CN110440420A - 一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法 - Google Patents

一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，基于回气温度TH与出水温度T2之间的差值来确定实际过热度SH，在开度调整阶段中，根据实时检测到的回气温度Th和实时检测到的出水温度T2，并由回气温度TH与出水温度T2之间的差值以计算确定实际过热度SH，其中，根据实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值大小关系相应的选择一个开度调整量，并且基于所选择的开度调整量在初始开度的基础上对应调整电子膨胀阀的开度，并根据实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值大小关系相应的选择一个开度调整量，从而实现对电子膨胀阀的开度进行动态调节功能，本申请的电子膨胀阀的开度由水温变化而动态调节，反应及时迅速。

Description

一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法
技术领域
本发明涉及空调***的技术领域，尤其是指一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法。
背景技术
模块水机***从上世纪80年代才进入中国市场，凭借其拓展方便、控制自由、高效节能、便于安装维护等优点，很快在中央空调市场占据了重要地位。
模块水机***运行范围十分宽广，制冷可在-5℃-48℃的范围里运行，制热可在-15℃-30℃的环境温度下运行。如此宽广的运行范围，需要极强的容量调节能力。另外，模块水机一套***可以连接多台内机，多台内机可以单独自由控制，使得内机负荷变化很大。以上运行特点决定了模块水机需要具有宽范围的容量调节特性。
模块机***的容量调节主要是通过压缩机输出的控制、电子膨胀阀对***冷媒流量的精确控制，以及外风机转速随***负荷变化精确控制来实现的。
通过精确控制电子膨胀阀开度控制，***冷媒流量的精确控制，可以使得***能效更高，运行可靠性也更高。
现有模块水机制冷模式的常见控制方法为：
（1）根据室外环境温度及水温进行分区，不同分区对应不同的电子膨胀阀开度。该控制方法虽然十分简单、容易实现，但存在如下不足：1．由于分区较多，确定每个分区的电子膨胀阀开度都需要做实验去确定，需要花费大量的时间，费时费力。2．根据分区固定电子膨胀阀开度，不能保证***冷媒流量在整个分区里面都接近最佳，***的能效及可靠性大大下降。3．在***管路出现异常如堵塞的时候，分区控制作用失效，***性能和可靠性都无法保证。
（2）根据室外环境温度和过热度控制（回气温度-蒸进温度=设定值）。该控制方法虽然比上述方法更为方便和保障可靠性，但存在如下不足：经过测试，在该控制逻辑下，保证***可靠性的前提下（压机不回液），***性能偏离最佳性能点较远，影响用户体验。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用性强、可靠稳定、调节及时的模块水机的电子膨胀阀的控制方法。
为了实现上述的目的，本发明所提供的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，控制方法具体包括有以下步骤：
S1.***启动，基于此刻的环境温度T4计算确定电子膨胀阀对应的初始开度，随后电子膨胀阀保持初始开度不变运行一段额定时间后，进入开度调整阶段；
S2.在开度调整阶段中，根据实时检测到的回气温度Th和实时检测到的出水温度T2，并由回气温度TH与出水温度T2之间的差值以计算确定实际过热度SH，其中，根据实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值大小关系相应的选择一个开度调整量，并且基于所选择的开度调整量在初始开度的基础上对应调整电子膨胀阀的开度。
进一步，预先连续划分有多级温度范围等级，每一级温度范围等级对应一个预设定的初始开度，其中，通过计算所监测的环境温度T4所对应的温度范围等级，随后调整电子膨胀阀以对应的初始开度运行一段额定时间。
进一步，所述额定时间为3分钟。
进一步，每间隔一段预定的检测间隔时间以重新计算确认回气温度TH与出水温度T2之间的差值，并重新计算得到新的实际过热度SH。
进一步，在步骤S2中，若实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值越大，则开度调整量越大。
进一步，若实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值越大，则检测间隔时间越短。
进一步，当实际过热度SH小于目标过热度SH目标时，令电子膨胀阀基于开度调整量相应的减小开度。
进一步，当实际过热度SH大于目标过热度SH目标时，令电子膨胀阀基于开度调整量相应的增大开度。
进一步，还包括有设于压缩机排气端且用于实时监测压缩机的排气温度Tp的排气温度检测单元，其中，在***运行过程中，若排气温度检测单元实时监测的排气温度Tp高于额定的保护温度值时，则强制调整及限定电子膨胀阀的开度。
进一步，当排气温度Tp高于预设定的第一保护温度值时，禁止电子膨胀阀减小开度，直至实时监测的排气温度Tp低于第一保护温度值后才重新由步骤S2作开度的动态调整；当排气温度Tp高于预设定的第二保护温度值时，强制调整电子膨胀阀至最大开度，直至实时监测的排气温度Tp低于第一保护温度值才重新由步骤S2作开度的动态调整；所述第一保护温度值小于第二保护温度值。
本发明采用上述的方案，其有益效果在于：基于回气温度TH与出水温度T2之间的差值来确定实际过热度SH，并根据实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值大小关系相应的选择一个开度调整量，从而实现对电子膨胀阀的开度进行动态调节功能，本申请的电子膨胀阀的开度由水温变化而动态调节，反应及时迅速，用户的直接体验和节能效果更佳。
附图说明
图1为实施例的控制方法的流程图。
图2为实施例的过热度与开度调整量的对应关系示意图。
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。
参见附图1所示，在本实施例中，一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，包括用于检测室外环境温度的环境温度检测单元、设于压缩机回气端的回气温度检测单元、设于壳管换热器出水口处的出水温度检测单元以及设于压缩机排气端且用于实时监测压缩机的排气温度Tp的排气温度检测单元，其中，环境温度检测单元监测得到环境温度T4；回气温度检测单元监测得到回气温度Th，出水温度检测单元监测得到出水温度T2。
在本实施例中，具体包括以下步骤：
S1.***启动，基于此刻的环境温度T4计算确定电子膨胀阀对应的初始开度，随后电子膨胀阀保持初始开度不变运行一段额定时间后，进入开度调整阶段。
在步骤S1中，预先连续划分有多级温度范围等级，每一级温度范围等级对应一个预设定的初始开度，即，如下表所示：本实施例通过连续划分出六级温度范围等级以供所监测的环境温度T4相对应选择符合的温度范围等级。
环境温度T4（℃） 初始开度 调节范围
≥40 384 184-480
35≤T4＜40 368 184-480
30≤T4＜35 360 184-480
20≤T4＜30 360 160-480
8≤T4＜20 280 160-440
＜8 184 152-400
通过计算所监测的环境温度T4所对应的温度范围等级，随后调整电子膨胀阀以对应的初始开度运行一段额定时间，其中，为了便于理解，例如：当所监测的环境温度T4为32℃，则符合30≤T4＜35℃这一级的温度范围等级，相对应的电子膨胀阀保持360P的初始开度运行一段额定时间。另外，本实施例的额定时间为3分钟，通过设定有额定时间以便于预留出足够的时间让***的各个元件由停机状态过渡至正常运行状态，让各个元件运行趋向于正常状态，让后续的调整操作更加精确。
S2.在开度调整阶段中，根据实时监测到的回气温度Th和实时检测到的出水温度T2，并由回气温度TH与出水温度T2之间的差值以计算确定实际过热度SH（即，实际过热度SH=回气温度Th-出水温度T2），其中，根据实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值大小关系相应的选择一个开度调整量，并且基于所选择的开度调整量在初始开度的基础上对应调整电子膨胀阀的开度。
在步骤S2中，本实施例通过在设置有电子膨胀阀的两次调整动作之间设定有一段监测间隔时间，以便于***在调整电子膨胀阀具有足够的时间作状态调整，即，每间隔一段预定的检测间隔时间以重新计算确认回气温度TH与出水温度T2之间的差值，并重新计算得到新的实际过热度SH，其中，本实施例的检测间隔时间可为40s，也可以设定为时间参数可变，即，若实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值越大，则检测间隔时间越短；本领域技术人员可根据实际需求作出合适的时间参数设定，在此处不做限定。
在步骤S2中，若实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值越大，则开度调整量越大，其中，当实际过热度SH小于目标过热度SH目标时，令电子膨胀阀基于开度调整量相应的减小开度；当实际过热度SH大于目标过热度SH目标时，令电子膨胀阀基于开度调整量相应的增大开度。为了便于理解，本实施例通过根据实际过热度SH与目标过热度SH目标之间的差值大小关系划分出多级参数范围，以供***相对应调整确定选择一个开度调整量，参照附图2所示。
在SH-SH目标≤-3时，则表示实际实际过热度SH远低于目标值，此时需适当减小的电子膨胀阀开度，即，定义此时的开度调整量为-16P，随后电子膨胀阀在初始开度的基础上减小16P的开度。
当-3≤SH-SH目标≤-1时，则表示实际过热度SH低于目标值，此时的需适当减小的电子膨胀阀开度，即，定义此时的开度调整量为-8P，随后电子膨胀阀在初始开度的基础上减小8P的开度。
当-1≤SH-SH目标≤1时，则表示实际过热度SH已接近达到目标值，此时的电子膨胀阀的开度可保持不变或者以很小的开度调整量进行调整，为了便于理解，本实施所设定的是介于次参数范围内时，电子膨胀阀的开度可保持不变。
当1≤SH-SH目标≤3时，则表示实际过热度SH低于目标值，此时的需适当增大的电子膨胀阀开度，即，定义此时的开度调整量为8P，随后电子膨胀阀在初始开度的基础上增大8P的开度。
在SH-SH目标≥3时，则表示实际实际过热度SH远低于目标值，此时需适当增大的电子膨胀阀开度，即，定义此时的开度调整量为16P，随后电子膨胀阀在初始开度的基础上增大16P的开度。
在本实施例中，在***运行过程中，通过结合实时监测的排气温度Tp以起到对***的运行状态进行保护监测，其中，若排气温度检测单元实时监测的排气温度Tp高于额定的保护温度值时，则强制调整及限定电子膨胀阀的开度，本实施例设定设定两级保护模式，即，分别对应设置有第一保护温度值和第二保护温度值，第一保护温度值小于第二保护温度值，第一保护温度值为100℃，第二保护温度值为108℃。
因此，在一级保护模式下，当排气温度Tp高于预设定的第一保护温度值时，即，TP≥100℃时，禁止电子膨胀阀减小开度，即，此时的电子膨胀阀的开度只能增加不能再继续减小，直至实时监测的排气温度Tp低于第一保护温度值后（即，TP＜100℃）才重新由步骤S2作开度的动态调整。
在二级保护模式下，当排气温度Tp高于预设定的第二保护温度值时，即，TP≥108℃时，强制调整电子膨胀阀至最大开度，即，此时的电子膨胀阀的开度被强制调整至最大值，不再进行动态调节，直至实时监测的排气温度Tp低于第一保护温度值后（即，TP＜100℃）才重新由步骤S2作开度的动态调整。
通过这样的方式，避免开度过小或者***管路异常时，而造成压缩机排气温度过高而造成***的故障，保证了***运行的稳定性和可靠性。
本申请通过基于回气温度TH与出水温度T2之间的差值来确定实际过热度SH，所需测试量显著减少，提升效率，同时，电子膨胀阀的开度由水温变化而调节，反应及时迅速。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：控制方法具体包括有以下步骤：
S1.***启动，基于此刻的环境温度T4计算确定电子膨胀阀对应的初始开度，随后电子膨胀阀保持初始开度不变运行一段额定时间后，进入开度调整阶段；
S2.在开度调整阶段中，根据实时检测到的回气温度Th和实时检测到的出水温度T2，并由回气温度TH与出水温度T2之间的差值以计算确定实际过热度SH，其中，根据实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值大小关系相应的选择一个开度调整量，并且基于所选择的开度调整量在初始开度的基础上对应调整电子膨胀阀的开度。
2.根据权利要求1所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：预先连续划分有多级温度范围等级，每一级温度范围等级对应一个预设定的初始开度，其中，通过计算所监测的环境温度T4所对应的温度范围等级，随后调整电子膨胀阀以对应的初始开度运行一段额定时间。
3.根据权利要求2所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：所述额定时间为3分钟。
4.根据权利要求2所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：每间隔一段预定的检测间隔时间以重新计算确认回气温度TH与出水温度T2之间的差值，并重新计算得到新的实际过热度SH。
5.根据权利要求1所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，若实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值越大，则开度调整量越大。
6.根据权利要求4或5所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：若实际过热度SH与预定的目标过热度SH目标之间的差值越大，则检测间隔时间越短。
7.根据权利要求5所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：当实际过热度SH小于目标过热度SH目标时，令电子膨胀阀基于开度调整量相应的减小开度。
8.根据权利要求5所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：当实际过热度SH大于目标过热度SH目标时，令电子膨胀阀基于开度调整量相应的增大开度。
9.根据权利要求1所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：还包括有设于压缩机排气端且用于实时监测压缩机的排气温度Tp的排气温度检测单元，其中，在***运行过程中，若排气温度检测单元实时监测的排气温度Tp高于额定的保护温度值时，则强制调整及限定电子膨胀阀的开度。
10.根据权利要求9所述的一种模块水机的电子膨胀阀的控制方法，其特征在于：当排气温度Tp高于预设定的第一保护温度值时，禁止电子膨胀阀减小开度，直至实时监测的排气温度Tp低于第一保护温度值后才重新由步骤S2作开度的动态调整；当排气温度Tp高于预设定的第二保护温度值时，强制调整电子膨胀阀至最大开度，直至实时监测的排气温度Tp低于第一保护温度值才重新由步骤S2作开度的动态调整；所述第一保护温度值小于第二保护温度值。
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