[發明專利]補氣增焓的空調循環系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201310387270.8
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103471275A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 游少芳;馬啟成;王遠鵬
• 申請（專利權）人: 青島海信日立空調系統有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B49/02
• 代理公司: 山東清泰律師事務所 37222
• 代理人: 聶磊

?

技術領域

本發明涉及一種中央空調系統，具體地說，涉及一種風管機。

背景技術

現有的空調器和熱泵熱水機存在制冷制熱效果受制于環境溫度，如果制熱模式下，若外部環境溫度過低，制冷系統性能衰減非常大，系統無法充分發揮其應有的能力和節能性，該缺陷導致熱泵空調系統無法有效的在寒冷地區使用，限制了其使用范圍。目前補氣增焓兩級壓縮系統多采用定頻壓縮機，當采用變頻壓縮機時，在不同壓縮機頻率和室內外溫度下對壓縮機的補氣量難以精確控制，會對壓縮機的性能造成影響。同時，如果室內換熱器的冷媒流量和壓縮機的補氣流量分配不佳時導致壓縮機性能下降，或者由于補氣側冷媒換熱效果差而導致補氣側冷媒過熱度過低產生液擊而嚴重損壞壓縮機。

專利號CN202692341《空調循環系統中》中提到的一種補氣增焓空調循環系統。采用的經濟器為閃蒸器，壓縮機為轉子式壓縮機。通過在壓縮機補氣口處設置第一感溫裝置，同時在補氣口相連接的閃蒸器第一接口處設置第二感溫裝置，可以對連接在壓縮機補氣口與閃蒸器第一接口之間的補氣回路上的溫度進行了掌握，從而通過第一流量調節裝置控制補氣回路中的進氣量，進而提高壓縮機的性能目的。

首先，上述專利所闡述的補氣增焓系統所用的經濟器為閃蒸器，屬于壓力容器，壓力容器的應用無論從設計和生產都有嚴格的使用要求，而且體積較大不便于制冷系統管路設計和連接；其次，上述專利通過控制閃蒸器補氣側冷媒進出口的過熱度來調節節流裝置的開度，試驗中發現該種控制方式電子膨脹閥的開度波動非常的大，嚴重影響系統的穩定運行。最后上述系統采用的壓縮機是轉子壓機，轉子壓機在性能和穩定上都是低于渦旋式壓縮機。

?

發明內容

????本發明的補氣增焓的空調循環系統的補氣側電子膨脹閥控制由補氣過熱度控制改為排氣過熱度設計，在保證高的排氣過熱度的同時，通過補氣可以進一步提升系統的制熱能力，由其適用于變頻壓機，在不同運轉頻率下均能保持較高的制熱能力，而且系統運行穩定，波動小。

本發明的補氣增焓的空調循環系統的技術方案是這樣的：其包括控制器、壓縮機、四通閥、氣液分離器、經濟器、電磁閥以及冷媒管，壓縮機設置為變頻壓縮機，經濟器設置為板式換熱器，由電子膨脹閥控制補氣。

本發明的補氣增焓的空調循環系統的控制方法的技術方案是這樣的：其通過監控壓縮機出口的排氣過熱度控制電子膨脹閥的開度，其控制方法包括下列步驟：

Ⅰ：控制器檢測空調在制冷還是在制熱狀態下，如果是在制冷狀態，檢測壓縮機的頻率，如果壓縮機的頻率是否小于設定值A，如果小于設定值A，電子膨脹閥關閉，如果不小于設定值A，則進入步驟Ⅲ；如果是在制熱狀態，檢測壓縮機的頻率是否小于設定值A，如果小于電子膨脹閥關閉；如果不小于則進入步驟Ⅱ；

Ⅱ：判斷室外溫度是否低于設定值C，如果室外溫度不低于設定值C，電子膨脹閥關閉；如果低于設定值C，進入步驟Ⅲ；

Ⅲ：檢測變頻壓縮機出口的排氣過熱度，如果排氣過熱度小于設定值B，則電子膨脹閥的開度增加一個數值⊿EVB，⊿EVB數值依據計算公式得到，如果排氣過熱度不小于設定值B，則電子膨脹閥2的開度保持不變。

優化地，設定值A的范圍是大于等于30赫茲小于等于50赫茲。

優化地，設定值B大于等于7攝氏度小于等于12攝氏度。

優化地，設定值C大于等于30攝氏度小于等于35攝氏度。

優化地，步驟Ⅲ的計算公式為⊿EVB＝Kp×{⊿Td?(n)－⊿Td?(n-1)}＋Ki×⊿Td?(n)＋Kd×{⊿Td?(n)－2×⊿Td?(n-1)＋⊿Td?(n-2)}，其中⊿Td(n)=Td－（Tdo+2）≈30~35℃，⊿Td(n-1)是上一個的⊿Td(n)，⊿Td(n-2)是?⊿Td(n-1)前回的⊿Td(n)，Tdo是實際運行壓力對應的飽和溫度，Kp，Ki，Kd是PID控制常數，空調剛剛啟動時，Kp=0.8，Ki=0.2，Kd=0；空調運行穩定后，Kp=0.4，Ki=0.25，Kd=0.1，EVB啟動初始開度為50pls。

本技術方案補氣側電子膨脹閥控制由補氣過熱度控制改為排氣過熱度設計，在保證高的

排氣過熱度的同時，通過補氣可以進一步提升系統的制熱能力，由其適用于變頻壓機，在不同運轉頻率下均能保持較高的制熱能力，而且系統運行穩定，波動小。

本技術方案采用變頻渦旋式補氣壓縮機，無論在制熱能力和系統能效水平等方面都優于

現行的定頻補氣壓縮機。

本技術方案的經濟器采用板式換熱器無論從運行的可靠性和安裝方面都是優于閃蒸器。