CN107514757A - 一种制冷***管路长度获取的装置和方法 - Google Patents

一种制冷***管路长度获取的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，其特征在于：还包括定时器装置和冷媒流速检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；从而计算出管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。本发明还公开了制冷***管路长度获取的方法。本发明采用的装置和方法，可以较为准确地制冷***的管路长度，并根据管路长度确定合适的冷媒数量，便于维修和保养制冷***。

Description

一种制冷***管路长度获取的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种制冷***管路长度获取的装置和方法，属于空调技术领域。
背景技术
空调作为制冷或制热设备已经成为了人们生活的一部分，提高人们生活的舒适性，但空调里面的冷媒是一定的，管路的长度发生了变化而不能修正空调的控制程度，就不能达到理想的效果。
以前的技术方案，都是直接将温度传感器检测的量进行简单处理后，作为输入变量，通过MCU的处理后，作为输出控制量，用于控制电子膨胀阀的开度，从而防止冷媒偏流，从而提高空调的舒适度。不过该种调节方法没有考虑到管路的实际长度对***的影响，也没有根据管路的长度来精确控制制冷***的运行，致使空调或者多联机***中效果，还有待进一步的提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能获得制冷***管路长度的装置和方法，从而能够根据计算出的管路的实际长度来精确控制制冷***的运行，并使空调***或者多联机***的效果更理想。
本发明是这样实现的：
一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，还包括定时器装置和冷媒流速检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；从而计算出管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
此种方法直接利用冷媒流速检测装置获得冷媒的平均流速，平均流速乘以冷媒的一个循环周期，就能够得到制冷***管路长度。
因此，重点就是获得较精确的冷媒的循环周期t的数值。
在前述制冷***管路长度获取的装置的技术方案的基础上，本发明基于同样的发明思路，还提供了另一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，还包括定时器装置、冷媒流速检测装置和冷媒流量检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；冷媒流量检测装置为电子膨胀阀装置。
由于制冷***是一个封闭运行的***，冷媒的流动的一个循环需要一个时间过程t，才能从压缩机出口，回到压缩机的入口，该时间长度t＝f(Z,DK,L),即该时间t与压缩机的运行频率Z，电子膨胀阀的开度DK，管路的长度L有关。
更进一步的方案是：
可以根据电机的绕组温度，排气口和压缩机的运转频率Z，计算出管路的长度。
具体为：冷媒在***运行时，经过压缩机、蒸发器进行循环，在压缩机频率Z一定，且电子膨胀阀开度DK一定的情况下，经过时间t完成一个循环，经过N个这样的循环，压缩机的入口温度稳定在设定的环境温度附近，压缩机电机的内部温度和出口温度维持在80℃，此时，冷媒流动的长度L总＝N*L。
L总与时间t有关，如果知道了时间t，且知道了N，就能计算出管路的长度L
作为本发明的一个优化方案，本发明可以在***中储存一个tw值，DK，Z的关系表，并随时(以秒级别进行采样或者高于秒级别的精度)采集压缩机***的排气温度，根据制冷***运行的计时器T，确定时间t后，压缩机的排气温度稳定在一定温度值后，确定管路长度。
前述的获得管路长度的两个技术方案，均需要获得时间t，下面对如何获得时间t进行具体说明。
方法一，初始的室内的盘管的温度可以随时采集，当冷媒***运行时(开机时)记下时刻点t0并开始计时，当冷媒达到蒸发器时，蒸发器的盘管温度会骤然下降(如从室温30度，下降到15度)，并记下此时刻点t1，t1-t0等于冷媒的一个循环过程t。
方法二：确定这个时间长度t，即冷媒***运行时(开机时)记下时刻点t0并开始计时，并记录下压缩机的排气温度tp1和时刻ty1，当冷媒达到蒸发器时，蒸发器的盘管温度会骤然下降(如从室温30度，下降到15度)，并记下此时刻点t1，冷媒继续流经管路并返回压缩机的进气口，经过压缩后并再次记录下压缩机的排气温度tp2和时刻ty2，tp2与tp1有一个差值，第一次循环过程比较容易确定，ty2-t0较为精确等于冷媒的一个循环过程的时间长度t。
利用本发明的第一种制冷***管路长度获取的装置，管路的长度L计算方法是：L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
利用本发明的第一种制冷***管路长度获取的装置，管路的长度L平均＝L总/N＝L总/(tyn/t)，tyn为压缩机排气温度比较稳定的时刻点。
本发明还提供了相应的制冷***管路长度获取的方法，分别为：
制冷***管路长度获取的方法，包括：
步骤一：记录盘管温度变化值(TZ0-TZ1)和/或压缩机排气温度变化值(TS0-TS1)；
步骤二：定时器记录下相应的时刻值，计算t
步骤三：管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
制冷***管路长度获取的方法，包括：
该时间长度t＝f(Z,DK,L)的函数，即该时间t与压缩机的运行频率Z，电子膨胀阀的开度DK，管路的长度L有关。
本发明采用的装置和方法，可以较为准确地制冷***的管路长度，并根据管路长度确定合适的冷媒数量，便于维修和保养制冷***。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一
一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，还包括定时器装置和冷媒流速检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；从而计算出管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
此种方法直接利用冷媒流速检测装置获得冷媒的平均流速，平均流速乘以冷媒的一个循环周期，就能够得到制冷***管路长度。
因此，重点就是获得较精确的冷媒的循环周期t的数值。
实施例二
在前述制冷***管路长度获取的装置的技术方案的基础上，本发明基于同样的发明思路，还提供了另一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，还包括定时器装置、冷媒流速检测装置和冷媒流量检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；冷媒流量检测装置为电子膨胀阀装置。
由于制冷***是一个封闭运行的***，冷媒的流动的一个循环需要一个时间过程t，才能从压缩机出口，回到压缩机的入口，该时间长度t＝f(Z,DK,L),即该时间t与压缩机的运行频率Z，电子膨胀阀的开度DK，管路的长度L有关。
更进一步的方案是：
可以根据电机的绕组温度，排气口和压缩机的运转频率Z，计算出管路的长度。
具体为：冷媒在***运行时，经过压缩机、蒸发器进行循环，在压缩机频率Z一定，且电子膨胀阀开度DK一定的情况下，经过时间t完成一个循环，经过N个这样的循环，压缩机的入口温度稳定在设定的环境温度附近，压缩机电机的内部温度和出口温度维持在80℃，此时，冷媒流动的长度L总＝N*L。
L总与时间t有关，如果知道了时间t，且知道了N，就能计算出管路的长度L。
作为本发明的一个优化方案，本发明可以在***中储存一个tw值，DK，Z的关系表，并随时(以秒级别进行采样或者高于秒级别的精度)采集压缩机***的排气温度，根据制冷***运行的计时器T，确定时间t后，压缩机的排气温度稳定在一定温度值后，确定管路长度。
前述的获得管路长度的两个技术方案，均需要获得时间t，下面对如何获得时间t进行具体说明。
方法一，初始的室内的盘管的温度可以随时采集，当冷媒***运行时(开机时)记下时刻点t0并开始计时，当冷媒达到蒸发器时，蒸发器的盘管温度会骤然下降(如从室温30度，下降到15度)，并记下此时刻点t1，t1-t0等于冷媒的一个循环过程t。
方法二：确定这个时间长度t，即冷媒***运行时(开机时)记下时刻点t0并开始计时，并记录下压缩机的排气温度tp1和时刻ty1，当冷媒达到蒸发器时，蒸发器的盘管温度会骤然下降(如从室温30度，下降到15度)，并记下此时刻点t1，冷媒继续流经管路并返回压缩机的进气口，经过压缩后并再次记录下压缩机的排气温度tp2和时刻ty2，tp2与tp1有一个差值，第一次循环过程比较容易确定，ty2-t0较为精确等于冷媒的一个循环过程的时间长度t。
利用本发明的第一种制冷***管路长度获取的装置，管路的长度L计算方法是：L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
利用本发明的第一种制冷***管路长度获取的装置，管路的长度L平均＝L总/N＝L总/(tyn/t)，tyn为压缩机排气温度比较稳定的时刻点。
本发明还提供了相应的制冷***管路长度获取的方法，分别为：
制冷***管路长度获取的方法，包括：
步骤一：记录盘管温度变化值(TZ0-TZ1)和/或压缩机排气温度变化值(TS0-TS1)；
步骤二：定时器记录下相应的时刻值，计算t
步骤三：管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
制冷***管路长度获取的方法，包括：
该时间长度t＝f(Z,DK,L)的函数，即该时间t与压缩机的运行频率Z，电子膨胀阀的开度DK，管路的长度L有关。
下面以一个更详细的具体实例说明本发明的计算原理。
以制冷过程为例，当空调的环境问题为tw＝30度，此时的压缩机电机的开始温度也为30度，压缩机入口冷媒的温度也为30，经过压缩机的压缩机压缩，在一定频率下Z(一定)时，冷媒的温度可能会达到90度，即排气口的温度90度，经过冷凝以后，冷凝温度可能会到60度，再次经过电子膨胀阀，在电子膨胀阀开度一定的情况下(DK一定)，冷媒的温度会进一步的下降(电子膨胀阀入口40度，出口20度，为定值)，冷媒达到蒸发器的中部可能会以10度进行蒸发，到蒸发器的出口温度可能为10度或者12度，冷媒继续在密闭的管路中流动，到压缩机入口的温度可能继续为28度，这样就完成了一个循环。在一定频率下Z(一定)时，在电子膨胀阀开度一定的情况下(DK一定)，经过了时间t，即冷媒流动了N个这样的循环，压缩机的入口温度就会稳定在20度左右，压缩机电机的内部温度和出口温度维持在80度，此时，冷媒流动的长度L总＝N*L。
L总与时间t有关，如果知道了时间t，且知道了N，就能计算出管路的长度L.
当需要打开一个或多个室内机时，该空调的控制***首先检测该相应室内机所处的初始环境温度，并将该值保存到***的RAM或ROM中，用于以后调用；检测用户的设定温度，看其在空调***的标准的温度区间。计时器开始工作并计时，温度传感器开始工作并开始记录下蒸发器和压缩机排气口的温度值，以及采样时间。
本发明的实施例，采用的技术方案通过在电子膨胀阀的后面增加一个流速计作为冷媒流速检测装置，并实时记录下相应的冷媒的流速值v。
检测出室内的初始环境温度TS0，并存储在***中。同时，在该室内机运行时，也要实时的测量出室内盘管温度温度TS1，并存储在***中。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，其特征在于：还包括定时器装置和冷媒流速检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；从而计算出管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
2.一种制冷***管路长度获取的装置，包括蒸发器、冷凝器，压缩机，电控部分，传感器装置，其特征在于：还包括定时器装置、冷媒流速检测装置和冷媒流量检测装置，所述的传感器装置用于检测出室内的初始环境温度TS0和盘管温度、压缩机排气温度，并存储在***中；定时器装置记录制冷***的启动时间和循环周期；冷媒流速检测装置检测出冷媒的流速；冷媒流量检测装置为电子膨胀阀装置。
3.如权利要求2所述的制冷***管路长度获取的装置，其特征在于：由于制冷***是一个封闭运行的***，冷媒的流动的一个循环需要一个时间过程t，才能从压缩机出口，回到压缩机的入口，该时间长度t＝f(Z,DK,L),即该时间t与压缩机的运行频率Z，电子膨胀阀的开度DK，管路的长度L有关。
4.如权利要求2或3所述的制冷***管路长度获取的装置，其特征在于：根据电机的绕组温度，排气口和压缩机的运转频率Z，计算出管路的长度；
具体为：冷媒在***运行时，经过压缩机、蒸发器进行循环，在压缩机频率Z一定，且电子膨胀阀开度DK一定的情况下，经过时间t完成一个循环，经过N个这样的循环，压缩机的入口温度稳定在设定的环境温度附近，压缩机电机的内部温度和出口温度维持在80℃，此时，冷媒流动的长度L总＝N*L，
L总与时间t有关，如果知道了时间t，且知道了N，就能计算出管路的长度L。
5.如权利要求4所述的制冷***管路长度获取的装置，其特征在于：
可以在***中储存一个tw值，DK，Z的关系表，并随时以秒级别进行采样或者高于秒级别的精度采样，采集压缩机***的排气温度，根据制冷***运行的计时器T，确定时间t后，压缩机的排气温度稳定在一定温度值后，确定管路长度。
6.如权利要求1或5所述的制冷***管路长度获取的装置，其特征在于：初始的室内的盘管的温度可以随时采集，当冷媒***运行时即开机时，记下时刻点t0并开始计时，当冷媒达到蒸发器时，蒸发器的盘管温度会骤然下降，并记下此时刻点t1，t1-t0等于冷媒的一个循环过程t。
7.如权利要求1或5所述的制冷***管路长度获取的装置，其特征在于：确定这个时间长度t，即冷媒***运行时即开机时记下时刻点t0并开始计时，并记录下压缩机的排气温度tp1和时刻ty1，当冷媒达到蒸发器时，蒸发器的盘管温度会骤然下降，并记下此时刻点t1，冷媒继续流经管路并返回压缩机的进气口，经过压缩后并再次记录下压缩机的排气温度tp2和时刻ty2，tp2与tp1有一个差值，第一次循环过程比较容易确定，ty2-t0较为精确等于冷媒的一个循环过程的时间长度t。
8.如权利要求7所述的制冷***管路长度获取的装置，其特征在于：L平均＝L总/N＝L总/(tyn/t)，tyn为压缩机排气温度比较稳定的时刻点。
9.一种制冷***管路长度获取的方法，其特征在于：包括如下的步骤：
步骤一：记录盘管温度变化值TZ0-TZ1和/或压缩机排气温度变化值TS0-TS1；
步骤二：定时器记录下相应的时刻值，计算t
步骤三：管路的长度L，即L＝v*t，v为冷媒的平均流速，t为冷媒的一个循环周期。
10.根据权利要求9所述制冷***管路长度获取的方法，其特征在于：
时间长度t＝f(Z,DK,L)的函数，即时间t与压缩机的运行频率Z，电子膨胀阀的开度DK，管路的长度L有关。
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