專利名稱：一種邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別是自動(dòng)控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī) 組及其控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的定速熱泵機(jī)組中為了保證雙向節(jié)流時(shí)具有相同的節(jié)流特性， 其節(jié)流裝置大多釆用以下三種形式
1、 由兩個(gè)單向熱力膨脹閥和兩個(gè)單向閥組成節(jié)流回路，也有制 冷用單向熱力膨脹閥并聯(lián)一個(gè)除霜用電磁旁通閥，如圖1所示。
2、 由一個(gè)單向膨脹閥和四個(gè)單向閥組成節(jié)流回路，如圖2所示。 上述兩種回路的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅占用了較大的空間、增加了材 料成本，還由于焊點(diǎn)多、容易造成泄漏。
3、 由一個(gè)雙向熱力膨脹閥組成節(jié)流回路，如圖3所示。 這種回路可以大大簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。但是由于雙向膨脹 閥自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理導(dǎo)致其不可避免地存在以下缺點(diǎn)①雙向熱力膨脹閥的流量調(diào)節(jié)對(duì)過(guò)熱度的響應(yīng)延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)。②調(diào) 節(jié)能力有限，工況范圍窄。③調(diào)節(jié)精度低。④正反向節(jié)流特性存在 差異。在制熱工況時(shí)機(jī)組的制熱能力降低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種邏輯控 制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組及其控制方法。它可使定速熱泵機(jī)組在制 冷和制熱運(yùn)行過(guò)程中都能夠準(zhǔn)確地滿足流量的需求，使機(jī)組的運(yùn)行更
穩(wěn)定可靠、工作效率大大提高。為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)方式一一種邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組，它包括由壓縮機(jī)、四通閥、 冷凝器、蒸發(fā)器、汽液分離器和節(jié)流裝置組成的系統(tǒng)回路。其結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)是，所述節(jié)流裝置采用串聯(lián)在上述系統(tǒng)回路中的電子膨脹閥。壓縮 機(jī)的吸氣口和蒸發(fā)器的進(jìn)口均置有控制電子膨脹閥開(kāi)度的溫度傳感器。在上述的定速熱泵機(jī)組中，所述電子膨脹閥的兩端并聯(lián)毛細(xì)管。 在上述的定速熱泵機(jī)組中，所述并聯(lián)的電子膨脹閥和毛細(xì)管的兩端 分別串聯(lián)過(guò)濾器。上述定速熱泵機(jī)組的控制方法，其步驟為① 分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的總過(guò)熱度設(shè)定值。② 分別采集壓縮機(jī)吸氣口和蒸發(fā)器進(jìn)口的溫度值，兩者相減得到 系統(tǒng)的總過(guò)熱度實(shí)際值。③ 依據(jù)總過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，釆用模糊邏輯控制 電子膨脹閥的開(kāi)度。方式二一種邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組，它包括由壓縮機(jī)、四通閥、 冷凝器、蒸發(fā)器、汽液分離器和節(jié)流裝置組成的系統(tǒng)回路。其結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)是，所述節(jié)流裝置采用串聯(lián)在上述系統(tǒng)回路中的電子膨脹閥。蒸發(fā) 器的出口置有控制電子膨脹閥開(kāi)度的壓力傳感器和溫度傳感器。 在上述的定速熱泵機(jī)組中，所述電子膨脹閥的兩端并聯(lián)毛細(xì)管。 在上述的定速熱泵機(jī)組中，所述并聯(lián)的電子膨脹閥和毛細(xì)管的兩端 分別串聯(lián)過(guò)濾器。 上述定速熱泵機(jī)組的控制方法，其步驟為① 分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的蒸發(fā)器出口的過(guò)熱 度設(shè)定值。② 分別采集蒸發(fā)器出口的壓力和溫度值，計(jì)算蒸發(fā)器出口的過(guò)熱 度實(shí)際值。③ 依據(jù)蒸發(fā)器出口的過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，采用模 糊邏輯控制電子膨脹閥的開(kāi)度。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果-1、 電子膨脹閥的流量控制不存在靜態(tài)過(guò)熱度，且過(guò)熱度設(shè)定值可調(diào)， 可以使系統(tǒng)在過(guò)熱度很小的情況下平穩(wěn)運(yùn)行，從而充分利用蒸發(fā)器 的熱交換面積，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。2、 電子膨脹閥開(kāi)度可人為設(shè)定，使用成熟的控制方案，在啟動(dòng)、除 霜、低溫運(yùn)行、部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，都可快速準(zhǔn)確控制流量，使 系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。3、 電子膨脹閥的調(diào)閥速率可人為設(shè)定，驅(qū)動(dòng)原理決定其反應(yīng)速度快，受工作溫度影響小，控制精度高，成為系統(tǒng)優(yōu)化的關(guān)鍵。4、 電子膨脹閥正反向節(jié)流特性基本一致，不存在熱泵機(jī)組制熱模 式反向流動(dòng)，制熱能力下降的問(wèn)題。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)包括兩個(gè)單向膨脹閥和兩個(gè)單向閥的熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu) 示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)包括一個(gè)單向膨脹閥和四個(gè)單向閥的熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu) 示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)包括一個(gè)雙向膨脹閥的熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
方式一參看圖4，本發(fā)明包括壓縮機(jī)l、四通閥3、冷凝器4、電子膨脹閥 5、與電子膨脹閥5并聯(lián)的毛細(xì)管6、電子膨脹閥5和毛細(xì)管6兩端分 別串聯(lián)的過(guò)濾器8、蒸發(fā)器7和汽液分離器2，其相互通過(guò)管路連接形 成定速熱泵機(jī)組。壓縮機(jī)1的吸氣口和蒸發(fā)器7的進(jìn)口均置有溫度傳 感器9。本發(fā)明在制冷過(guò)程中，壓縮機(jī)1對(duì)通過(guò)汽液分離器2從蒸發(fā)器7吸 入的低溫低壓制冷劑蒸汽進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生的高溫高壓蒸氣由壓縮機(jī)1 的排氣口經(jīng)四通閥3進(jìn)入冷凝器4，并被冷凝成高壓的液體經(jīng)電子膨脹 閥5的正向節(jié)流，形成低溫低壓的濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)器7，再被蒸發(fā)汽化 成低溫低壓的蒸汽，回到四通閥3經(jīng)汽液分離器2進(jìn)入壓縮機(jī)1的吸 氣端，依此循環(huán)往復(fù)。本發(fā)明在制熱過(guò)程中，制冷時(shí)的蒸發(fā)器7作為冷凝器使用，冷凝器 4作為蒸發(fā)器使用。壓縮機(jī)1對(duì)通過(guò)汽液分離器2從蒸發(fā)器4吸入的低 溫低壓制冷劑蒸汽進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生的高溫高壓蒸氣由壓縮機(jī)1的排氣 口經(jīng)四通閥3進(jìn)入冷凝器7，并被冷凝成高壓的液體經(jīng)電子膨脹閥5 的反向節(jié)流，形成低溫低壓的濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)器4，再被蒸發(fā)汽化成低 溫低壓的蒸汽，回到四通閥3經(jīng)汽液分離器2進(jìn)入壓縮機(jī)1的吸氣端， 依此循環(huán)往復(fù)。在上述制冷和制熱過(guò)程中，本發(fā)明定速熱泵機(jī)組的控制方法步驟為①分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的總過(guò)熱度設(shè)定值。 ② 分別采集壓縮機(jī)1吸氣口和蒸發(fā)器7進(jìn)口處溫度傳感器9的溫 度值，兩者相減得到系統(tǒng)的總過(guò)熱度實(shí)際值。③ 依據(jù)總過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，采用模糊邏輯控制 電子膨脹閥5的開(kāi)度。方式二參看圖5，本發(fā)明包括壓縮機(jī)l、四通閥3、冷凝器4、電子膨脹閥 5、與電子膨脹閥5并聯(lián)的毛細(xì)管6、電子膨脹閥5和毛細(xì)管6兩端分 別串聯(lián)的過(guò)濾器8、蒸發(fā)器7和汽液分離器2，其相互通過(guò)管路連接形 成定速熱泵機(jī)組。蒸發(fā)器7的出口置有壓力傳感器10和溫度傳感器9。本發(fā)明實(shí)施方式二在制冷和制熱過(guò)程中的工作流程與實(shí)施方式一 相同。在制冷和制熱過(guò)程中，本發(fā)明定速熱泵機(jī)組的控制方法步驟為 分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的蒸發(fā)器7出口的過(guò) 熱度設(shè)定值。② 分別采集蒸發(fā)器7出口處壓力傳感器10和溫度傳感器9的壓力 和溫度值，計(jì)算蒸發(fā)器7出口的過(guò)熱度實(shí)際值。③ 依據(jù)蒸發(fā)器7出口的過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，采用 模糊邏輯控制電子膨脹閥5的開(kāi)度。在上述的兩種實(shí)施方式技術(shù)方案中，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)是由控制器通過(guò)各 傳感器采集溫度或壓力參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸出給驅(qū)動(dòng)板。 再由驅(qū)動(dòng)板發(fā)出調(diào)節(jié)指令傳給電子膨脹閥輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)和控制電子 膨脹閥的動(dòng)作和開(kāi)度。此部分內(nèi)容均為電子控制的現(xiàn)有技術(shù)，在此不 多贅述。另外，在定速熱泵機(jī)組的啟動(dòng)、除霜、停機(jī)時(shí)，電子膨脹閥5的開(kāi) 度控制由程序設(shè)定，不受過(guò)熱度等條件限制。
權(quán)利要求
1、 一種邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組，它包括由壓縮機(jī)(1)、四通閥(3)、冷凝器(4)、蒸發(fā)器(7)、汽液分離器(2)和節(jié) 流裝置組成的系統(tǒng)回路，其特征在于，所述節(jié)流裝置采用串聯(lián)在上述 系統(tǒng)回路中的電子膨脹閥(5)，壓縮機(jī)(1)的吸氣口和蒸發(fā)器(7) 的進(jìn)口均置有控制電子膨脹閥(5)開(kāi)度的溫度傳感器(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組， 其特征在于，所述電子膨脹閥(5)的兩端并聯(lián)毛細(xì)管(6)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組， 其特征在于，所述并聯(lián)的電子膨脹閥(5)和毛細(xì)管(6)的兩端分別 串聯(lián)過(guò)濾器(8)。
4、 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組的 控制方法，其步驟為 分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的總過(guò)熱度設(shè)定值；② 分別采集壓縮機(jī)吸氣口和蒸發(fā)器進(jìn)口的溫度值，兩者相減得到 系統(tǒng)的總過(guò)熱度實(shí)際值；③ 依據(jù)總過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，采用模糊邏輯控制 電子膨脹閥的開(kāi)度。
5、 一種邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組，它包括由壓縮機(jī) (1)、四通閥(3)、冷凝器(4)、蒸發(fā)器(7)、汽液分離器(2)和節(jié)流裝置組成的系統(tǒng)回路，其特征在于，所述節(jié)流裝置采用串聯(lián)在上述 系統(tǒng)回路中的電子膨脹閥(5)，蒸發(fā)器(7)的出口置有控制電子膨脹 閥(5)開(kāi)度的壓力傳感器(10)和溫度傳感器(9)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組， 其特征在于，所述電子膨脹閥(5)的兩端并聯(lián)毛細(xì)管(6)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組， 其特征在于，所述并聯(lián)的電子膨脹閥(5)和毛細(xì)管(6)的兩端分別 串聯(lián)過(guò)濾器(8)。
8、 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求5所述的邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組的 控制方法，其步驟為 分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的蒸發(fā)器出口的過(guò)熱 度設(shè)定值；② 分別采集蒸發(fā)器出口的壓力和溫度值，計(jì)算蒸發(fā)器出口的過(guò)熱 度實(shí)際值；③ 依據(jù)蒸發(fā)器出口的過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，采用模 糊邏輯控制電子膨脹閥的開(kāi)度。
全文摘要
一種邏輯控制節(jié)流方式的定速熱泵機(jī)組及其控制方法，涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明定速熱泵機(jī)組的一種方式包括由壓縮機(jī)、四通閥、冷凝器、蒸發(fā)器、汽液分離器和電子膨脹閥組成的系統(tǒng)回路。壓縮機(jī)的吸氣口和蒸發(fā)器的進(jìn)口均置有控制電子膨脹閥開(kāi)度的溫度傳感器。這種定速熱泵機(jī)組的控制方法為分別確定定速熱泵機(jī)組在制冷、制熱工況的總過(guò)熱度設(shè)定值。分別采集壓縮機(jī)吸氣口和蒸發(fā)器進(jìn)口的溫度值，兩者相減得到系統(tǒng)的總過(guò)熱度實(shí)際值。依據(jù)總過(guò)熱度實(shí)際值與設(shè)定值之間的偏差，控制電子膨脹閥的開(kāi)度。本發(fā)明可使定速熱泵機(jī)組在制冷和制熱運(yùn)行過(guò)程中都能夠準(zhǔn)確地滿足流量的需求，使機(jī)組的運(yùn)行更穩(wěn)定可靠、工作效率大大提高。
文檔編號(hào)F24F11/00GK101122436SQ200610109630
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者張樂(lè)平, 潘立君, 白俊文, 蘇俊亞, 新 范, 嶠 謝 申請(qǐng)人:無(wú)錫同方人工環(huán)境有限公司