電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法

2023-04-26 09:49:21 1

專利名稱：電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法
技術領域：
本發明涉及變頻空調技術領域，具體講是一種電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法。
背景技術：
變頻變容量空調系統，在運行過程中系統冷媒流量根據負荷變動範圍較廣，而傳統節流裝置如毛細管、孔板、熱力膨脹閥等，因調節範圍窄，不能保障系統的穩定運行，所以都普遍採用電子膨脹閥進行流量調節。電子膨脹閥流量調節範圍大，驅動技術成熟，控制靈活，容易實現系統的高效運轉，保障系統的使用壽命，在變頻變容量系統中逐步成為主要的節流方式。小型變頻空調製冷運行通常通過模擬回氣過熱度，對電子膨脹閥進行調節控制。 回氣過熱度就是空調系統中壓縮機的製冷劑的回氣溫度數值，相對回氣壓力飽和溫度的升高值。在小型變頻空調中回氣壓力對應的飽和溫度都通過蒸發側換熱器上溫度傳感器來模擬檢測。中國國家知識產權局網站上公布了《空調和控制其電子膨脹閥的方法》和《電子膨脹閥的控制方法》兩個專利文件，分別提出了一種比例微分和一種模糊算法，解決了電子膨脹閥在調節過程中波動的問題，由於這兩種方法都是根據空調的回氣溫度(即壓縮機的回氣溫度)來控制電子膨脹閥的，對於室外機與室內機之間的聯機管路較短的變頻空調，由於聯機管路壓力損失就比較小，使得空調系統檢測的回氣的過熱度與實際數值相比，偏差比較小，因此能夠保證空調系統的穩定運行。但是這些方法僅能夠解決在聯機管路短的情況下的波動問題，如果對於一些需要較長聯機管路的情況中時，如多聯式變頻中央空調，即室外機與室內機之間的聯機管路比較長的變頻空調，由於變頻空調器隨著聯機管路長度的增長，系統管路的壓力損失會增大，空調系統檢測的回氣的過熱度與實際數值相比，偏差會比較大，從而導致電子膨脹閥的控制偏差變大，造成空調壓縮機的過熱，增加壓縮機的老化和磨損速度，進而影響空調的穩定運行。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺陷，提供一種製冷運行時根據空調系統的排氣和回氣過熱度，將電子膨脹閥開度自動調整到接近最經濟運轉的性能域，並且能夠解決長配管變頻空調系統中電子膨脹閥在調節過程中的較大波動問題，能夠有效避免壓縮機過熱，減少壓縮機的老化和磨損，可以使壓縮機運行保持在比較經濟的運行狀態的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法。本發明的技術方案是，提供一種電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法， 包括以下步驟將吸氣溫度傳感器和排氣溫度傳感器分別設在壓縮機的進氣口和排氣口，設定所述吸氣溫度傳感器溫度為Ts，設定所述排氣溫度傳感器測定的溫度為Td ；將室外換熱器冷凝溫度傳感器設在室外換熱器上，設定所述室外換熱器冷凝溫度傳感器測定的溫度為Tc ；將室內換熱器蒸發溫度傳感器設在室內換熱器上，設定所述室內換熱器蒸發溫度傳感器測定的溫度為Te ；室外環境溫度傳感器設在室外機上，設定所述室外環境溫度傳感器測定的溫度為iTao ；a、將室內機的運行狀態設定為製冷狀態，通過室內機的微處理器與室外機的控制器進行通訊，室外機微處理接收到室內機的啟動信號，將電子膨脹閥開度復位，復位後開到最大開度K，同時啟動壓縮機；b、壓縮機啟動tl秒後，電子膨脹閥開度調整到開度m值，持續t2秒後進入電子膨脹閥的初次調節；C、電子膨脹閥的初次調節按照如下規定微處理器每間隔t3秒，對電子膨脹閥的開度按以下原則調節一次本次調節後電子膨脹閥開度Pn=本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ調節的開度AP = (Ts-Te-5) XKpl (Kpl為2 6的整數)檢測壓縮機排氣Td > TO (TO為60 75間常數)或初次調節時間大於150s時， 進入對電子膨脹閥的二次調節。d、電子膨脹閥進入二次調節如果滿足|Ts-Te-2| >8這個條件時，電子膨脹閥開度保持不變；如果滿足|Ts-Te-2| 24°C，本次調節後電子膨脹閥開度Pn =本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ調節的開度ΔΡ = [Tdn-(Tt+35) ] XKp2/T+Kp2X ATdnTt = max (35, Tc)，Tt 為取；35 和 Tc 溫度的最大值。Δ Tdn 為 Tdn 的變化率，Δ Tdn = Tdn-Tdlri。ΚΡ2為2 4間常數，T為8 16間常數。(2)如果 Tao 彡 24 °C，本次調節後電子膨脹閥開度Pn =本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ調節的開度ΔΡ = (Tdn-65) XKp2。所述的K值為400 500。所述的tl值為5 20。所述的m值為90 140。所述的t2值為120 150。所述的t3值為13 45。所述的t4值為50 60。採用以上結構後，本發明與現有技術相比，具有以下優點本發明電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法根據壓縮機回氣過熱度和排氣過熱度對電子膨脹閥進行開度控制，由於壓縮機排氣過熱度不會受室內機與室外機之間的聯機管路的長短的影響而產生偏差，因此通過本發明控制方法能對電子膨脹閥進行準確地控制，並且能解決製冷時室外機與室內機之間的聯機管路比較長的變頻空調的電子膨脹閥在調節過程中的較大波動問題。


附圖是本發明電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法中的變頻空調系統結構示意圖。圖中所示1、室外機，2、室內機，3、吸氣溫度傳感器，4、排氣溫度傳感器，5、壓縮機，
6、室外換熱器冷凝溫度傳感器，7、室外換熱器，8、室內換熱器蒸發溫度傳感器，9、室內機換熱器，10、室外環境溫度傳感器，11、電子膨脹閥，12、聯機管路，13、氣液分離器，14、四通閥， 15、室外機風機，16、室內風機。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。如附圖所示，變頻空調包括室外機1和室內機2，所述的室外機1與室內機2通過聯機管路12相連接。所述的室外機1包括壓縮機5、氣液分離器13、四通閥14、室外換熱器
7、電子膨脹閥11、室外機風機15，室外環境溫度傳感器10，吸氣溫度傳感器3、排氣溫度傳感器4和室外換熱器冷凝溫度傳感器6。所述的室內機2包括室內風機16、室內機換熱器 9，室內換熱器蒸發溫度傳感器8。分體式變頻中央空調室外機1通過聯機管路12和室內機2連接在一起。變頻空調製冷運行時，壓縮機5吸收氣液分離器13出來的氣態冷媒，壓縮後通過四通閥14，進入室外換熱器7，室外風機15強制空氣流動，對室外換熱器7內高溫高壓冷媒冷卻，冷凝後的液態冷媒，進入電子膨脹閥11節流，節流後的冷媒經過一個聯機管路12，進入室內機2。室內風機16強制室內空氣流動，和室內換熱器9換熱，冷卻空氣。冷媒在室內機蒸發換熱器9吸收熱量，蒸發成低溫低壓的氣態冷媒，經過系統的另一個聯機管路12，進入室外機1。冷媒經過室外機四通閥14，進入氣液分離器13。經過氣液分離器13的冷媒再進入壓縮機5進行壓縮。至此完成一個製冷循環。本發明一種電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，包括以下步驟將吸氣溫度傳感器3和排氣溫度傳感器4分別設在壓縮機5的進氣口和排氣口， 設定所述吸氣溫度傳感器3溫度為Ts，設定所述排氣溫度傳感器4測定的溫度為Td ；將室外換熱器冷凝溫度傳感器6設在室外換熱器7上，設定所述室外換熱器冷凝溫度傳感器6 測定的溫度為Tc ；將室內換熱器蒸發溫度傳感器8設在室內換熱器9上，設定所述室內換熱器蒸發溫度傳感器8測定的溫度為Te ；室外環境溫度傳感器10設在室外機1上，設定所述室外環境溫度傳感器10測定的溫度為Tao ；a、將室內機1的運行狀態設定為製冷狀態，通過室內機1的微處理器與室外機2 的控制器進行通訊，室外機2微處理接收到室內機1的啟動信號，將電子膨脹閥11開度復位，復位後開到最大開度K，同時啟動壓縮機5 ；在本步驟中，所述的K值為400 500，一般是根據不同的系統進行不同的K值確定，其具體數據由實驗中給出。b、壓縮機5啟動tl秒後，電子膨脹閥11開度調整到開度的m值，持續t2秒後進入電子膨脹閥11的初次調節；在本步驟中，所述的tl值為5 20 ；所述的m值為90 140 ； 所述的t2值為120 150，其中一般是根據不同的系統進行不同的m值確定，其具體數據由實驗中給出。C、電子膨脹閥11的初次調節按照如下規定微處理器每間隔t3秒，對電子膨脹閥
611的開度按以下原則調節一次在本步驟中，一般所述的t3值為13 45。本次調節後電子膨脹閥11開度Pn =本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ調節的開度AP = (Ts-Te-5) XKpl (Kpl為2 6的整數)檢測壓縮機5排氣Td > TO (TO為60 75間常數)或初次調節時間大於150s時， 進入對電子膨脹閥11的二次調節。在初次調節中，其中經過第一個t3秒後，電子膨脹閥11開度Pn = m+調節的開度 ΔP，根據實時數據帶入計算即可，以此類推。d、電子膨脹閥11進入二次調節如果滿足|Ts-Te-2| > 8這個條件時，電子膨脹閥11的開度保持不變；如果滿足|Ts-Te-2| ( 8這個條件時，進行如下調節微處理器每間隔t4秒，對電子膨脹閥11的開度按以下原則調節一次在本步驟中，一般所述的t4值為 50 60之間的整數。(1)如果 Tao > 24°C，本次調節後電子膨脹閥11開度Pn =本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ調節的開度Δ P = [Tdn- (Tt+35) ] X Kp2/T+Kp2 X Δ TdnTt = max (35，Tc)，Tt 為取；35 和 Tc 溫度的最大值。Δ Tdn 為 Tdn 的變化率，Δ Tdn = Tdn-Tdlri。ΚΡ2為2 4間常數，T為8 16間常數。(2)如果 Tao 彡 24 °C，本次調節後電子膨脹閥11開度Pn =本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ調節的開度ΔΡ = (Tdn-65) XKp2。以上僅就本發明的最佳實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅限於以上實施例，其具體結構允許有變化。但凡在本發明獨立權利要求的保護範圍內所作的各種變化均在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於包括以下步驟 將吸氣溫度傳感器C3)和排氣溫度傳感器(4)分別設在壓縮機(5)的進氣口和排氣口，設定所述吸氣溫度傳感器C3)溫度為Ts，設定所述排氣溫度傳感器(4)測定的溫度為 Td ；將室外換熱器冷凝溫度傳感器(6)設在室外換熱器(7)上，設定所述室外換熱器冷凝溫度傳感器(6)測定的溫度為Tc ；將室內換熱器蒸發溫度傳感器(8)設在室內換熱器(9) 上，設定所述室內換熱器蒸發溫度傳感器(8)測定的溫度為Te ；室外環境溫度傳感器(10) 設在室外機⑴上，設定所述室外環境溫度傳感器(10)測定的溫度為Tao ；a、將室內機(1)的運行狀態設定為製冷狀態，通過室內機(1)的微處理器與室外機(2) 的控制器進行通訊，室外機( 微處理接收到室內機(1)的啟動信號，將電子膨脹閥(11) 開度復位，復位後開到最大開度K，同時啟動壓縮機(5)；b、壓縮機( 啟動tl秒後，電子膨脹閥(11)開度調整到開度的m值，持續t2秒後進入電子膨脹閥(11)的初次調節；c、電子膨脹閥(11)的初次調節按照如下規定微處理器每間隔t3秒，對電子膨脹閥 (11)的開度按以下原則調節一次本次調節後電子膨脹閥(11)開度Pn=本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ 調節的開度ΔΡ = (Ts-Te-5) XKpl (Kpl為2 6的整數)檢測壓縮機(5)排氣Td > TO (TO為60 75間常數)或初次調節時間大於150s時， 進入對電子膨脹閥(11)的二次調節。d、電子膨脹閥(11)進入二次調節如果滿足|Ts-Te-2|> 8這個條件時，電子膨脹閥 (11)的開度保持不變；如果滿足|Ts-Te-2| 24°C,本次調節後電子膨脹閥(11)開度Pn=本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ 調節的開度 ΔΡ = [Tdn-(Tt+35) ] XKp2/T+Kp2X ATdn Tt = max (35，Tc)，Tt為取35和Tc溫度的最大值。 Δ Tdn 為 Tdn 的變化率，Δ Tdn = Tdn-Tdlri。 ΚΡ2為2 4間常數，T為8 16間常數。(2)如果Tao ( 24°C,本次調節後電子膨脹閥(11)開度Pn=本次調節前開度Plri+調節的開度ΔΡ 調節的開度 ΔΡ = (Tdn-65) ΧΚρ2。
2.根據權利要求1所述的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於所述的K值為400 500。
3.根據權利要求1所述的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於所述的tl值為5 20。
4.根據權利要求1所述的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於所述的m值為90 140。
5.根據權利要求1所述的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於所述的t2值為120 150。
6.根據權利要求1所述的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於所述的t3值為13 45。
7.根據權利要求1所述的電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，其特徵在於所述的t4值為50 60。
全文摘要
本發明公開了一種電子膨脹閥在變頻空調製冷運行時的控制方法，包括以下步驟將室內機設定為製冷狀態，將電子膨脹閥開度復位，復位後開到最大開度K，同時啟動壓縮機；啟動t1秒後，電子膨脹閥開度調整m值，持續t2秒後進入初次調節；微處理器每間隔t3秒調節一次；檢測壓縮機排氣Td＞T0或初次調節時間大於150s時，進入二次調節；電子膨脹閥進入二次調節如果滿足|Ts-Te-2|＞8時，保持不變；如果滿足|Ts-Te-2|≤8時，進行二次調節。該方法製冷運行時根據空調系統的排氣和回氣過熱度，將電子膨脹閥開度自動調整到接近最經濟運轉的性能域，並且能夠解決長配管變頻空調系統中電子膨脹閥在調節過程中的較大波動問題。
文檔編號F25B49/02GK102401524SQ20111038639
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者楊敏, 鄭堅江, 陳苗 申請人:寧波奧克斯電氣有限公司