补气增焓的空调循环系统及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种中央空调系统，具体地说，涉及一种风管机，本发明的补气增焓的空调循环系统的补气侧电子膨胀阀控制由补气过热度控制改为排气过热度设计，在保证高的排气过热度的同时，通过补气可以进一步提升系统的制热能力，由其适用于变频压机，在不同运转频率下均能保持较高的制热能力，而且系统运行稳定，波动小，其包括控制器、压缩机、四通阀、气液分离器、经济器、电磁阀以及冷媒管，压缩机设置为变频压缩机，经济器设置为板式换热器，由电子膨胀阀控制补气，本技术方案补气侧电子膨胀阀控制由补气过热度控制改为排气过热度设计，在保证高的排气过热度的同时，通过补气可以进一步提升系统的制热能力，由其适用于变频压机，在不同运转频率下均能保持较高的制热能力，而且系统运行稳定，波动小。
【专利说明】补气增焓的空调循环系统及其控制方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种中央空调系统，具体地说，涉及一种风管机。
【背景技术】
[0003]现有的空调器和热泵热水机存在制冷制热效果受制于环境温度，如果制热模式下，若外部环境温度过低，制冷系统性能衰减非常大，系统无法充分发挥其应有的能力和节能性，该缺陷导致热泵空调系统无法有效的在寒冷地区使用，限制了其使用范围。目前补气增焓两级压缩系统多采用定频压缩机，当采用变频压缩机时，在不同压缩机频率和室内外温度下对压缩机的补气量难以精确控制，会对压缩机的性能造成影响。同时，如果室内换热器的冷媒流量和压缩机的补气流量分配不佳时导致压缩机性能下降，或者由于补气侧冷媒换热效果差而导致补气侧冷媒过热度过低产生液击而严重损坏压缩机。
[0004]专利号CN202692341《空调循环系统中》中提到的一种补气增焓空调循环系统。采用的经济器为闪蒸器，压缩机为转子式压缩机。通过在压缩机补气口处设置第一感温装置，同时在补气口相连接的闪蒸器第一接口处设置第二感温装置，可以对连接在压缩机补气口与闪蒸器第一接口之间的补气回路上的温度进行了掌握，从而通过第一流量调节装置控制补气回路中的进气量，进而提高压缩机的性能目的。
[0005]首先，上述专利所阐述的补气增焓系统所用的经济器为闪蒸器，属于压力容器，压力容器的应用无论从设计和生产都有严格的使用要求，而且体积较大不便于制冷系统管路设计和连接；其次，上述专利通过控制闪蒸器补气侧冷媒进出口的过热度来调节节流装置的开度，试验中发现该种控制方式电子膨胀阀的开度波动非常的大，严重影响系统的稳定运行。最后上述系统采用的压缩机是转子压机，转子压机在性能和稳定上都是低于涡旋式压缩机。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的补气增焓的空调循环系统的补气侧电子膨胀阀控制由补气过热度控制改为排气过热度设计，在保证高的排气过热度的同时，通过补气可以进一步提升系统的制热能力，由其适用于变频压机，在不同运转频率下均能保持较高的制热能力，而且系统运行稳定，波动小。
[0008]本发明的补气增焓的空调循环系统的技术方案是这样的:其包括控制器、压缩机、四通阀、气液分离器、经济器、电磁阀以及冷媒管，压缩机设置为变频压缩机，经济器设置为板式换热器，由电子膨胀阀控制补气。
[0009]本发明的补气增焓的空调循环系统的控制方法的技术方案是这样的:其通过监控压缩机出口的排气过热度控制电子膨胀阀的开度，其控制方法包括下列步骤:1:控制器检测空调在制冷还是在制热状态下，如果是在制冷状态，检测压缩机的频率，如果压缩机的频率是否小于设定值A，如果小于设定值A，电子膨胀阀关闭，如果不小于设定值A，则进入步骤III ;如果是在制热状态，检测压缩机的频率是否小于设定值A，如果小于电子膨胀阀关闭；如果不小于则进入步骤II ；
I1:判断室外温度是否低于设定值C，如果室外温度不低于设定值C，电子膨胀阀关闭；如果低于设定值C，进入步骤III ；
II1:检测变频压缩机出口的排气过热度，如果排气过热度小于设定值B，则电子膨胀阀的开度增加一个数值^ EVB, Z EVB数值依据计算公式得到，如果排气过热度不小于设定值B，则电子膨胀阀2的开度保持不变。
[0010]优 化地，设定值A的范围是大于等于30赫兹小于等于50赫兹。
[0011]优化地，设定值B大于等于7摄氏度小于等于12摄氏度。
[0012]优化地，设定值C大于等于30摄氏度小于等于35摄氏度。
[0013]优化地，步骤III的计算公式为 Zl EVB = KpX { Zl Td (n) — Zl Td (n_l)} +KiXZTd (η) + KdX { ^ Td (η) - 2 X ^ Td (η_1) + Z Td (η_2)}，其中 Z Td (η) =Td —(Tdo+2) ^ 30^35°C, ^ Td(n-l)是上一个的」Td(η)，^ Td(η-2)是 ^ Td(n-l)前回的」Td(η)，Tdo是实际运行压力对应的饱和温度，Kp, Ki，Kd是PID控制常数，空调刚刚启动时，Kp=0.8，Ki=0.2，Kd=O ;空调运行稳定后，Kp=0.4，Ki=0.25，Kd=0.1，EVB 启动初始开度为50plso
[0014]本技术方案补气侧电子膨胀阀控制由补气过热度控制改为排气过热度设计，在保证高的排气过热度的同时，通过补气可以进一步提升系统的制热能力，由其适用于变频压机，在不同运转频率下均能保持较高的制热能力，而且系统运行稳定，波动小。
[0015]本技术方案采用变频涡旋式补气压缩机，无论在制热能力和系统能效水平等方面都优于现行的定频补气压缩机。
[0016]本技术方案的经济器采用板式换热器无论从运行的可靠性和安装方面都是优于闪蒸器。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是本发明制热运行方式的流程图；
图3是本发明制冷运行方式的流程图；
图4是本发明实施例2的结构示意图；
图5是本发明实施例3的结构示意图。
[0018]1-变频压缩机、2-油分离器、3-毛细管1、4_电磁阀1、5_单向阀、6-气液分离器、7_毛细管2、8_电磁阀2、9_四通阀、10-室外换热器、11-电子膨胀阀1、12-电子膨胀阀2、13-板式换热器、14-高压储液罐、15-室内换热器、16-气侧截止阀、17-液侧截止阀、18-电子膨胀阀3、19-感温装置、20-氟水换热器、21-水侧截止阀1、22_水侧截止阀2、23_分集水器、24-水流开关、25 -地暖盘管。
【具体实施方式】[0019]实施例1:
本发明的补气增焓的空调循环系统其包括控制器、压缩机、四通阀、气液分离器、经济器、电磁阀以及冷媒管，压缩机设置为变频压缩机，经济器设置为板式换热器，由电子膨胀阀控制补气。 [0020]本发明的补气增焓的空调循环系统的控制方法包括下列步骤:
1:控制器检测空调在制冷还是在制热状态下，如果是在制冷状态，检测压缩机的频率，如果压缩机的频率是否小于设定值A，如果小于设定值A，电子膨胀阀关闭，如果不小于设定值A，则进入步骤III ;如果是在制热状态，检测压缩机的频率是否小于设定值A，如果小于电子膨胀阀关闭；如果不小于则进入步骤II ；
I1:判断室外温度是否低于设定值C，如果室外温度不低于设定值C，电子膨胀阀关闭；如果低于设定值C，进入步骤III ；
II1:检测变频压缩机出口的排气过热度，如果排气过热度小于设定值B，则电子膨胀阀的开度增加一个数值，数值依据计算公式得到，如果排气过热度不小于设定值B，则电子膨胀阀2的开度保持不变。
[0021]本实施例设定值A设定为40赫兹。设定值B设定为10摄氏度。设定值C设定为32摄氏度。步骤III的计算公式为」EVB = KpX {」Td (η)—」Td (n_l)} + Ki X」Td(η) + KdX { ^ Td (η) - 2 X ^ Td (η_1) + Z Td (η_2)}，其中 Z Td (η) =Td — (Tdo+2)^ 30~35°C，Z Td(n-l)是上一个的」Td (η)，^ Td (η-2)是 ^ Td(n-l)前回的 Z Td (η)，Tdo是实际运行压力对应的饱和温度，Kp，Ki，Kd是PID控制常数，空调刚刚启动时，Kp=0.8，Ki=0.2，Kd=O ;空调运行稳定后，Kp=0.4，Ki=0.25，Kd=0.1，EVB启动初始开度为50。
[0022]如图2所示，本发明的补气增焓的空调循环系统的1-变频压缩机、2-油分离器、3_毛细管1、4_电磁阀1、5_单向阀、6-气液分离器、7-毛细管2、8_电磁阀2、9_四通阀、10-室外换热器、11-电子膨胀阀1、12_电子膨胀阀2、13_板式换热器、14-高压储液罐、15-室内换热器、16-气侧截止阀、17-液侧截止阀、18-电子膨胀阀3、19_感温装置，在制热时按照图2的流程图进行运转。
[0023]如图3所示，本发明补气增焓的空调循环系统的1-变频压缩机、2-油分离器、3_毛细管1、4_电磁阀1、5_单向阀、6-气液分离器、7-毛细管2、8_电磁阀2、9_四通阀、10-室外换热器、11-电子膨胀阀1、12_电子膨胀阀2、13_板式换热器、14-高压储液罐、15-室内换热器、16-气侧截止阀、17-液侧截止阀、18-电子膨胀阀3、19_感温装置，在制冷时按照图3的流程图进行运转。
[0024]本实施例是针对4-7匹空调设置的。
[0025]实施例2:
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例为多联式空调，本实施例设定值A设定为30赫兹。设定值B设定为7摄氏度。设定值C设定为30摄氏度。
[0026]实施例3:
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例为复合型功能型空调，其还包括20-氟水换热器、21-水侧截止阀1、22_水侧截止阀2、23_分集水器、24-水流开关、25-地暖盘管，其中本实施例设定值A设定为50赫兹。设定值B设定为12摄氏度。设定值C设定为35摄氏度。
【权利要求】
1.一种补气增焓的空调循环系统，其包括控制器、压缩机、四通阀、气液分离器、经济器、电磁阀以及冷媒管，其特征在于，压缩机设置为变频压缩机，经济器设置为板式换热器，由电子膨胀阀控制补气。
2.—种权利要求1所述的补气增焓的空调循环系统的控制方法，其特征在于，其通过监控压缩机出口的排气过热度控制电子膨胀阀的开度，其控制方法包括下列步骤: 1:控制器检测空调在制冷还是在制热状态下，如果是在制冷状态，检测压缩机的频率，如果压缩机的频率是否小于设定值A，如果小于设定值A，电子膨胀阀关闭，如果不小于设定值A，则进入步骤III ;如果是在制热状态，检测压缩机的频率是否小于设定值A，如果小于电子膨胀阀关闭；如果不小于则进入步骤II ； I1:判断室外温度是否低于设定值C，如果室外温度不低于设定值C，电子膨胀阀关闭；如果低于设定值C，进入步骤III ； II1:检测变频压缩机出口的排气过热度，如果排气过热度小于设定值B，则电子膨胀阀的开度增加一个数值^ EVB, Z EVB数值依据计算公式得到，如果排气过热度不小于设定值B，则电子膨胀阀2的开度保持不变。
3.根据权利要求2所述的补气增焓的空调循环系统的控制方法，其特征在于，设定值A的范围是大于等于30赫兹小于等于50赫兹。
4.根据权利要求2所述的补气增焓的空调循环系统的控制方法，其特征在于，设定值B大于等于7摄氏度小于等于12摄氏度。
5.根据权利要求2所述的补气增焓的空调循环系统的控制方法，其特征在于，设定值C大于等于30摄氏度小于等于35摄氏度。
6.根据权利要求2所述的自由静压风管机，其特征在于，步骤III的计算公式为」EVB=KpX { Z Td (n) - ^ Td (n_l)} + Ki X Z Td (η) + KdX { Z Td (η) - 2X ^ Td (η_1) +Z Td (η-2)}，其中 Z Td (η) =Td — (Tdo+2) ^ 30~35°C，^ Td(n-l)是上一个的」Td (η)，」Td(η-2)是」Td(n-l)前回的」Td(n), Tdo是实际运行压力对应的饱和温度，Kp, Ki,Kd是PID控制常数，空调刚刚启动时，Kp=0.8，Ki=0.2，Kd=O ;空调运行稳定后，Kp=0.4，Ki=0.25，Kd=0.1，EVB 启动初始开度为 50pls。
【文档编号】F25B49/02GK103471275SQ201310387270
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】游少芳, 马启成, 王远鹏 申请人:青岛海信日立空调系统有限公司