一种热泵EVI闪蒸罐空调系统及其防回液的控制方法与流程

一种热泵evi闪蒸罐空调系统及其防回液的控制方法
技术领域
1.本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种热泵evi闪蒸罐空调系统及其防回液的控制方法。


背景技术：

2.喷气增焓evi闪蒸罐热泵技术大多使用电磁阀进行补气增焓，闪蒸罐又是其技术实施的核心部件，但是其特性决定了其补气电磁阀打开后，其自身无法保证冷媒为气态，如果控制不当，或出现电子膨胀阀失效等因素，导致闪蒸罐液位过高的话，也可能出现补进去的冷媒为液态冷媒，导致压缩机排气过热度迅速降低，甚至会喷液导致液击，更无法发挥出系统的最佳性能。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种热泵evi闪蒸罐空调系统及其防回液的控制方法，能够使进入压缩机补气口的冷媒始终为气态冷媒，且能够自动调整补气量，使压缩机的补气压力达到最佳状态。
4.为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
5.一种热泵evi闪蒸罐空调系统防回液的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括：
6.机组满足增焓条件后，进入补气增焓状态，补气电子膨胀阀开启；
7.获取压缩机补气压力p
补气压力
、压缩机吸气压力p
吸
以及压缩机排气压力p
排
；
8.设机组的目标排气过热度为δt1及目标吸气过热度为δt2；
9.获取机组的排气过热度t
排
和吸气过热度t
吸
；
10.一级电子膨胀阀与二级电子膨胀阀开启对应控制排气过热度t
排
和吸气过热度t
吸
；
11.将获取的p
补气压力
与k(p
吸
*p
排
)
1/2
进行比对(k为补气系数)；
12.将获取的排气过热度t
排
和吸气过热度t
吸
分别与δt1、δt2进行比对；
13.通过p
补气压力
与k(p
吸
*p
排
)
1/2
的比对结果，一级电子膨胀阀与二级电子膨胀阀分别自动调整t
排
、t
吸
至δt1、δt2，补气电子膨胀阀自动调整相应的步数直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
14.作为优选，当压缩机补气压力p
补气压力
＞k(p
吸
*p
排
)
1/2
时，一级电子膨胀阀与二级电子膨胀阀分别自动调整t
排
、t
吸
至δt1、δt2，仍满足p
补气压力
＞k(p
吸
*p
排
)
1/2
，补气电子膨胀阀自动关小相应步数，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
15.作为优选，当压缩机补气压力p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
时，一级电子膨胀阀与二级电子膨胀阀分别自动调整t
排
、t
吸
至δt1、δt2，仍满足p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
，补气电子膨胀阀自动开大相应步数，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
16.作为优选，当补气电子膨胀阀开大到最大步数后，仍然满足p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
：
17.机组自动降低一级电子膨胀阀对应的δt1，保持二级电子膨胀阀对应的δt2不变，则一级电子膨胀阀开大相应步数，二级电子膨胀阀关小相应步数，则p
补气压力
变大，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
18.作为优选，当δt1处于最低排气过热度根据环温水温有不同的值时，p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
，按最低排气过热度控制，开大一级电子膨胀阀的步数，关小二级电子膨胀阀的步数，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
19.一种热泵evi闪蒸罐空调系统，其特征在于：用于执行上述中任一项所述的一种热泵evi闪蒸罐空调系统防回液的控制方法。
20.作为优选，包括依次形成冷媒主回路的evi压缩机、四通阀、翅片式换热器、一级电子膨胀阀、闪蒸罐、二级电子膨胀阀、储液器、水侧换热器、第一气液分离器；
21.所述四通阀包括控制阀口c、控制阀口d、控制阀口e及控制阀口s；所述控制阀口d通过第一管道与evi压缩机排气口连通，所述控制阀口c与水侧换热器的第二端口连通，所述控制阀口e与翅片式换热器的入口端连通，所述控制阀口s通过第二管道与第一气液分离器的入口端连通，所述第一气液分离器的出口端通过第三管道与压缩机吸气口连通；
22.所述闪蒸罐的中间端口与evi压缩机补气口之间设有补气管道，所述补气管道上设有第二气液分离器，适于使进入evi压缩机补气口的冷媒始终为气态；所述补气管道包括第一补气管道和第二补气管道；所述第一补气管道连通闪蒸罐的中间端口与第二气液分离器的入口端，所述第二补气管道连通第二气液分离器的出口端与evi压缩机补气口；所述第一补气管道上设有补气电子膨胀阀，适于调整补气管道上的冷媒流量；
23.所述翅片式换热器的出口端通过第四管道与储液器的入口端连通，所述第四管道并联设有第五管道；所述闪蒸罐的入口端通过第六管道与第四管道连通，所述闪蒸罐的出口端通过第七管道与第五管道连通；
24.所述一级电子膨胀阀设置于第六管道上；
25.所述一级电子膨胀阀设置于第七管道上；
26.所述储液器的出口端与水侧换热器的第一端口连通。
27.作为优选，所述第一管道上分别连接设有排气感温包和排气压力传感器，用于分别测量evi压缩机的排气温度和排气压力；
28.所述第二管道上设有吸气感温包，用于测量evi压缩机的吸气温度；
29.所述第三管道上设有吸气压力传感器，用于测量evi压缩机的吸气压力。
30.作为优选，所述空调系统还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；
31.所述第一单向阀和第二单向阀设置于第四管道上，所述第六管道与第四管道的连接端设置于所述第一单向阀和第二单向阀之间；所述第一单向阀和第二单向阀分别适于翅片式换热器的出口端至闪蒸罐的入口端的单向流动及储液器的入口端至闪蒸罐的入口端的单向流动；
32.所述第三单向阀和第四单向阀设置于第五管道上，所述第七管道与第五管道的连接端设置于所述第三单向阀和第四单向阀之间；所述第三单向阀和第四单向阀分别适于闪蒸罐的出口端至储液器的入口端的单向流动及闪蒸罐的出口端至翅片式换热器的出口端的单向流动。
33.作为优选，所述空调系统包括制冷模式和制热模式；
34.当冷媒主回路处于制冷模式时，控制阀口d与控制阀口e连通，控制阀口c与控制阀
口s连通，第一单向阀与第三单向阀打开，第二单向阀与第四单向阀关闭；冷媒依次经过evi压缩机排气口、控制阀口d、控制阀口e、翅片式换热器、第一单向阀、一级电子膨胀阀、闪蒸罐，冷媒经闪蒸罐后分主路冷媒与补气冷媒，主路冷媒依次经过二级电子膨胀阀、第三单向阀、储液器、水侧换热器、控制阀口c、控制阀口s、第一气液分离器，最后回流至evi压缩机吸气口；补气冷媒依次经过补气电子膨胀阀、第二气液分离器，流至evi压缩机补气口；当冷媒主回路处于制热模式时，控制阀口d与控制阀口c连通，控制阀口e与控制阀口s连通，第二单向阀与第四单向阀打开，第一单向阀与第三单向阀关闭；冷媒依次经过evi压缩机排气口、控制阀口d、控制阀口c、水侧换热器、储液器、第二单向阀、一级电子膨胀阀、闪蒸罐，冷媒经闪蒸罐后分主路冷媒与补气冷媒，主路冷媒依次经过二级电子膨胀阀、第四单向阀、翅片式换热器、控制阀口e、控制阀口s、第一气液分离器，最后回流至evi压缩机吸气口；补气冷媒依次经过补气电子膨胀阀、第二气液分离器，流至evi压缩机补气口。
35.本发明采用上述技术方案，当机组满足增焓条件后，机组就会进入补气增焓状态，即闪蒸罐和压缩机间的的补气电子膨胀阀就会开启，根据控制，开到相应的步数，由于闪蒸罐的中间端口和压缩机补气口之间设置的第二气液分离器的存在，使经过闪蒸罐之后的部分冷媒再次经过第二气液分离器的分离，从而使进入压缩机补气口的冷媒始终为气态冷媒，可以预防压缩机补气带液，影响压缩机的可靠性。
36.此外，在补气管道上设置了补气电子膨胀阀替代了现有电磁阀，可以自动控制补气量，增加系统的可靠性。
37.再者，通过补气电子膨胀阀、一级电子膨胀阀和二级电子膨胀阀自动控制，使压缩机的补气压力达到最佳的补气状态，解决闪蒸罐系统无法调节补气量的问题，最大的发挥压缩机的能力能效。
附图说明
38.图1为一种热泵evi闪蒸罐空调系统的系统示意图。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.一种热泵evi闪蒸罐空调系统防回液的控制方法，所述控制方法包括：
45.机组满足增焓条件后，进入补气增焓状态，补气电子膨胀阀25开启；
46.获取压缩机补气压力p
补气压力
、压缩机吸气压力p
吸
以及压缩机排气压力p
排
；
47.设机组的目标排气过热度为δt1及目标吸气过热度为δt2；
48.获取机组的排气过热度t
排
和吸气过热度t
吸
；
49.一级电子膨胀阀4与二级电子膨胀阀6开启对应控制排气过热度t
排
和吸气过热度t
吸
；
50.将获取的p
补气压力
与k(p
吸
*p
排
)
1/2
进行比对(k为补气系数)；
51.将获取的排气过热度t
排
和吸气过热度t
吸
分别与δt1、δt2进行比对；
52.通过p
补气压力
与k(p
吸
*p
排
)
1/2
的比对结果，一级电子膨胀阀4与二级电子膨胀阀6分别自动调整t
排
、t
吸
至δt1、δt2，补气电子膨胀阀25自动调整相应的步数直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
53.进一步地，当压缩机补气压力p
补气压力
＞k(p
吸
*p
排
)
1/2
时，一级电子膨胀阀4与二级电子膨胀阀6分别自动调整t
排
、t
吸
至δt1、δt2，仍满足p
补气压力
＞k(p
吸
*p
排
)
1/2
，补气电子膨胀阀25自动关小相应步数，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
54.进一步地，当压缩机补气压力p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
时，一级电子膨胀阀4与二级电子膨胀阀6分别自动调整t
排
、t
吸
至δt1、δt2，仍满足p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
，补气电子膨胀阀25自动开大相应步数，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
55.进一步地，当补气电子膨胀阀25开大到最大步数后，仍然满足p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
：
56.机组自动降低一级电子膨胀阀4对应的δt1，保持二级电子膨胀阀6对应的δt2不变，则一级电子膨胀阀4开大相应步数，二级电子膨胀阀6关小相应步数，则p
补气压力
变大，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
57.进一步地，当δt1处于最低排气过热度根据环温水温有不同的值时，p
补气压力
＜k(p
吸
*p
排
)
1/2
，按最低排气过热度控制，开大一级电子膨胀阀4的步数，关小二级电子膨胀阀6的步数，直至p
补气压力
＝k(p
吸
*p
排
)
1/2
。
58.如图1所示的一种热泵evi闪蒸罐空调系统，用于执行上述的一种热泵evi闪蒸罐空调系统防回液的控制方法。该系统包括依次形成冷媒主回路的evi压缩机1、四通阀2、翅片式换热器3、一级电子膨胀阀4、闪蒸罐5、二级电子膨胀阀6、储液器7、水侧换热器8、第一
气液分离器9；
59.所述四通阀2包括控制阀口c、控制阀口d、控制阀口e及控制阀口s；所述控制阀口d通过第一管道10与evi压缩机排气口连通，所述控制阀口c与水侧换热器的第二端口11连通，所述控制阀口e与翅片式换热器的入口端12连通，所述控制阀口s通过第二管道13与第一气液分离器的入口端14连通，所述第一气液分离器的出口端15通过第三管道16与压缩机吸气口连通；
60.所述闪蒸罐的中间端口17与evi压缩机补气口18之间设有补气管道19，所述补气管道19上设有第二气液分离器20，适于使进入evi压缩机补气口18的冷媒始终为气态；所述补气管道19包括第一补气管道21和第二补气管道22；所述第一补气管道21连通闪蒸罐的中间端口17与第二气液分离器的入口端23，所述第二补气管道22连通第二气液分离器的出口端24与evi压缩机补气口18；所述第一补气管道21上设有补气电子膨胀阀25，适于调整补气管道19上的冷媒流量；
61.所述翅片式换热器的出口端26通过第四管道27与储液器的入口端28连通，所述第四管道27并联设有第五管道29；所述闪蒸罐的入口端30通过第六管道31与第四管道27连通，所述闪蒸罐的出口端32通过第七管道33与第五管道29连通；
62.所述一级电子膨胀阀4设置于第六管道31上；
63.所述一级电子膨胀阀4设置于第七管道33上；
64.所述储液器的出口端34与水侧换热器的第一端口35连通。
65.进一步地，所述第一管道10上分别连接设有排气感温包36和排气压力传感器37，用于分别测量evi压缩机1的排气温度和排气压力；
66.所述第二管道13上设有吸气感温包38，用于测量evi压缩机1的吸气温度；
67.所述第三管道16上设有吸气压力传感器39，用于测量evi压缩机1的吸气压力。
68.进一步地，所述空调系统还包括第一单向阀40、第二单向阀41、第三单向阀42和第四单向阀43；
69.所述第一单向阀40和第二单向阀41设置于第四管道27上，所述第六管道31与第四管道27的连接端设置于所述第一单向阀40和第二单向阀41之间；所述第一单向阀40和第二单向阀41分别适于翅片式换热器的出口端26至闪蒸罐的入口端30的单向流动及储液器的入口端28至闪蒸罐的入口端30的单向流动；
70.所述第三单向阀42和第四单向阀43设置于第五管道29上，所述第七管道33与第五管道29的连接端设置于所述第三单向阀42和第四单向阀43之间；所述第三单向阀42和第四单向阀43分别适于闪蒸罐的出口端32至储液器的入口端28的单向流动及闪蒸罐的出口端32至翅片式换热器的出口端26的单向流动。
71.进一步地，所述空调系统包括制冷模式和制热模式；
72.当冷媒主回路处于制冷模式时，控制阀口d与控制阀口e连通，控制阀口c与控制阀口s连通，第一单向阀40与第三单向阀42打开，第二单向阀41与第四单向阀43关闭；冷媒依次经过evi压缩机排气口、控制阀口d、控制阀口e、翅片式换热器3、第一单向阀40、一级电子膨胀阀4、闪蒸罐5，冷媒经闪蒸罐5后分主路冷媒与补气冷媒，主路冷媒依次经过二级电子膨胀阀6、第三单向阀42、储液器7、水侧换热器8、控制阀口c、控制阀口s、第一气液分离器9，最后回流至evi压缩机1吸气口；补气冷媒依次经过补气电子膨胀阀25、第二气液分离器20，
流至evi压缩机补气口18；
73.当冷媒主回路处于制热模式时，控制阀口d与控制阀口c连通，控制阀口e与控制阀口s连通，第二单向阀41与第四单向阀43打开，第一单向阀40与第三单向阀42关闭；冷媒依次经过evi压缩机排气口、控制阀口d、控制阀口c、水侧换热器8、储液器7、第二单向阀41、一级电子膨胀阀4、闪蒸罐5，冷媒经闪蒸罐5后分主路冷媒与补气冷媒，主路冷媒依次经过二级电子膨胀阀6、第四单向阀43、翅片式换热器3、控制阀口e、控制阀口s、第一气液分离器9，最后回流至evi压缩机1吸气口；补气冷媒依次经过补气电子膨胀阀25、第二气液分离器20，流至evi压缩机补气口18。
74.在本具体实施例中，针对现有闪蒸罐系统无法控制补气量以及补气状态的问题，以及现有闪蒸罐在补气过程中势必会带液的问题，本发明采用上述技术方案，当机组满足增焓条件后，机组就会进入补气增焓状态，即闪蒸罐5和压缩机间的的补气电子膨胀阀25就会开启，根据控制，开到相应的步数，由于闪蒸罐的中间端口和压缩机补气口之间设置的第二气液分离器的存在，使经过闪蒸罐5之后的部分冷媒再次经过第二气液分离器20的分离，从而使进入压缩机补气口的冷媒始终为气态冷媒，可以预防压缩机补气带液，影响压缩机的可靠性。
75.此外，在补气管道上设置了补气电子膨胀阀替代了现有电磁阀，可以自动控制补气量，增加系统的可靠性。
76.再者，通过补气电子膨胀阀、一级电子膨胀阀和二级电子膨胀阀自动控制，使压缩机的补气压力达到最佳的补气状态，解决闪蒸罐系统无法调节补气量的问题，最大的发挥压缩机的能力能效。
77.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
78.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。