一种多联机回油控制方法及系统与流程

文档序号:15338314发布日期:2018-09-04 21:52阅读:191来源:国知局
本发明属于空调
技术领域
,具体地说,是涉及一种多联机回油控制方法及系统。
背景技术
:多联机系统中,通常室外机连接多个室内机。室外机压缩机中的压机油会随冷媒流到系统的每个室内机中。在系统制热时,为保证开机室内机制热效果,关机的室内机膨胀阀开度比较小,只能保证冷媒返回,但管路中的压机油很难返回。时间一长,在关机室内机的管路中会大量积存压机油。如果压机油不能及时返回压机,会导致压机缺油,极易损坏压机。为保证回油,系统通常每隔一定时间进行一次回油运转,方法一般是系统切换为制冷状态,通过流经液体冷媒将压机油带回压机。但是,室内机切换为制冷状态时,原先制热的室内机会从房间吸收热量,导致房间温度急剧下降,明显影响制热效果。技术实现要素:本发明提供了一种多联机系统回油控制方法,降低了回油对制热效果的影响。为解决上述技术问题,本发明采用下述技术方案予以实现:一种多联机回油控制方法,所述多联机包括室外机和多个室内机,在每个室内机与室外机的连接管路上均设置有膨胀阀;在多联机制热模式下,所述方法包括:(1)计算回油周期内的平均排气压力pd_avg:其中,ratiox为设定负荷率;count为回油周期内压缩机排气压力的采集次数以及室内机开机负荷率的计算次数;pdi为回油周期内第i次采集的压缩机排气压力;ratioi为回油周期内第i次计算的室内机开机负荷率,ratioi=on_hpi/all_hp,on_hpi为计算ratioi时获取的所有开机室内机的总能力匹数,all_hp为所有室内机的总能力匹数;(2)判断pd_avg是否≥设定阈值pd阈值;若是,则保持制热模式,开始制热回油运行;若否,则切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式。进一步的,当pd_avg<pd阈值时,在由制热模式切换为制冷模式之前,所述方法还包括:判断当前压缩机频率f是否<预设的极限高频fmax;若否,则切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;若是,则保持制热模式,控制压缩机以极限高频fmax运行;判断压缩机油位是否≥设定油位;若否,则切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;若是,则控制压缩机恢复至频率f。又进一步的,当开始制热回油运行时,所述方法还包括:采集压缩机当前排气压力;判断当前排气压力是否大于第一设定压力值;若是,则制热回油运行时间为第一设定时间;若否,则制热回油运行时间为第二设定时间;其中,第一设定时间<第二设定时间。更进一步的,在制热回油运行中,所述方法还包括:采集压缩机油位;判断压缩机油位是否≥设定油位;若是,则制热回油运行结束。再进一步的,在制热回油运行中,所述方法还包括:增大关机室内机的膨胀阀开度,或者,提高压缩机频率;当制热回油运行结束后,将关机室内机的膨胀阀开度、压缩机频率恢复至制热回油运行之前的状态。进一步的,当开始制冷回油运行时,所述方法还包括:采集压缩机当前排气压力;判断当前排气压力是否大于第二设定压力值;若是,则制冷回油运行时间为第三设定时间;若否,则制冷回油运行时间为第四设定时间;其中,第三设定时间<第四设定时间。又进一步的,在制冷回油运行中,所述方法还包括:控制压缩机以极限高频运行;判断压缩机油位是否≥设定油位;若是,则制冷回油运行结束。再进一步的,在制冷回油运行中,所述方法还包括:减小开机室内机的膨胀阀开度,增大关机室内机的膨胀阀开度。优选的,控制开机室内机的膨胀阀开度减小至制热模式时的一半,控制关机室内机的膨胀阀开度达到满开度。本发明还提出了一种多联机回油控制系统,所述多联机包括室外机和多个室内机,在每个室内机与室外机的连接管路上均设置有膨胀阀;所述系统包括:平均排气压力计算模块,用于计算回油周期内的平均排气压力pd_avg:其中,ratiox为设定负荷率;count为回油周期内压缩机排气压力的采集次数以及室内机开机负荷率的计算次数;pdi为回油周期内第i次采集的压缩机排气压力;ratioi为回油周期内第i次计算的室内机开机负荷率,ratioi=on_hpi/all_hp,on_hpi为计算ratioi时获取的所有开机室内机的总能力匹数,all_hp为所有室内机的总能力匹数;判断模块,用于判断pd_avg是否≥设定阈值pd阈值;制热回油模块,用于在pd_avg≥设定阈值pd阈值时,保持制热模式,进行制热回油运行;制冷回油模块,用于在pd_avg<设定阈值pd阈值时,切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,进行制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式。与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明的多联机回油控制方法及系统,通过计算回油周期内的平均排气压力pd_avg,判断平均排气压力pd_avg是否≥设定阈值pd阈值;若是,则保持制热模式,在制热运行的同时达到良好的回油效果,既满足回油需求,又不影响室内机的制热效果;若否,则切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式;因此,本发明当需要回油时,在平均排气压力pd_avg<设定阈值pd阈值时,才切换为制冷模式,开机室内机的风机停止运行,降低对开机室内机房间温度的影响;在平均排气压力pd_avg≥设定阈值pd阈值时,保持制热模式,在制热的同时实现回油,使得多联机具有较好的回油效果和制热效果,避免影响室内机制热效果;解决了现有技术中在需要回油时就切换为制冷模式、严重影响制热效果的问题,降低了回油对制热效果的影响。结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本发明所提出的多联机回油控制方法的多联机结构图;图2是本发明所提出的多联机回油控制方法的一个实施例的流程图;图3是本发明所提出的多联机回油控制方法的又一个实施例的流程图;图4是本发明所提出的多联机回油控制系统的一个实施例的结构框图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将结合附图和实施例,对本发明作进一步详细说明。多联机包括室外机和多个室内机,在每个室内机与室外机的连接管路上均布设有膨胀阀。膨胀阀一般布设在室内机的液管上,调节流入室内机的冷媒流量。每个室内机液管与室外机的液管连接。例如,参见图1所示,在室内机1的液管上布设有膨胀阀1,在室内机2的液管上布设有膨胀阀2,在室内机3的液管上布设有膨胀阀3,……,在室内机n的液管上布设有膨胀阀n。室外机包括压缩机以及四通阀,通过四通阀的换向,实现冷媒循环方向的改变,从而实现制冷模式与制热模式的切换。本实施例的多联机回油控制方法,在多联机制热模式下,主要包括下述步骤,参见图2所示。步骤s11:当到达回油时间时,计算回油周期内的平均排气压力pd_avg。其中,ratiox为设定负荷率。count为回油周期内压缩机排气压力的采集次数以及室内机开机负荷率的计算次数。在每个回油周期内,每隔一定时间采集一次排气压力、计算一次室内机开机负荷率。pdi为回油周期内第i次采集的压缩机排气压力。ratioi为回油周期内第i次计算的室内机开机负荷率。ratioi=on_hpi/all_hp,on_hpi为计算ratioi时获取的所有开机室内机的总能力匹数,all_hp为所有室内机的总能力匹数。在一个回油周期内,每隔一定时间采集一次排气压力、获取一次所有开机室内机的总能力匹数、计算一次开机负荷率。在一个回油周期内,共采集了count次排气压力(pd1、pd2、pd3、……、pdcount)、获取了count次所有开机室内机的总能力匹数(on_hp1、on_hp2、on_hp3、……、on_hpcount)、计算了count次开机负荷率(ratio1、ratio2、ratio3、……、ratiocount)。第1次计算的开机负荷率:ratio1=on_hp1/all_hp;第2次计算的开机负荷率:ratio2=on_hp2/all_hp;第3次计算的开机负荷率:ratio3=on_hp3/all_hp;……;第count次计算的开机负荷率:ratiocount=on_hpcount/all_hp。由于开机室内机的数量随时可能发生变化,因此在每次计算开机负荷率时,需要重新获取所有开机室内机的总能力匹数,以提高开机负荷率的准确性。例如,一个回油周期为4小时,在一个回油周期内,每隔10分钟采集一次排气压力、获取一次所有开机室内机的总能力匹数、计算一次开机负荷率。在一个回油周期内,采集了24次排气压力(pd1、pd2、pd3、……、pd24),获取了24个所有开机室内机的总能力匹数(on_hp1、on_hp2、on_hp3、……、on_hp24)计算了24次开机负荷率(ratio1、ratio2、ratio3、……、ratio24)。假设回油周期为4小时,从0点起始计时,每天的4点、8点、12点、16点、20点、24点为回油时间,到达回油时间时,计算平均排气压力pd_avg。例如,4点为回油时间,4点时计算0~4点这四个小时的平均排气压力;8点为回油时间,8点时计算4~8点这四个小时的平均排气压力。判断在制热状态下能否满足回油,需要一个压力值来判断,而这个压力值又与开机负荷率有关。pd_avg根据转换而来,当pd_avg≥pd阈值时,可以在制热状态下满足回油,保证压缩机不缺油。pd阈值是在ratiox条件下通过实验确定的。例如,选定ratiox=0.5,在ratiox下观察在各个压力下的回油情况,最终选择一个合适的pd阈值,在这个压力下可以满足制热状态下回油。由于多联机包括多个室内机,每台室内机的能力匹数不同,在多联机运行过程中,开机室内机的数量也可能发生变化,导致室内机开机负荷率发生变化,因此,需要根据开机负荷率计算出平均排气压力pd_avg,然后与设定阈值pd阈值进行比较。步骤s12:判断平均排气压力pd_avg是否≥设定阈值pd阈值。回油效果与压缩机排气压力有关,排气压力越大,无论是气态冷媒还是液态冷媒,从关机室内机带走的压缩机润滑油越多。但在相同的排气压力下,液态冷媒的回油效果要高于气态冷媒,因此,制冷模式下的回油效果要优于制热模式下的回油效果。由此可知,在制热模式下,当排气压力较大时,依然可以实现较好的回油效果,制热状态的室内机可以正常制热。若pd_avg≥pd阈值,则执行步骤s13。若pd_avg<pd阈值,则执行步骤s14。步骤s13:多联机保持制热模式。由于平均排气压力较大,多联机在制热模式下仍然可以具有较好的回油效果,保证压缩机不缺油,因此多联机保持制热模式,进行制热回油运行。制热的室内机可以正常制热,保持较好的制热效果,避免回油影响制热效果。在制热回油运行时,多联机的运行与正常的制热模式相同。当然,在制热回油运行时,也可以进一步的采取下述两种措施中的一种或两种,以加快回油,提高回油效果。一是增大关机室内机的膨胀阀开度;二是提高压缩机频率。当制热回油运行结束后,将关机室内机的膨胀阀开度、压缩机频率恢复至制热回油运行之前的状态。制热回油运行的时间长短根据进入制热回油运行时的压缩机排气压力有关,因此,当开始制热回油运行时,所述方法还包括:步骤s13-11:采集压缩机当前排气压力。步骤s13-12:判断当前排气压力是否大于第一设定压力值;若是,则制热回油运行时间为第一设定时间。若否,则制热回油运行时间为第二设定时间;其中,第一设定时间<第二设定时间。在制热回油运行时间达到第一设定时间/第二设定时间时,制热回油运行结束,恢复正常制热。根据制热回油运行时的排气压力,确定制热回油运行时间,既保证具有足够长的回油运行时间,从而保证较好的回油效果,又避免制热回油运行时间过长导致对开机室内机的制热效果影响时间较长。例如,第一设定压力值为28kg,第一设定时间为15分钟,第二设定时间为20分钟。当前排气压力>28kg时,制热回油运行时间为15分钟;当前排气压力≤28kg时,制热回油运行时间为20分钟;既保证足够长的回油运行时间,保证较好的回油效果,又缩短回油对制热效果的影响时间。作为本实施例的另一种优选设计方案,根据压缩机油位确定制热回油运行时间。具体来说,在制热回油运行中,采集压缩机油位,判断压缩机油位是否≥设定油位;若否,则继续制热回油运行;若是,则退出制热回油,制热回油运行结束。即,在压缩机油位≥设定油位时,即结束制热回油,避免制热回油运行时间过长。步骤s14:切换为制冷模式(即四通阀换向,改变冷媒循环方向),控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式。由于平均排气压力较小,多联机在制热模式下,回油效果较差,因此,需要将制热模式切换为制冷模式,在制冷状态下回油,以满足回油需求。本实施例的多联机回油控制方法,通过计算回油周期内的平均排气压力pd_avg,判断平均排气压力pd_avg是否≥设定阈值pd阈值;若是,则保持制热模式,在制热运行的同时达到良好的回油效果,既满足回油需求,又不影响室内机的制热效果;若否,则切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式;因此,本实施例的控制方法,当需要回油时,在平均排气压力pd_avg<设定阈值pd阈值时,才切换为制冷模式,开机室内机的风机停止运行,降低对开机室内机房间温度的影响;在平均排气压力pd_avg≥设定阈值pd阈值时,保持制热模式,在制热的同时实现回油,使得多联机具有较好的回油效果和制热效果,避免影响室内机制热效果;解决了现有技术中在需要回油时就切换为制冷模式、严重影响制热效果的问题,降低了回油对制热效果的影响。本实施例的控制方法,通过计算平均排气压力来判断回油时是否由制热切换为制冷状态,在保证回油效果的前提下最大限度的提升制热效果,解决了多联机回油时开机室内机房间温度急剧下降并需要满足回油效果的问题。当pd_avg<pd阈值时,在由制热模式切换为制冷模式之前,所述方法还包括下述步骤,参见图3所示。步骤s12-1:获取当前压缩机频率f,判断当前压缩机频率f是否<预设的极限高频fmax。若否,说明当前压缩机频率已达到极限高频,无法再提升压缩机频率,则执行步骤s14:切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行。若是,说明当前压缩机频率未达到极限高频,则执行步骤s12-2。步骤s12-2:保持制热模式,控制压缩机以极限高频fmax运行,进行制热回油。通过提高压缩机频率的方式提高冷媒循环速度,加快回油。步骤s12-3:压缩机以极限高频fmax运行设定时间(如5分钟)后,判断压缩机油位是否≥设定油位。若否,说明压缩机油位没有达到设定油位,提升压缩机频率也无法满足回油需求,则执行步骤s14:切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行。若是,说明压缩机油位达到了设定油位,提升压缩机频率可以满足回油需求,执行步骤s12-4:控制压缩机恢复至极限高频fmax之前的频率f,制热回油结束,多联机恢复正常制热。制冷回油运行的时间长短根据进入制冷回油运行时的压缩机排气压力有关,因此,当开始制冷回油运行时,所述方法还包括:步骤s14-11:采集压缩机当前排气压力。步骤s14-12:判断当前排气压力是否大于第二设定压力值;若是,则制冷回油运行时间为第三设定时间。若否,则制冷回油运行时间为第四设定时间;其中,第三设定时间<第四设定时间。在制冷回油运行时间达到第三设定时间/第四设定时间时,制冷回油运行结束,切回正常制热。根据制冷回油运行时的排气压力,确定制冷回油运行时间,既保证具有足够长的回油运行时间,从而保证较好的回油效果,又避免制冷回油运行时间过长导致对开机室内机的制热效果影响时间较长。当然,第三设定时间<第四设定时间<第一设定时间<第二设定时间。例如,第二设定压力值为25kg,第三设定时间为5分钟,第四设定时间为10分钟。当前排气压力>25kg时,制冷回油运行时间为5分钟;当前排气压力≤25kg时,制冷回油运行时间为10分钟;既保证足够长的回油运行时间,保证较好的回油效果,又缩短回油对制热效果的影响时间。假设回油运行时间为10分钟,如4点-4点10分进行制冷回油;8点-8点10分进行制冷回油。作为本实施例的另一种优选设计方案,根据压缩机油位确定制冷回油运行时间。具体来说,在制冷回油运行中,包括下述步骤:步骤s14-21:控制压缩机以极限高频运行;步骤s14-22:采集压缩机油位,判断压缩机油位是否≥设定油位;若否,则返回s14-21;若是,则退出制冷回油运行,制冷回油运行结束,切回制热模式。控制压缩机以极限高频运行,以提高冷媒循环速度,加快回油,尽快实现较好回油效果,缩短制冷回油运行时间,缩短制冷回油对房间温度的影响时间。在压缩机油位达到设定油位时,即结束制冷回油。在制冷回油运行中,为了进一步降低对房间制热效果的影响,控制开机室内机的膨胀阀开度减小,以减小流入开机室内机的冷媒量,降低对房间温度的影响。控制关机室内机的膨胀阀开度增大,以增大流入关机室内机的冷媒量,尽量多地带走关机室内机中的润滑油,提高回油效果。作为本实施例的一种优选设计方案,在制冷回油运行中,控制开机室内机的膨胀阀开度减小至制热模式时的一半,既保证足够流量的冷媒进入开机室内机,以带走足够的润滑油,又降低对房间温度的影响。控制关机室内机的膨胀阀开度达到满开度,以尽可能地提高回油量,提高回油效果。下面,以所有室内机的总能力匹数all_hp=10hp,ratiox=0.5时,pd阈值=27kg,一个回油周期(4个小时)采集8次数据(每30分钟采集一次)为例,对多联机回油控制方法的具体步骤进行详细描述。表一:回油周期(0点-4点)内采集了8次数据。on_hp5hp4hp7hp10hp2hp1hp5hp9hpratio0.50.40.710.20.10.50.9pd(kg)27.528.324.323.827.628.125.824.4(1)在4点时,到达回油时间,计算平均排气压力pd_avg。pd_avg=(0.5*27.5+0.4*28.3+0.7*24.3+1*23.8+0.2*27.6+0.1*28.1+0.5*25.8+0.9*24.4)/(8*0.5)=27.3kg>27kg。(2)由于pd_avg>pd阈值,此时仍维持制热状态,多联机四通阀不换向,制热的室内机正常制热,关机室内机的膨胀阀开度增大,进行制热回油。表二:回油周期(4点-8点)采集了8次数据on_hp5hp4hp7hp10hp2hp1hp5hp9hpratio0.50.40.710.20.10.50.9pd(kg)26.524.424.722.623.828.024.725.1(1)在8点时,到达回油时间,计算平均排气压力pd_avg。pd_avg=(0.5*26.5+0.4*24.4+0.7*24.7+1*22.6+0.2*23.8+0.1*28.0+0.5*24.7+0.9*25.1)/(8*0.5)=26.4kg<27kg。(2)由于pd_avg<pd阈值,此时需要在制冷状态下回油,多联机四通阀换向,制热的室内机会切换为制冷状态,关机室内机的膨胀阀开度增大,进行制冷回油。基于上述多联机回油控制方法的设计,本实施例还提出了一种多联机回油控制系统,所述多联机包括室外机和多个室内机,在每个室内机与室外机的连接管路上均设置有膨胀阀;所述系统包括平均排气压力计算模块、判断模块、制热回油模块、制冷回油模块,参见图4所示。平均排气压力计算模块,用于计算回油周期内的平均排气压力pd_avg:其中,ratiox为设定负荷率;count为回油周期内压缩机排气压力的采集次数以及室内机开机负荷率的计算次数;pdi为回油周期内第i次采集的压缩机排气压力;ratioi为回油周期内第i次计算的室内机开机负荷率,ratioi=on_hpi/all_hp,on_hpi为计算ratioi时获取的所有开机室内机的总能力匹数,all_hp为所有室内机的总能力匹数。判断模块,用于判断pd_avg是否≥设定阈值pd阈值。制热回油模块,用于在pd_avg≥设定阈值pd阈值时,保持制热模式,进行制热回油运行。制冷回油模块,用于在pd_avg<设定阈值pd阈值时,切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,进行制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式。具体的多联机回油控制系统的工作过程,已经在上述多联机回油控制方法中详述,此处不予赘述。本实施例的多联机回油控制系统,通过计算回油周期内的平均排气压力pd_avg,判断平均排气压力pd_avg是否≥设定阈值pd阈值;若是,则保持制热模式,在制热运行的同时达到良好的回油效果,既满足回油需求,又不影响室内机的制热效果;若否,则切换为制冷模式,控制开机室内机的风机停止运行,开始制冷回油运行;制冷回油运行结束后,切换回制热模式;因此,本实施例的控制系统,当需要回油时,在平均排气压力pd_avg<设定阈值pd阈值时,才切换为制冷模式,开机室内机的风机停止运行,降低对开机室内机房间温度的影响;在平均排气压力pd_avg≥设定阈值pd阈值时,保持制热模式,在制热的同时实现回油,使得多联机具有较好的回油效果和制热效果,避免影响室内机制热效果;解决了现有技术中在需要回油时就切换为制冷模式、严重影响制热效果的问题。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。当前第1页12
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