一种分区再热冷凝器的控制方法及控制系统与流程

1.本发明涉及一种分区再热冷凝器的控制方法，同时也涉及一种分区再热冷凝器的控制系统，属于空调设备技术领域。


背景技术：

2.现代办公建筑大多数进深较大，具有多个朝向，各个房间内的热湿负荷相差较大。同时，内外区之间通常设有隔断，并一直延伸到吊顶。这样，内外区的空气被隔绝，无法进行流通，致使内外区房间的温度分布冷热不均。另外，由于在办公建筑的能耗中，空调能耗占绝大部分，节约能源已经成为空调系统设计、运行中一个非常重要的元素。尤其是在冬季，内外区的冷、热负荷并不同步。在这种情况下，选择合适的空调调度方式，充分利用室外的天然冷源给内区供冷无疑是节约能源，减少运行费用的很好途径。
3.在分区空调系统中，从机房送出的同一参数的送风在送入每个房间或区域前，首先经过再加热盘管加热后再送入室内。这样的分区空调系统称为分区再热式空调系统，其中使用的冷凝器称为分区再热冷凝器。采用分区再热式空调系统的每个房间或区域可以根据各自设定的温度或根据自己负荷的变化调节送风温度，特别适合于各方间或区域有不同温度要求或负荷变化不同的场合。
4.在专利号为zl 202210885281.8的中国发明专利中，公开了一种再热冷凝器的控制方法及相应的空调设备。该控制方法包括如下步骤：获取出风温度值；根据出风温度值与预设温度值的差值，确定目标温差；根据目标温差，确定再热冷凝器的目标输出档位；根据再热冷凝器的目标输出档位，确定再热冷凝器对应的多个电磁阀的工作状态，从而对再热冷凝器的输出能力进行可控调节，并对制冷剂的高压压力进行稳定控制，实现空调设备的精益控制。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种分区再热冷凝器的控制方法。
6.本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种分区再热冷凝器的控制系统。
7.为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：根据本发明实施例的第一方面，提供一种分区再热冷凝器的控制方法，包括如下步骤：获取高压压力值；如果所述高压压力值低于第一预设压力值，根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标低压为第二预设压力值；在压缩机开机以后的第一预设时长内，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路对应的高压饱和温度值，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，使得所述分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出口具有预设过冷度；其中，每个分区再热冷凝器支路包括：分区再热冷凝器、设置在分区再热冷凝器出口的出口温
度传感器和电子膨胀阀；在压缩机开机以后的第一预设时长之后，周期性地获取每个分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出风目标温度和实际出风温度之间的出风温度差值；针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，或者，根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度。
8.其中较优地，所述出口温度传感器测量的温度值减去高压饱和温度值，得到出口处的目标过冷度。
9.其中较优地，出口处的目标过冷度的调整是通过调整电子膨胀阀的开度实现的；其中，增加电子膨胀阀的开度，会降低出口处的目标过冷度；减小电子膨胀阀的开度，会增加出口处的目标过冷度。
10.其中较优地，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度；具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度为1时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀开大5个开度单位；当1摄氏度＞所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值≥－1摄氏度时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度保持不变；根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度，具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度大于1时，控制目标过冷度减少1；当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值小于－1摄氏度时，控制目标过冷度在原目标过冷度的基础上增加1。
11.其中较优地，所述控制方法还包括如下步骤：如果高压压力大于或等于第一预设压力值，根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标高压为第三预设压力值。
12.其中较优地，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度；具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度为1时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀开大5个开度单位；当1摄氏度＞所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值≥－1摄氏度时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度保持不变；根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度，具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度大于1时，控制目标过冷度减少1；当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值小于－1摄氏度时，控制目标过冷度在原目标过冷度的基础上增加1。
13.其中较优地，所述控制方法还包括如下步骤：响应于高压压力大于第四预设压力值，将所有的电子膨胀阀全部打开，并且控制
压缩机限制升频等待压力降低；响应于高压压力恢复到第五预设压力值，控制压缩机恢复低压控制，并且确定分区再热冷凝器的过冷度的上限值为5；累计3小时高压压力未高于第四预设值，取消过冷度的上限值。
14.其中较优地，所述第一预设压力值为3.5mpa，所述第二预设压力值为0.75mpa，所述第三预设压力值为3.4mpa，所述第四预设压力值为3.7mpa，所述第五预设压力值为2.85mpa；所述预设过冷度为1k。
15.根据本发明实施例的第二方面，提供一种分区再热冷凝器的控制系统，包括：多个分区再热冷凝器支路，每个分区再热冷凝器支路包括：分区再热冷凝器、出口温度传感器、电子膨胀阀，以及设置在所述分区再热冷凝器支路的出风端的出风温度传感器；压力传感器，分别设置在多个所述分区再热冷凝器支路的入口管路；控制器，分别与所述电子膨胀阀和所述出风温度传感器电连接，以及与所述压力传感器电连接；所述控制器用于执行如下的控制步骤：获取高压压力值；如果所述高压压力值低于第一预设压力值，根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标低压为第二预设压力值；在压缩机开机以后的第一预设时长内，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路对应的高压饱和温度值，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，使得所述分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出口具有预设过冷度；在压缩机开机以后的第一预设时长之后，周期性地获取每个分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出风目标温度和实际出风温度之间的出风温度差值；针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，或者，根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度。
16.其中较优地，如果高压压力大于或等于第一预设压力值，所述控制器根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标高压为第三预设压力值。
17.与现有技术相比较，本发明所提供的分区再热冷凝器的控制方法及控制系统可以对分区再热冷凝器的输出能力进行可控调节；通过控制分区再热冷凝器内的液态制冷剂的占比，可以实现分区再热冷凝器的过冷度控制，以及实现液态制冷剂的高压压力/低压压力的稳定控制，从而实现了空调设备的精益控制。
附图说明
18.图1是本发明实施例中，分区再热式空调系统的整体结构框图；图2是本发明实施例中，分区再热冷凝器的控制系统的结构示意图；图3是本发明实施例中，分区再热冷凝器的控制方法的流程示意图。
19.附图标号说明：10.分区再热冷凝器；12.出口温度传感器；14.电子膨胀阀；16.出风温度传感器；18.压力传感器；20.压缩机。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
21.图1为本发明实施例中，分区再热式空调系统的整体结构框图。如图1所示，该空调系统包括：进风端、进蒸发器前的温度传感器、蒸发器模块、储液器、变频压缩机、设置在变频压缩机上的排气温度传感器、气液分离器、分区再热冷凝器模块和送风端。蒸发器模块包括蒸发器以及设置在其管路中部的温度传感器。变频压缩机的输入管路上设置有维修阀、高压开关和单向阀；变频压缩机与气液分离器连通；气液分离器的输入管路上设置有压力传感器和维修阀。分区再热冷凝器模块的公共输入管路上设置有压力传感器；储液器的输入管路分别连接每个分区再热冷凝器支路的输出管路；储液器的输出管路通过由电子膨胀阀与单向阀构成的并联支路与蒸发器连接。分区再热冷凝器模块包括多个再热冷凝器，每个再热冷凝器设置在相应的分区风洞中。
22.如图2所示，在本发明的一个实施例中，分区再热冷凝器的控制系统包括：多个分区再热冷凝器支路，每个分区再热冷凝器支路包括：分区再热冷凝器10，设置在分区再热冷凝器10出口的可选的出口温度传感器12和设置在分区再热冷凝器10出口管路上的电子膨胀阀14，以及设置在分区再热冷凝器支路的出风端的出风温度传感器16；出口温度传感器12测量的是各冷凝器中铜管的温度；出风温度传感器16测量的是各风道中风的温度；压力传感器18，分别设置在多个分区再热冷凝器支路的入口管路；控制器，分别与每个分区再热冷凝器支路中的出口温度传感器12、电子膨胀阀14和出风温度传感器16电连接，以及与压力传感器18电连接。
23.需要说明的是，虽然在图2中示例性地绘出了三个分区再热冷凝器支路，但局限于此，实践中可以有更多或更少的分区再热冷凝器支路。
24.在本发明的一个实施例中，上述控制器用于执行如下操作：获取高压压力值；如果所述高压压力值低于第一预设压力值，根据压力传感器18反馈的数值调整压缩机20的频率，使得目标低压为第二预设压力值；在压缩机20开机以后的第一预设时长内，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路对应的高压饱和温度值调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀14的开度，使得所述分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出口具有预设过冷度；在压缩机20开机以后的第一预设时长之后，周期性地获取每个分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出风目标温度和实际出风温度之间的出风温度差值；针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀14的开度，或者，根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度。
25.需要说明的是，本发明实施例中所说的过冷度是指r410a制冷剂在某一压力下的饱和温度。使用压力传感器测量压力对应的r410a制冷剂饱和温度减去分区再热冷凝器管路出口温度可以得到过冷度。其中，增加电子膨胀阀的开度，会降低出口处的目标过冷度；减小电子膨胀阀的开度，会增加出口处的目标过冷度。在本发明的一个实施例中，开机20分
钟内目标过冷度为1，开机20分钟后，目标过冷度可以根据设定出风温度和实际出风温度的差值进行调整。
26.在一些实施例中，如果高压压力大于或等于第一预设压力值，上述控制器还执行如下的控制步骤：根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标高压为第三预设压力值；在压缩机20开机以后的第一预设时长内，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路对应的高压饱和温度值，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，使得所述分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出口具有预设过冷度；在压缩机20开机以后的第一预设时长之后，周期性地获取每个分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出风目标温度和实际出风温度之间的出风温度差值；针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，或者，根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度。
27.在一些实施例中，上述控制器还用于执行如下的控制步骤：响应于高压压力大于第四预设压力值，控制将所有的电子膨胀阀全部打开；并且控制压缩机限制升频等待压力降低；响应于高压压力恢复到第五预设压力值，控制压缩机恢复低压控制，所有的电子膨胀阀继续保持第二预设时长后恢复目标过冷度控制，并且确定分区再热冷凝器的过冷度的上限值为5。累计3小时，高压压力未高于第四预设值，取消过冷度的上限值。
28.图3是本发明实施例中，分区再热冷凝器的控制方法的流程图。如图3所示，该控制方法至少包括如下步骤：s210：获取高压压力值；s220：如果所述高压压力值低于第一预设压力值，执行如下步骤：s221：根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标低压为第二预设压力值；具体地，高压控制和低压控制使用的是调整压缩机频率实现的；s222：在压缩机开机以后的第一预设时长内，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路对应的高压饱和温度值，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，使得所述分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出口具有预设过冷度；s223：在压缩机开机以后的第一预设时长之后，周期性地获取每个分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出风目标温度和实际出风温度之间的出风温度差值；针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，或者，根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度。
29.在一些实施例中，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度；具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度为1时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀开大5个开度单位；
当1摄氏度＞所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值≥－1摄氏度时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度保持不变；根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度，具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度大于1时，控制目标过冷度减少1；当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值小于－1摄氏度时，控制目标过冷度在原目标过冷度的基础上增加1。
30.通过过冷度的调整，最终实现液态制冷剂在分区再热冷凝器中的体积占比。
31.在一些实施例中，该控制方法还包括如下步骤：如果高压压力大于或等于第一预设压力值，根据压力传感器反馈的数值调整压缩机频率，使得目标高压为第三预设压力值；在压缩机开机以后的第一预设时长内，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路对应的高压饱和温度值，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，使得所述分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出口具有预设过冷度；在压缩机开机以后的第一预设时长之后，周期性地获取每个分区再热冷凝器支路中的分区再热冷凝器的出风目标温度和实际出风温度之间的出风温度差值；针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度，或者，根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度。
32.在一些实施例中，针对每个分区再热冷凝器支路，根据所述分区再热冷凝器支路的出风温度差值和目标过冷度，调整所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度；具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度为1时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀开大5个开度单位；当1摄氏度＞所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值≥－1摄氏度时，控制所述分区再热冷凝器支路中的电子膨胀阀的开度保持不变；根据所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值调整目标过冷度，具体包括如下子步骤：当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值大于或等于1摄氏度且目标过冷度大于1摄氏度时，控制目标过冷度减少1；当所述分区再热冷凝器支路中的出风温度差值小于－1摄氏度时，控制目标过冷度在原目标过冷度的基础上增加1。
33.通过过冷度的调整，最终实现液态制冷剂在分区再热冷凝器中的体积占比。
34.在一些实施例中，该控制方法还包括如下步骤：响应于高压压力大于第四预设压力值，控制将所有的电子膨胀阀全部打开；并且控制压缩机限制升频等待压力降低；响应于高压压力恢复到第五预设压力值，控制压缩机恢复低压控制，所有的电子膨胀阀继续保持第二预设时长后恢复目标过冷度控制，并且确定分区再热冷凝器的过冷度
限值为5。
35.在本发明的一些实施例中，第一预设压力值为3.5mpa，第二预设压力值为0.75mpa，第三预设压力值为3.4mpa，第四预设压力值为3.7mpa，第五预设压力值为2.85mpa；预设过冷度为1k；预设常数为1摄氏度。
36.以下，通过具体实施例对上述控制方法的具体步骤进行更加详细的说明：1. 高压压力低于3.5mpa时，进入低压控制：s11：压缩机频率根据压力传感器反馈数值进行调整，目标低压0.75mpa；具体地，当高压压力是0mpa～3.5mpa时是低压控制，目标低压0.75mpa。一旦高压压力高于3.5mpa时由低压控制转换为高压控制，目标高压3.4mpa。
37.s12：通过控制电子膨胀阀的开度，得到需要的过冷度，即目标过冷度。具体地，本步骤根据压力传感器反馈的高压饱和温度（指r410a制冷剂在这个压力下的饱和温度），对各个电子膨胀阀分别进行控制，开机20分钟内，调整电子膨胀阀的开度，使分区再热冷凝器出口有1k过冷度。其中，高压饱和温度值－温度传感器检测的温度值＝1。本步骤以控制电子膨胀阀为手段，得到目标过冷度。
38.s13：20分钟后根据分区再热冷凝器出风目标温度调整电子膨胀阀的开度。其中，目标过冷度越大，电子膨胀阀的开度越小，分区再热冷凝器内的液态制冷剂就越多，分区再热冷凝器输出能力就越小。该出风目标温度通过相应的温度传感器检测获得。
39.当设定出风目标温度－实际出风温度≥1摄氏度时，并且目标过冷度为1摄氏度时，电子膨胀阀开大5pls。
40.当出风目标温度－实际出风温度≥1摄氏度时且目标过冷度＞1摄氏度时，目标过冷度减少1。
41.当1摄氏度＞出风目标温度－实际出风温度≥－1摄氏度时，电子膨胀阀的开度保持不变。
42.当出风目标温度－出风温度＜－1摄氏度时，目标过冷度在原目标过冷度的基础上增加1；之后每5分钟检测一次出风目标温度和实际出风温度的差值。其中，实际出风温度通过相应的出风温度传感器测量获得。
43.2. 高压压力≥3.5mpa时，进入高压控制；即当高压压力高于3.5mpa时，由低压控制转换为高压控制，目标高压3.4mpa，直到高压压力低于2.85mpa后恢复低压控制：s21：压缩机频率根据压力传感器反馈的数值进行调整，目标高压3.4mpa；s22：各个电子膨胀阀分别根据压力传感器反馈的高压饱和温度进行控制，开机20分钟内，调整电子膨胀阀的开度，使分区再热冷凝器出口有1k过冷度。其中，高压饱和温度值－温度传感器检测的温度值＝1；s23：20分钟后根据出风目标温度调整电子膨胀阀的开度。目标过冷度越大，电子膨胀阀的开度越小，分区再热冷凝器内的液态制冷剂就越多，分区再热冷凝器输出能力就越小。该出风目标温度通过相应的温度传感器检测获得。
44.当出风目标温度－实际出风温度≥1摄氏度时且目标过冷度为1摄氏度时，电子膨胀阀开大5pls。
45.当出风目标温度－实际出风温度≥1摄氏度时且目标过冷度＞1摄氏度时，目标过
冷度减少1。
46.当1摄氏度＞出风目标温度－实际出风温度≥1摄氏度时，电子膨胀阀的开度保持不变。
47.当出风目标温度－实际出风温度＜1摄氏度时，目标过冷度在原目标过冷度的基础上增加1；之后，每5分钟检测一次出风目标温度和实际出风温度的差值。
48.3. 保护控制高压压力＞3.7mpa时，控制将所有的电子膨胀阀全部打开；压缩机限制升频等待压力降低到2.85mpa；高压压力恢复到2.85mpa时，压缩机恢复低压控制，所有的电子膨胀阀继续保持当前全开开度5分钟后进入序号“1.高压压力低于3.5mpa”的控制，但是限制分区再热冷凝器过冷度的上限值为5。每报警一次分区再热冷凝器过冷度限值减少1。其中，高压压力每高过3.7mpa一次相当于报警一次。
49.与现有技术相比较，本发明所提供的分区再热冷凝器的控制方法及控制系统可以对分区再热冷凝器的输出能力进行可控调节，直接使用分区再热冷凝器对冷空气进行升温，避免使用电加热进行升温，在节约能源的同时保证舒适度；通过控制分区再热冷凝器内的液态制冷剂的占比，可以实现分区再热冷凝器的过冷度控制，以及实现液态制冷剂的高压压力/低压压力的稳定控制，从而实现了空调设备的精益控制。
50.上面对本发明所提供的分区再热冷凝器的控制方法及控制系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。