用于水源二氧化碳热泵系统优化运行的电子膨胀阀过热度控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于水源二氧化碳热泵系统优化运行的电子膨胀阀过热度控制方法，水源二氧化碳热泵系统运行时存在一个最优的气冷器压力，在该压力下，系统性能系数达到最优。本发明根据设定的气冷器进、出水温度及蒸发器进水温度，依据相应的目标函数，通过PID控制器计算结果来控制水源二氧化碳热泵系统内的电子膨胀阀过热度，使得在不同的气冷器进、出水温度及蒸发器进水温度下，热泵系统始终运行在最佳性能系数状态，以达到节能的目标。
【专利说明】
用于水源二氧化碳热泵系统优化运行的电子膨胀阀过热度控 制方法
技术领域
[0001] 本发明属于热栗系统，具体是一种用于水源二氧化碳热栗系统优化运行的电子膨 胀阀过热度控制方法。
【背景技术】
[0002] 水源二氧化碳热栗系统运行时存在一个最优的气冷器压力，在该压力下，系统性 能系数达到最优。
【发明内容】
[0003] 针对上述水源二氧化碳热栗系统中存在最优气冷器压力，本发明的目的是提供一 种用于水源二氧化碳热栗系统优化运行的电子膨胀阀过热度控制方法，使得在不同的气冷 器进、出水温度及蒸发器进水温度下，热栗系统始终运行在最佳性能系数状态，以达到节能 的目标。
[0004] 为达到上述目的，本发明的用于水源二氧化碳热栗系统优化运行的电子膨胀阀过 热度控制方法，其特征是： 在水源二氧化碳热栗系统的蒸发器的进口位置、出口位置各布置有一个温度传感器用 以检测蒸发器进口位置、出口位置的温度，并依据检测的温度计算蒸发器的过热度值力A ; 根据设定的气冷器使用侧出水温度、温度传感器检测到的气冷器使用侧进水温度与蒸 发器进水温度，计算得到系统优化运行时的目标过热度值; 用PID控制器计算过热度值％与目标过热度值的偏差值，并依据该偏差值来调 节电子膨胀阀的开度，使得蒸发器出口的过热度值与目标过热度值接近，进而使 得系统运行在最佳性能系数状态。
[0005] 作为优选技术手段:所述系统优化运行时的目标过热度值W/2根据线性数学模型
?计算得到，公式中的a为热源侧进水温度 对目标过热度影响的权重系数，b为使用侧进水温度对目标过热度影响的权重系数，c为使 用侧设定出水温度对目标过热度影响的权重系数，d为常数，
为热源侧进水温 度：
：为使用侧进水温度：
为使用侧设定出水温度。
[0006] 作为优选技术手段:二氧化碳热栗系统包括按照二氧化碳的流向先后连接在二氧 化碳循环管路中的压缩机、气冷器、回热器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器，所述气液分 离器的二氧化碳出口连通所述压缩机的二氧化碳进口，所述气冷器与电子膨胀阀之间的二 氧化碳循环管路、所述气液分离器与压缩机之间的二氧化碳循环管路均引入所述的回热 器。
[0007] 本发明根据设定的气冷器进、出水温度及蒸发器进水温度，依据相应的目标函数， 通过PID控制模块计算结果来控制水源二氧化碳热栗系统内的电子膨胀阀过热度，使得在 不同的气冷器进、出水温度及蒸发器进水温度下，热栗系统始终运行在最佳性能系数状态， 达到节能的目标。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明水源二氧化碳热栗系统的原理图； 图中标号说明：1-二氧化碳压缩机;2-气冷器;3-回热器;4-电子膨胀阀；5-蒸发器;6-气液分离器;7-电磁阀；8-PID控制模块;T-温度传感器。
【具体实施方式】
[0009] 为使本发明的控制方法和特点更加清楚，下面结合附图所示的水源二氧化碳热栗 系统对本发明做进一步的详细说明。
[0010] 图1所示为本发明的原理图，该二氧化碳热栗系统包括按照二氧化碳的流向先后 连接在二氧化碳循环管路中的压缩机1、气冷器2、回热器3、电子膨胀阀4、蒸发器5、气液分 离器6,气液分离器6的二氧化碳出口连通压缩机1的二氧化碳进口，气冷器2与电子膨胀阀4 之间的二氧化碳循环管路、气液分离器6与压缩机1之间的二氧化碳循环管路均引入回热器 3,保证没有液体二氧化碳进入压缩机1中，即保证压缩机的正常工作。气冷器2与蒸发器5之 间设置有用于对气冷器压力及蒸发器流量进行调节的电子膨胀阀4;蒸发器5与回热器3之 间设置的气液分离器6是为了保证没有液体二氧化碳进入二氧化碳压缩机1中，即保证压缩 机的正常工作;P ID控制器8控制电子膨胀阀开度的改变。
[0011] 本发明的方法是： 在水源二氧化碳热栗系统的蒸发器的进口位置、出口位置各布置有一个温度传感器用 以检测蒸发器进口位置、出口位置的温度，并依据检测的温度计算蒸发器的过热度值 根据设定的气冷器使用侧出水温度、温度传感器检测到的气冷器使用侧进水温度与蒸 发器进水温度，计算得到系统优化运行时的目标过热度值; 用PID控制器计算过热度值_与目标过热度值4:的偏差值，并依据该偏差值来调 节电子膨胀阀的开度，使得蒸发器出口的过热度值_与目标过热度值接近，进而使 得系统运行在最佳性能系数状态； 其中，系统优化运行时的目标过热度值取根据线性数学模型
计算得到，公式中的a为热源侧进水温度对目标过热度影响的权重系数，b为使用侧进水温 度对目标过热度影响的权重系数，c为使用侧设定出水温度对目标过热度影响的权重系数， d为常数：
为热源侧进水温度，％使用侧进水温度，
为使用侧设定出水温度。
[0012] 以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，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。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申 出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 用于水源二氧化碳热栗系统优化运行的电子膨胀阀过热度控制方法，其特征是： 在水源二氧化碳热栗系统的蒸发器的进口位置、出口位置各布置有一个温度传感器用 以检测蒸发器进口位置、出口位置的温度，并依据检测的温度计算蒸发器的过热度值 根据设定的气冷器使用侧出水温度、温度传感器检测到的气冷器使用侧进水温度与蒸 发器进水温度，计算得到系统优化运行时的目标过热度值; 用PID控制器计算过热度值^与目标过热度值_2的偏差值，并依据该偏差值来调节 电子膨胀阀的开度，使得蒸发器出口的过热度值_与目标过热度值妾近，进而使得 系统运行在最佳性能系数状态。2. 根据权利要求1所述的用于水源二氧化碳热栗系统优化运行的电子膨胀阀过热度控 制方法，其特征是：所述系统优化运行时的目标过热度值根据线性数学模型:十算得到，公式中的a为热源侧进水温度 对目标过热度影响的权重系数，b为使用侧进水温度对目标过热度影响的权重系数，c为使 用侧设定出水温度对目标过热度影响的权重系数，d为常数为热源侧进水温 度， :为使用侧进水温度，为使用侧设定出水温度。3. 根据权利要求1所述的用于水源二氧化碳热栗系统优化运行的电子膨胀阀过热度控 制方法，其特征是:所述的二氧化碳热栗系统包括按照二氧化碳的流向先后连接在二氧化 碳循环管路中的压缩机（1)、气冷器(2)、回热器(3)、电子膨胀阀(4)、蒸发器(5)、气液分离 器(6)，所述气液分离器(6)的二氧化碳出口连通所述压缩机(1)的二氧化碳进口，所述气冷 器(2)与电子膨胀阀(4)之间的二氧化碳循环管路、所述气液分离器(6)与压缩机(1)之间的 二氧化碳循环管路均引入所述的回热器(3)。
【文档编号】F25B41/06GK105865106SQ201610189587
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】陆军亮, 钱永康, 赵建峰, 倪秒华, 赵锐, 周永雷, 韩笑, 朱利锋
【申请人】杭州佳力斯韦姆新能源科技有限公司