CN111879029B - 微通道换热器热泵***及优化再启动制热控制方法 - Google Patents

微通道换热器热泵***及优化再启动制热控制方法 Download PDF

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Abstract

微通道换热器热泵***及优化再启动制热控制方法，所述微通道换热器热泵***包括压缩机、四通换向阀、储液器、室内换热器、电子膨胀阀、两个球阀和微通道换热器，所述微通道换热器包括两根集液管、扁管、翅片；当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束后，大量的制冷剂会存储在压缩机里，同时，由于扁管垂直布置，受重力影响，再启动制热时制冷剂会集聚在微通道换热器下部，导致微通道换热器换热较差，再启动制热蒸发压力较低。上述影响因素导致微通道换热器热泵***再启动制热时室内侧吹热风需要较长时间，严重影响热舒适性；本发明提出了一种优化控制方法，使微通道换热器热泵***再启动制热时室内侧快速吹热风，提升热舒适性。

Description

微通道换热器热泵***及优化再启动制热控制方法
技术领域
本发明涉及微通道换热器热泵***技术领域，具体涉及微通道换热器热泵***及优化再启动制热控制方法。
背景技术
由于全球能源短缺和环境污染越来越严重，寻求环保和高效的能源利用方式越来越重要。热泵***具有能把低品位能源直接转化为高品位能源且能源利用效率较高的优点，在空调器和热泵热水器领域得到了广泛应用，如何提高热泵***的性能，成为了一个热门的研究课题。微通道换热器具有结构紧凑、换热效率高、制冷剂充注量小等优点，在制冷空调领域得到了广泛应用，把微通道换热器应用的热泵***上，能显著提升热泵***性能。
当微通道换热器热泵***除霜结束再启动制热时，存在蒸发压力低，微通道换热器结霜较快，***高低压建立较慢的现象，严重影响了微通道换热器热泵***的热舒适性，同时，由于蒸发压力较低，微通道换热器结霜较快，影响了***整个制热周期的性能。
发明内容
针对上述所述的微通道换热器热泵***存在的问题，本发明的目的在于提供一种微通道换热器热泵***及优化再启动制热控制方法，当微通道换热器热泵***达到除霜结束标准后，关闭压缩机的吸气口，同时使压缩机运行一段时间，把压缩机和储液器里的制冷剂迁移到两个换热器，使微通道换热器热泵***再启动制热时更多的制冷剂参与到循环中，让***快速建立高低压，室内侧快速吹热风；同时，由于扁管处置布置，受重力的影响，再启动制热阶段，液相制冷剂会集聚在微通道换热器的下部，导致制冷剂分布不均匀，微通道换热器较差，再启动制热阶段通过旁通管连通室内换热器和微通道换热器，使室内换热器制冷剂快速流向微通道换热器，提升蒸发压力，微通道换热器布液更快，制冷剂分布更均匀，让***快速建立高低压，室内侧快速吹热风，提升***的热舒适性。
为达到上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
微通道换热器热泵***，包括压缩机01，压缩机01排气口与四通换向阀02第一端口21相连，压缩机01吸气口与储液器08出口相连，储液器08进口与第二球阀07出口相连，第二球阀07进口与四通换向阀02第三端口23相连，四通换向阀02第四端口24与上集液管52相连，四通换向阀02第二端口22与室内换热器03相连，室内换热器03又分别与电子膨胀阀04和第一球阀06相连，电子膨胀阀04和第一球阀06汇合后与下集液管51相连，温度传感器T1布置在与下集液管51相连的管道上；微通道换热器05由设置垂直布置在下集液管51和上集液管52之间并连通下集液管51和上集液管52的多个扁管53以及安装在相邻扁管间的翅片54构成；控制模块C1分别与压缩机01、第一球阀06、第二球阀07和温度传感器T1相连。
当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束时，大量的制冷剂会存储在压缩机01中，这对于***室内侧快速吹热风是不利的，在***达到除霜结束的标准后，通过控制模块C1关闭第二球阀07，使压缩机01抽吸压缩机01和储液器08里的制冷剂，把压缩机01和储液器08的制冷剂转移到室内换热器03和微通道换热器05，微通道换热器热泵***逆循环除霜结束再启动制热时，能快速使室内换热器03侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升微通道换热器热泵***的热舒适性。
由于微通道换热器的扁管53垂直布置，再启动制热时，受重力影响，液相制冷剂主要集聚在微通道换热器05下部，导致制冷剂分布不均匀，微通道换热器05换热较差，这对于***室内侧快速吹热风是不利的，严重影响热舒适性，***再启动制热阶段，通过控制模块C1打开第一球阀06使室内换热器03与微通道换热器05直接连通，使室内换热器03制冷剂快速流入微通道换热器05，让微通道换热器05布液更快，提升微通道换热器05的换热性能，能快速使室内换热器03侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升热舒适性。
所述的微通道换热器热泵***的优化再启动制热控制方法，当微通道换热器热泵***进行逆循环除霜时，若温度传感器T1温度t1＞T时，微通道换热器热泵***达到除霜结束标准，此时控制模块C1关闭第二球阀07，控制模块C1控制压缩机01继续运行S1秒，然后使压缩机01停机，若温度传感器T1温度t1＜T时，微通道换热器热泵***继续除霜；当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束转制热时，压缩机01启动时，控制模块C1打开第一球阀06，在压缩机01运行到S2秒时，控制模块C1打开第二球阀07，当压缩机01运行到S3秒后，控制模块C1关闭第一球阀06；其中的设定参数T、S1、S2、S3的取值范围见下表：
参数 T S<sub>1</sub> S<sub>2</sub> S<sub>3</sub>
取值范围 15℃-18℃ 30s-50s 40s-70s 120s-180s
。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提出了优化微通道换热器热泵***除霜结束制冷剂分布的方案，通过关闭压缩机的吸气口，让压缩机抽吸压缩机和储液器里面的制冷剂，使制冷剂转移到室内换热器和微通道换热器，再启动制热时，能快速使室内换热器侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升***热舒适性。
2、本发明提出了优化再启动制热阶段微通道换热器里冷剂分布更加均匀的方案，再启动制热阶段通过旁通管连通室内换热器和微通道换热器，使室内换热器制冷剂快速流向微通道换热器，改善微通道换热器制冷剂分布均匀性，提升微通道换热器换热性能，让室内侧快速吹热风，提升***的热舒适性。
附图说明
图1为本发明微通道换热器热泵***逆循环除霜示意图。
图2为本发明微通道换热器热泵***再启动制热示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1和图2所示，本发明微通道换热器热泵***，包括压缩机01，压缩机01排气口与四通换向阀02第一端口21相连，压缩机01吸气口与储液器08出口相连，储液器08进口与第二球阀07出口相连，第二球阀07进口与四通换向阀02第三端口23相连，四通换向阀02第四端口24与上集液管52相连，四通换向阀02第二端口22与室内换热器03相连，室内换热器03又分别与电子膨胀阀04和第一球阀06相连，电子膨胀阀04和第一球阀06汇合后与下集液管51相连，温度传感器T1布置在与下集液管51相连的管道上；微通道换热器05由设置垂直布置在下集液管51和上集液管52之间并连通下集液管51和上集液管52的多个扁管53以及安装在相邻扁管间的翅片54构成；控制模块C1分别与压缩机01、第一球阀06、第二球阀07和温度传感器T1相连。
如图1所示，当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束时，大量的制冷剂会存储在压缩机01中，这对于***室内侧快速吹热风是不利的，在***达到除霜结束的标准后，通过控制模块C1关闭第二球阀07，使压缩机01抽吸压缩机01和储液器08里的制冷剂，把压缩机01和储液器08的制冷剂转移到室内换热器03和微通道换热器05，微通道换热器热泵***逆循环除霜结束再启动制热时，能快速使室内换热器03侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升微通道换热器热泵***的热舒适性。
如图2所示，由于微通道换热器的扁管53垂直布置，再启动制热时，受重力影响，液相制冷剂主要集聚在微通道换热器05下部，导致制冷剂分布不均匀，微通道换热器05换热较差，这对于***室内侧快速吹热风是不利的，严重影响热舒适性，***再启动制热阶段，通过控制模块C1打开第一球阀06使室内换热器03与微通道换热器05直接连通，使室内换热器03制冷剂快速流入微通道换热器05，让微通道换热器05布液更快，提升微通道换热器05的换热性能，能快速使室内换热器03侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升热舒适性。
本发明所述的微通道换热器热泵***的优化再启动制热控制方法，当微通道换热器热泵***进行逆循环除霜时，若温度传感器T1温度t1＞T时，微通道换热器热泵***达到除霜结束标准，此时控制模块C1关闭第二球阀07，控制模块C1控制压缩机01继续运行S1秒，然后使压缩机01停机，若温度传感器T1温度t1＜T时，微通道换热器热泵***继续除霜；当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束转制热时，压缩机01启动时，控制模块C1打开第一球阀06，在压缩机01运行到S2秒时，控制模块C1打开第二球阀07，当压缩机01运行到S3秒后，控制模块C1关闭第一球阀06；其中的设定参数T、S1、S2、S3的取值范围见下表：
参数 T S<sub>1</sub> S<sub>2</sub> S<sub>3</sub>
取值范围 15℃-18℃ 30s-50s 40s-70s 120s-180s
。

Claims (3)

1.微通道换热器热泵***，其特征在于：包括压缩机(01)，压缩机(01)排气口与四通换向阀(02)第一端口(21)相连，压缩机(01)吸气口与储液器(08)出口相连，储液器(08)进口与第二球阀(07)出口相连，第二球阀(07)进口与四通换向阀(02)第三端口(23)相连，四通换向阀(02)第四端口(24)与上集液管(52)相连，四通换向阀(02)第二端口(22)与室内换热器(03)相连，室内换热器(03)又分别与电子膨胀阀(04)和第一球阀(06)相连，电子膨胀阀(04)和第一球阀(06)汇合后与下集液管(51)相连，温度传感器(T1)布置在与下集液管(51)相连的管道上；微通道换热器(05)由设置垂直布置在下集液管(51)和上集液管(52)之间并连通下集液管(51)和上集液管(52)的多个扁管(53)以及安装在相邻扁管间的翅片(54)构成；控制模块(C1)分别与压缩机(01)、第一球阀(06)、第二球阀(07)和温度传感器(T1)相连；
当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束时，大量的制冷剂会存储在压缩机(01)中，这对于***室内侧快速吹热风是不利的，在***达到除霜结束的标准后，通过控制模块(C1)关闭第二球阀(07)，使压缩机(01)抽吸压缩机(01)和储液器(08)里的制冷剂，把压缩机(01)和储液器(08)的制冷剂转移到室内换热器(03)和微通道换热器(05)，微通道换热器热泵***逆循环除霜结束再启动制热时，能快速使室内换热器(03)侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升微通道换热器热泵***的热舒适性。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器热泵***，其特征在于：由于微通道换热器的扁管(53)垂直布置，再启动制热时，受重力影响，液相制冷剂主要集聚在微通道换热器(05)下部，导致制冷剂分布不均匀，微通道换热器(05)换热较差，这对于***室内侧快速吹热风是不利的，严重影响热舒适性，***再启动制热阶段，通过控制模块(C1)打开第一球阀(06)使室内换热器(03)与微通道换热器(05)直接连通，使室内换热器(03)制冷剂快速流入微通道换热器(05)，让微通道换热器(05)布液更快，提升微通道换热器(05)的换热性能，能快速使室内换热器(03)侧达到高温高压的状态，使室内侧快速吹热风，提升热舒适性。
3.根据权利要求1或2所述的微通道换热器热泵***的优化再启动制热控制方法，其特征在于：当微通道换热器热泵***进行逆循环除霜时，若温度传感器(T1)温度t1＞T时，微通道换热器热泵***达到除霜结束标准，此时控制模块(C1)关闭第二球阀(07)，控制模块(C1)控制压缩机(01)继续运行S1秒，然后使压缩机(01)停机，若温度传感器(T1)温度t1＜T时，微通道换热器热泵***继续除霜；当微通道换热器热泵***逆循环除霜结束转制热时，压缩机(01)启动时，控制模块(C1)打开第一球阀(06)，在压缩机(01)运行到S2秒时，控制模块(C1)打开第二球阀(07)，当压缩机(01)运行到S3秒后，控制模块(C1)关闭第一球阀(06)；其中的设定参数T、S1、S2、S3的取值范围见下表：
参数 T S<sub>1</sub> S<sub>2</sub> S<sub>3</sub> 取值范围 15℃-18℃ 30s-50s 40s-70s 120s-180s
。
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