[發明專利]組合式螺桿冰蓄冷空調蓄冰和釋冷控制方法

有效

• 申請號: 201110275509.3
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102401513A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 鄭堅江;程德威
• 申請（專利權）人: 寧波奧克斯電氣有限公司
• 主分類號: F25B41/04
• 分類號: F25B41/04;F24F5/00
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

1.一種組合式螺桿冰蓄冷空調蓄冰和釋冷控制方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

(1)制冰工況條件下的控制方法：

(1.1)啟動過程控制：

(1.1.1)啟動條件：

條件一：當通過遙控器、或者線控器、或者集控器、或者樓宇控制系統開啟制冰模式信號時，制冰控制系統將開機信號通過通訊線傳給室外機電控系統，由室外機電控系統發出開機指令；

條件二：當螺桿式壓縮機油溫傳感器感受到油溫≥20～25℃時，卸載電磁閥(44)開啟，以平衡高低壓，系統高壓HP和低壓壓LP差滿足|HP-LP|≤0.13Mpa；

條件三：當蓄冰槽(27)中的水位監測浮球閥(31)感受到蓄冰槽(27)中水位處于滿水位；當浮球閥(31)感受到蓄冰槽(27)中水位不足時，打開供水第十電磁閥(30)，向蓄冰槽(27)中注水，直至蓄冰槽(27)中水位處于滿水位；

(1.1.2)啟動過程：在機組滿足啟動條件時，開始進入啟動過程；

步驟1：第五電磁閥(19)開啟，第六電磁閥(21.1)關閉，第十一電磁閥(37)開啟，第十二電磁閥(38)關閉，第十三電磁閥(39)關閉；

步驟2：第一供液泵(32)開啟；

步驟3：第一電子膨脹閥(20)的開度開至基準開度250～350脈沖；

第二電子膨脹閥(22)的開度開至250～350脈沖；

多聯室內機的電子膨脹閥處于關閉狀態；

多聯室內機的風機電機處于關閉狀態；

步驟4：螺桿式壓縮機、油加熱器、螺桿式壓縮機回油電磁閥、低壓開關、室外風機電機、室外風機電機、熱氣旁通除霜用四通換向閥、熱氣旁通除霜用液管電磁閥、主供液電磁閥、液管電磁閥以及噴液電磁閥的啟動控制分別如下：

a.螺桿式壓縮機啟動控制：

需要啟動的第一臺螺桿式壓縮機：以25％負載啟動運行20s～30s后，上載到50％負荷運行3min～5min，之后上載到75％負荷運行3min～5min，最后上載到100％負荷運行；

需要啟動的第二臺螺桿式壓縮機：第一臺螺桿式壓縮機啟動運行10s～30s后，第二臺壓縮機開始啟動；以25％負載啟動運行20s～30s后，上載到50％負荷運行3min～5min，之后上載到75％負荷運行3min～5min，最后上載到100％負荷運行；

需要啟動的第三臺螺桿式壓縮機：第二臺螺桿式壓縮機啟動運行10s～30s后，第三臺壓縮機開始啟動；以25％負載啟動運行20s～30s后，上載到50％負荷運行3min～5min，之后上載到75％負荷運行3min～5min，最后上載到100％負荷運行，3min后開始判斷啟動結束退出條件；

b.油加熱器控制：

需要啟動的壓縮機啟動后，當油池內潤滑油溫度高于20～25℃時，相應的油加熱器關閉；當壓縮機油池內潤滑油溫度低于15～20℃時，相應的油加熱器開啟；

c.壓縮機回油電磁閥控制：

需要啟動的壓縮機啟動后，當油位傳感器感受到低油位時，延時60～90s后，相應的回油電磁閥開啟10s～30s，將油氣分離器底部的潤滑油引射回壓縮機回氣管；

d.低壓開關控制：

啟動過程中，低壓開關屏蔽，即使低壓低于保護低壓值，低壓開關也不動作；

e.室外風機電機控制：

當第一臺壓縮機啟動運行30～60s后，室外風機電機開啟，風機電機轉速等級根據風機電機的控制邏輯自動控制；

f.主四通換向閥控制：在制冷模式啟動過程中，主四通換向閥處于掉電狀態；

g.熱氣旁通除霜用四通換向閥控制：在制冷模式啟動過程中，熱氣旁通除霜用四通換向閥處于掉電狀態；

h.熱氣旁通除霜用液管電磁閥控制：在制冷模式啟動過程中，熱氣旁通除霜用液管電磁閥處于關閉狀態；

i.主供液電磁閥控制：當第一臺需要啟動的壓縮機啟動時，主供液電磁閥上電開啟；

j.液管電磁閥(EVR8)和液管電磁閥(EVR7)控制：當第一臺需要啟動的壓縮機啟動時，液管電磁閥(EVR8)和液管電磁閥(EVR7)上電開啟；

k.噴液電磁閥控制：當壓縮機排氣溫度高于100℃時，相應壓縮機的噴液電磁閥開啟，進行噴液降溫；當排氣溫度降到低于95℃時，噴液電磁閥關閉；

(1.1.3)啟動過程結束條件：

當最后一臺需要啟動的壓縮機啟動，并上載到100％負載運行60～120s后，開始判斷啟動過程結束條件，即滿足如下條件之一時，退出啟動過程，并開始自動調節過程：

a.低壓壓力＜最低低壓值；

b.排氣溫度與高壓壓力對應的飽和冷凝溫度之差＞T4，T4取值區間為28～40℃；

c.吸氣溫度與低壓壓力對應的飽和蒸發溫度之差＞T5，T5取值區間為8～12℃；

d.啟動過程持續時間≥t9時，t9取值區間為20～30min；

(1.2)制冰過程控制：當啟動過程滿足結束條件時，退出啟動過程，進入制冰過程；定義：過熱度＝蒸發器出口溫度-蒸發器進口溫度；

過熱度變化量＝當前過熱度-前一時刻過熱度；

排氣溫度目標過熱度調節量：根據壓縮機排氣溫度確定的目標過熱度調節；

過熱度調閥步數：根據過熱度和過熱度變化量調整的電子膨脹閥開度；

步驟1：

制冰用蒸發器內制冷劑的基準目標蒸發溫度設定為-15℃～-10℃；

制冰用蒸發器內制冷劑的基準目標過熱度為1℃～2℃；

當螺桿式壓縮機輸出能力百分數≤40％時，調閥周期25～30秒；

當螺桿式壓縮機輸出能力百分數≤60％時，調閥周期15～20秒；

當螺桿式壓縮機輸出能力百分數＞60％時，調閥周期5～10秒；

當排氣溫度具有上升趨勢，且排氣溫度≤70℃時，目標過熱度調節量＝0℃；

當排氣溫度具有上升趨勢，且排氣溫度＞100℃時，目標過熱度調節量＝1℃～2℃；

當排氣溫度具有下降趨勢，且排氣溫度≥75℃時，排氣溫度目標過熱度調節量＝0℃；

當排氣溫度具有下降趨勢，且排氣溫度＜65℃時，排氣溫度目標過熱度調節量＝-1℃～-2℃；

目標過熱度＝基準目標過熱度+排氣溫度過熱度調節量；

過熱度調閥步數：根據過熱度和過熱度變化量的不同取值區間來選擇，取值范圍＝-8步～8步；

步驟2：制冰節流用第一電子膨脹閥(20)和第二電子膨脹閥(22)的開度根據過熱度來控制；

第一電子膨脹閥(20)和第二電子膨脹閥(22)的開度調節公式如下：

電子膨脹閥目標開度＝基準開度+過熱度調閥步數；

步驟3：螺桿式壓縮機運行負載控制；

退出啟動過程，進入制冰運行模式后，螺桿式壓縮機以初始負載百分數(40％～60％)運行；5分鐘后，根據實際系統壓力值與設定目標壓力的差值及其變化趨勢調節螺桿式壓縮機負載；

壓縮機開啟并進入基本負載運行5分鐘后，根據實際系統壓力值與設定目標壓力的差值及其變化趨勢調節壓縮機負載；

制冷模式運行時，壓縮機負載百分數根據PSH和ΔPSH進行調整，每隔30秒調整一次，調整量為ΔP；

螺桿式壓縮機目標負載為P_targ＝P_b+ΔP；

螺桿式壓縮機在運行過程中，根據確定的目標負載值P_targ來實時調節其工作負載，以滿足室內機能力的需要；

步驟4：室外風機電機控制；

室外風機電機根據室外換熱器盤管中部溫度和室外環境溫度進行控制，具體控制方法如下：

第一步：開機；

第二步：開機后室外環境溫度傳感器檢測環境溫度Ta；

第三步：根據環境溫度Ta選定室外風機或低溫檔或常溫檔或高溫檔的轉速；

第四步：室外風機根據環境溫度Ta選定的轉速等級運轉60秒；

第五步：冷凝器中點溫度傳感器檢測冷凝器中點溫度Tc；

第六步：室外風機根據冷凝器中點溫度Tc調整轉速；

第七步：室外風機根據冷凝器中點溫度Tc轉速調整的轉速保持運轉60秒；

第八步：室外環境溫度傳感器再次檢測環境溫度Ta；

第九步：根據測得的環境溫度Ta判定環境溫度是否高于最高溫度限值30℃和是否低于最低溫度限值0℃；

第十步：如果環境溫度大于30℃或環境溫度小于0℃時，進入第十一步，如果環境溫度在0℃和30℃之間，則返回第五步開始循環；

第十一步：如果環境溫度大于30℃，外風機不受Tc控制，強制室外風機轉速為最高轉速等級7級；如果環境溫度小于0℃，外風機限定最高轉速為5級，如果此時轉速等級高于5級調整為5級，如果轉速低于5級繼續按照當前轉速等級運轉；

第十二步：按照調整后的當前的轉速運轉60秒后返回第八步；

步驟5：在機組進入制冰過程30min后，攪拌器(28)電機開啟，開始攪拌冰水混合物；

(1.3)制冰過程結束控制：

制冰過程結束條件：在滿足以下任一條件后，制冰蓄冷過程結束；

條件一：制冰蓄冷運行時間達到程序中設定的制冰時間；

條件二：蓄冰槽中的制冰率達到設定的制冰率；

所述的制冰時間一般是利用晚間用電谷底期間進行制冰；

所述的蓄冰槽的制冰率，根據蓄冰槽(27)中安裝的溫度傳感器(29)檢測槽中溶液的溫度變化，利用結冰率與溶液溫度的對應關系來測量制冰率；

(1.3.1)制冰過程結束停機控制：

當制冰過程結束，不需要立即開啟多聯機空調進行制冷運行時，整個機組進入停機過程：

步驟1：總供液管上的供液電磁閥(18)關閉；

步驟2：攪拌器(28)電機關閉；螺桿式壓縮機負載下載至40％運行，10秒后，第五電磁閥(19)和第六電磁閥(21.1)關閉，第一電子膨脹閥(20)和第二電子膨脹閥(22)關閉；

步驟3：螺桿式壓縮機在40％負載繼續運行，當低壓傳感器檢測到低壓達到最低設定運行壓力后，螺桿式壓縮機下載至25％后直接停機；

(1.3.2)制冰過程結束轉入其它運行過程控制：

當制冰過程結束，需要進入其它運行模式時，按照相應的運行模式進行控制；所述其他模式是指，多聯空調融冰釋冷大過冷度制冷、多聯空調制熱、多聯空調同時制冰和大過冷度制冷、低溫送風或低溫換送新風；

(2)釋冷工況條件下大過冷度螺桿式壓縮多聯機運行控制：

(2.1)大過冷度螺桿式壓縮多聯機運行控制：

步驟1：當制冰運行模式結束，轉入釋冷的大過冷度螺桿式多聯機運行模式時，攪拌器(28)電機關閉，第五電磁閥(19)關閉，第二電子膨脹閥(22)關閉，第六電磁閥(21.1)開啟，第一電子膨脹閥(20)關閉，第十二電磁閥(38)和第十三電磁閥(39)開啟，第十一電磁閥(37)關閉；

步驟2：螺桿式多聯機室外機和室內機調節按照常規的多聯機的控制方法運行；

所述的大過冷度即是通過室外冷凝后的液體經過蓄冰槽內的蒸發盤管(26)，經由盤管外冰層和冰水混合物過冷得到的，最大過冷度可以達到20℃～30℃；

(2.2)低溫送風組合式空氣機組運行控制：

當需要低溫送風組合式空氣機組送風時，開啟進風閥(47)，開啟送風電機(48)，20～60秒后，開啟第二供液泵(33)；通過送風電機(48)將經過第二蒸發器(35)冷卻的低溫處理空氣送至室內側的風機盤管，冷卻空調房間空氣；

當浮球閥(31)感受到蓄冰槽(27)內的水面低于控制水面時，開啟第十電磁閥(30)，管網進水管向蓄冰槽(27)內注水；

(3)釋冷工況條件下大過冷度螺桿式壓縮多聯機和動態制冰運行控制：

當蓄冰槽(27)內冰消耗完全，需要重新制冰時，在大過冷度螺桿式壓縮多聯機繼續運行的前提下，開啟動態制冰功能過程；

此時，第一供液泵(32)開啟，對布水器(24)供液；30秒后，開啟第五電磁閥(19)，第二電子膨脹閥(22)開啟至基準開度，之后根據第一蒸發器(23)的過熱度進行調節。