一种迭代优化的过热度控制方法及空气源热泵与流程

本发明涉及热泵控制技术领域，尤其涉及一种迭代优化的过热度控制方法及空气源热泵。

背景技术

目前的空气源热泵机组的吸气过热度一般是根据排气温度分段确定为固定的值，其在空气源热泵机组的运行过程中，起着非常重要的作用。通过吸气过热度能够控制热泵机组的电子膨胀阀的开度大小，进而使得热泵机组达到最佳的运行状态。

上述吸气过热度是根据吸气温度与盘管温度的差值来确定的，但是这样温度检测相对电子膨胀阀的调节会存在滞后性，使得电子膨胀阀调节不准确，导致机组全工况运行时制热水能力及能效都会有所降低，达不到机组运行的最佳状态。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种迭代优化的过热度控制方法及空气源热泵，以解决现有空气源热泵机组存在的电子膨胀阀调节不准确的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种迭代优化的过热度控制方法，获取实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差以及偏差变化率，并根据所述偏差以及偏差变化率调节电子膨胀阀的开度。

作为优选，根据所述偏差、偏差变化率以及所述电子膨胀阀开度与所述偏差、偏差变化率的预设对应关系对所述电子膨胀阀的开度进行调节。

作为优选，所述目标吸气过热度为理论吸气过热度与修正吸气过热度之和。

作为优选，所述理论吸气过热度采用以下公式获得：sht＝-a(ta)²+bta+c，其中a、b、c为大于零的常数，ta为空气源热泵的环境温度。

作为优选，所述修正吸气过热度采用以下公式获得：sht＇＝-d(td)²-etd+f，其中d、e、f为大于零的常数，td为空气源热泵压缩机的排气温度。

作为优选，所述环境温度ta满足以下条件：-25℃≤ta≤48℃，

所述排气温度td满足以下条件：30℃≤td≤120℃。

作为优选，所述偏差变化率为当前时刻所述实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差δsh当前与上一时刻所述实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差δsh预设的差值。

作为优选，所述实际吸气过热度通过吸气温度与盘管温度的差值计算获取，其中所述吸气温度为压缩机的进气温度，所述盘管温度为蒸发器出口到压缩机入口之间的冷媒压力所对应的饱和温度。

本发明还提供一种应用上述迭代优化的过热度控制方法的空气源热泵。

本发明通过获取实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差以及偏差变化率，并根据偏差、偏差变化率以及通过实验获得的开度调节表，可有效且及时的调节电子膨胀阀的开度，实现对电子膨胀阀的开度调节的精准控制，提高了空气源热泵全工况运行时制热水能力及能效，使得空气源热泵达到运行的最佳状态。

附图说明

图1是本发明迭代优化的过热度控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种迭代优化的过热度控制方法，如图1所示，该迭代优化的过热度控制方法包括以下步骤：

s10、获取实际吸气过热度与目标吸气过热度。

即通过空气源热泵的温度检测系统对空气源热泵相应部位进行温度检测，进而得到上述实际吸气过热度以及目标吸气过热度。

其中，上述实际吸气过热度通过吸气温度与盘管温度的差值计算获取，其中吸气温度为压缩机的进气温度，盘管温度为蒸发器出口到压缩机入口之间的冷媒压力所对应的饱和温度，其均可以通过检测或者计算获得。

上述目标吸气过热度为理论吸气过热度与修正吸气过热度之和，其中：

理论吸气过热度可采用以下公式获得：sht＝-a(ta)²+bta+c，其中a、b、c为大于零的常数，ta为空气源热泵的环境温度。具体的，上述公式是空气源热泵在其他条件相同，在不同环境温度ta下与理论吸气过热度sht拟合出的函数关系。通过上述公式，在检测到环境温度ta后，空气源热泵的控制系统即可根据该公式得出理论吸气过热度sht。

上述修正吸气过热度采用以下公式获得：sht＇＝-d(td)²-etd+f，其中d、e、f为大于零的常数，td为空气源热泵压缩机的排气温度。具体的，上述公式是经过多次试验获得的，通过检测空气源热泵压缩机的排气温度td，并根据上述公式，空气源热泵的控制系统即可计算出修正吸气过热度sht＇。

在获得上述理论吸气过热度sht以及修正吸气过热度sht＇后，即可得出最终经修正后的目标吸气过热度，即sht1＝sht+sht＇＝-[a(ta)²+d(td)²]+(bta-etd)+(c+f)，也就是其中sht1为目标吸气过热度。通过上述方式，相较于现有技术，本方法获得的目标吸气过热度的值更加精确，进而对于后续电子膨胀阀的开度调节更加准确。

s20、获取实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差以及偏差变化率。

即在步骤s10获得实际吸气过热度与目标吸气过热度后，空气源热泵的控制系统会计算两者之间的差值，即上述的偏差，以及相邻两次偏差的偏差变化率。其中：上述偏差δsh＝sh实际-sht1，其中sh实际即为上述实际吸气过热度，sht1为目标吸气过热度。上述偏差变化率δsh＇＝δsh当前-δsh预设，其中δsh当前为当前时刻空气源热泵实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差；δsh预设为上一时刻空气源热泵实际吸气过热度与目标吸气过热度的偏差，具体的，该上一时刻是指当前时刻前n秒的那一时刻。

s30、根据偏差δsh、偏差变化率δsh＇以及与电子膨胀阀开度与δsh、偏差变化率δsh＇的预设对应关系对电子膨胀阀的开度进行调节。

在获得偏差δsh以及偏差变化率δsh＇后，空气源热泵的控制系统会将偏差δsh、偏差变化率δsh＇与电子膨胀阀开度与δsh、偏差变化率δsh＇的预设对应关系相比对，并根据获得的偏差δsh、偏差变化率δsh＇，得出电子膨胀阀的开度调节步数。本实施例中，上述与电子膨胀阀开度与δsh、偏差变化率δsh＇的预设对应关系可以根据实验获得，且以开度调节表的方式体现。

上述开度调节表是根据多次实验测试统计而得，其根据不同的空气源热泵的型号有所不同。具体的，本实施例可参照下表，即可获得相应的电子膨胀阀的开度调节步数。

通过上述表格，其左侧第一列为偏差δsh取值，上侧第一行为偏差变化率δsh＇，其余为相对应的电子膨胀阀的开度调节步数。在获得偏差δsh以及偏差变化率δsh＇后，即可根据偏差δsh以及偏差变化率δsh＇直接获得电子膨胀阀的开度调节步数，随后控制系统可根据该电子膨胀阀的开度调节步数调节电子膨胀阀的开度。可以理解的是，上述表格的数值可根据不同空气源热泵进行多次实验测试获得，其并非仅限于上述表格内的数值。

本发明通过上述方法，可有效且及时的调节电子膨胀阀的开度，实现对电子膨胀阀的开度调节的精准控制，提高了空气源热泵全工况运行时制热水能力及能效，使得空气源热泵达到运行的最佳状态。

本发明还提供一种空气源热泵，应用上述迭代优化的过热度控制方法，能够有效地提高自身全工况运行时制热水能力及能效。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。