變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)及旁通電子膨脹閥的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)及旁通電子膨脹閥的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)由制冷劑管路連接的室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)組成，室外機(jī)由室外側(cè)換熱器、壓縮機(jī)和其他制冷附件組成；室內(nèi)機(jī)有風(fēng)機(jī)和直接蒸發(fā)器等組成。一臺室外機(jī)通過管路能夠向若干個室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體，通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)各個換熱器的制冷劑流量，可以適時地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求。
[0003]一方面，現(xiàn)有的變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)在系統(tǒng)啟動初期，由于壓縮機(jī)排氣壓力較低，需要一定的時延才能建立起合適的系統(tǒng)壓力?，F(xiàn)有的變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)系統(tǒng)啟動壓力過高或過低時都不能進(jìn)行有效地調(diào)整，致使系統(tǒng)不能夠在最佳壓力狀態(tài)下工作，極易導(dǎo)致壓縮機(jī)的損壞，大大縮短空調(diào)的使用壽命。
[0004]另一方面，對于變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)，為了保證壓縮機(jī)安全可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行都有一個合理的頻率范圍，一般最低頻率都在30Hz以上，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較小時，尤其是在低溫制冷工況，室外環(huán)境特別低，即使壓縮機(jī)以最低頻率運(yùn)行所輸出的制冷劑流量也大大超過室內(nèi)機(jī)所需要的流量，如果這種情況下不及時調(diào)整室外機(jī)的輸出能力，不僅使制冷系統(tǒng)的能效降低，而且可能致使室內(nèi)機(jī)出風(fēng)溫度較低，使得室內(nèi)熱舒適特性較差，并導(dǎo)致室內(nèi)換熱器結(jié)霜，進(jìn)而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0005]中國專利文獻(xiàn)CN201373632及CN201281483各自設(shè)計了一套變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)以將系統(tǒng)中過剩的制冷能力卸載掉。如圖1所示，為專利文獻(xiàn)CN201373632中提供的多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，在室外機(jī)換熱器11上游額外增加輔助四通換向閥13和毛細(xì)管110 ；如圖2所示，為專利文獻(xiàn)CN201281483中提供的多聯(lián)式空調(diào)能力卸載裝置結(jié)構(gòu)示意圖，在室外機(jī)換熱器31下游增加電磁閥34和毛細(xì)管33，且室外側(cè)換熱器31的制冷劑流率并沒有因?yàn)槟芰π遁d而降低，導(dǎo)致無法有效降低室外機(jī)消耗功率。但是，上述兩種方案的系統(tǒng)卸載能力均取決于毛細(xì)管的規(guī)格，系統(tǒng)卸載能力有限，且系統(tǒng)卸載能力無法實(shí)時調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)及旁通電子膨脹閥的控制方法，用于解決現(xiàn)有變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)不能根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)有效地調(diào)整系統(tǒng)壓力及輸出能力，使系統(tǒng)的能效降低，可能致使熱泵系統(tǒng)不能正常運(yùn)行并使得室內(nèi)熱舒適特性較差，甚至損壞壓縮機(jī)的問題。
[0007]本發(fā)明提供一種變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)，包括:
[0008]氣液分離器，包括入口端和出口端，所述入口端與四通換向閥的第一端口連接；
[0009]壓縮機(jī)，包括吸氣端和排氣端，所述吸氣端與所述氣液分離器的出口端連接，所述排氣端與所述四通換向閥的第三端口連接；
[0010]旁通電子膨脹閥，一端與所述壓縮機(jī)的排氣端連接，另一端與所述氣液分離器的入口端連接，用于通過調(diào)節(jié)自身的開度對所述壓縮機(jī)輸出的制冷劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0011]本發(fā)明還提供一種旁通電子膨脹閥的控制方法，包括:
[0012]系統(tǒng)處于制冷啟動階段時，若檢測獲知所述壓縮機(jī)的吸氣壓力Ps小于等于第一閾值，則控制所述旁通電子膨脹閥的開度為100%;若所述壓縮機(jī)的吸氣壓力Ps大于所述第一閾值，則控制所述旁通電子膨脹閥的開度為0% ；
[0013]以及，
[0014]系統(tǒng)處于制熱啟動階段時，若檢測獲知滿足以下任一條件時，則控制所述旁通電子膨脹閥的開度為100%;若以下條件均不滿足，則控制所述旁通電子膨脹閥的開度為0% ；所述條件包括:
[0015]所述壓縮機(jī)的吸氣壓力Ps小于等于第二閾值或第三閾值；
[0016]所述壓縮機(jī)的排氣壓力Pd大于等于第四閾值；
[0017]系統(tǒng)為除霜后啟動；
[0018]以及，
[0019]系統(tǒng)進(jìn)入通常階段時，控制所述旁通電子膨脹閥的開度為0%。
[0020]本發(fā)明通過在氣液分離器以及壓縮機(jī)之間設(shè)置旁通電子膨脹閥，不僅能夠在系統(tǒng)啟動時快速建立合適的系統(tǒng)壓力，有效地調(diào)整系統(tǒng)壓力，使系統(tǒng)能夠在最佳壓力狀態(tài)下工作，而且能夠有效卸載掉系統(tǒng)過剩的能力，確保室內(nèi)良好的熱舒適特性及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，且在不改變系統(tǒng)現(xiàn)有制冷劑配管方案的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能力卸載量的實(shí)時調(diào)節(jié)控制。
【附圖說明】
[0021]圖1為專利文獻(xiàn)CN201373632中提供的多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為專利文獻(xiàn)CN201281483中提供的多聯(lián)式空調(diào)能力卸載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明提供的變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明提供的變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)控制方法實(shí)施例流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖3所示，為本發(fā)明提供的變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，具體包括:氣液分離器21、壓縮機(jī)24、旁通電子膨脹閥27以及四通換向閥28。
[0028]氣液分離器21的入口端23與四通換向閥28的第一端口 I連接；壓縮機(jī)24的吸氣端26與氣液分離器21的出口端22連接，壓縮機(jī)24的排氣端25與四通換向閥28的第三端口 3連接；旁通電子膨脹閥27的一端與壓縮機(jī)24的排氣端25連接，另一端與氣液分離器21的入口端23連接，用于通過調(diào)節(jié)自身的開度對壓縮機(jī)24輸出的制冷劑進(jìn)行節(jié)流。
[0029]優(yōu)選地，還可以包括室外換熱器29、室外電子膨脹閥210、液側(cè)截止閥211以及氣側(cè)截止閥212，
[0030]室外換熱器29、室外電子膨脹閥210和液側(cè)截止閥211依次連接，液側(cè)截止閥211的另一端與室內(nèi)機(jī)(圖中未示出)連接，室外換熱器29的一端與四通換向閥28的第二端口2連接；氣側(cè)截止閥212的一端四通換向閥28的第四端口 4連接，氣側(cè)截止閥212的另一端與室內(nèi)機(jī)連接。
[0031]另外，需要說明的是，本實(shí)施例提供的變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)適用于室外機(jī)。
[0032]下面結(jié)合本實(shí)施例所述的變頻多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)，詳細(xì)說明一下本實(shí)施例所述系統(tǒng)的工作原理。
[0033]在系統(tǒng)開始制冷啟動時，控制旁通電子膨脹閥27的開度為100%，使壓縮機(jī)24排出的制冷劑通過旁通電子膨脹閥27返回至氣液分離器21，達(dá)到系統(tǒng)啟動初期快速建立系統(tǒng)壓力的目的。
[0034]在系統(tǒng)正常制冷工況下，四通換向閥28斷電，旁通電子膨脹閥27的開度為0%，四通換向閥28的第二端口 2與第三端口 3連通，且第一端口 I與第四端口 4連通。制冷劑由壓縮機(jī)24的排氣端25依次流經(jīng)四通換向閥28的第三端口 3、第二端口 2、室外換熱器29、室外電子膨脹閥210以及液側(cè)截止閥211，之后進(jìn)入室內(nèi)機(jī)，經(jīng)室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)后的低壓氣態(tài)制冷劑由氣側(cè)截止閥212進(jìn)入室外機(jī)，再依次流經(jīng)四通換向閥28的第四端口 4、第一端口 1、經(jīng)過氣液分離器21的入口端23進(jìn)入氣液分離器21，最后經(jīng)過壓縮機(jī)24的吸氣端26進(jìn)入壓縮機(jī)24。正常制冷工況下室外電子膨脹閥210開度為100%，室內(nèi)側(cè)電子膨脹閥對制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓。
[0035]在系統(tǒng)正常制冷工況下，當(dāng)排氣壓力過高或吸氣壓力過低時，旁通電子膨脹閥27的開度為100%，并在排氣壓力達(dá)到一定閾值或吸氣壓力達(dá)到一定閾值時，旁通電子膨脹閥27的開度為0% ;在系統(tǒng)處于低溫工況下且開啟室內(nèi)機(jī)容量較小時，旁通電子膨脹閥27的開度由0%慢慢增加，使壓縮機(jī)24排出的制冷劑通過旁通電子膨脹閥27返回至氣液分離器21，以卸載掉多余的制冷劑。
[0036]在系統(tǒng)開始制熱啟動時，控制旁通電子膨脹閥27的開度為100%，使壓縮機(jī)24排出的制冷劑通過旁通電子膨脹閥27返回至氣液分離器21，達(dá)到系統(tǒng)啟動初期快速建立系統(tǒng)壓力的目的。
[0037]在系統(tǒng)正常制熱工況下，四通換向閥28通電，旁通電子膨脹閥27的開度為0%，四通換向閥28的第三端口 3與第四端口 4連通，且第二端口 2與第一端口 I連通。制冷劑由壓縮機(jī)24的排氣端25依次流經(jīng)四通換向閥28的第三端口 3、第四端口 4以及氣側(cè)截止閥212，之后進(jìn)入室內(nèi)機(jī)(圖中未示出)進(jìn)行冷凝放熱，經(jīng)室內(nèi)機(jī)冷凝后的高壓液態(tài)制冷劑由液側(cè)截止閥211進(jìn)入室外機(jī)，再依次流經(jīng)室外電子膨脹閥210、室外換熱器29、四通換向閥28的第二端口 2、第一端口 I以及氣液分離器21，最后通過壓縮機(jī)24的吸氣端26進(jìn)入壓縮機(jī)24。在正常制熱工況下室外電子膨脹閥210開度為介于O與100%之間，對制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓。
[0038]在系統(tǒng)正常制熱工況下，當(dāng)排氣壓力過高或吸氣壓力過低時，旁通電子膨脹閥27的開度為100%，并在排氣壓力達(dá)到一定閾值或吸氣壓力達(dá)到一定閾值時，旁通電子膨脹閥27的開度為0%，使系統(tǒng)在最佳壓力狀態(tài)下工作。
[0039]本實(shí)施例通過在氣液分離器以及壓縮機(jī)之間設(shè)置旁通電子膨脹閥，不僅能夠在系統(tǒng)啟動時快速建立合適的系統(tǒng)壓力，有效地調(diào)整系統(tǒng)壓力，使系統(tǒng)能夠在最佳壓力狀態(tài)下工作，而且能夠有效卸載掉系統(tǒng)過剩的能力，確保室內(nèi)良好的熱舒適特性及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，且在不改變系統(tǒng)現(xiàn)有制冷劑配管方案的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能力卸載量的實(shí)時調(diào)節(jié)控制，使系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，而且控制簡單、成本低、安全可靠。
[0040]實(shí)施例二
[0041]在上述實(shí)施例一以及實(shí)施例二所述系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種對所述系統(tǒng)的控制方法。具體如下:
[0042]在系統(tǒng)處于制冷啟動階段時，若檢測獲知壓縮機(jī)的吸氣壓力Ps小于等于第一閾值，則控制旁通電子膨脹閥的開度為100%;若壓縮機(jī)的吸氣壓力Ps大于第一閾值，則控制旁通電子膨脹閥的開度為0% ;具體來說，第一閾值可以設(shè)為0.llMpa，但不限于此。
[0043]在系統(tǒng)處于制熱啟動階段時，若檢測獲知滿足以下任一條件時，則控制旁通電子膨脹閥的開度為100%;若以下條件均不滿足，則控制旁通電子膨脹閥的開度為0% ;所述條件包括:壓縮機(jī)的吸氣壓力Ps小于等于第二閾值或第三閾值；壓縮機(jī)的排氣壓力Pd