接，用于对机组主循环中的冷媒进行冷却，并对压缩机进行补气增焓；机组还包括：喷液节流元件，一端与经济器和蒸发器连接，另一端与压缩机的补气口连接，用于将经过经济器或蒸发器节流降温降压后的气态冷媒喷入压缩机中，降低压缩机的排气温度。在其说明书的所公开的具体控制方法中，无论机组是处于制热模式还是制冷模式，均现将喷焓电子膨胀阀打开，而后更具压缩机的排期温度控制喷液电子膨胀阀的开度。

而现有技术确存在以下问题：压缩机和喷焓电子膨胀阀同时开启，由于压缩机刚开启的时候排气温度本来就低，那么喷焓电子膨胀阀也随之开启会使得排期温度更低，而且随之机组负载的开启，压缩机的排期稳定会在短时间内快速上升，这是采用排期温度作为控制喷液电子膨胀阀开启的条件，那么就会导致在机组开启时，压缩机排期温度上升的速度要远大于电子膨胀阀的调节速度，这样会使得机组开启时会有较大的波动。

发明内容

为了解决现有技术中低温环境下，机组启动时机组负荷大，排气温度波动剧烈的问题，本发明的目的在于提供一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，使机组在低温环境下，电子膨胀阀的开度更加合适，机组启动的过程更加稳定。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，应用于热泵机组，所述机组包括压缩机、四通阀、冷凝器、经济器、蒸发器、喷液电子膨胀阀和喷焓电子膨胀阀；其中，主管路依次经过压缩机、四通阀、冷凝器、经济器和蒸发器后，再次经过四通阀与压缩机相连形成回路；喷焓电子膨胀阀安装在喷焓管路上，喷焓管路的一端与冷凝器和经济器之间的主管路相连，喷焓管路的另一端经过经济器与压缩机的补气口相连；所述喷液电子膨胀阀安装在喷液管路上，喷液管路的一端与冷凝器和经济器之间的主管路相连，喷焓管路的另一端与压缩机的补气口相连；具体控制方法如下：

压缩机启动时，机组进入启动阶段，机组根据当前环境温度或出水温度，开启喷液电子膨胀阀或喷焓电子膨胀阀，而后周期性的调整处于开启状态下的电子膨胀阀的开度；其中，喷焓电子膨胀阀的初开度根据当前环境温度和当前出水温度确定，而喷液电子膨胀阀的初开度则为固定步数S；

机组在启动阶段M分钟后，机组进入正式运行阶段；

机组进入正式运行阶段后，根据当前排气温度或当前处于开启状态的电子膨胀阀的开度，判断是否切换两个电子膨胀阀的开启状态，而后周期性的调整处于开启状态下的电子膨胀阀的开度。

作为优选，机组处于启动阶段时，判断喷液电子膨胀阀或喷焓电子膨胀阀开启的条件为：1）当环境温度Tao≥第一设定温度时，启动采用喷焓控制的方式进行启动；2）当第一设定温度＞环境温度Tao≥第二设定温度时，机组根据当前环境温度下的出水温度，判断喷液电子膨胀阀或喷焓电子膨胀阀开启；3）当环境温度Tao＜第二设定温度时，开启喷液电子膨胀阀。

作为优选，当第一设定温度＞环境温度Tao≥第二设定温度时，若c≥a时，喷液电子膨胀阀或喷焓电子膨胀阀开启，否则喷焓电子膨胀阀开启；其中，系数C=A*Tao+B*ToutAC，Tao为当前环境温度，ToutAC为当前出水水温，a为常数。

作为优选，机组处于启动阶段时，若喷焓电子膨胀阀开启，喷焓电子膨胀阀的初始开度V=[A*Tao+B*ToutAC]*F，其中A为常数，B为常数，F为常数，Tao为当前环境温度，ToutAC为当前出水水温。

作为优选，机组处于启动阶段时，机组根据当前排气温度和目标排期温度的差值，调节处于开启状态的电子膨胀阀的步数。

作为优选，机组进入正式运行阶段时，判断是否切换两个电子膨胀阀开启状态的方式为：1）当前排气温度Td≥设定值α时，开启喷液电子膨胀阀，关闭喷焓电子膨胀阀；2）若设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β时，若喷焓电子膨胀阀处于开启状态，则继续关闭喷液电子膨胀阀；若喷液电子膨胀阀处于开启状态，则根据喷液电子膨胀阀当前的开度，判断是否关闭喷液电子膨胀阀而开启喷焓电子膨胀阀；3）若当前排气温度Td＜设定温度β时，则开启喷焓电子膨胀阀，关闭喷液电子膨胀阀。

作为优选，机组进入正式运行阶段时，当设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β，且喷液电子膨胀阀开度≤开度限定值V时，则开启喷焓电子膨胀阀，关闭喷液电子膨胀阀；当设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β，且当喷液电子膨胀阀开度＞开度限定值V时，则开启喷液电子膨胀阀，关闭喷焓电子膨胀阀。

作为优选，机组进入正式运行阶段，且两个电子膨胀阀的开启状态发生切换时，若开启喷焓电子膨胀时，则根据喷液电子膨胀阀关闭时的开度确定喷焓电子膨胀阀初始开度。

作为优选，机组进入正式运行阶段，且两个电子膨胀阀的开启状态发生切换时，若开启喷液电子膨胀阀时，则根据喷焓电子膨胀关闭时的开度确定喷焓电子膨胀阀初始开度。

作为优选，机组在正式运行阶段中，机组根据当前排气温度和目标排期温度的差值，调节处于开启状态的电子膨胀阀的步数。

本发明的技术方案的有益效果为：通过上述方法，将机组运行的过程分为两个阶段，并且这两个阶段的控制方式各部相同；机组在启动阶段会根据环境温度和出水温度，选择合适的电子膨胀阀开启，并合理的给出电子膨胀阀的初开度，进而能够使压缩机的排气温度快速稳定，避免机组在负载逐渐增加的过程中，出现排期温度在短时间内快速上升的问题，从而避免压缩机启动时由于排气温度过高导致排气保护机组停机，也能够避免排气温度短时间内出现大幅度波动，使机组稳定的启动。而机组在正式运行阶段中，机组可以根据当时运行状态选择开启合适的电子膨胀阀，并且动态的调节其开度，使机组在启动和运行的过程中都会保持平稳。

附图说明

图1为热泵机组的结构示意图

附图标记：1、压缩机；2、四通阀；3、冷凝器；4、经济器；5、蒸发器；6、主路电子膨胀阀；7、主管路；8、喷液电子膨胀阀；9、喷液管路；10、喷焓电子膨胀阀；11、喷焓管路。

实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下 面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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”、“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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所展示的一种热泵机组，包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、经济器4、蒸发器5、主路电子膨胀阀7、喷液电子膨胀阀8和喷焓电子膨胀阀10；其中，主管路7依次经过压缩机1、四通阀2、冷凝器3、经济器4和蒸发器5后，再次经过四通阀2与压缩机1相连形成回路，主路电子膨胀阀7安装在位于冷凝器3和经济器4之间的主管路7上；喷焓电子膨胀阀10安装在喷焓管路11上，喷焓管路11的一端与冷凝器3和主路电子膨胀阀7之间的主管路7相连，喷焓管路11的另一端经过经济器4与压缩机1的补气口相连；所述喷液电子膨胀阀8安装在喷液管路9上，喷液管路9的一端与位于主管路7和喷焓电子膨胀阀10之间的喷焓管路11连接，喷焓管路11的另一端位于压缩机1和经济器4之间的喷焓管路11相连。如此设置，使得该机组至少能够通过喷焓和喷液两种手段以降低排气温度。机组启动后主路电子膨胀阀7也随之开启。

关于热泵定频喷焓压缩机1低温启动排气温度过高的处理方法，用于解决上述热泵机组在环境温度较低的工况下启动时，排气温度过高，波动幅度较大的问题。

该方法的具体步骤包括启动阶段和正式运行阶段，其中压缩机1启动时机组即进入启动阶段，在启动阶段结束后机组进入正式运行阶段：

启动阶段中，机组根据当前环境温度或出水温度，开启喷液电子膨胀阀8或喷焓电子膨胀阀10，而后周期性的调整处于开启状态下的电子膨胀阀的开度；其中，喷焓电子膨胀阀10的初开度根据当前环境温度和当前出水温度确定，而喷液电子膨胀阀8的初开度则为固定步数S；

机组在启动阶段M分钟后，机组进入正式运行阶段；

机组进入正式运行阶段后，根据当前排气温度或当前处于开启状态的电子膨胀阀的开度，判断是否切换喷焓电子膨胀阀10和喷液电子膨胀阀8的开启状态，而后周期性的调整处于开启状态下的电子膨胀阀的开度。

通过上述方法，将机组运行的过程分为两个阶段，并且这两个阶段的控制方式各部相同；机组在启动阶段会根据环境温度和出水温度，选择合适的电子膨胀阀开启，并合理的给出电子膨胀阀的初开度，进而能够使压缩机1的排气温度快速稳定，避免机组在负载逐渐增加的过程中，出现排期温度在短时间内快速上升的问题，从而避免压缩机1启动时由于排气温度过高导致排气保护机组停机，也能够避免排气温度短时间内出现大幅度波动，使机组稳定的启动。而机组在正式运行阶段中，机组可以根据当时运行状态选择开启合适的电子膨胀阀，并且动态的调节其开度，使机组在启动和运行的过程中都会保持平稳。

本实施例中，机组处于启动阶段时，判断喷液电子膨胀阀8或喷焓电子膨胀阀10开启的条件为：1）当环境温度Tao≥第一设定温度时，启动采用喷焓控制的方式进行启动；2）当第一设定温度＞环境温度Tao≥第二设定温度时，机组根据当前环境温度下的出水温度，判断喷液电子膨胀阀8或喷焓电子膨胀阀10开启；3）当环境温度Tao＜第二设定温度时，开启喷液电子膨胀阀8。进一步优选的，当第一设定温度＞环境温度Tao≥第二设定温度时，若c≥a时，喷液电子膨胀阀8或喷焓电子膨胀阀10开启，否则喷焓电子膨胀阀10开启；其中，系数C=A*Tao+B*ToutAC，Tao为当前环境温度，ToutAC为当前出水水温，a为常数。

进一步优选的，机组处于启动阶段时，若喷焓电子膨胀阀10开启，喷焓电子膨胀阀10的初始开度V=[A*Tao+B*ToutAC]*F，其中A为常数，B为常数，F为常数，Tao为当前环境温度，ToutAC为当前出水水温。如此，通过环境温度和出水温度能够更好的反应出机组的负荷，更好的预判机组在后续运行中是否会出现高温高压的状态，进而使机组稳定的启动。

进一步优选的，机组处于启动阶段时，机组根据当前排气温度和目标排期温度的差值，调节处于开启状态的电子膨胀阀的步数；具体的，喷液电子膨胀阀8开启后，喷液电子膨胀阀8每周期的调整步数K=(当前排期温度Td-目标排期温度Td)*系数d；喷焓电子膨胀阀10开启后，喷焓电子膨胀阀10每周期的调整步数L=(当前排期温度Td-目标排期温度Td)*系数e当前排气温度Td≥设定值α时，开启喷液电子膨胀阀8，关闭喷焓电子膨胀阀10；2）若设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β时，若喷焓电子膨胀阀10处于开启状态，则继续关闭喷液电子膨胀阀8；若喷液电子膨胀阀8处于开启状态，则根据喷液电子膨胀阀8当前的开度，判断是否关闭喷液电子膨胀阀8而开启喷焓电子膨胀阀10；3）若当前排气温度Td＜设定温度β时，则开启喷焓电子膨胀阀10，关闭喷液电子膨胀阀8。如此设置，在机组进入正式运行阶段后，压缩机1的排气温度不会出现短时间内答复提升的问题，如此根据机组当前排气温度，选择合适的电子膨胀阀开启，这样可以对排气温度更好的控制。

本实施例中，机组进入正式运行阶段时，当设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β，且喷液电子膨胀阀8开度≤开度限定值V时，则开启喷焓电子膨胀阀10，关闭喷液电子膨胀阀8；当设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β，且当喷液电子膨胀阀8开度＞开度限定值V时，则开启喷液电子膨胀阀8，关闭喷焓电子膨胀阀10。

本实施例中，机组进入正式运行阶段，且喷焓电子膨胀阀10和喷液电子膨胀阀8的开启状态发生切换时，若开启喷焓电子膨胀时，则根据喷液电子膨胀阀8关闭时的开度确定喷焓电子膨胀阀10初始开度；具体的，喷焓电子膨胀阀10初始开度=N*喷液电子膨胀阀8关闭时的开度+X。而喷焓电子膨胀阀10开启后，以10秒为一周期，动态的调节喷焓电子膨胀阀10的开度。进一步的，喷焓电子膨胀阀10每周期的调整步数L=(当前Td-目标Td)*系数e/3，若当前排期温度和目标排期温度的差值在±3℃时，喷焓电子膨胀阀10的开度不在进行调节。

本实施例中，机组进入正式运行阶段，且喷焓电子膨胀阀10和喷液电子膨胀阀8的开启状态发生切换时，若开启喷液电子膨胀阀8时，则根据喷焓电子膨胀阀10关闭时的开度确定喷焓电子膨胀阀10初始开度；具体的，喷液电子膨胀阀8初始开度=1/N喷焓电子膨胀阀10+Y。而喷液电子膨胀阀8开启后，以10秒为一周期，动态的调节喷液电子膨胀阀8的开度。进一步的，喷液电子膨胀阀8每周期的调整步数K=(当前Td-目标Td)*系数d/2，若当前排期温度和目标排期温度的差值在±3℃时，喷液电子膨胀阀8的开度不在进行调节。

以上参数中：N X Y均为可设定参数，具体数值根据所选用的两个阀的配比，以及降排气效果而确定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：

应用于热泵机组，所述机组包括压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）、经济器（4）、蒸发器（5）、喷液电子膨胀阀（8）和喷焓电子膨胀阀（10）；其中，主管路（7）依次经过压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）、经济器（4）和蒸发器（5）后，再次经过四通阀（2）与压缩机（1）相连形成回路；

喷焓电子膨胀阀（10）安装在喷焓管路（11）上，喷焓管路（11）的一端与冷凝器（3）和经济器（4）之间的主管路（7）相连，喷焓管路（11）的另一端经过经济器（4）与压缩机（1）的补气口相连；

所述喷液电子膨胀阀（8）安装在喷液管路（9）上，喷液管路（9）的一端与冷凝器（3）和经济器（4）之间的主管路（7）相连，喷焓管路（11）的另一端与压缩机（1）的补气口相连；

具体控制方法如下：

压缩机（1）启动时，机组进入启动阶段，机组根据当前环境温度或出水温度，开启喷液电子膨胀阀（8）或喷焓电子膨胀阀（10），而后周期性的调整处于开启状态下的电子膨胀阀的开度；其中，喷焓电子膨胀阀（10）的初开度根据当前环境温度和当前出水温度确定，而喷液电子膨胀阀（8）的初开度则为固定步数S；

机组在启动阶段M分钟后，机组进入正式运行阶段；

机组进入正式运行阶段后，根据当前排气温度或当前处于开启状态的电子膨胀阀的开度，判断是否切换两个电子膨胀阀的开启状态，而后周期性的调整处于开启状态下的电子膨胀阀的开度。

2.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组处于启动阶段时，判断喷液电子膨胀阀（8）或喷焓电子膨胀阀（10）开启的条件为：1）当环境温度Tao≥第一设定温度时，启动采用喷焓控制的方式进行启动；2）当第一设定温度＞环境温度Tao≥第二设定温度时，机组根据当前环境温度下的出水温度，判断喷液电子膨胀阀（8）或喷焓电子膨胀阀（10）开启；3）当环境温度Tao＜第二设定温度时，开启喷液电子膨胀阀（8）。

3.根据权利要求2所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：当第一设定温度＞环境温度Tao≥第二设定温度时，若c≥a时，喷液电子膨胀阀（8）或喷焓电子膨胀阀（10）开启，否则喷焓电子膨胀阀（10）开启；其中，系数C=A*Tao+B*ToutAC，Tao为当前环境温度，ToutAC为当前出水水温，a为常数。

4.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组处于启动阶段时，若喷焓电子膨胀阀（10）开启，喷焓电子膨胀阀（10）的初始开度V=[A*Tao+B*ToutAC]*F，其中A为常数，B为常数，F为常数，Tao为当前环境温度，ToutAC为当前出水水温。

5.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组处于启动阶段时，机组根据当前排气温度和目标排期温度的差值，调节处于开启状态的电子膨胀阀的步数。

6.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组进入正式运行阶段时，判断是否切换两个电子膨胀阀开启状态的方式为：1）当前排气温度Td≥设定值α时，开启喷液电子膨胀阀（8），关闭喷焓电子膨胀阀（10）；2）若设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β时，若喷焓电子膨胀阀（10）处于开启状态，则继续关闭喷液电子膨胀阀（8）；若喷液电子膨胀阀（8）处于开启状态，则根据喷液电子膨胀阀（8）当前的开度，判断是否关闭喷液电子膨胀阀（8）而开启喷焓电子膨胀阀（10）；3）若当前排气温度Td＜设定温度β时，则开启喷焓电子膨胀阀（10），关闭喷液电子膨胀阀（8）。

7.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组进入正式运行阶段时，当设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β，且喷液电子膨胀阀（8）开度≤开度限定值V时，则开启喷焓电子膨胀阀（10），关闭喷液电子膨胀阀（8）；当设定温度α＞当前排气温度Td≥设定温度β，且当喷液电子膨胀阀（8）开度＞开度限定值V时，则开启喷液电子膨胀阀（8），关闭喷焓电子膨胀阀（10）。

8.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组进入正式运行阶段，且两个电子膨胀阀的开启状态发生切换时，若开启喷焓电子膨胀时，则根据喷液电子膨胀阀（8）关闭时的开度确定喷焓电子膨胀阀（10）初始开度。

9.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组进入正式运行阶段，且两个电子膨胀阀的开启状态发生切换时，若开启喷液电子膨胀阀（8）时，则根据喷焓电子膨胀关闭时的开度确定喷焓电子膨胀阀（10）初始开度。

10.根据权利要求1所述的一种关于热泵定频喷焓压缩机低温启动排气温度过高的处理方法，其特征在于：机组在正式运行阶段中，机组根据当前排气温度和目标排期温度的差值，调节处于开启状态的电子膨胀阀的步数。

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