CN107062556A - 一种模块水机的冷媒流量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块水机的冷媒流量控制方法，包括：获得室外环境温度，根据室外环境温度高低适应性设定电子膨胀阀的初始开度、并以此调节电子膨胀阀，以及根据室外环境温度高低适应性设定其开度调节范围；获得系统的当前过热度，根据当前过热度适应性调节电子膨胀阀的开度。电子膨胀阀的开度能够适应当前的温度情况，令系统能够平稳开启工作，有效减少调节时间快速到达稳定状态，通过电子膨胀阀调节范围的预先设定好，避免在某些非正常状态下电子膨胀阀调节失控影响系统可靠性；通过系统过热度适应性的调节冷媒流量，令系统的冷媒流量控制在性能最佳点附近运行，既能够控制系统的过热度又能保证系统的可靠运行，有效避免压缩机带液运行。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，更具体地说，涉及一种模块水机的冷媒流量控制方法。
背景技术
模块水机系统从上世纪80年代才进入中国市场，凭借其拓展方便、控制自由、高效节能、便于安装维护等优点，很快在中央空调市场占据了重要地位。
模块水机系统运行范围十分宽广，制冷可在-5℃-48℃的范围里运行，制热可在-15℃-30℃的环境温度下运行。如此宽广的运行范围，需要极强的容量调节能力。另外，模块水机一套系统可以连接多台内机，多台内机可以单独自由控制，使得内机负荷变化很大。以上运行特点决定了模块水机需要具有宽范围的容量调节特性。
模块机系统的容量调节主要是通过压缩机输出的控制、电子膨胀阀对系统冷媒流量的精确控制，以及外风机转速随系统负荷变化精确控制来实现的。
系统冷媒流量的精确控制，可以使得系统能效更高，运行可靠性也更高。
现有模块水机的常见控制方法为，根据室外环境温度及水温进行分区，不同分区对应不同的电子膨胀阀开度。该控制方法虽然十分简单、容易实现，但存在如下不足：
由于分区较多，确定每个分区的电子膨胀阀开度都需要实地进行具体实验去确定，需要花费大量的时间，费事费力。
根据分区固定电子膨胀阀开度，不能保证系统冷媒流量在整个分区里面都接近最佳，系统的能效及可靠性大大下降。
综上所述，如何有效地解决现有的模块水机控制不佳造成系统稳定性差、能效比低等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种模块水机的冷媒流量控制方法，该模块水机的冷媒流量控制方法的结构设计可以有效地解决现有的模块水机控制不佳造成系统稳定性差、能效比低等的技术问题。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种模块水机的冷媒流量控制方法，包括：
获得室外环境温度，根据室外环境温度高低适应性设定电子膨胀阀的初始开度、并以此调节所述电子膨胀阀，以及根据室外环境温度高低适应性设定其开度调节范围，室外环境温度越高、所述电子膨胀阀的初始开度越大、所述电子膨胀阀的开度调节范围的起始点及终止点也越高；
获得系统的当前过热度，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度，当前过热度与过热度目标值的差值越小，调节所述电子膨胀阀的步数越小。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度，包括：
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的大于过热度第一差值时，调节的步数为|SH-SH1|*4P；
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的小于或等于过热度第一差值时，并大于过热度第二差值时，调节的步数为8P；
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的小于或等于过热度第二差值时，调节的步数为0。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，在制冷模式下，测得室外环境温度T1；
当T1>30℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为360、开度调节范围设定为160-424，包括端点值；
当24℃≤T1<30℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为320、开度调节范围设定为144-400，包括端点值；
当8℃≤T1<24℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为280、开度调节范围设定为120-360，包括端点值；
当T1<8℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为240、开度调节范围设定为104-320，包括端点值。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，过热度目标值SH1＝4℃，所述过热度第一差值为3℃，所述过热度第二差值为1℃。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，获得系统的当前过热度，包括：
测得压缩机回气处的冷媒回气温度Th，测得蒸发器进口处冷媒温度T2，系统的当前过热度SH＝Th-T2。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，
在制热模式下，测得室外环境温度T1；
当T1≥22℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为280、开度调节范围设定为160-400，包括端点值；
当14℃≤T1<22℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为240、开度调节范围设定为144-280，包括端点值；
当9℃≤T1<14℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为200、开度调节范围设定为120-240，包括端点值；
当-5≤T1<9℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为160、开度调节范围设定为104-200，包括端点值；
当T1<-5℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为120、开度调节范围设定为104-136，包括端点值。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，过热度目标值SH1＝0℃，所述过热度第一差值为3℃，所述过热度第二差值为1℃。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，获得系统的当前过热度，包括：
测得压缩机回气处的冷媒回气温度Th，测得外机冷凝器出口处冷媒温度T3，系统的当前过热度SH＝Th-T3。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，所述根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度的调节频率为每40秒进行一次调节。
优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，还包括获得压缩机排气处温度Tp，根据压缩机排气处温度调节所述电子膨胀阀的开度，当100℃≤Tp<105℃时，终止所述电子膨胀阀继续关小；
当Tp≥105℃时，调节所述电子膨胀阀开大至480P。
本发明提供的这种模块水机的冷媒流量控制方法，包括：
获得室外环境温度，根据室外环境温度高低适应性设定电子膨胀阀的初始开度、并以此调节所述电子膨胀阀，以及根据室外环境温度高低适应性设定其开度调节范围，室外环境温度越高、所述电子膨胀阀的初始开度越大、所述电子膨胀阀的开度调节范围的起始点及终止点也越高；
获得系统的当前过热度，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度，当前过热度与过热度目标值的差值越小，调节所述电子膨胀阀的步数越小。
采用这种冷媒流量控制方法，通过室外环境温度决定电子膨胀阀的开度，其开度适应当前的温度情况，令系统能够平稳开启工作，有效减少调节时间快速到达稳定状态，通过电子膨胀阀调节范围的预先设定好，避免在某些非正常状态下电子膨胀阀调节失控影响系统可靠性；通过系统过热度适应性的调节冷媒流量，能够保证系统的冷媒流量控制在性能最佳点附近运行，既能够控制系统的过热度又能保证系统的可靠运行，避免压缩机带液运行；此外，采用当前过热度距离过热度目标值越远、调节步数越大，能够令系统的过热度较快的趋近于目标值，并且也是出于温度检测滞后性的考虑，当过热度接近目标值后，减小调节的步数，能够有效避免系统产生震荡。综上所述，本发明提供的模块水机的冷媒流量控制方法有效地解决了现有的模块水机控制不佳造成系统稳定性差、能效比低等的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的模块水机的冷媒流量控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的用于实现模块水机的冷媒流量控制方法的工作系统示意图。
附图中标记如下：
压缩机1、电子膨胀阀3、外机冷凝器4、蒸发器6。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种模块水机的冷媒流量控制方法，以解决现有的模块水机控制不佳造成系统稳定性差、能效比低等的技术问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2，图1为本发明实施例提供的模块水机的冷媒流量控制方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的用于实现模块水机的冷媒流量控制方法的工作系统示意图。图2中标号a为室外环境温度测定位置，b为压缩机排气处，c为压缩机回气处，d为蒸发器进口处。
本发明提供的这种模块水机的冷媒流量控制方法，包括：
S01：获得室外环境温度，根据室外环境温度高低适应性设定电子膨胀阀3的初始开度、并以此调节所述电子膨胀阀3，以及根据室外环境温度高低适应性设定其开度调节范围，室外环境温度越高、所述电子膨胀阀3的初始开度越大、所述电子膨胀阀3的开度调节范围的起始点及终止点也越高；
S02：获得系统的当前过热度，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀3的开度，当前过热度与过热度目标值的差值越小，调节所述电子膨胀阀3的步数越小。
采用这种冷媒流量控制方法，通过室外环境温度决定电子膨胀阀的开度，其开度适应当前的温度情况，令系统能够平稳开启工作，有效减少调节时间快速到达稳定状态，通过电子膨胀阀调节范围的预先设定好，避免在某些非正常状态下电子膨胀阀调节失控影响系统可靠性；通过系统过热度适应性的调节冷媒流量，能够保证系统的冷媒流量控制在性能最佳点附近运行，既能够控制系统的过热度又能保证系统的可靠运行，避免压缩机1带液运行；此外，采用当前过热度距离过热度目标值越远、调节步数越大，能够令系统的过热度较快的趋近于目标值，并且也是出于温度检测滞后性的考虑，当过热度接近目标值后，减小调节的步数，能够有效避免系统产生震荡。综上所述，本发明提供的模块水机的冷媒流量控制方法有效地解决了现有的模块水机控制不佳造成系统稳定性差、能效比低等的技术问题。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀3的开度，包括：
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的大于过热度第一差值时，调节的步数为|SH-SH1|*4P；
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的小于或等于过热度第一差值时，并大于过热度第二差值时，调节的步数为8P；
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的小于或等于过热度第二差值时，调节的步数为0。
本实施例提供的技术方案进一步在制冷模式的前提下，具体优化了膨胀阀的调节方案，通过此技术方案可以看出系统的当前过热度越接近目标值，调节的步数越小，当二者差值在一个较小的差值范围以内时，即保持电子膨胀阀的开度不变。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，在制冷模式下，测得室外环境温度T1；
当T1>30℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为360、开度调节范围设定为160-424，包括端点值；
当24℃≤T1<30℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为320、开度调节范围设定为144-400，包括端点值；
当8℃≤T1<24℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为280、开度调节范围设定为120-360，包括端点值；
当T1<8℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为240、开度调节范围设定为104-320，包括端点值。
本实施例提供的技术方案在上述实施例基础上细化了根据室外环境温度调节电子膨胀阀开度的技术方案，在一定的温度区间内设置于其对应的电子膨胀阀开度调节范围，之后在整个系统的工作过程中，电子膨胀阀的开度控制在这个调节范围之内。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，过热度目标值SH1＝4℃，所述过热度第一差值为3℃，所述过热度第二差值为1℃。
本实施例提供的技术方案中，将过热度目标值设定为4℃，过热度的两个差值分别为3℃和1℃，保证在膨胀阀的开度调节时，调节的步数能够稳定的随着差值的逼近减小，以保证系统稳定性。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，获得系统的当前过热度，包括：
测得压缩机1回气处的冷媒回气温度Th，测得蒸发器6进口处冷媒温度T2，系统的当前过热度SH＝Th-T2。
下述各实施例提供的技术方案具体为模块水机在进行制热时，各调节步骤的具体参量，其选择设置原理可参考上述制冷模式实施例中的说明。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，
在制热模式下，测得室外环境温度T1；
当T1≥22℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为280、开度调节范围设定为160-400，包括端点值；
当14℃≤T1<22℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为240、开度调节范围设定为144-280，包括端点值；
当9℃≤T1<14℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为200、开度调节范围设定为120-240，包括端点值；
当-5≤T1<9℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为160、开度调节范围设定为104-200，包括端点值；
当T1<-5℃时，所述电子膨胀阀3的初始开度设定为120、开度调节范围设定为104-136，包括端点值。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，过热度目标值SH1＝0℃，所述过热度第一差值为3℃，所述过热度第二差值为1℃。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，获得系统的当前过热度，包括：
测得压缩机1回气处的冷媒回气温度Th，测得外机冷凝器4出口处冷媒温度T3，系统的当前过热度SH＝Th-T3。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，所述根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀3的开度的调节频率为每40秒进行一次调节。
本实施例提供的技术方案中，调节频率为40秒每次，调节太快则系统容易产生震荡而难以稳定运行；调节太慢则系统调节到最佳运行状态需要的时间太长，系统的可靠性大大下降。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述模块水机的冷媒流量控制方法中，还包括获得压缩机1排气处温度Tp，根据压缩机1排气处温度调节所述电子膨胀阀3的开度，当100℃≤Tp<105℃时，终止所述电子膨胀阀3继续关小；
当Tp≥105℃时，调节所述电子膨胀阀3开大至480P。
本实施例提供的技术方案中，设定强制控制电子膨胀阀调节的条件，该条件在上述各个实施例中提出的调节方案的优先级以上，具体的当压缩机1排气处温度过高时，系统存在故障风险，通过增大冷媒流量可以降低排气温度，缓解这一情况。此方案主要是为保证系统的工作安全，防止造成设备损坏。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，包括：
获得室外环境温度，根据室外环境温度高低适应性设定电子膨胀阀的初始开度、并以此调节所述电子膨胀阀，以及根据室外环境温度高低适应性设定其开度调节范围，室外环境温度越高、所述电子膨胀阀的初始开度越大、所述电子膨胀阀的开度调节范围的起始点及终止点也越高；
获得系统的当前过热度，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度，当前过热度与过热度目标值的差值越小，调节所述电子膨胀阀的步数越小。
2.根据权利要求1所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度，包括：
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的大于过热度第一差值时，调节的步数为|SH-SH1|*4P；
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的小于或等于过热度第一差值时，并大于过热度第二差值时，调节的步数为8P；
当系统的当前过热度SH与过热度目标值SH1的差值的小于或等于过热度第二差值时，调节的步数为0。
3.根据权利要求2所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，在制冷模式下，测得室外环境温度T1；
当T1>30℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为360、开度调节范围设定为160-424，包括端点值；
当24℃≤T1<30℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为320、开度调节范围设定为144-400，包括端点值；
当8℃≤T1<24℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为280、开度调节范围设定为120-360，包括端点值；
当T1<8℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为240、开度调节范围设定为104-320，包括端点值。
4.根据权利要求3所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，过热度目标值SH1＝4℃，所述过热度第一差值为3℃，所述过热度第二差值为1℃。
5.根据权利要求4所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，获得系统的当前过热度，包括：
测得压缩机回气处的冷媒回气温度Th，测得蒸发器进口处冷媒温度T2，系统的当前过热度SH＝Th-T2。
6.根据权利要求2至5任一项所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，
在制热模式下，测得室外环境温度T1；
当T1≥22℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为280、开度调节范围设定为160-400，包括端点值；
当14℃≤T1<22℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为240、开度调节范围设定为144-280，包括端点值；
当9℃≤T1<14℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为200、开度调节范围设定为120-240，包括端点值；
当-5≤T1<9℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为160、开度调节范围设定为104-200，包括端点值；
当T1<-5℃时，所述电子膨胀阀的初始开度设定为120、开度调节范围设定为104-136，包括端点值。
7.根据权利要求6所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，过热度目标值SH1＝0℃，所述过热度第一差值为3℃，所述过热度第二差值为1℃。
8.根据权利要求7所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，获得系统的当前过热度，包括：
测得压缩机回气处的冷媒回气温度Th，测得外机冷凝器出口处冷媒温度T3，系统的当前过热度SH＝Th-T3。
9.根据权利要求6所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，所述根据当前过热度适应性调节所述电子膨胀阀的开度的调节频率为每40秒进行一次调节。
10.根据权利要求6所述的模块水机的冷媒流量控制方法，其特征在于，还包括获得压缩机排气处温度Tp，根据压缩机排气处温度调节所述电子膨胀阀的开度，当100℃≤Tp<105℃时，终止所述电子膨胀阀继续关小；
当Tp≥105℃时，调节所述电子膨胀阀开大至480P。
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