[發(fā)明專利]負荷自適應變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)及控制壓縮機頻率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310426388.7
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103486692A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉敏;宋敏;杜永
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海信日立空調(diào)系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 張璐;方曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)控制技術(shù)，尤其涉及一種負荷自適應變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)及控制壓縮機頻率的方法。

背景技術(shù)

變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)復雜、系統(tǒng)龐大、內(nèi)部參數(shù)高度耦合、邊界條件多樣的復雜制冷系統(tǒng)，具有覆蓋負荷需求變化大、連接室內(nèi)機數(shù)量多、運行條件復雜多變等特點。

圖1為現(xiàn)有變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)一般由一臺或多臺室外機01、一臺或多臺室內(nèi)機02、中央控制網(wǎng)絡（CS-NET）器03、制冷劑管路04、一個或多個分歧管05以及通信線06組成。多臺室外機01組成室外機組，中央控制網(wǎng)絡器03通過通信線06對室外機組進行控制，室外機01通過制冷劑管路04及分歧管05與室內(nèi)機02相連。

室外機01一般由室外側(cè)換熱器、壓縮機和其它制冷附件組成，室外側(cè)換熱器一般采用風冷或水冷換熱形式；室內(nèi)機02由風機和室內(nèi)側(cè)換熱器等組成，室內(nèi)側(cè)換熱器采用直接蒸發(fā)換熱的形式。與多臺家用空調(diào)相比，變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)的室外機01可以共用，從而可有效降低設備成本，并可實現(xiàn)各室內(nèi)機02的集中管理，可單獨啟動一臺室內(nèi)機運行，也可多臺室內(nèi)機同時啟動運行，使得控制更加靈活。

在高端空調(diào)領(lǐng)域，變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)以其具有適用多變的負荷需求、多末端的室內(nèi)機連接、多容量室外機自由組合等諸多領(lǐng)先技術(shù)而成為業(yè)界研究的熱點。由于變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)的多末端室內(nèi)機02的形式、運行條件復雜多變，各室內(nèi)機的負荷將直接影響變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)在實際建筑中的部分負荷運行性能。因此，為了有效節(jié)能及保障系統(tǒng)運行的可靠性，變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)的部分負荷特性已成為目前研究的重要優(yōu)化方向。

為實時地滿足變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)部分負荷的變化，需通過調(diào)節(jié)室外機中的壓縮機頻率及通過多臺壓縮機的啟閉組合來實現(xiàn)壓縮機容量控制，再配合室內(nèi)機、室外機中的電子膨脹閥開度調(diào)節(jié)及風扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)制冷量或制熱量的控制，使之適應部分負荷的變化。

現(xiàn)有的變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)，在制冷工況下，控制壓縮機頻率的方法，一般根據(jù)制冷運轉(zhuǎn)的室內(nèi)機容量，即馬力數(shù)（HP_Con(i)）對壓縮機制冷頻率（Fc）進行控制，控制壓縮機制冷頻率的公式如下：

Fc=f1(Σi=1NHP_Con(i)),]]>

其中，

HP_Con(i)為第i臺制冷運轉(zhuǎn)的室內(nèi)機馬力數(shù)（容量）；

Fc為壓縮機制冷頻率，即壓縮機在制冷工況下的運行頻率；

N為制冷運轉(zhuǎn)的室內(nèi)機數(shù)量；

f₁()為室內(nèi)機容量-壓縮機制冷頻率控制函數(shù)。

在制熱工況下，基于三級目標排氣壓力最大值（Pdomax），對壓縮機制熱頻率（Fh）進行控制，控制壓縮機制熱頻率的公式如下：

Fh=f₂(Pdo-Pd)，

Pdo=f₃(Ps),(2.2MPa≤Pdo≤Pdomax)，

其中，

Fh為壓縮機制熱頻率；

Pdo為壓縮機目標排氣壓力；

Pd為實測的壓縮機排氣壓力；

Ps為實測的壓縮機吸氣壓力；

f₂(),f₃()為相應控制函數(shù)；

Pdomax為目標排氣壓力最大值，根據(jù)室內(nèi)設定溫度與室內(nèi)機吸入溫度的差值，可分為三級，如表1所示。

表1三級目標排氣壓力最大值Pdomax的取值