冷冻循环装置和冷冻循环装置的控制方法_3

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度传感器41检测到的排出温度Td的实测值与排出温度的目标值Tdm的差值,运 算修正膨胀阀3的开度的Td修正开度Λ LPtcL详情后述。
[0098] (S107)
[0099] 控制装置50在当前的修正开度Δ LPho的基础上加上低压修正开度Δ LPte和Td 修正开度八1^^(1,更新修正开度八1^11〇。另外,修正开度八1^11〇的初始值是零。
[0100] (S108)
[0101] 控制装置50在基准开度LPbase的基础上加上修正开度Λ LPho,求出设定开度 LP。并且,将膨胀阀3的开度控制为设定开度LP。之后,返回步骤S101,重复实施上述动作。
[0102] 接着,说明基准开度运算、低压修正控制和Td修正控制的详情。
[0103] (基准开度运算)
[0104] 图3是本发明的实施方式1的冷冻循环装置的Ph线图。
[0105] 图4是表不膨胀阀的开度和Cv值的关系的图。
[0106] 图5是表示本发明的实施方式1的冷冻循环装置的基准开度运算流程的图。以下, 一边参照图3和图4 一边基于图5的各步骤进行说明。
[0107] (S201)
[0108] 控制装置50判断当前的运转状态是制热还是制冷。在制冷的情况下,进入步骤 S202。在制热的情况下,进入步骤S203。
[0109] (S202)
[0110] 控制装置50取得室外温度传感器44所检测到的室外空气温度AT作为冷凝器吸 入空气温度Tac。此外,取得室内温度传感器45所检测到的室内温度Tr作为蒸发器吸入空 气温度Tae。
[0111] (S203)
[0112] 控制装置50取得室外温度传感器44所检测到的室外空气温度AT作为蒸发器吸 入空气温度Tae。此外,取得室内温度传感器45所检测到的室内温度Tr作为冷凝器吸入空 气温度Tac 0
[0113] (S204)
[0114] 控制装置50在起动压缩机1时或变更压缩机1的运转容量时,读入压缩机1所设 定的频率f的控制指示值。
[0115] (S205)
[0116] 控制装置50通过压缩机1的排除量Vst [cc]乘以频率f [Hz],算出在起动压缩 机1时或变更压缩机1的运转容量时压缩机1所设定的运转容量的设定值(压缩机容量 VP [cc XHz])。另外,排除量Vst是压缩机1所固有的值,预先被存储于ROM等。
[0117] (S206)
[0118] 控制装置50运算ATe和ATc。
[0119] 如图3所示,在稳定运转时蒸发温度Te成为比蒸发器吸入空气温度Tae低ATe 的温度。此外,在稳定运转时冷凝温度Tc成为比冷凝器吸入空气温度Tac高ATc的温度。 即,Δ Te是起动了压缩机1之后或变更了压缩机1的运转容量之后的稳定运转时的蒸发温 度Te与蒸发器吸入空气温度Tae之差的预测值。此外,ATc是起动了压缩机1之后或变 更了压缩机1的运转容量之后的稳定运转时的冷凝温度Tc与冷凝器吸入空气温度Tac之 差的预测值。
[0120] 以下,说明ATe和ATc的运算例。
[0121] (ATe)
[0122] 根据蒸发器中的制冷剂与空气(热介质)的能量平衡,以下的式(I)、式(2)成立。
[0123] [数学式1]
[0124] VPX P sX nvX Ahe = AKX ATe (I)
[0125] VP :压缩机容量[cc X Hz]
[0126] P s :压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0127] η v:体积效率[一]
[0128] Δ he :冷冻效果[kj/kg]
[0129] AK:蒸发器 AK 值[kW/K]
[0130] Δ Te :蒸发器温度差预测值[K]
[0131] [数学式2]
[0132] VPstdX P SstdX nvX Ahe = AKstdX ATestd (2)
[0133] VPstd:额定条件下的压缩机容量[cc X Hz]
[0134] P sstd:额定条件下的压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0135] AKstd:额定条件下的蒸发器AK值[kW/K]
[0136] Δ he :冷冻效果[kj/kg]
[0137] AK:蒸发器 AK 值[kW/K]
[0138] Λ Testd:额定条件下的蒸发器温度差预测值[K]
[0139] 若假定ην =恒定、AK=恒定而整理式(1)、式(2),则成为以下的式(3)。
[0140] [数学式3]
[0142] 由于式(3)的左边能够根据额定条件下的试验值等以ATe的一次函数近似,所以 使式(3)变形并将系数汇总为α时,ATe成为以下的式(4)。
[0143] [数学式4]
[0144] Δ Te = α X VP (4)
[0145] 控制装置50将压缩机容量VP代入式(4)中,运算ATe。
[0146] (ATc)
[0147] 接着,说明ATc的运算例。
[0148] 根据冷凝器中的制冷剂和空气(热介质)的能量平衡,以下的式(5)、式(6)成立。
[0149] [数学式5]
[0150] VPX P sX nvX Ahc = AKX ATc (5)
[0151] VP :压缩机容量[cc X Hz]
[0152] P s :压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0153] η v:体积效率[一]
[0154] Δ he :冷冻效果[kj/kg]
[0155] AK :蒸发器 AK 值[kW/K]
[0156] Λ Tc :冷凝器温度差预测值[K]
[0157] [数学式6]
[0158] VPstd XpsstdXnvXAhc = AKstd X Δ Tcstd (6)
[0159] VPstd:额定条件下的压缩机容量[cc X Hz]
[0160] P Sstd:额定条件下的压缩机吸入制冷剂密度[kg/m 3]
[0161] AKstd:额定条件下的蒸发器AK值[kW/K]
[0162] Δ he :冷冻效果[kj/kg]
[0163] AK :蒸发器 AK 值[kW/K]
[0164] Λ Tcstd:额定条件下的冷凝器温度差预测值[K]
[0165] 若假定ην =恒定、AK =恒定而整理式(5)、式(6),将系数汇总为β时,ATc成 为以下的式(7)。
[0166] [数学式7]
[0167] ATc = β XVP (7)
[0168] 控制装置50将压缩机容量VP代入式(7)中,运算ATc。
[0169] (S207)
[0170] 控制装置50将当前的蒸发器吸入空气温度Tae和运算出的ATe代入下述式(8) 中,运算蒸发温度的预测值Te
[0171] [数学式8]
[0172] Te* = Tae-A Te (8)
[0173] 控制装置50将当前的冷凝器吸入空气温度Tac和运算出的ATc代入下述式(9) 中,运算冷凝温度的预测值Tc *。
[0174] [数学式9]
[0175] Tc* = Tac+ Δ Tc (9)
[0176] (S208)
[0177] 控制装置50基于冷凝温度的预测值Tc *、蒸发温度的预测值Te *和压缩机容量 VP,求出膨胀阀3的基准Cv值(Cv _ b)。
[0178] 以下,说明基准Cv值(Cv _b)的运算例。
[0179] 膨胀阀3的Cv值的以下的式(10)的关系成立。
[0180] [数学式 10]
[0182] Cv :流量系数[-]
[0183] Gr :制冷剂循环量[kg/s]
[0184] P 1 :膨胀阀入口制冷剂密度[kg/m3]
[0185] Δ P :高低压压差[MPa]
[0186] 制冷剂循环量Gr用以下的式(11)表示。
[0187] [数学式 11]
[0188] Gr = PsX nvXVP (11)
[0189] P s :压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0190] η v:体积效率[一]
[0191] 起动了压缩机1之后或变更了压缩机1的运转容量之后的、膨胀阀3的基准Cv值 (Cv_b),根据式(10)和式(11),成为以下的式(12)。
[0192][数学式 12]
[0194] P s * :预测值Te *时的压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0195] Δ P * :预测值Tc *和预测值Te *时的高低压压差预测值[MPa]
[0196] 控制装置50用饱和温度将冷凝温度的预测值Tc *和蒸发温度的预测值Te *换 算成冷凝压力Pd和蒸发压力Ps,算出ΛΡ
[0197] 此外,根据上述式(3)的关系,用预测值Te *算出Ps *。
[0198] 此外,假定膨胀阀3的入口的制冷剂是液相状态,Pl =液密度(恒定)。另外, nv=恒定(固有值)。
[0199] 控制装置50将这些值代入式(12)中,运算膨胀阀3的基准Cv值(Cv_b)。
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