[發(fā)明專利]一種熱泵熱水器節(jié)流元件控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710071928.2
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106931639B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫成龍;田金城;李魁星;杜順祥
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海爾新能源電器有限公司
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F24H9/20;F24H15/212;F24H15/375
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 王艷珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱水器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種熱泵熱水器節(jié)流元件控制方法。

背景技術(shù)

熱泵熱水器在調(diào)試系統(tǒng)時常用的控制電子膨脹閥的算法有吸氣過熱度和排氣過熱度兩種，吸氣過熱度在低水溫區(qū)段能夠很好的保證蒸發(fā)器里面的冷媒氣態(tài)化，系統(tǒng)調(diào)試平穩(wěn)且效率高，但是面向高水溫對排氣溫度、系統(tǒng)的高壓力、高負(fù)荷調(diào)試存在困難性；排氣過熱度能夠很好的調(diào)節(jié)高溫水段對應(yīng)的系統(tǒng)平衡，但是對于低溫水段，很難做到吸氣過熱度調(diào)節(jié)的平滑，蒸發(fā)器系統(tǒng)的高效性，單純的排氣控制冷凝溫度無法實時采集且低水溫不能夠很好的保證吸氣有過熱度，系統(tǒng)調(diào)節(jié)相對不穩(wěn)定。目前單一的調(diào)試電子膨脹閥的方法，在面向高水溫尤其是設(shè)定溫度80度的靜態(tài)加熱系統(tǒng)時，調(diào)閥比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有熱泵熱水器采用單一的調(diào)閥方式，在面向高水溫尤其是設(shè)定溫度80度的靜態(tài)加熱系統(tǒng)時，無法兼顧在低水溫和高水溫時的調(diào)試效果的問題，提出了一種熱泵熱水器節(jié)流元件控制方法，可以解決上述問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種熱泵熱水器節(jié)流元件控制方法，包括以下步驟：

（1）、建立并存儲：環(huán)溫-水溫-初始開度查找表、排氣溫度分段-環(huán)溫分段-目標(biāo)吸氣過熱度查找表、排氣溫度差-調(diào)閥步數(shù)-調(diào)閥頻率表，計算并存儲臨界排氣溫度Tmax，所述臨界排氣溫度Tmax為利用吸氣過熱度控制調(diào)閥時，水溫逐漸升高，在滿足系統(tǒng)性能參數(shù)曲線波動位于設(shè)定范圍內(nèi)的前提下，所對應(yīng)的最大排氣溫度值；

（2）、檢測當(dāng)前環(huán)溫和水溫，從所述環(huán)溫-水溫-初始開度查找表中查找出所對應(yīng)的初始開度，并將節(jié)流元件調(diào)節(jié)至該初始開度；

（3）、周期采集壓縮機的排氣溫度T，并將排氣溫度T與臨界排氣溫度Tmax進(jìn)行比較，當(dāng)T＜Tmax時，采用吸氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度，當(dāng)T≥Tmax時，采用排氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度。

進(jìn)一步的，步驟（2）中，采用吸氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度的方法為：

檢測當(dāng)前吸氣溫度、蒸發(fā)器溫度、排氣溫度，查找排氣溫度所落入的排氣溫度分段，以及查找環(huán)溫所落入的環(huán)溫分段，從所述排氣溫度分段-環(huán)溫分段-目標(biāo)吸氣過熱度查找表中查找出所對應(yīng)的目標(biāo)吸氣過熱度，計算目標(biāo)調(diào)閥步數(shù)：

根據(jù)目標(biāo)調(diào)閥步數(shù)計算節(jié)流元件下一時刻開度：

其中，為節(jié)流元件當(dāng)前開度。

進(jìn)一步的，還包括對開機時間計時的步驟，在開機時間小于分鐘時間內(nèi)不調(diào)節(jié)節(jié)流元件，其中＞0。

進(jìn)一步的，步驟（2）中，采用排氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度的方法為：

計算目標(biāo)排氣溫度：

其中，為當(dāng)前水溫，為從吸氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度切換到排氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度時的水溫，為設(shè)定水溫，為大于零的常系數(shù)；

計算排氣溫度差：

根據(jù)排氣溫度差從所述排氣溫度差-調(diào)閥步數(shù)-調(diào)閥頻率表中查找出所對應(yīng)的調(diào)閥步數(shù)和調(diào)閥頻率，并按照所述調(diào)閥步數(shù)和調(diào)閥頻率調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度。

進(jìn)一步的，步驟（2）中，當(dāng)檢測到T≥Tmax時，持續(xù)時間之后切換為采用排氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度，其中，＞0。

進(jìn)一步的，步驟（1）中，在不同環(huán)溫下進(jìn)行吸氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度試驗，其中，每個環(huán)溫下進(jìn)行吸氣過熱度控制調(diào)節(jié)所述節(jié)流元件的開度試驗時對應(yīng)一個最大排氣溫度值，所述臨界排氣溫度Tmax為所有環(huán)溫下所對應(yīng)最大排氣溫度值中的最小值。

進(jìn)一步的，所述環(huán)溫-水溫-初始開度查找表、排氣溫度分段-環(huán)溫分段-目標(biāo)吸氣過熱度查找表、排氣溫度差-調(diào)閥步數(shù)-調(diào)閥頻率表、臨界排氣溫度Tmax存儲于EEPROM中。

進(jìn)一步的，所述排氣溫度分段-環(huán)溫分段-目標(biāo)吸氣過熱度查找表中，各排氣溫度分段和環(huán)溫分段所對應(yīng)的能夠使得蒸發(fā)器內(nèi)冷媒全部蒸發(fā)時的吸氣過熱度為目標(biāo)吸氣過熱度。

進(jìn)一步的，步驟（1）中所述的系統(tǒng)性能參數(shù)至少包括：排氣溫度、吸氣溫度、水溫、蒸發(fā)器溫度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明的熱泵熱水器節(jié)流元件控制方法，會隨著排氣溫度的變化適時轉(zhuǎn)換采用吸氣過熱度控制調(diào)閥和排氣過熱度控制調(diào)閥，這樣既能夠保證低水溫區(qū)域系統(tǒng)調(diào)試平穩(wěn)且效率高，又能夠在高水溫時，采用排氣過熱度控制更直接有效，解決了由于排氣溫度高導(dǎo)致的壓縮機內(nèi)部線圈溫度太高，絕緣性降低，壓縮機油碳化的問題。