准二级压缩热泵系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种准二级压缩热泵系统及其控制方法。其中准二级压缩热泵系统控制方法包括以下步骤：获取目标过热度值；获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值；获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值；根据第一温度值和第二温度值之间的差值计算实际过热度值；以及根据目标过热度值和实际过热度值调节准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，经第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力。本发明可以防止准二级压缩系统在喷焓阀开启时发生逆喷。
【专利说明】准二级压缩热泵系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热泵【技术领域】，具体而言，涉及一种准二级压缩热泵系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]热泵系统如果采用二级压缩，有利于降低系统的压比，提高系统性能。现有准二级压缩系统一般是在压缩机补气口前设置喷焓电磁阀，在环境温度较低的条件下开启喷焓电磁阀，通过增大系统制冷剂循环量的途径提高系统制热量，但当喷焓电磁阀开启时，当压缩机中压腔的压力高于喷焓电子阀前的压力时，压缩机中压腔会产生逆喷，即制冷剂会从压缩机中压腔喷出，降低系统性能，同时给压缩机可靠运行带来不利的影响。目前惯用的解决方式是在喷焓阀之前增加一个单向阀，但是这并不能完全解决压缩机中压腔逆喷的问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种可以防止准二级压缩系统在喷焓阀开启时发生逆喷的准二级压缩热泵系统控制方法。
[0004]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种准二级压缩热泵系统控制方法，包括以下步骤:获取目标过热度值；获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值；获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值；根据第一温度值和第二温度值之间的差值计算实际过热度值；以及根据目标过热度值和实际过热度值调节准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，经第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力。
[0005]进一步地，在获取目标过热度值的步骤中，所获得的目标过热度值是由室外环境温度决定的，其中:当室外环境温度> 20°C时，目标过热度值=1°C;当10°C<室外环境温度< 20°C时，目标过热度值=3°C ;当室外环境温度< 10°C时，目标过热度值=2°C。
[0006]进一步地，获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值包括以下步骤:在闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上设置第一感温装置；以及根据第一感温装置获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值。
[0007]进一步地，获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值包括以下步骤:在压缩机与喷焓阀之间的连接管路上设置第二感温装置；以及根据第二感温装置获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值。
[0008]进一步地，第二感温装置与喷焓阀之间的距离等于第一感温装置与喷焓阀之间的距离。
[0009]进一步地，第二感温装置与喷焓阀之间的距离为10厘米，第一感温装置与喷焓阀之间的距离为10厘米。
[0010]进一步地，根据目标过热度值和实际过热度值确定准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度包括以下步骤:实际过热度值 < 目标过热度值，第一级流量调节装置开度增加；目标过热度值 < 实际过热度值，第一级流量调节装置开度减小；以及目标过热度值=实际过热度值，第一级流量调节装置开度不变。
[0011 ] 进一步地，第一级流量调节装置的开度计算公式为:当前开度=原有开度+变化开度；其中变化开度对应于实际过热度值与目标过热度值的差值。
[0012]根据本发明的另一个方面，提供了一种准二级压缩热泵系统，包括:第一获取模块，用于获取目标过热度值；第二获取模块，用于获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值；第三获取模块，用于获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值；计算模块，用于根据第一温度值和第二温度值之间的差值计算实际过热度值；以及调节模块，用于根据目标过热度值和实际过热度值调节准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力。
[0013]进一步地，第二获取模块包括在闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上设置的第一感
温装置。
[0014]进一步地，第三获取模块包括在压缩机与喷焓阀之间的连接管路上设置的第二感
温装置。
[0015]应用本发明的技术方案，通过获取目标过热度值、获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值、获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值、根据所述目标过热度值和所述实际过热度值确定准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，进而调节准二级压缩系统的一级节流的降压，使系统开启喷焓阀时，经第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力，从而防止压缩机中压腔逆向喷射，有限提高系统喷焓的性能，增大压缩机的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1示出了根据本发明的实施例的准二级压缩热泵系统的示意图；以及
[0018]图2示出了根据本发明的实施例的准二级压缩热泵系统的控制流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种准二级压缩热泵系统，包括压缩机
10、四通阀20、冷凝器30、第一流量调节装置40、闪蒸器50、第二流量调节装置60、蒸发器70、第一感温装置91以及第二感温装置92。
[0021]压缩机10具有第一吸气口 10a、第二吸气口 IOb和排气口 IOc ;闪蒸器50具有第一接口 50a、第二接口 50b和第三接口 50c ;冷凝器30具有第一端接口 30a和第二端接口30b ;蒸发器70具有第一端接口 70a和第二端接口 70b。
[0022]冷凝器30的第一端接口 30a选择性地与第二吸气口 IOb或排气口 IOc相连通，冷凝器30的第二端接口 30b与闪蒸器50的第二接口 50b相连通，闪蒸器50的第一接口 50a与压缩机10的第一吸气口 IOa相连通，在第一接口 50a与第一吸气口 IOa之间形成了压缩机10的喷焓管路，闪蒸器50的第三接口 50c与蒸发器70的第一端接口 70a相连通，蒸发器70的第二端接口 70b选择性地与压缩机10的第二吸气口 IOb或排气口 IOc相连通。
[0023]喷焓阀93设置在第一吸气口 IOa与第一接口 50a之间的喷焓管路上，该喷焓阀93为电磁阀。第一感温装置91设置在喷焓阀93与闪蒸器50之间的连接管路上，第二感温装置92设置在喷焓阀93与压缩机10之间的连接管路上，第一感温装置91和喷焓阀93之间的距离与第二感温装置92和喷焓阀93之间的距离相等。
[0024]优选地，第一感温装置91与喷焓阀93之间的距离为10厘米。第二感温装置92与喷焓阀93之间的距离为10厘米。
[0025]第一流量调节装置40设置在冷凝器30的第二端接口 30b与闪蒸器50的第二接口 50b之间的连接管路上，第二流量调节装置60设置在闪蒸器50的第三接口 50c与蒸发器70的第一端接口 70a之间的连接管路上。
[0026]这里的第一流量调节装置40和第二流量调节装置60均用于节流降压，可以选择电子膨胀阀；第二流量调节装置60也可以选择毛细管。
[0027]在制热或生产热水时，冷凝器30的第一端接口 30a与压缩机10的排气口 IOc相连通，同时蒸发器70的第四端接口 70b与压缩机10的第二吸气口 IOb相连通，此时压缩机10的排气口 IOc排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器30进行换热，此时冷凝器30起到冷凝冷媒的作用。冷媒经过第一流量调节装置40进行节流降压后通过第二接口 50b进入闪蒸器50，此时第一流量调节装置40作为准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置。冷媒在闪蒸器50内分为两路，一路通过喷焓管路进入压缩机10的第一吸气口 10a，进而进入压缩机10的中压腔，另一路冷媒通过第二流量调节装置60继续节流降压后，进入蒸发器70进行换热，此时蒸发器70起到使冷媒蒸发作用。然后冷媒经压缩机10的第二吸气口 IOb进入压缩机10的低压腔，在压缩机10内部完成一级压缩后进入中压腔，与第一吸气口 IOa进入的冷媒混合，然后进行二级压缩，再通过排气口 IOc排出，如此循环往复，完成准二级压缩热泵系统的制热或生产热水的过程。
[0028]为了使准二级压缩热泵系统在两个工作状态之间的转换更加顺畅，在第二吸气口10b、排气口 10c、冷凝器30的第一端接口 30a以及蒸发器70的第二端接口 70b之间连接有四通阀20，以使第二吸气口 10b、排气口 10c、冷凝器30以及蒸发器70之间处于不同的连通状态。
[0029]为了防止冷媒中的液体对压缩机10的性能造成影响，在压缩机吸气管路上设置有气液分离器80。
[0030]前述的冷凝器30也可以替换为水箱换热器。
[0031]结合参见图4，本发明还提供了一种准二级压缩热泵系统控制方法，包括以下步骤:
[0032]S100.获取目标过热度值；
[0033]S200.获取闪蒸器50与喷焓阀93之间的连接管路上的第一温度值T1 ；
[0034]S300.获取压缩机10与喷焓阀93之间的连接管路上的第二温度值T2 ；
[0035]S400.根据第一温度值T1和第二温度值T2之间的差值，即T1 一 T2计算实际过热度值；以及[0036]S500.根据所述目标过热度值和所述实际过热度值调节所述准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，经第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力。
[0037]其中目标过热度值与不同室外环境温度有关，具体地:
[0038]当室外环境温度≥20°C,目标过热度值=1°C ；
[0039]当10°C≤室外环境温度< 20°C，目标过热度值=3V ；
[0040]当室外环境温度< 10°C，目标过热度值=2°C。
[0041]根据本发明的一个优选实施方式，S200.获取闪蒸器50与喷焓阀93之间的连接管路上的第一温度值Tl包括以下步骤:
[0042]S210.在闪蒸器50与喷焓阀93之间的连接管路上设置第一感温装置91 ;以及
[0043]S220.根据第一感温装置91获取闪蒸器50与喷焓阀93之间的连接管路上的第一温度值Tl。
[0044]优选地，为了取得较好的效果，第一感温装置91与喷焓阀93之间的距离为10厘米。
[0045]根据本发明的另一个优选实施方式，S300.获取压缩机10与喷焓阀93之间的连接管路上的第二温度值T2包括以下步骤:
[0046]S310.在压缩机10与喷焓阀93之间的连接管路上设置第二感温装置92 ;以及
[0047]S320.根据第二感温装置92获取压缩机10与喷焓阀93之间的连接管路上的第二温度值T2。
[0048]优选地，为了取得较好的效果，第二感温装置92与喷焓阀93之间的距离为10厘米。
[0049]本发明的核心在于在喷焓管路上的喷焓阀前、后IOcm左右处分别布置第一感温装置和第二感温装置，且第一级流量调节装置优选采用电子膨胀阀，其开度是根据第一感温装置和第二感温装置感受的温度Tl和T2的差值进行控制。
[0050]根据本发明的另一个优选实施方式，S500.根据所述目标过热度值和所述实际过热度值调节所述准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，经第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力包括以下步骤:
[0051]当实际过热度值< 目标过热度值，第一级流量调节装置开度增加；
[0052]当目标过热度值 < 实际过热度值，第一级流量调节装置开度减小；以及
[0053]当目标过热度值=实际过热度值，第一级流量调节装置开度不变。
[0054]控制第一级流量调节装置的输入参数有:第一感温装置91获取的Tl、第二感温装置92获取的T2、环境温度Te、前一时间段第一级流量调节装置的开度Pi，当前第一级流量调节装置的开度计算公式为:
[0055]当前开度Pi+1=原有开度Pi+变化开度Λ P1 ；
[0056]其中变化开度AP1对应于实际过热度值一目标过热度值所得的差值。
[0057]例如:当I实际过热度值一目标过热度值I =1°C时，第一级流量调节装置步数变化I步。
[0058]相对应地，本发明还提供了一种准二级压缩热泵系统，包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、计算模块以及调节模块。其中第一获取模块用于获取目标过热度值；第二获取模块用于获取闪蒸器50与喷焓阀93之间的连接管路上的第一温度值；第三获取模块用于获取压缩机10与喷焓阀93之间的连接管路上的第二温度值；计算模块用于根据第一温度值和第二温度值之间的差值计算实际过热度值；调节模块用于根据目标过热度值和实际过热度值调节准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得使系统开启喷焓阀93时，一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机10的中压腔的压力。
[0059]优选地，第二获取模块包括在闪蒸器50与喷焓阀93之间的连接管路上设置的第一感温装置91 ;第三获取模块包括在压缩机10与喷焓阀93之间的连接管路上设置的第二感温装置92。
[0060]从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:通过获取目标过热度值、获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值、获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值、根据所述目标过热度值和所述实际过热度值确定准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，进而调节准二级压缩系统的一级节流的降压，使系统开启喷焓阀时，经第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力，从而防止压缩机中压腔逆向喷射，有限提高系统喷焓的性能，增大压缩机的可靠性。
[0061]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取目标过热度值； 获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值； 获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值； 根据所述第一温度值和所述第二温度值之间的差值计算实际过热度值；以及根据所述目标过热度值和所述实际过热度值调节所述准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，经所述第一级流量调节装置进行一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力。
2.根据权利要求1所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，在获取目标过热度值的步骤中，所获得的目标过热度值是由室外环境温度决定的，其中: 当室外环境温度≤20°C时，所述目标过热度值=1°C ； 当10°C<室外环境温度< 20°C时，所述目标过热度值=3°C ； 当室外环境温度< 10°C时，所述目标过热度值=2°C。
3.根据权利要求1所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，所述获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值包括以下步骤: 在所述闪蒸器与所述喷焓阀之间的连接管路上设置第一感温装置；以及 根据所述第一感温装置获取所述闪蒸器与所述喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值。
4.根据权利要求3所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，所述获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值包括以下步骤: 在所述压缩机与所述喷焓阀之间的连接管路上设置第二感温装置；以及 根据所述第二感温装置获取所述压缩机与所述喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值。
5.根据权利要求4所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，所述第二感温装置与所述喷焓阀之间的距离等于所述第一感温装置与所述喷焓阀之间的距离。
6.根据权利要求5所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，所述第二感温装置与所述喷焓阀之间的距离为10厘米，所述第一感温装置与所述喷焓阀之间的距离为10厘米。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，所述 根据所述目标过热度值和所述实际过热度值确定准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度包括以下步骤: 实际过热度值< 目标过热度值，第一级流量调节装置开度增加； 目标过热度值<实际过热度值，第一级流量调节装置开度减小；以及 目标过热度值=实际过热度值，第一级流量调节装置开度不变。
8.根据权利要求7所述的准二级压缩热泵系统控制方法，其特征在于，所述第一级流量调节装置的开度计算公式为: 当前开度=原有开度+变化开度； 其中变化开度对应于所述实际过热度值与目标过热度值的差值。
9.一种准二级压缩热泵系统，其特征在于，包括: 第一获取模块，用于获取目标过热度值； 第二获取模块，用于获取闪蒸器与喷焓阀之间的连接管路上的第一温度值； 第三获取模块，用于获取压缩机与喷焓阀之间的连接管路上的第二温度值； 计算模块，用于根据所述第一温度值和所述第二温度值之间的差值计算实际过热度值；以及 调节模块，用于根据所述目标过热度值和所述实际过热度值调节所述准二级压缩热泵系统的第一级流量调节装置的开度，使得系统开启喷焓阀时，一级节流后的中间压力始终大于或等于压缩机的中压腔的压力。
10.根据权利要求9所述的准二级压缩热泵系统，其特征在于，所述第二获取模块包括在所述闪蒸器与所述喷焓阀之间的连接管路上设置的第一感温装置。
11.根据权利要求9所述的准二级压缩热泵系统，其特征在于，所述第三获取模块包括在所述压缩机与所述喷焓阀之间的连接`管路上设置的第二感温装置。
【文档编号】F25B49/02GK103822418SQ201210470312
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月19日 优先权日:2012年11月19日
【发明者】黄娟, 欧阳光, 袁明征 申请人:珠海格力电器股份有限公司