CN1940409A - 多联空调油平衡的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多联空调油平衡的控制方法，该多联空调室外的主机与一组子机通过均油管并联后，其各压缩机油腔与低压吸气侧相通，先使各压缩机在冷凝器细管上串联一电子膨胀阀，在吸气管上接一低压压力传感器，再使各电子膨胀阀之间并联，当机组从正常运行进入均油过程时，通过调节压缩机系统的各电子膨胀阀的开度，使压缩机油腔间压力形成足够压差促使冷冻油定向流动到压力低的压缩机中去来实现均油。借此使系统在不停机的情况下实现油平衡，确保了系统运行的稳定性，并且不用在系统运行时因为均油需要而改变主机频率，停子机，节省了能源消耗，并且用调节电子膨胀阀的方法来控制油平衡，减少了压缩机的开停次数，提高了压缩机的使用寿命。

Description

多联空调油平衡的控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调，特别是关于一种可调节压缩机之间油量不均衡的多联空调油平衡的控制方法。

背景技术

压缩机并联的多联机系统运行时，由于压缩机运转状态和运行压力的不同，经常引起压缩机之间的油量不均衡。如果这种不均衡状态比较严重，就会导致系统中的部分压缩机严重缺油，从而会减小该压缩机的使用寿命，影响整个机组的稳定性和运行性能。为了避免这一问题的发生，多联机系统必须采取适当的油平衡方式，以保证机组中的各压缩机始终都处于油量最佳状态，确保机组运行的稳定性和良好的使用效果。

多联机并联压缩机的均油基本原理：压缩机并连连接时，将各压缩机之间的油腔通过均油管连通。在机组运行一段时间后，各压缩机油量就会出现不均衡的情况，通过控制各压缩机内油腔之间的压力差就可以实现压缩机之间油量均衡。其中，每台压缩机均油过程均分为两个阶段：第一个阶段通过降低该压缩机油腔的压力，使其油腔压力低于其他压缩机油腔内的压力，从而实现吸油的过程；第二个阶段是通过升高该压缩机油腔内的压力，使其油腔内的压力高于需要吸油的压缩机油腔内的压力，从而实现排油的过程。就这样通过适当的对吸油和排油过程时间的控制，就可实现压缩机之间良好的油量平衡状态。

目前市场上的多联机系统大多为一台变频主机与多台定频子机相连的形式，机组在运行过程中必然会出现各压缩机之间油量不均衡的状况，因此定期进行油平衡运转是必不可少的。

目前的多联机油平衡运转(均油)一般是通过调节压缩机的运行频率或容量使压缩机油腔之间形成压差，使压缩机之间的冷冻油由均油管定向流到油腔压力较低的压缩机中去，实现压缩机之间的均油。对于低压式的压缩机，油腔与压缩机低压侧是相通的。因此，低压式压缩机低压侧的压力就可以代表压缩机油腔的压力。如公告号CN2665406专利及公告号CN1605818的专利，其主机通过调节运行频率来调节低压压力，而定频子机则是通过停机和开机这两种方式调节低压压力的。实验证明，这种均油方式可以较好的实现油平衡的目的。但是，这种均油方式存在以下缺陷：

1、在机组正常运行过程中进入均油时，子机需要通过停机的方式以提高自身油腔内的压力，必然会导致室外机能力大幅度下降，从而影响用户的使用效果；

2、若室内机制冷(制热)负荷达到要求时进行均油，主机需要升高运行频率以降低油腔的压力、不运行的子机需要启动以降低油腔的压力，这样就会对电能造成不必要的浪费，增加了用户的运行成本；

3、在环境温度很低制热时，通过调节压缩机的运行频率或运行容量很难达到最佳的均油压差，容易导致均油失败，会造成压缩机的损坏或减少使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供多联空调油平衡的控制方法，其可以解决以上均油方式的不足。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种多联空调油平衡的控制方法，该多联空调室外的主机与一组子机通过均油管并联，其各压缩机油腔与低压吸气侧相通，先使各压缩机在冷凝器细管上串联一电子膨胀阀，在吸气管上接一低压压力传感器，再使各电子膨胀阀之间并联，当机组从正常运行进入均油过程时，通过调节压缩机系统的各电子膨胀阀的开度，使压缩机油腔间压力形成足够压差促使冷冻油定向流动到压力低的压缩机中去来实现均油。

所述的多联空调油平衡的控制方法，其中上述均油过程通过以三个阶段来实施：

1)吸油过程：对压缩机中油腔压力最低的压缩机通过均油管使其吸收其它压缩机中排出的机油。

2)排油过程：对压缩机除去油腔压力最低的压缩机，使其它所有的压缩机通过均油管均向该最低压力的压缩机中排油。

3)均油调整过程：先设定目标压差值，再通过调整电子膨胀阀开度来调整排油系统与吸油系统的各压缩机的压差，使该压差值与目标压差值进行比较，来实现均油调整过程。

所述的多联空调油平衡的控制方法，其中在上述均油过程中每台压缩机的排油与吸油过程均为3-5分钟。

所述的多联空调油平衡的控制方法，其中在每次均油调整过程中总存在一最低压力的压缩机，因此使每一压缩机均进行一次排油与吸油过程，并且使该过程重复发生在每一压缩机上，达到各压缩机间的油量平衡，即实现均油过程。

所述的多联空调油平衡的控制方法，压差大小由ΔP ρgH C公式确定，公式涉及到冷冻油的密度ρ、压缩机之间的最大高度差H、重力常数g，C为修正系数，由各系统使用的低压压力传感器的误差值确定，修正系数设定为其误差的上限值和下限值之差。

所述的多联空调油平衡的控制方法，其中均油过程中，根据目标压差值：当排油压缩机低压值与吸油压缩机低压值的差值小于目标压差值范围时，使排油压缩机系统的电子膨胀阀开度逐渐增大，以提高其低压压力，使吸油压缩机系统的调整电子膨胀阀开度逐渐减小，以降低其油腔压力，达到冷冻油定向流动的压差；当排油压缩机低压值与吸油压缩机低压值的差值大于目标压差值范围时，使排油压缩机系统的电子膨胀阀开度逐渐减小，以降低其低压压力，使吸油压缩机系统的调整电子膨胀阀开度逐渐增大，以提高其油腔压力，以防止吸油过度合排油过度的情况发生。

采用上述多联空调油平衡的控制方法，其具有以下显著效果：

1.采用本发明的油平衡控制方法，通过调节各压缩机系统的电子膨胀阀开度，实现各压缩机油腔之间产生适当的压差，使系统在不停机的情况下进行均油，从而确保了系统运行的稳定性和用户的使用效果。

2.本发明油平衡方法的运用，杜绝了能源的浪费，节省了成本。均油过程中主机根据室内负荷需求控制频率，不会因为均油需要而专门提升频率；运行子机不需要停机制造油腔之间的压差；不运行的子机也不会因为实现均油压差而启动。这些过程的省却大节省了不必要的能源消耗，为用户节省了成本。

3.在环境温度很低制热运行时，通过各压缩机系统电子膨胀阀的调节，可以很容易的实现均油需要的压差，大大优化了压缩机的运行性能，提高了压缩机的使用寿命。

以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，以便更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为本发明用于低压腔型压缩机多联空调的油平衡系统简图；

图2为本发明均油时各系统电子膨胀阀开度根据ΔP的调节方式图。

【主要组件符号说明】

1主机          2子机          3电子膨胀阀

4压力传感器    5冷凝器细管    6吸气管

7均油管        8油腔

具体实施方式

本发明和传统的多联机系统油平衡方式基本原理是相同的，都是通过油腔之间的压差促使冷冻油定向流动，达到油平衡。

本发明实现油平衡的方式具体过程和原理见如下：

如图1所示本发明多联空调油平衡的控制方法，是将多联空调室外的主机1与一组子机2通过均油管7并联，其各压缩机油腔8与低压吸气侧相通，先使各压缩机在冷凝器细管5上串联一电子膨胀阀3，在吸气管6上连接一低压压力传感器4，再使各电子膨胀阀3之间并联，当机组从正常运行进入均油过程时，通过调节压缩机系统的各电子膨胀阀3的开度，使压缩机油腔8间压力形成的压差达到冷冻油定向流动到压力低的压缩机中去来实现均油。

该多联空调油平衡的控制方法，其均油过程可分为三个阶段：

1)吸油过程：对压缩机中油腔8压力最低的压缩机通过均油管7吸收其它压缩机中排出的机油。

2)排油过程：对压缩机除去油腔8压力最低的压缩机，其它所有的压缩机通过均油管7均向该最低压力的压缩机中排油。

3)均油调整过程：先设定目标压差值，即吸油系统的压缩机与排油系统中最低压力的压缩机之间的压差实现冷冻油定向流动的最小压差，再通过调整电子膨胀阀3开度来调整排油系统与吸油系统的各压缩机的压差，该压差值与目标压差值进行比较，来实现均油调整过程。

均油过程中每一台外机的排油与吸油过程均为3-5分钟。

由于在每次均油调整过程中总存在一最低压力的压缩机，因此该过程重复发生在每一压缩机上，即每一压缩机均进行一次排油与吸油过程，达到各压缩机间的压差趋于最小，即实现均油过程。

而所述的压差大小由低压压力传感器4的误差决定，其值范围为低压压力传感器误差上限值和下限值之差。

均油过程中，先根据目标压差值进行比较：当排油压缩机低压值与吸油压缩机低压值的差值小于目标压差值范围时，使排油压缩机系统的电子膨胀阀3开度逐渐增大，以提高其低压压力，使吸油压缩机系统的调整电子膨胀阀3开度逐渐减小，以降低其油腔8压力，达到冷冻油定向流动的压差；当排油压缩机低压值与吸油压缩机低压值的差值大于目标压差值范围时，使排油压缩机系统的电子膨胀阀3开度逐渐减小，以降低其低压压力，使吸油压缩机系统的调整电子膨胀阀3开度逐渐增大，以提高其油腔8压力，以防止吸油过度合排油过度的情况发生。

现在再通过具体实例来分析该实现多联空调油平衡的控制方法。

以一套40匹多联机为例，其子机3台，主机1台。

首先，设计外机之间高度差最大为0.5米，根据公式ΔP ρgH C，其中ρ为冷冻油的密度，保证均油效果的ΔP结果约为0.06MPa，压力传感器4的误差为±0.01MPa，则压力传感器4测试的值对比误差范围为±0.02MPa，则修正值C＝0.02MPa，因此为保证ΔP值始终大于0.06MPa，则要求ΔP最小为0.08MPa，同时为了避免电子膨胀阀3调节过度，必须给ΔP限制一个上限值为0.10MPa，因此均油过程中ΔP的目标值就是(0.08MPa，0.10MPa。均油过程中，ΔP的值是指处于吸油过程的外机低压与其它几台处于排油过程的外机的最小低压之间的差值。根据实际ΔP的值与目标ΔP值进行比较，按照如图2所示的电子膨胀阀3，又名PMV。调节方式进行调节，使ΔP的值稳定在(0.08MPa，0.10MPa之内。每一台外机都进行完一次吸油和排油过程后，均油运转完成。均油过程中每台外机排油和吸油的时间均为3分钟左右时，均油效果最佳，不会导致排油过度和吸油过度的状况发生，保证压缩机始终在最佳状态运行。

采用上述多联空调油平衡的控制方法，其具有以下显著效果：

1.采用本发明的油平衡控制方法，通过调节各压缩机系统的电子膨胀阀3开度，实现各压缩机油腔之间产生适当的压差，使系统在不停机的情况下进行均油，从而确保了系统运行的稳定性和用户的使用效果。

2.本发明油平衡方法的运用，杜绝了能源的浪费，节省了成本。均油过程中主机1根据室内负荷需求控制频率，不会因为均油需要而专门提升频率；运行子机2不需要停机制造油腔之间的压差；不运行的子机2也不会因为实现均油压差而启动。这些过程的省却大节省了不必要的能源消耗，为用户节省了成本。

3.在环境温度很低制热运行时，通过各压缩机系统电子膨胀阀3的调节，可以很容易的实现均油需要的压差，大大优化了压缩机的运行性能，提高了压缩机的使用寿命。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (6)

1.一种多联空调油平衡的控制方法，该多联空调室外的主机与一组子机通过均油管并联，其各压缩机油腔与低压吸气侧相通，其特征在于：先使各压缩机在冷凝器细管上串联一电子膨胀阀，在吸气管上串联一低压压力传感器，再使各电子膨胀阀之间并联，当机组从正常运行进入均油过程时，通过调节压缩机系统的各电子膨胀阀的开度，使压缩机油腔间压力形成足够压差促使冷冻油定向流动到压力低的压缩机中去来实现均油。

2.如权利要求1所述的多联空调油平衡的控制方法，其特征在于：上述均油过程通过以三个阶段来实施：

1)吸油过程：对压缩机中油腔压力最低的压缩机通过均油管使其吸收其它压缩机中排出的机油。

2)排油过程：对压缩机除去油腔压力最低的压缩机，使其它所有的压缩机通过均油管均向该最低压力的压缩机中排油。

3)均油调整过程：先设定目标压差值，再通过调整电子膨胀阀开度来调整排油系统与吸油系统的各压缩机的压差，使该压差值与目标压差值进行比较，来实现均油调整过程。

3、如权利要求2所述的多联空调油平衡的控制方法，其特征在于：在上述均油过程中每台压缩机的排油与吸油过程均为3-5分钟。

4、如权利要求2所述的多联空调油平衡的控制方法，其特征在于：在每次均油调整过程中总存在一最低压力的压缩机，因此使每一压缩机均进行一次排油与吸油过程，并且使该过程重复发生在每一压缩机上，达到各压缩机间油量平衡，即实现均油过程。

5.如权利要求2所述的多联空调油平衡的控制方法，其特征在于：压差大小由ΔP ρgH C公式确定，公式涉及到冷冻油的密度ρ、压缩机之间的最大高度差H、重力常数g，C为修正系数，由各系统使用的低压压力传感器的误差值确定，修正系数设定为其误差的上限值和下限值之差。

6.如权利要求2所述的多联空调油平衡的控制方法，其特征在于：均油过程中，根据目标压差值：当排油压缩机低压值与吸油压缩机低压值的差值小于目标压差值范围时，使排油压缩机系统的电子膨胀阀开度逐渐增大，以提高其低压压力，使吸油压缩机系统的调整电子膨胀阀开度逐渐减小，以降低其油腔压力，达到冷冻油定向流动的压差；当排油压缩机低压值与吸油压缩机低压值的差值大于目标压差值范围时，使排油压缩机系统的电子膨胀阀开度逐渐减小，以降低其低压压力，使吸油压缩机系统的调整电子膨胀阀开度逐渐增大，以提高其油腔压力，以防止吸油过度合排油过度的情况发生。