CN102368009B - 变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，包括以下步骤：⑴、判定室内机（8）的微处理器是否处于制热待机状态；⑵、微处理器将对应的室内电子膨胀阀（7）的开度调到30~50步的开度；⑶、室内电子膨胀阀（7）在步骤⑵中的开度保持2~6min，微处理器每15~35S根据液管温度传感器（9）和室内换热器盘管温度传感器（11）传回的温度，对对应的室内电子膨胀阀（7）的开度按以下原则调节一次：室内电子膨胀阀（7）调节后的开度=本次调节前开度+本次调节的开度；本次调节的开度=（T3-Tmin-A）×E+Δ（T3-Tmin）×F；本发明与现有方法相比，具有适合一拖多空调器的，既能有效保证系统运行稳定，并提高系统制热效能，能耗较低，又同时使得室内环境温度变化范围较小，室内环境的舒适度较高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一拖多变频空调室内机电子膨胀阀的控制方法，特别是涉及一种应用于室内机制冷运行时，变频空调室内机电子膨胀阀的控制方法。
背景技术
一拖多变频空调器，一台外机能够拖动多台室内机运行，不仅节省了室外机的安装空间，而且具有系统安装简单、结构紧凑、舒适,各房间独立调节运行,能满足不同房间不同空调负荷要求，综合性能系数高，节能等优点。随着经济的发展，一拖多变频热泵空调器在国内家庭中的使用越来越广泛。
一拖多变频空调器室内机一般都参照过热度来对对室内电子膨胀阀进行调节的。所谓过热度就是蒸发后的冷媒蒸汽温度与在该蒸汽压力下饱和温度的差。室内机的微处理器通过检测室内换热器上的温度传感器，来模拟蒸发后冷媒的过热度，并根据过热度来控制电子膨胀阀的流量。专利号为20071012061.7的“空调和控制其电子膨胀阀的方法”提出了一种针对一拖一变容量系统电子膨胀阀控制的比例微分算法，这种算法的过热度数值是个固定值，则若设定的固定值出现过大情形时，这样增大了制热待机运行的室内机气态冷媒的流通量，气态冷媒通过室内电子膨胀阀返回到室外机的储液罐，增大了储液罐内冷媒的焓，降低储液罐内冷媒的节流后吸热能力，从而使得整机系统的能效降低；若设定的固定值出现过小情形时，这样机组中的制冷剂就会逐渐堆积在待机的室内机中，导致系统中流通的制冷剂缺少，进入蒸发器冷媒温度和蒸发温度有偏差，而出现压缩机排气温度过高等故障，能耗较高，最终使得空调器的寿命较短，故不能有效适用负荷较大的一拖多空调器；而专利号为200710090097.x的“电子膨胀阀的控制方法”提出了一种模糊算法，但在这种方法中电子膨胀阀的初始调整幅度较大，而且还根据室外机的排气温度限定了过热度的变动，使得换热器的换热量有限，进而使得排气温度较高，极易导致空调器出现报故障或停机的情况，运行稳定性较差，同时又使得室内环境温度变化范围较大，室内环境的舒适度较低，也不能较好适应一拖多空调器。
因此现有技术的室内机电子膨胀阀的控制方法均不适合一拖多空调器。
发明内容
本发明针对以上问题提供一种适合一拖多空调器的，既能有效保证系统运行稳定，并提高系统制热效能，能耗较低，又同时使得室内环境温度变化范围较小，室内环境的舒适度较高的变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法。
本发明解决以上问题所用的技术方案是：一种变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，包括以下步骤：
⑴、室内机进入制冷模式时，通过该室内机的微处理器与室外机的控制器进行通讯，确定室外机的运行状态；如果室外机处于停机状态，根据室内机的负荷，启动压缩机，室外机和室内机进入制冷控制；如果室外机属于制冷运行状态，室内机直接进入制冷控制；如果室外机属于制热运行状态时，则压缩机停机重启后，室外机和室内机再进入制冷控制；
⑵、微处理器将对应的室内电子膨胀阀的开度调到30～50步的开度；
⑶、室内电子膨胀阀在步骤⑵中的开度保持2～6min，微处理器每15～35S根据液管温度传感器、室内换热器盘管温度传感器和室内换热器出气管温度传感器传回的温度，对对应的室内电子膨胀阀的开度按以下原则调节一次：
设定液管温度传感器测定的温度为T1，设定室内换热器盘管温度传感器测定的温度为T2，设定室内换热器出气管温度传感器测定的温度为T3，设定压缩机排气温度传感器测定的温度为Td；
室内电子膨胀阀调节后的开度=本次调节前开度+本次调节的开度；
本次调节的开度=（T3-Tmin-A）×E+Δ（T3-Tmin）×F；
Δ（T3-Tmin）是过热度的变化率，等于本次检测的（T3-Tmin）值减去前一次检测的（T3-Tmin）值；
（T3-Tmin-A）≥6时，E=4，F=2；
（T3-Tmin-A）﹤6时，E、F的取值按照如下原则：
E=（T3-Tmin-A）的绝对值/2的值，通过四舍五入获得的整数；
F=Δ（T3-Tmin）的绝对值/3的值，通过四舍五入获得的整数；
Tmin取T1和T2中的数值最小的那个；
A=A0+ΔSH；A0为室内机的初始目标过热度为常数，一般为2～4℃；
ΔSH为室外机对室内机的过热度修正，初始值为0；室内机微处理器通过与室外机通信可以获得ΔSH；
室外机运行稳定后，每2～6min检测压缩机排气温度传感器的温度Td，根据如下规律控制ΔSH：
Td≤69℃，ΔSH=ΔSH＇-0.5；
69℃≤Td≤93℃，ΔSH=ΔSH＇；
Td>93℃，ΔSH=ΔSH＇+0.5；
ΔSH＇为上一次室内机微处理器通过和室外机通信获得的ΔSH值。
所述的步骤⑵中，对应的室内电子膨胀阀调到40步的开度。
所述的步骤⑶中开度保持4min。
所述的A0为2℃。
所述的检测压缩机排气温度传感器的温度Td的频率为每4min一次。
采用以上方法后，本发明与现有技术相比，由于根据一拖多空调器的特点，增加了通过过热度的变化及压缩机排气温度传感器的温度Td和室内换热器出气管温度传感器的温度T3来判断，根据不同的情况来调节室内电子膨胀阀的开度，可有效的防止室内电子膨胀阀出现开度过小或过大的情况，能有效保证系统运行稳定，并提高系统制热效能，能耗较低，使得室内电子膨胀阀开度的变化曲线更加接近理想控制状态下的室内电子膨胀阀开度的变化曲线，进而室内机换热器蒸发温度波动幅度减少，并使得室内环境温度变化范围也相对较小，室内环境的舒适度较高。
附图说明
附图为本发明变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法的电气原理图。
如图所示：1、压缩机，101、压缩机排气温度传感器，2、气液分离器，3、四通阀，4、室外机换热器，5、室外电子膨胀阀和单向阀组件，6、储液器，7、室内电子膨胀阀，8、室内机，9、液管温度传感器，10、室内换热器盘管温度传感器，11、室内环境温度传感器，12、室内换热器出气管温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步描述。
如附图所示，一个室外机设有多个并联的室内机8与其对应室内电子膨胀阀7组成的管路。变频热泵空调运行时，压缩机1排出的高压气体经过四通阀3进入室内机8进行冷凝，冷凝后液体经过室内电子膨胀阀7的适当调节后进入室外机组的储液器6，在进入储液器6之后，需要经过室外电子膨胀阀5，室外电子膨胀阀5由微处理器控制，对储液器6出来的冷媒进行节流，节流后的气液混合冷媒进入室外机换热器4进行蒸发，再经四通阀3换向，进入气液分离器2，经气液分离器2分离后的气体进入压缩机1再压缩，从而完成一个热泵循环。其中压缩机1排气管上设有压缩机排气温度传感器101，室内机8一端与其相对应的室内电子膨胀阀7之间的管路和换热盘管上分别设有液管温度传感器9和室内换热器盘管温度传感器10，用来采集管路和换热器盘的温度数据；室内机8上设有室内环境温度传感器11和室内换热器出气管温度传感器12，用来采集室内温度的数据。并联的其它室内机8与其对应的室内电子膨胀阀7管路与上述相同。附图中还有一些系统的辅助部件未表示出来。
以下以其中一路的室内机8与其相对应的室内电子膨胀阀7的管路为例。
实施例1
一种变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，包括以下步骤：
⑴、室内机8进入制冷模式时，通过该室内机8的微处理器与室外机的控制器进行通讯，确定室外机的运行状态；如果室外机处于停机状态，根据室内机8的负荷，启动压缩机1，室外机和室内机8进入制冷控制；如果室外机属于制冷运行状态，室内机8直接进入制冷控制；如果室外机属于制热运行状态时，则压缩机1停机重启后，室外机和室内机8再进入制冷控制；
⑵、微处理器将对应的室内电子膨胀阀7的开度调到30步的开度；
⑶、室内电子膨胀阀7在步骤⑵中的开度保持6min，微处理器每35S根据液管温度传感器9、室内换热器盘管温度传感器11和室内换热器出气管温度传感器12传回的温度，对对应的室内电子膨胀阀7的开度按以下原则调节一次：
设定液管温度传感器9测定的温度为T1，设定室内换热器盘管温度传感器10测定的温度为T2，设定室内换热器出气管温度传感器12测定的温度为T3，设定压缩机排气温度传感器101测定的温度为Td；
室内电子膨胀阀7调节后的开度=本次调节前开度+本次调节的开度；
本次调节的开度=（T3-Tmin-A）×E+Δ（T3-Tmin）×F；
Δ（T3-Tmin）是过热度的变化率，等于本次检测的（T3-Tmin）值减去前一次检测的（T3-Tmin）值；
（T3-Tmin-A）≥6时，E=4，F=2；
（T3-Tmin-A）﹤6时，E、F的取值按照如下原则：
E=（T3-Tmin-A）的绝对值/2的值，通过四舍五入获得的整数；
F=Δ（T3-Tmin）的绝对值/3的值，通过四舍五入获得的整数；
Tmin取T1和T2中的数值最小的那个；
A=A0+ΔSH；A0为4℃；
ΔSH为室外机对室内机的过热度修正，初始值为0；室内机微处理器通过与室外机通信可以获得ΔSH；
室外机运行稳定后，每6min检测压缩机排气温度传感器101的温度Td一次，根据如下规律控制ΔSH：
Td≤69℃，ΔSH=ΔSH＇-0.5；
69℃≤Td≤93℃，ΔSH=ΔSH＇；
Td>93℃，ΔSH=ΔSH＇+0.5；
ΔSH＇为上一次室内机微处理器通过和室外机通信获得的ΔSH值。
实施例2
一种变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，包括以下步骤：
⑴、室内机8进入制冷模式时，通过该室内机8的微处理器与室外机的控制器进行通讯，确定室外机的运行状态；如果室外机处于停机状态，根据室内机8的负荷，启动压缩机1，室外机和室内机8进入制冷控制；如果室外机属于制冷运行状态，室内机8直接进入制冷控制；如果室外机属于制热运行状态时，则压缩机1停机重启后，室外机和室内机8再进入制冷控制；
⑵、微处理器将对应的室内电子膨胀阀7的开度调到50步的开度；
⑶、室内电子膨胀阀7在步骤⑵中的开度保持2min，微处理器每25S根据液管温度传感器9、室内换热器盘管温度传感器11和室内换热器出气管温度传感器12传回的温度，对对应的室内电子膨胀阀7的开度按以下原则调节一次：
设定液管温度传感器9测定的温度为T1，设定室内换热器盘管温度传感器10测定的温度为T2，设定室内换热器出气管温度传感器12测定的温度为T3，设定压缩机排气温度传感器101测定的温度为Td；
室内电子膨胀阀7调节后的开度=本次调节前开度+本次调节的开度；
本次调节的开度=（T3-Tmin-A）×E+Δ（T3-Tmin）×F；
Δ（T3-Tmin）是过热度的变化率，等于本次检测的（T3-Tmin）值减去前一次检测的（T3-Tmin）值；
（T3-Tmin-A）≥6时，E=4，F=2；
（T3-Tmin-A）﹤6时，E、F的取值按照如下原则：
E=（T3-Tmin-A）的绝对值/2的值，通过四舍五入获得的整数；
F=Δ（T3-Tmin）的绝对值/3的值，通过四舍五入获得的整数；
Tmin取T1和T2中的数值最小的那个；
A=A0+ΔSH；A0为3℃；
ΔSH为室外机对室内机的过热度修正，初始值为0；室内机微处理器通过与室外机通信可以获得ΔSH；
室外机运行稳定后，每2min检测压缩机排气温度传感器101的温度Td一次，根据如下规律控制ΔSH：
Td≤69℃，ΔSH=ΔSH＇-0.5；
69℃≤Td≤93℃，ΔSH=ΔSH＇；
Td>93℃，ΔSH=ΔSH＇+0.5；
ΔSH＇为上一次室内机微处理器通过和室外机通信获得的ΔSH值。
实施例3
一种变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，包括以下步骤：
⑴、室内机8进入制冷模式时，通过该室内机8的微处理器与室外机的控制器进行通讯，确定室外机的运行状态；如果室外机处于停机状态，根据室内机8的负荷，启动压缩机1，室外机和室内机8进入制冷控制；如果室外机属于制冷运行状态，室内机8直接进入制冷控制；如果室外机属于制热运行状态时，则压缩机1停机重启后，室外机和室内机8再进入制冷控制；
⑵、微处理器将对应的室内电子膨胀阀7的开度调到40步的开度；
⑶、室内电子膨胀阀7在步骤⑵中的开度保持4min，微处理器每15S根据液管温度传感器9、室内换热器盘管温度传感器11和室内换热器出气管温度传感器12传回的温度，对对应的室内电子膨胀阀7的开度按以下原则调节一次：
设定液管温度传感器9测定的温度为T1，设定室内换热器盘管温度传感器10测定的温度为T2，设定室内换热器出气管温度传感器12测定的温度为T3，设定压缩机排气温度传感器101测定的温度为Td；
室内电子膨胀阀7调节后的开度=本次调节前开度+本次调节的开度；
本次调节的开度=（T3-Tmin-A）×E+Δ（T3-Tmin）×F；
Δ（T3-Tmin）是过热度的变化率，等于本次检测的（T3-Tmin）值减去前一次检测的（T3-Tmin）值；
（T3-Tmin-A）≥6时，E=4，F=2；
（T3-Tmin-A）﹤6时，E、F的取值按照如下原则：
E=（T3-Tmin-A）的绝对值/2的值，通过四舍五入获得的整数；
F=Δ（T3-Tmin）的绝对值/3的值，通过四舍五入获得的整数；
Tmin取T1和T2中的数值最小的那个；
A=A0+ΔSH；A0为2℃；
ΔSH为室外机对室内机的过热度修正，初始值为0；室内机微处理器通过与室外机通信可以获得ΔSH；
室外机运行稳定后，每4min检测压缩机排气温度传感器101的温度Td一次，根据如下规律控制ΔSH：
Td≤69℃，ΔSH=ΔSH＇-0.5；
69℃≤Td≤93℃，ΔSH=ΔSH＇；
Td>93℃，ΔSH=ΔSH＇+0.5；
ΔSH＇为上一次室内机微处理器通过和室外机通信获得的ΔSH值。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。
Claims (5)
1.一种变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴、室内机（8）进入制冷模式时，通过该室内机（8）的微处理器与室外机的控制器进行通讯，确定室外机的运行状态；如果室外机处于停机状态，根据室内机（8）的负荷，启动压缩机（1），室外机和室内机（8）进入制冷控制；如果室外机属于制冷运行状态，室内机（8）直接进入制冷控制；如果室外机属于制热运行状态时，则压缩机（1）停机重启后，室外机和室内机（8）再进入制冷控制；
⑵、微处理器将对应的室内电子膨胀阀（7）的开度调到30～50步的开度；
⑶、室内电子膨胀阀（7）在步骤⑵中的开度保持2～6min，微处理器每15～35S根据液管温度传感器（9）、室内换热器盘管温度传感器（10）和室内换热器出气管温度传感器（12）传回的温度，对对应的室内电子膨胀阀（7）的开度按以下原则调节一次：
设定液管温度传感器（9）测定的温度为T1，设定室内换热器盘管温度传感器（10）测定的温度为T2，设定室内换热器出气管温度传感器（12）测定的温度为T3，设定压缩机排气温度传感器（101）测定的温度为Td；
室内电子膨胀阀（7）调节后的开度=本次调节前开度+本次调节的开度；
本次调节的开度=（T3-Tmin-A）×E+Δ（T3-Tmin）×F；
Δ（T3-Tmin）是过热度的变化率，等于本次检测的（T3-Tmin）值减去前一次检测的（T3-Tmin）值；
（T3-Tmin-A）≥6时，E=4，F=2；
（T3-Tmin-A）﹤6时，E、F的取值按照如下原则：
E=（T3-Tmin-A）的绝对值/2的值，通过四舍五入获得的整数；
F=Δ（T3-Tmin）的绝对值/3的值，通过四舍五入获得的整数；
Tmin取T1和T2中的数值最小的那个；
A=A0+ΔSH；A0为室内机的初始目标过热度为常数，为2～4℃；
ΔSH为室外机对室内机的过热度修正，初始值为0；室内机微处理器通过与室外机通信可以获得ΔSH；
室外机运行稳定后，每2～6min检测压缩机排气温度传感器（101）的温度Td，根据如下规律控制ΔSH：
Td＜69℃，ΔSH=ΔSH＇-0.5；
69℃≤Td≤93℃，ΔSH=ΔSH＇；
Td＞93℃，ΔSH=ΔSH＇+0.5；
ΔSH＇为上一次室内机微处理器通过和室外机通信获得的ΔSH值。
2.根据权利要求1所述的变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：所述的步骤⑵中，对应的室内电子膨胀阀（7）调到40步的开度。
3.根据权利要求1所述的变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：所述的步骤⑶中开度保持4min。
4.根据权利要求1所述的变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：所述的A0为2℃。
5.根据权利要求1所述的变频空调制冷时室内机电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：所述的检测压缩机排气温度传感器（101）的温度Td的频率为每4min一次。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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