CN104748293B - 一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法，属于空调控制领域，所述空调包括室外机和与所述室外机相连的n个室内机，所述室外机和n个所述室内机上设有n+1个绝对压力传感器，所述空调过冷度控制方法包括如下步骤：S0：根据n+1个绝对压力传感器的检测值计算所述室外机与所述室内机之间的最大落差ΔH_max，S1：根据所述最大落差ΔH_max对所述室外机出口和/或所述室内机出口处冷媒的冷凝温度调节公式进行修正，S2：根据修正后的冷凝温度调节公式控制所述室外机出口和/或所述室内机出口处冷媒的过冷度SC。本发明提供的空调过冷度控制方法能有效避免因过冷度的不正常引起的闪发现象，提高空调机组的制冷/制热的运行效果。

Description

一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法

技术领域

本发明涉及空调过冷度控制领域，尤其涉及一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法。

背景技术

空调在实际安装过程中受楼层设计及安装位置的限制，通常室外机和室内机之间有一定的高度落差，如多台室内机共用一台室外机的情形，由于多台室内机通常处于不同楼层或间室，势必会造成一台或多台室内机与室外机之间具有一定的高度落差。这种高度落差会导致冷媒的输送过程中具有压力损失，这种压力损失会使得过冷却器按照原有的压力计算过冷度过程中产生误差，即过冷度无法正确控制，从而影响空调机组的制冷/制热的效果。

例如：当室外机的安装高度低于室内机的安装高度时，室外机侧的冷凝压力会高于室内机侧的冷凝压力，即具有压差，从过冷却器流出的液态冷媒流向室内机的过程中，受压力损失的作用，冷媒的过冷度会逐渐降低，过冷度的降低会使得液管管路内的冷媒出现闪发现象，从而导致流向各个室内机的冷媒分配不均，影响空调机组的制冷效果。当室外机的安装高度高于室内机的安装高度时，室外机侧的冷凝压力会低于室内机侧的冷凝压力，故也具有压差，同样会使得液管管路内的冷媒出现闪发现象，有时甚至会出现室内机的液管压力超过设计压力的情况。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的所要解决的技术问题在于提出一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法，能有效避免因过冷度的不正常引起的闪发现象，提高空调机组的制冷/制热的运行效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法，所述空调包括室外机和与所述室外机相连的n个室内机，所述室外机和n个所述室内机上均设有n+1个绝对压力传感器。

所述空调过冷度控制方法包括如下步骤：

S0：根据n+1个绝对压力传感器的检测值计算所述室外机与所述室内机之间的最大落差ΔH_max。

S1：根据所述最大落差ΔH_max对所述室外机出口和/或所述室内机出口处冷媒的冷凝温度调节公式进行修正。

S2：根据修正后的冷凝温度调节公式控制所述室外机出口和/或所述室内机出口处冷媒的过冷度SC。

本发明的进一步技术方案：所述冷凝温度调节公式的修正方法如下：

S10：根据所述最大落差ΔH_max计算冷媒在所述室外机与所述室内机之间管路中流动的压力损失ΔPH。

S11：将所述压力损失ΔPH的计算结果带入到所述冷凝温度调节公式中，得到所述修正后的冷凝温度调节公式。

当所述空调制冷时，修正后的所述室外机出口处冷媒的冷凝温度调节公式为：

SC₁＝T(Pd±ΔPH)-T_c1 1

当所述空调制热时，修正后的所述室内机出口处冷媒的冷凝温度调节公式为：

当所述室外机位于所述室内机下方时，公式1取负号，公式2取正号；当所述室外机位于所述室内机的上方时，公式1取正号，公式2取负号。

本发明的进一步技术方案：所述最大落差ΔH_max的计算方法如下：

S00：根据所述n+1个绝对压力传感器的大气压力检测值或检测值的差值计算所述室外机和n个所述室内机之间高度落差ΔH_n。

S01：比较n个所述高度落差ΔH_n的大小，得到所述室外机与所述室内机之间的最大落差ΔH_max，所述最大落差的计算公式为：

ΔH_max＝max{|ΔH_n|}

本发明的进一步技术方案：步骤S2按如下步骤实施：

S21：预设目标过冷度X和目标过冷度Y。

S22：当所述空调制冷时，根据修正后的冷凝温度调节公式1调节第二电子膨胀阀的开度控制所述室外机出口处冷媒的过冷度SC₁趋近于目标过冷度X。

当所述空调制热时，根据修正后的冷凝温度调节公式2调节第三电子膨胀阀的开度控制所述室内机出口处冷媒的过冷度SC₂趋近于目标过冷度Y。

本发明的进一步技术方案：所述n+1个绝对压力传感器分别位于所述室外机和n个所述室内机的重心位置。

本发明的有益效果为：

本发明提供的空调过冷度控制方法通过在室外机和室内机上安装绝对压力传感器测算出室内机和室外机的高度落差，再根据高度落差对室内机出口和/或室外机出口处冷媒的冷凝温度调节公式进行修正，实现了依据高度落差对空调的过冷度的精准控制，有效避免了过冷度的不正常而引起的闪发现象，保证室外机与各个室内机之间的分流均衡，从而提升空调机组的整体运行效率。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的空调机组的结构图；

图2是本发明具体实施方式提供的利用压力传感器的空调过冷度控制方法的流程图；

图3是本发明具体实施方式提供的室内机与室外机的安装示意图，室外机位于室内机下方；

图4是本发明具体实施方式提供的室内机与室外机的安装示意图，室外机位于室内机上方。

图中：

1、压缩机；2、油分离器；3、四通阀；4、室外热交换器；5、第一电子膨胀阀；6、过冷却器；7、气液分离器；8、气管截止阀；9、液管截止阀；10、第二电子膨胀阀；11、第一温度传感器；12、第一压力传感器；13、第二压力传感器；14、室内热交换器；15、第三电子膨胀阀；16、第二温度传感器；21、室外机；20、室内机；22、绝对压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例中提供的空调机组，包括室外机21和n个室内机20，n≥1，且n为正整数。

室外机21的内部设有压缩机1、油分离器2、四通阀3、室外热交换器4、第一电子膨胀阀5、过冷却器6、气液分离器7、气管截止阀8以及液管截止阀9等。压缩机1的高压端与油分离器2相连，油分离器2与四通阀3的d端及气液分离器7相连。四通阀3的c端、室外热交换器4、第一电子膨胀阀5、过冷却器6以及液管截止阀9依次连接。气液分离器7还与四通阀3的s端、压缩机1以及过冷却器6相连。四通阀3的e端与气管截止阀8相连。

过冷却器6的一侧设有第二电子膨胀阀10，第二电子膨胀阀10的一端与第一电子膨胀阀5、过冷却器6之间的冷媒管路相连通，第二电子膨胀阀10的另一端与过冷却器6的内部相连通，第二电子膨胀阀10用于调节过冷却器6的过冷度。过冷却器6与液管截止阀9相连的管路上设有第一温度传感器11，用于检测室外机21侧的液管冷媒的温度，其检测值为T_c1。油分离器2与压缩机1相连的冷媒管路上设有第一压力传感器12，第一压力传感器12用于检测压缩机1输出的高压高温气体的高压压力，其检测值为Pd。气液分离器7与压缩机1相连的管路上设有第二压力传感器13。

室内机20内部设有室内热交换器14和第三电子膨胀阀15，室内热交换器14与第三电子膨胀阀15相连的管路上设有第二温度传感器16，用于检测室内机20侧的液管冷媒的温度，其检测值为T_c2。

空调机组的具体工作过程如下：

空调制冷运转时，四通阀3的d端与c端相导通，s端与e端相导通。由压缩机1产生的高温高压气体依次流经油分离器2、四通阀3、室外热交换器4以及第一电子膨胀阀5后进入过冷却器6，同时，从室外热交换器4换热后的一部分冷媒通过第二电子膨胀阀10节流后流入过冷却器6中进行换热，从而调节过冷却器6的过冷度。经过过冷却器6过冷后的高压液态冷媒流经液管截止阀9后流入室内机20侧，经过室内机20内部的第三电子膨胀阀15节流后，流进室内热交换器14蒸发吸热，转变成低温低压气态冷媒，最后低温低压的冷媒再次流经四通阀3后，返回至压缩机1中。

空调制热运转时，四通阀3的d端与e端相导通，s端与c端相导通。由压缩机1产生的高温高压气体依次流经油分离器2、四通阀3后进入室内机20，经过室内热交换器14换热后的冷媒通过第三电子膨胀阀15节流后流入室外机21，然后进入过冷却器6及第二电子膨胀阀10，从过冷却器6流出的冷媒流经室外热交换器4后变成低温低压气态冷媒，最后低温低压气态冷媒再次流经四通阀3后，返回到压缩机1中。

在上述空调制冷运转和空调制热运转的过程中，过冷却器6的控制方法均为下文中提供的利用压力传感器的空调过冷度控制方法。

本实施例提供的利用压力传感器的空调过冷度控制装置，其包括上述空调机组和绝对压力传感器22，所述空调机组包括室外机21和与所述室外机21相连的n个室内机20，n+1个绝对压力传感器22分别位于1个室外机21和n个室内机20上，优选位于1个室外机21和n个室内机20的重心位置或中心位置，也可以是室内机20上的绝对压力传感器22固定在与第三电子膨胀阀15等高度的位置，室外机21的上的绝对压力传感器22固定在与过冷却器6等高度的位置。n+1个绝对压力传感器22均与空调机组的控制器相连，将采集的大气压力值反馈至空调机组的控制器中。

本实施例提供的利用压力传感器的空调过冷度控制方法，包括如下步骤：

S0：空调机组的控制器根据n+1个绝对压力传感器22的检测值计算室外机21和n个室内机20之间的最大落差ΔH_max。

最大落差ΔH_max具体的计算方法如下：

S00：控制器根据n+1个绝对压力传感器22的大气压力检测值或检测值的差值计算室外机21和n个室内机20之间高度落差ΔH_n。高度落差ΔH_n的计算依据在于，不同高度的物体所承受的大气压力不一致，故室外机21和室内机20若不在同一高度，其绝对大气压力的检测值则不一致。在实际计算过程中，有两种方式计算高度落差ΔH_n，方式一是先计算每个大气压力检测值对应的室外机21和n个室内机20之间的高度，再求高度差，方式二则是先计算压力差，再将压力差换算成高度差。

S01：控制器比较n个高度落差ΔH_n的大小，得到室外机21与室内机20之间的最大落差ΔH_max，最大落差的计算公式为：

ΔH_max＝max{|ΔH_n|}

值得注意的是，本实施例中的最大落差ΔH_max是指绝对落差，也就是说，通过这种计算，先找出与室外机21距离最远的室内机20，以此为依据对空调的过冷度进行修正。

S1：根据所述最大落差ΔH_max对室外机出口处冷媒和/或室内机出口处冷媒的冷凝温度调节公式进行修正。

室外机21出口即为过冷却器6的出口。当空调制冷时，通过对过冷却器6的出口处冷媒的冷媒温度进行修正，使得冷媒流向室内机20时具有合理的过冷度。当空调制热时，通过对室内机出口处冷媒的冷凝温度进行修正，同样使得流向室外机21时具有合理的过冷度。

修正之前的冷凝温度调节公式为：

SC＝T(Pd)-T_c。

其中，Pd为第一压力传感器12的检测值，T(Pd)为与检测压力Pd相对应的冷媒冷凝温度值，也就是说，每个检测压力Pd均有一个冷媒冷凝温度值与之对应，控制器可以通过查表等方式确定。

当空调制冷时，SC＝SC₁，SC₁为室外机21出口处冷媒的过冷度，即过冷却器6出口处冷媒的过冷度。T_c＝T_c1，T_c1为第一温度传感器11的检测值。

当空调制热时，SC＝SC₂，SC₂为室内机20出口处冷媒的过冷度。T_c＝T_c2，T_c2为第二温度传感器16的检测值。

冷凝温度调节公式的具体修正方法如下：

S10：控制器根据最大落差ΔH_max计算冷媒在室外机21与室内机20之间管路中流动的压力损失ΔPH，计算方式有两种，方式一通过预先设置最大落差ΔH_max与压力损失ΔPH的对照表确定，控制器通过查表的方式求出最大落差ΔH_max对应的压力损失ΔPH。方式二是控制器直接通过最大落差ΔH_max与压力损失ΔPH的关系式进行计算，压力损失ΔPH为正数。

S11：控制器将压力损失ΔPH的计算结果带入到冷凝温度调节公式中，得到修正后的冷凝温度调节公式；

当空调制冷时，修正后的冷凝温度调节公式为：

SC₁＝T(Pd±ΔPH)-T_c1 (1)

其中，Pd为第一压力传感器12的检测值，T(Pd±ΔPH)为与修正后的检测压力Pd±ΔPH相对应的冷媒冷凝温度值，SC₁为室外机21出口处冷媒的过冷度，T_c1为第一温度传感器11的检测值。

如图3所示，当室外机21位于室内机20下方时，室外机21侧的冷凝压力会高于室内机20侧的冷凝压力，第一压力传感器12的检测值Pd需要减去压力损失ΔPH，以消除室外机21侧的冷凝压力与室内机20侧的冷凝压力之间压差对过冷度的影响，故公式(1)取负号。

如图4所示，同理当室外机21位于室内机20的上方时，室外机21侧的冷凝压力会低于室内机20侧的冷凝压力，故公式(1)取正号。此外，当压力损失ΔPH带符号运算时，上述公式中的正负号可以省略，直接带符号运算。

当空调制热时，由于其冷媒的流向与空调制冷时正好相反，应以第二温度传感器16为检测起点，修正后的冷凝温度调节公式为：

其中，Pd为第一压力传感器12的检测值，为与修正后的检测压力相对应的冷媒冷凝温度值，SC₂为室内机20出口处冷媒的过冷度，T_c2为第二温度传感器16的检测值。

与公式(1)的符号取舍同理，当室外机21位于室内机20下方时，公式(2)取正号，当室外机21位于室内机20的上方时，公式(2)取负号。

S2：根据修正后的冷凝温度调节公式控制室外机21出口和/或室内机20出口处冷媒的过冷度SC。

具体控制方法如下：

S21：在控制器内部的存储器中预设目标过冷度X和目标过冷度Y；

S22：当空调制冷时，控制器根据修正后的冷凝温度调节公式(1)调节第二电子膨胀阀10的开度控制室外机21出口处冷媒的过冷度SC₁趋近于目标过冷度X。

也就是说，通过调节第二电子膨胀阀10的开度使得室外机21出口处冷媒的过冷度SC₁趋近于目标过冷度X。通过T(Pd±ΔPH)与T_c1的差值，与目标过冷度X对比，得出是否增加或减少第二电子膨胀阀10的开度。若差值过小，可以增大T(Pd±ΔPH)，差值过大，可以减小T(Pd±ΔPH)，最终使得T(Pd±ΔPH)与T_c1的差值基本接近于目标过冷度X。

同理，当空调制热时，控制器根据修正后的冷凝温度调节公式(2)调节第三电子膨胀阀15的开度控制室内机20出口处冷媒的过冷度SC₂趋近于目标过冷度Y。

从上述记载中可知，本发明根据室外机21与室内机20之间的高度落差对室内机20出口和室外机21出口处冷媒的冷凝温度调节公式进行修正，实现了依据高度落差对过冷度的精准控制，有效避免了过冷度的不正常而引起的闪发现象，保证室外机21与各个室内机20之间的分流均衡，从而提升空调机组的整体运行效率。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种利用压力传感器的空调过冷度控制方法，所述空调包括室外机和与所述室外机相连的n个室内机，其特征在于：

所述室外机和n个所述室内机上设有n+1个绝对压力传感器，n+1个绝对压力传感器均与空调机组的控制器相连，将采集的大气压力值反馈至空调机组的控制器中；室内机的内部设有第三电子膨胀阀，室内机上的绝对压力传感器固定在与第三电子膨胀阀等高度的位置，室外机的内部设有过冷却器，室外机上的绝对压力传感器固定在与过冷却器等高度的位置；过冷却器的一侧设有第二电子膨胀阀，第二电子膨胀阀用于调节过冷却器的过冷度；

所述空调过冷度控制方法包括如下步骤：

S0：根据n+1个绝对压力传感器的检测值计算所述室外机与所述室内机之间的最大落差ΔH_max；

所述最大落差ΔH_max的计算方法如下：

S00：根据所述n+1个绝对压力传感器的大气压力检测值或检测值的差值计算所述室外机和n个所述室内机之间高度落差ΔH_n；

S01：比较n个所述高度落差ΔH_n的大小，得到所述室外机与所述室内机之间的最大落差ΔH_max，所述最大落差的计算公式为：

ΔH_max＝max{|ΔH_n|}；

S1：根据所述最大落差ΔH_max对所述室外机出口和/或所述室内机出口处冷媒的冷凝温度调节公式进行修正；

所述冷凝温度调节公式的修正方法如下：

S10：根据所述最大落差ΔH_max计算冷媒在所述室外机与所述室内机之间管路中流动的压力损失ΔPH；

S11：将所述压力损失ΔPH的计算结果带入到所述冷凝温度调节公式中，得到修正后的冷凝温度调节公式；

当所述空调制冷时，修正后的所述室外机出口处冷媒的冷凝温度调节公式为：

SC₁＝T(Pd±ΔPH)-T_c1 1

其中，Pd为室外机中第一压力传感器的检测值，T(Pd±ΔPH)为与修正后的检测压力Pd±ΔPH相对应的冷媒冷凝温度值，SC₁为所述室外机出口处冷媒的过冷度，T_c1为室外机中第一温度传感器的检测值；

当所述空调制热时，修正后的所述室内机出口处冷媒的冷凝温度调节公式为：

其中，Pd为室外机中第一压力传感器的检测值，为与修正后的检测压力相对应的冷媒冷凝温度值，SC₂为室内机出口处冷媒的过冷度，T_c2为室内机中第二温度传感器的检测值；

当所述室外机位于所述室内机下方时，公式1取负号，公式2取正号；当所述室外机位于所述室内机的上方时，公式1取正号，公式2取负号；

S2：根据修正后的冷凝温度调节公式控制所述室外机出口和/或所述室内机出口处冷媒的过冷度SC。

2.根据权利要求1所述的利用压力传感器的空调过冷度控制方法，其特征在于：

步骤S2按如下步骤实施：

S21：预设目标过冷度X和目标过冷度Y；

S22：当所述空调制冷时，根据修正后的冷凝温度调节公式1调节第二电子膨胀阀的开度控制所述室外机出口处冷媒的过冷度SC₁趋近于目标过冷度X；

当所述空调制热时，根据修正后的冷凝温度调节公式2调节第三电子膨胀阀的开度控制所述室内机出口处冷媒的过冷度SC₂趋近于目标过冷度Y。