变频多联式热泵系统及旁通电子膨胀阀的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变频多联式热泵系统技术领域，尤其涉及一种变频多联式热泵系统及旁通电子膨胀阀的控制方法。
【背景技术】
[0002]变频多联式热泵系统由制冷剂管路连接的室外机和室内机组成，室外机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成；室内机有风机和直接蒸发器等组成。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各个换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷热负荷要求。
[0003]一方面，现有的变频多联式空调系统在系统启动初期，由于压缩机排气压力较低，需要一定的时延才能建立起合适的系统压力。现有的变频多联式空调系统当系统启动压力过高或过低时都不能进行有效地调整，致使系统不能够在最佳压力状态下工作，极易导致压缩机的损坏，大大缩短空调的使用寿命。
[0004]另一方面，对于变频多联式热泵系统，为了保证压缩机安全可靠地运转，变频压缩机的运行都有一个合理的频率范围，一般最低频率都在30Hz以上，当系统负荷较小时，尤其是在低温制冷工况，室外环境特别低，即使压缩机以最低频率运行所输出的制冷剂流量也大大超过室内机所需要的流量，如果这种情况下不及时调整室外机的输出能力，不仅使制冷系统的能效降低，而且可能致使室内机出风温度较低，使得室内热舒适特性较差，并导致室内换热器结霜，进而影响系统的稳定运行。
[0005]中国专利文献CN201373632及CN201281483各自设计了一套变频多联式空调系统以将系统中过剩的制冷能力卸载掉。如图1所示，为专利文献CN201373632中提供的多联式空调系统结构示意图，在室外机换热器11上游额外增加辅助四通换向阀13和毛细管110 ；如图2所示，为专利文献CN201281483中提供的多联式空调能力卸载装置结构示意图，在室外机换热器31下游增加电磁阀34和毛细管33，且室外侧换热器31的制冷剂流率并没有因为能力卸载而降低，导致无法有效降低室外机消耗功率。但是，上述两种方案的系统卸载能力均取决于毛细管的规格，系统卸载能力有限，且系统卸载能力无法实时调整。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种变频多联式热泵系统及旁通电子膨胀阀的控制方法，用于解决现有变频多联式空调系统不能根据系统运行状态有效地调整系统压力及输出能力，使系统的能效降低，可能致使热泵系统不能正常运行并使得室内热舒适特性较差，甚至损坏压缩机的问题。
[0007]本发明提供一种变频多联式热泵系统，包括:
[0008]气液分离器，包括入口端和出口端，所述入口端与四通换向阀的第一端口连接；
[0009]压缩机，包括吸气端和排气端，所述吸气端与所述气液分离器的出口端连接，所述排气端与所述四通换向阀的第三端口连接；
[0010]旁通电子膨胀阀，一端与所述压缩机的排气端连接，另一端与所述气液分离器的入口端连接，用于通过调节自身的开度对所述压缩机输出的制冷剂进行调节。
[0011]本发明还提供一种旁通电子膨胀阀的控制方法，包括:
[0012]系统处于制冷启动阶段时，若检测获知所述压缩机的吸气压力Ps小于等于第一阈值，则控制所述旁通电子膨胀阀的开度为100%;若所述压缩机的吸气压力Ps大于所述第一阈值，则控制所述旁通电子膨胀阀的开度为0% ；
[0013]以及，
[0014]系统处于制热启动阶段时，若检测获知满足以下任一条件时，则控制所述旁通电子膨胀阀的开度为100%;若以下条件均不满足，则控制所述旁通电子膨胀阀的开度为0% ；所述条件包括:
[0015]所述压缩机的吸气压力Ps小于等于第二阈值或第三阈值；
[0016]所述压缩机的排气压力Pd大于等于第四阈值；
[0017]系统为除霜后启动；
[0018]以及，
[0019]系统进入通常阶段时，控制所述旁通电子膨胀阀的开度为0%。
[0020]本发明通过在气液分离器以及压缩机之间设置旁通电子膨胀阀，不仅能够在系统启动时快速建立合适的系统压力，有效地调整系统压力，使系统能够在最佳压力状态下工作，而且能够有效卸载掉系统过剩的能力，确保室内良好的热舒适特性及系统安全稳定运行，且在不改变系统现有制冷剂配管方案的基础上，实现系统能力卸载量的实时调节控制。
【附图说明】
[0021]图1为专利文献CN201373632中提供的多联式空调系统结构示意图；
[0022]图2为专利文献CN201281483中提供的多联式空调能力卸载装置结构示意图；
[0023]图3为本发明提供的变频多联式热泵系统实施例结构示意图；
[0024]图4为本发明提供的变频多联式热泵系统控制方法实施例流程示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]实施例一
[0027]如图3所示，为本发明提供的变频多联式热泵系统实施例结构示意图，具体包括:气液分离器21、压缩机24、旁通电子膨胀阀27以及四通换向阀28。
[0028]气液分离器21的入口端23与四通换向阀28的第一端口 I连接；压缩机24的吸气端26与气液分离器21的出口端22连接，压缩机24的排气端25与四通换向阀28的第三端口 3连接；旁通电子膨胀阀27的一端与压缩机24的排气端25连接，另一端与气液分离器21的入口端23连接，用于通过调节自身的开度对压缩机24输出的制冷剂进行节流。
[0029]优选地，还可以包括室外换热器29、室外电子膨胀阀210、液侧截止阀211以及气侧截止阀212，
[0030]室外换热器29、室外电子膨胀阀210和液侧截止阀211依次连接，液侧截止阀211的另一端与室内机(图中未示出)连接，室外换热器29的一端与四通换向阀28的第二端口2连接；气侧截止阀212的一端四通换向阀28的第四端口 4连接，气侧截止阀212的另一端与室内机连接。
[0031]另外，需要说明的是，本实施例提供的变频多联式热泵系统的装置结构适用于室外机。
[0032]下面结合本实施例所述的变频多联式热泵系统，详细说明一下本实施例所述系统的工作原理。
[0033]在系统开始制冷启动时，控制旁通电子膨胀阀27的开度为100%，使压缩机24排出的制冷剂通过旁通电子膨胀阀27返回至气液分离器21，达到系统启动初期快速建立系统压力的目的。
[0034]在系统正常制冷工况下，四通换向阀28断电，旁通电子膨胀阀27的开度为0%，四通换向阀28的第二端口 2与第三端口 3连通，且第一端口 I与第四端口 4连通。制冷剂由压缩机24的排气端25依次流经四通换向阀28的第三端口 3、第二端口 2、室外换热器29、室外电子膨胀阀210以及液侧截止阀211，之后进入室内机，经室内机蒸发后的低压气态制冷剂由气侧截止阀212进入室外机，再依次流经四通换向阀28的第四端口 4、第一端口 1、经过气液分离器21的入口端23进入气液分离器21，最后经过压缩机24的吸气端26进入压缩机24。正常制冷工况下室外电子膨胀阀210开度为100%，室内侧电子膨胀阀对制冷剂进行节流降压。
[0035]在系统正常制冷工况下，当排气压力过高或吸气压力过低时，旁通电子膨胀阀27的开度为100%，并在排气压力达到一定阈值或吸气压力达到一定阈值时，旁通电子膨胀阀27的开度为0% ;在系统处于低温工况下且开启室内机容量较小时，旁通电子膨胀阀27的开度由0%慢慢增加，使压缩机24排出的制冷剂通过旁通电子膨胀阀27返回至气液分离器21，以卸载掉多余的制冷剂。
[0036]在系统开始制热启动时，控制旁通电子膨胀阀27的开度为100%，使压缩机24排出的制冷剂通过旁通电子膨胀阀27返回至气液分离器21，达到系统启动初期快速建立系统压力的目的。
[0037]在系统正常制热工况下，四通换向阀28通电，旁通电子膨胀阀27的开度为0%，四通换向阀28的第三端口 3与第四端口 4连通，且第二端口 2与第一端口 I连通。制冷剂由压缩机24的排气端25依次流经四通换向阀28的第三端口 3、第四端口 4以及气侧截止阀212，之后进入室内机(图中未示出)进行冷凝放热，经室内机冷凝后的高压液态制冷剂由液侧截止阀211进入室外机，再依次流经室外电子膨胀阀210、室外换热器29、四通换向阀28的第二端口 2、第一端口 I以及气液分离器21，最后通过压缩机24的吸气端26进入压缩机24。在正常制热工况下室外电子膨胀阀210开度为介于O与100%之间，对制冷剂进行节流降压。
[0038]在系统正常制热工况下，当排气压力过高或吸气压力过低时，旁通电子膨胀阀27的开度为100%，并在排气压力达到一定阈值或吸气压力达到一定阈值时，旁通电子膨胀阀27的开度为0%，使系统在最佳压力状态下工作。
[0039]本实施例通过在气液分离器以及压缩机之间设置旁通电子膨胀阀，不仅能够在系统启动时快速建立合适的系统压力，有效地调整系统压力，使系统能够在最佳压力状态下工作，而且能够有效卸载掉系统过剩的能力，确保室内良好的热舒适特性及系统安全稳定运行，且在不改变系统现有制冷剂配管方案的基础上，实现系统能力卸载量的实时调节控制，使系统安全稳定的运行，而且控制简单、成本低、安全可靠。
[0040]实施例二
[0041]在上述实施例一以及实施例二所述系统的基础上，本发明提供一种对所述系统的控制方法。具体如下:
[0042]在系统处于制冷启动阶段时，若检测获知压缩机的吸气压力Ps小于等于第一阈值，则控制旁通电子膨胀阀的开度为100%;若压缩机的吸气压力Ps大于第一阈值，则控制旁通电子膨胀阀的开度为0% ;具体来说，第一阈值可以设为0.llMpa，但不限于此。
[0043]在系统处于制热启动阶段时，若检测获知满足以下任一条件时，则控制旁通电子膨胀阀的开度为100%;若以下条件均不满足，则控制旁通电子膨胀阀的开度为0% ;所述条件包括:压缩机的吸气压力Ps小于等于第二阈值或第三阈值；压缩机的排气压力Pd