专利名称：组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法
技术领域：
本发明涉及组合式螺杆冰蓄冷空调技术领域，具体讲是一种组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法。
背景技术：
国家发改委在2011年“迎峰度夏煤电油气运供需通报会”上透露，全国目前有三分之一的省级电网最大用电负荷刷新了历史纪录，7月上中旬，全国最大限电负荷1200 万千瓦。据统计，城市民用空调和中央空调的用电负荷分别占到城市高峰电力总负荷的 17%和23%以上，是造成城市电网峰谷荷差逐步加大的最主要原因。目前，我国每年建成的房屋面积高达17 18亿平米，通常建筑物空调用电负荷接近100W/m2，如果新增建筑全部使用空调，则每年因空调新增电网高峰电力需求1.7 1.8亿千瓦。若采用冰蓄冷中央空调技术，则可减少30%高峰电力需求。这样，就可以少建或缓建电厂，因此减少了(X)2的排放量，减少了钢材与有色金属消耗，节能减排效益显著。目前国家知识产权网公开一个名称为“过冷式冰蓄冷空调机组”的发明专利申请， 见图1，该过冷式冰蓄冷机组，其包括蓄冰装置、一封闭循环管路和三个外接点，该封闭循环管路通过该蓄冰装置，封闭循环管路上有一电子膨胀阀和三个电磁阀，电子膨胀阀和其中一个电磁阀并联，另外两个电磁阀并联；其中第一外接点位于电子膨胀阀一侧，第二外接点位于电磁阀与蓄冰装置之间，电磁阀与上述第二外接点之间接有一电磁阀，电磁阀的另一端为第三外接点。该过冷式冰蓄冷机组能够实现蓄冰、融冰制冷、常规制冷、热泵、蓄热与释热六种运行模式的切换。这种过冷式冰蓄冷空调机组的不足之处在于1、该冰蓄冷空调机组基于现有小型和中型多联式空调技术，最大室外机能力只有64匹，这样应用场合直接受到限制；2、该冰蓄冷空调机组利用蓄冰和释冷只能达到单一的过冷功能；3、该冰蓄冷装置只有单一的盘管外蓄冰的静态蓄冰模式，结冰率低，只有45% 55%;4、该冰蓄冷空调在盘管外冰层消耗完后，无法在特定最大负荷状态下同时进行蓄冰和盘管过冷运行。目前本申请人研究出一种组合式螺杆冰蓄冷空调，如图2所示，主要包括螺杆压缩机1、油气分离器2、回油电磁阀3、高压开关4、单向阀5、高压传感器6、四通换向阀7、辅助四通换向阀I 8、辅助四通换向阀119、第一电磁阀10、第二电磁阀11、第三电磁阀12、第四电磁阀13、室外换热器部件14、室外换热器部件15、高压储液器16、节流组件17、供液电磁阀18、第五电磁阀19、第一电子膨胀阀20、第六电磁阀21. 1、第七电磁阀21. 2、第八电磁阀21. 3、第九电磁阀21. 4、第二电子膨胀阀22、第一蒸发器23、布水器M、单向阀25、蒸发盘管沈、蓄冰槽27、搅拌器观、温度传感器四、第十电磁阀30、浮球阀31、第一供液泵32、第二供液泵33、组合式空气处理机组34、第二蒸发器35、加热器36、第十一电磁阀37、第十二电磁阀3 8、第十三电磁阀3 9、第三电子膨胀阀4 0、室内机41、气液分离器4 2、回油电磁阀 43、卸载电磁阀44、低压传感器45、低压开关46、进风电动风阀47、送风离心电机48。所述的室内机41、蒸发盘管沈、第一蒸发器23都作为与室外机连接的室内机之一，只是功能和作用不同。所述的室内机41主要是对空调房间进行制冷或制热调节；所述的蒸发盘管26在制冰工况条件时进行盘管外制冰，在融冰释冷工况时进行管外融冰过冷多联机冷凝液；所述第一蒸发器23主要是制冰工况条件下将布水器M下撒的冷冻水制成冰，属于动态制冰模式。上述的组合式螺杆冰蓄冷空调可以实现外盘管静态制冰、动态制冰、多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风等功能。动态制冰的结冰率可达到80% 90%，远远高于静态蓄冰模式的结冰率，大大提高了节能效果。但是目前缺少一种能实现外盘管静态制冰、动态制冰、多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风等功能的有效控制方法。本发明涉及的组合式螺杆冰蓄冷空调的几种运行模式循环的制冷流程如下1.制冷制冰模式运行当在晚上用电低谷时段时，开启制冰运行。螺杆式压缩机1的启动过程控制与常规螺杆式压缩多联空调相同，系统管路中控制阀件的控制是第十二电磁阀38和第十三电磁阀39关闭，第i^一电磁阀37开启，第六电磁阀21. 1和第八电磁阀21. 3关闭，第九电磁阀21.4和第五电磁阀19开启，第一供液泵32开启。在制冰过程开始中，低温低压的制冷剂经过螺杆式压缩机1压缩后，变成高温高压的制冷剂气体，进入油气分离器2中进行油气分离，分离出的润滑油通过回油电磁阀43的控制回到螺杆式压缩机1回气管，分离出的气体经单向阀5和四通换向阀7、辅助四通换向阀18和辅助四通换向阀119进入室外换热器部件14和15中进行冷凝放热，冷凝后的高温高压液态制冷剂进入高压储液器16中，高压储液器16中的液态制冷剂经供液电磁阀18送到制冰蒸发器和蒸发盘管处，液态制冷剂一路经过第五电磁阀19进入动态制冰系统，经过第二电子膨胀阀22节流后变成低温低压的两相制冷剂，蒸发后将喷洒在第一蒸发器23表面的冷冻水冻结成冰，另一部分经过第一电子膨胀阀20节流后进入蒸发盘管沈中，将换热管外的冷冻水冻结成冰，这两路的制冷剂蒸发后汇合，经第十一电磁阀37和四通换向阀7进入气液分离器42中进行液态制冷剂和气态制冷剂分离，分离出的气态制冷剂通过回气管回到螺杆式压缩机1中进行下一循环的压缩，分离出的液态制冷剂进一步蒸发成气态，回到螺杆式压缩机1回气管。2.制冷空调模式运行当室内机41接收到遥控器或其它控制器发出的开机命令时，将开机命令送到室外控制器，由室外控制器发出机组开机命令。螺杆式压缩机1的启动过程控制与常规螺杆式压缩多联空调相同，系统管路中控制阀件的控制是第十二电磁阀38和第十三电磁阀39 开启，第i^一电磁阀37关闭，第六电磁阀21. 1开启，第八电磁阀21. 3和第九电磁阀21. 4 关闭，第五电磁阀19关闭，第一供液泵32关闭。在制冷空调运行过程开始中，低温低压的制冷剂经过螺杆式压缩机1压缩后，变成高温高压的制冷剂气体，进入油气分离器2中进行油气分离，分离出的润滑油通过回油电磁阀43的控制回到螺杆式压缩机1回气管，分离出的气体经单向阀5和四通换向阀7、辅助四通换向阀18和辅助四通换向阀119进入室外换热器部件14和15中进行冷凝放热，冷凝后的高温高压液态制冷剂进入高压储液器16中， 高压储液器16中的液态制冷剂经供液电磁阀18和第六电磁阀21. 1进入蒸发盘管沈中， 由管外的冰层进一步过冷，得到大过冷度，进一步过冷后高压液态制冷剂的经第十二电磁阀38进入室内机41，经过第三电子膨胀阀40节流后，在室内蒸发器中蒸发制冷，蒸发后的回气经第十三电磁阀39和四通换向阀7进入气液分离器42中进行液态制冷剂和气态制冷剂分离，分离出的气态制冷剂通过回气管回到螺杆式压缩机1中进行下一循环的压缩，分离出的液态制冷剂进一步蒸发成气态，回到螺杆式压缩机1回气管。在制冰过程中，开启搅拌器观进行搅拌，同时，利用温度传感器四检测蓄冰槽27中的结冰率。3.制冷制冰模式和空调模式同时运行当蓄冰槽27中冰消耗完，需要制冰以维持多联空调的大过冷度时，同时运行多联空调制冷空调运行模式和动态制冰运行模式。螺杆式压缩机1的启动过程控制与常规螺杆式压缩多联空调相同，系统管路中控制阀件的控制是第十二电磁阀38和第十三电磁阀 39开启，第十一电磁阀37关闭，第六电磁阀21. 1开启，第九电磁阀21. 4关闭，第八电磁阀 21. 3开启，第五电磁阀19开启，第一供液泵32开启。在制冷空调运行过程开始中，低温低压的制冷剂经过螺杆式压缩机1压缩后，变成高温高压的制冷剂气体，进入油气分离器2中进行油气分离，分离出的润滑油通过回油电磁阀43的控制回到螺杆式压缩机1回气管，分离出的气体经单向阀5和四通换向阀7、辅助四通换向阀I 8和辅助四通换向阀II 9进入室外换热器部件14和15中进行冷凝放热，冷凝后的高温高压液态制冷剂进入高压储液器16 中，高压储液器16中的液态制冷剂经供液电磁阀18送到第五电磁阀19和第六电磁阀21. 1 以及第一电子膨胀阀20之前，一部分制冷剂经过第五电磁阀19进入动态制冰系统，经第二电子膨胀阀22节流后，变成低温低压的两相制冷剂进行蒸发，将由第一供液泵32送到布水器M喷洒到第一蒸发器23表面的冷冻水冻结成冰片，并滑落到蓄冰槽27中，在第一蒸发器23中蒸发的低温低压气态制冷剂经第八电磁阀21. 3与由经第七电磁阀21. 2的室内机蒸发的低温低压气态制冷剂汇合，另一部分制冷剂经过第六电磁阀21. 1进入蒸发盘管沈中，由管外的冰层或蓄冰槽27中的冰水混合物进一步过冷，得到大过冷度，进一步过冷后高压液态制冷剂的经第十二电磁阀38进入室内机41，经过第三电子膨胀阀40节流后，在室内蒸发器中蒸发制冷，蒸发后的回气经第十三电磁阀39和四通换向阀7进入气液分离器 42中进行液态制冷剂和气态制冷剂分离，分离出的气态制冷剂通过回气管回到螺杆式压缩机1中进行下一循环的压缩，分离出的液态制冷剂进一步蒸发成气态，回到螺杆式压缩机1 回气管。在制冰过程中，开启搅拌器观进行搅拌，同时，利用温度传感器四检测蓄冰槽27 中的结冰率。4.低温送风模式运行当需要低温送风系统运行时，开启电动风阀47，空气处理机34的送风机48开启， 开启第二供液泵33，将蓄冰槽27中的冷冻水输送到第二蒸发器35中，将由电动风阀47进入的高温空气降温，再由送风机48输送到需要的空调房间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种使组合式螺杆冰蓄冷空调能实现外盘管静态制冰、动态制冰、多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风等功能的组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法。本发明的技术方案是，提供一种具有以下步骤的组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法，包括以下具体步骤
(1)制冰工况条件下的控制方法(1. 1)启动过程控制(1. 1. 1)启动条件条件一当通过遥控器、或者线控器、或者集控器、或者楼宇控制系统开启制冰模式信号时，制冰控制系统将开机信号通过通讯线传给室外机电控系统，由室外机电控系统发出开机指令；条件二 当螺杆式压缩机油温传感器感受到油温彡20 25°C时，卸载电磁阀开启，以平衡高低压，系统高压HP和低压压LP差满足IHP-LP I ^ 0. 13Mpa ；条件三当蓄冰槽中的水位监测浮球阀)感受到蓄冰槽)中水位处于满水位；当浮球阀感受到蓄冰槽中水位不足时，打开供水第七电磁阀，向蓄冰槽中注水，直至蓄冰槽中水位处于满水位；(1. 1. 2)启动过程在机组满足启动条件时，开始进入启动过程；步骤1 第五电磁阀开启，第六电磁阀关闭，第八电磁阀开启，第九电磁阀关闭，第十电磁阀关闭；步骤2 水泵开启；步骤3 第一电子膨胀阀的开度开至基准开度120 150脉冲；第二电子膨胀阀的开度开至120 150脉冲；多联室内机的电子膨胀阀处于关闭状态；多联室内机的风机电机处于关闭状态；步骤4:螺杆式压缩机、油加热器、螺杆式压缩机回油电磁阀、低压开关、室外风机电机、室外风机电机、热气旁通除霜用四通换向阀、热气旁通除霜用液管电磁阀、主供液电磁阀、液管电磁阀以及喷液电磁阀的启动控制分别如下a.螺杆式压缩机启动控制需要启动的第一台螺杆式压缩机以25%负载启动运行20s 30s后，上载到 50%负荷运行;3min 5min，之后上载到75%负荷运行!Bmin 5min，最后上载到100%负荷运行；需要启动的第二台螺杆式压缩机第一台螺杆式压缩机启动运行IOs 30s后，第二台压缩机开始启动；以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行^iin 5min，之后上载到75%负荷运行!Bmin 5min，最后上载到100%负荷运行；需要启动的第三台螺杆式压缩机第二台螺杆式压缩机启动运行IOs 30s后，第三台压缩机开始启动；以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行^iin 5min，之后上载到75%负荷运行^iin 5min，最后上载到100%负荷运行，3min后开始判断启动结束退出条件；b.油加热器控制需要启动的压缩机启动后，当油池内润滑油温度高于20 25°C时，相应的油加热器关闭；当压缩机油池内润滑油温度低于15 20°C时，相应的油加热器开启；C.压缩机回油电磁阀控制需要启动的压缩机启动后，当油位传感器感受到低油位时，延时60 90s后，相应的回油电磁阀开启IOs 30s，将油气分离器底部的润滑油引射回压缩机回气管；
d.低压开关控制启动过程中，低压开关屏蔽，即使低压低于保护低压值，低压开关也不动作；e.室外风机电机控制当第一台压缩机启动运行30 60s后，室外风机电机开启，风机电机转速等级根据风机电机的控制逻辑自动控制；f.主四通换向阀控制在制冷模式启动过程中，主四通换向阀处于掉电状态；g.热气旁通除霜用四通换向阀控制在制冷模式启动过程中，热气旁通除霜用四通换向阀处于掉电状态；h.热气旁通除霜用液管电磁阀控制在制冷模式启动过程中，热气旁通除霜用液管电磁阀处于关闭状态；i.主供液电磁阀控制当第一台需要启动的压缩机启动时，主供液电磁阀上电开启；j.液管电磁阀和液管电磁阀控制当第一台需要启动的压缩机启动时，液管电磁阀(EVR8)和液管电磁阀(EVR7)上电开启；k.喷液电磁阀控制当压缩机排气温度高于100°C时，相应压缩机的喷液电磁阀开启，进行喷液降温；当排气温度降到低于95°C时，喷液电磁阀关闭；(1. 1. 3)启动过程结束条件当最后一台需要启动的压缩机启动，并上载到100%负载运行60 120s后，开始判断启动过程结束条件，即满足如下条件之一时，退出启动过程，并开始自动调节过程a.低压压力<最低低压值；b.排气温度与高压压力对应的饱和冷凝温度之差> T4，T4取值区间为28 40 0C ；c.吸气温度与低压压力对应的饱和蒸发温度之差> T5，T5取值区间为8 12°C;d.启动过程持续时间彡t9时，t9取值区间为20 30min ；(1.2)制冰过程控制当启动过程满足结束条件时，退出启动过程，进入制冰过程；定义过热度=蒸发器出口温度-蒸发器进口温度；过热度变化量=当前过热度-前一时刻过热度；排气温度目标过热度调节量根据压缩机排气温度确定的目标过热度调节；过热度调阀步数根据过热度和过热度变化量调整的电子膨胀阀开度；
步骤1 制冰用蒸发器内制冷剂的基准目标蒸发温度设定为_15°C -10°C ；制冰用蒸发器内制冷剂的基准目标过热度为1°C 2V ；当螺杆式压缩机输出能力百分数< 40%时，调阀周期25 30秒；当螺杆式压缩机输出能力百分数< 60%时，调阀周期15 20秒；当螺杆式压缩机输出能力百分数> 60%时，调阀周期5 10秒；当排气温度具有上升趋势，且排气温度< 70°C时，目标过热度调节量=O0C ；当排气温度具有上升趋势，且排气温度> 100°C时，目标过热度调节量=1°C 2 0C ；当排气温度具有下降趋势，且排气温度> 75°C时，排气温度目标过热度调节量=O0C ；当排气温度具有下降趋势，且排气温度<65°C时，排气温度目标过热度调节量
=-1°C -2°c ；目标过热度=基准目标过热度+排气温度过热度调节量；过热度调阀步数根据过热度和过热度变化量的不同取值区间来选择；步骤2 制冰节流用第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度根据过热度来控制；第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度调节公式如下电子膨胀阀目标开度=基准开度+过热度调阀步数；步骤3 螺杆式压缩机运行负载控制；退出启动过程，进入制冰运行模式后，螺杆式压缩机以初始负载百分数(40% 60% )运行；5分钟后，根据实际系统压力值与设定目标压力的差值及其变化趋势调节螺杆式压缩机负载；压缩机开启并进入基本负载运行5分钟后，根据实际系统压力值与设定目标压力的差值及其变化趋势调节压缩机负载；制冷模式运行时，压缩机负载百分数根据PSH和Δ PSH进行调整，每隔30秒调整一次，调整量为ΔΡ;螺杆式压缩机目标负载为Ptarg = Pb+ Δ P ；螺杆式压缩机在运行过程中，根据确定的目标负载值Ptmg来实时调节其工作负载，以满足室内机能力的需要； 步骤4 室外风机电机控制；室外风机电机根据室外换热器盘管中部温度和室外环境温度进行控制，具体控制方法如下第一步开机；第二步开机后室外环境温度传感器检测环境温度Ta ；第三步根据环境温度Ta选定室外风机或低温档或常温档或高温档的转速；第四步室外风机根据环境温度Ta选定的转速等级运转60秒；第五步冷凝器中点温度传感器检测冷凝器中点温度Tc ；第六步室外风机根据冷凝器中点温度Tc调整转速；第七步室外风机根据冷凝器中点温度Tc转速调整的转速保持运转60秒；第八步室外环境温度传感器再次检测环境温度Ta ；第九步根据测得的环境温度Ta判定环境温度是否高于最高温度限值30°C和是否低于最低温度限值0°c ；第十步如果环境温度大于30°C或环境温度小于0°C时，进入第i^一步，如果环境温度在0°c和30°C之间，则返回第五步开始循环；第十一步如果环境温度大于30°C，外风机不受Tc控制，强制室外风机转速为最高转速等级7级；如果环境温度小于0°C，外风机限定最高转速为5级，如果此时转速等级高于5级调整为5级，如果转速低于5级继续按照当前转速等级运转；第十二步按照调整后的当前的转速运转60秒后返回第八步；
步骤5 在机组进入制冰过程30min后，搅拌器电机开启，开始搅拌冰水混合物；(1.3)制冰过程结束控制制冰过程结束条件在满足以下任一条件后，制冰蓄冷过程结束；条件一制冰蓄冷运行时间达到程序中设定的制冰时间；条件二 蓄冰槽中的制冰率达到设定的制冰率；所述的制冰时间一般是利用晚间用电谷底期间进行制冰；所述的蓄冰槽的制冰率，根据蓄冰槽中安装的温度传感器检测槽中溶液的温度变化，利用结冰率与溶液温度的对应关系来测量制冰率；(1. 3. 1)制冰过程结束停机控制当制冰过程结束，不需要立即开启多联机空调进行制冷运行时，整个机组进入停机过程步骤1 总供液管上的供液电磁阀关闭；步骤2 搅拌器电机关闭；螺杆式压缩机负载下载至40%运行，10秒后，第五电磁阀和第六电磁阀关闭，第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀关闭；步骤3 螺杆式压缩机在40%负载继续运行，当低压传感器检测到低压达到最低设定运行压力后，螺杆式压缩机下载至25%后直接停机；(1. 3. 2)制冰过程结束转入其它运行过程控制当制冰过程结束，需要进入其它运行模式时，按照相应的运行模式进行控制；所述其他模式是指，多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风；(2)释冷工况条件下大过冷度螺杆式压缩多联机运行控制(2. 1)大过冷度螺杆式压缩多联机运行控制步骤1 当制冰运行模式结束，转入释冷的大过冷度螺杆式多联机运行模式时，搅拌器电机关闭，第五电磁阀关闭，第二电子膨胀阀关闭，第十一电磁阀开启，第一电子膨胀阀关闭，第九电磁阀和第十电磁阀开启，第八电磁阀关闭；步骤2 螺杆式多联机室外机和室内机调节按照常规的多联机的控制方法运行；所述的大过冷度即是通过室外冷凝后的液体经过蓄冰槽内的蒸发盘管，经由盘管外冰层和冰水混合物过冷得到的，最大过冷度可以达到20°C 30°C ；(2. 2)低温送风组合式空气机组运行控制当需要低温送风组合式空气机组送风时，开启进风阀，开启送风电机，20 60秒后，开启送液泵；通过送风电机将经过第二蒸发器冷却的低温处理空气送至室内侧的风机盘管，冷却空调房间空气；当浮球阀感受到蓄冰槽内的水面低于控制水面时，开启第七电磁阀，管网进水管向蓄冰槽内注水；(3)释冷工况条件下大过冷度螺杆式压缩多联机和动态制冰运行控制当蓄冰槽内冰消耗完全，需要重新制冰时，在大过冷度螺杆式压缩多联机继续运行的前提下，开启动态制冰功能过程；此时，第一供液泵开启，对布水器供液；30秒后，开启第五电磁阀，第二电子膨胀阀开启至基准开度，之后根据第一蒸发器的过热度进行调节。
采用以上方法后，本发明与现有技术相比，具有以下突出的进步和显著的优点本方法可以使组合式螺杆冰蓄冷空调实现外盘管静态制冰、动态制冰、多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风等功能。动态制冰的结冰率可达到80% 90%，远远高于静态蓄冰模式的结冰率，大大提高了节能效果。
图1是现有技术过冷式冰蓄冷空调机组示意图。1’、压缩机；2’、气液分离器；3’、四通阀；4’、室外换热器；5’、储液器；6’、过冷式冰蓄冷机组；7’、室内机；8’、室内机；41’、电子膨胀阀和单向阀组成的阀组；61’、蓄冰装置；62’、电子膨胀阀；63’、电磁阀；64’、电磁阀；65’、电磁阀；66’、电磁阀；67’、外接点； 68，、外接点；69，、外接点；71，、电子膨胀阀；81，、电子膨胀阀。图2是本发明组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法所控制的组合式螺杆冰蓄冷空调系统原理图。1、螺杆压缩机，2、油气分离器，3、回油电磁阀，4、高压开关，5、单向阀，6、高压传感器，7、四通换向阀，8、辅助四通换向阀1，9、辅助四通换向阀11，10、第一电磁阀，11、第二电磁阀，12、第三电磁阀，13、第四电磁阀，14、室外换热器部件，15、室外换热器部件，16、高压储液器，17、节流组件，18、供液电磁阀，19、第五电磁阀，20、第一电子膨胀阀，21. 1、第六电磁阀，21. 2、第七电磁阀，21. 3、第八电磁阀，21. 4、第九电磁阀，22、第二电子膨胀阀，23、第一蒸发器，24、布水器，25、单向阀，26、蒸发盘管，27、蓄冰槽，28、搅拌器，29、温度传感器， 30、第十电磁阀，31、浮球阀，32、第一供液泵，33、第二供液泵，34、组合式空气处理机组，35、 第二蒸发器，36、加热器，37、第八电磁阀，38、第九电磁阀，39、第十电磁阀，40、第三电子膨胀阀，41、室内机，42、气液分离器，43、回油电磁阀，44、卸载电磁阀，45、低压传感器，46、低压开关，47、进风电动风阀，48、送风离心电机。
具体实施例方式下面对本发明组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法作进一步说明。本发明采用一种大型组合式螺杆冰蓄冷空调，主要由三大部分组成大过冷度螺杆多联空调部分、冰蓄冷装置部分、低温送风组合式空气处理部分。大过冷度螺杆多联空调部分主要部件包括螺杆式压缩机、油气分离器、四通换向阀、辅助四通换向阀、室外换热器、高压储液器、系统制热双向热力膨胀阀、多联室内机组、 室内电子膨胀阀、气液分离器、控制用电磁阀、高压开关、低压开关、单向阀、温度传感器、高压压力传感器、低压传感器等。冰蓄冷装置部分包括蓄冰槽、布水器、搅拌器、蒸发盘管、温度传感器、浮球阀、供液泵等。低温送风组合式空气处理部分包括组合式空气处理机组、供液泵、蒸发器、加热器等。本发明的组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法，基于组合式螺杆冰蓄冷空调在外盘管静态制冰、动态制冰、多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风等运行模式时的控制方法如下步骤
(1)制冰工况条件下的控制方法(1. 1)启动过程控制(1.1.1)启动条件条件一当通过遥控器、或者线控器、或者集控器、或者楼宇控制系统开启制冰模式信号时，制冰控制系统将开机信号通过通讯线传给室外机电控系统，由室外机电控系统发出开机指令；条件二 当螺杆式压缩机油温传感器感受到油温彡20 25°C时，卸载电磁阀44 开启，以平衡高低压，系统高压HP和低压压LP差满足IHP-LP I ^ 0. 13Mpa ；条件三当蓄冰槽27中的水位监测浮球阀31感受到蓄冰槽27中水位处于满水位；当浮球阀31感受到蓄冰槽27中水位不足时，打开供水第十电磁阀30，向蓄冰槽27中注水，直至蓄冰槽27中水位处于满水位；(1. 1. 2)启动过程在机组满足启动条件时，开始进入启动过程；步骤1 第五电磁阀19开启，第六电磁阀21. 1关闭，第八电磁阀37开启，第九电磁阀38关闭，第十电磁阀39关闭；步骤2:水泵32开启；步骤3 第一电子膨胀阀20的开度开至基准开度120 150脉冲；第二电子膨胀阀22的开度开至120 150脉冲；多联室内机的电子膨胀阀处于关闭状态；多联室内机的风机电机处于关闭状态；步骤4:螺杆式压缩机、油加热器、螺杆式压缩机回油电磁阀、低压开关、室外风机电机、室外风机电机、热气旁通除霜用四通换向阀、热气旁通除霜用液管电磁阀、主供液电磁阀、液管电磁阀以及喷液电磁阀的启动控制分别如下a.螺杆式压缩机启动控制需要启动的第一台螺杆式压缩机以25%负载启动运行20s 30s后，上载到 50%负荷运行;3min 5min，之后上载到75%负荷运行!Bmin 5min，最后上载到100%负荷运行；需要启动的第二台螺杆式压缩机第一台螺杆式压缩机启动运行IOs 30s后，第二台压缩机开始启动；以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行^iin 5min，之后上载到75%负荷运行!Bmin 5min，最后上载到100%负荷运行；需要启动的第三台螺杆式压缩机第二台螺杆式压缩机启动运行IOs 30s后，第三台压缩机开始启动；以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行^iin 5min，之后上载到75%负荷运行^iin 5min，最后上载到100%负荷运行，3min后开始判断启动结束退出条件；b.油加热器控制需要启动的压缩机启动后，当油池内润滑油温度高于20 25°C时，相应的油加热器关闭；当压缩机油池内润滑油温度低于15 20°C时，相应的油加热器开启；C.压缩机回油电磁阀控制需要启动的压缩机启动后，当油位传感器感受到低油位时，延时60 90s后，相应的回油电磁阀开启IOs 30s，将油气分离器底部的润滑油引射回压缩机回气管；
d.低压开关控制启动过程中，低压开关屏蔽，即使低压低于保护低压值，低压开关也不动作；e.室外风机电机控制当第一台压缩机启动运行30 60s后，室外风机电机开启，风机电机转速等级根据风机电机的控制逻辑自动控制；f.主四通换向阀控制在制冷模式启动过程中，主四通换向阀处于掉电状态；g.热气旁通除霜用四通换向阀控制在制冷模式启动过程中，热气旁通除霜用四通换向阀处于掉电状态；h.热气旁通除霜用液管电磁阀控制在制冷模式启动过程中，热气旁通除霜用液管电磁阀处于关闭状态；i.主供液电磁阀控制当第一台需要启动的压缩机启动时，主供液电磁阀上电开启；j.液管电磁阀(EVR8)和液管电磁阀(EVR7)控制当第一台需要启动的压缩机启动时，液管电磁阀(EVR8)和液管电磁阀(EVR7)上电开启；k.喷液电磁阀控制当压缩机排气温度高于100°C时，相应压缩机的喷液电磁阀开启，进行喷液降温；当排气温度降到低于95°C时，喷液电磁阀关闭；(1. 1. 3)启动过程结束条件当最后一台需要启动的压缩机启动，并上载到100%负载运行60 120s后，开始判断启动过程结束条件，即满足如下条件之一时，退出启动过程，并开始自动调节过程a.低压压力<最低低压值；b.排气温度与高压压力对应的饱和冷凝温度之差> T4，T4取值区间为28 40 0C ；c.吸气温度与低压压力对应的饱和蒸发温度之差> T5，T5取值区间为8 12°C;d.启动过程持续时间彡t9时，t9取值区间为20 30min ；(1.2)制冰过程控制当启动过程满足结束条件时，退出启动过程，进入制冰过程；定义过热度=蒸发器出口温度-蒸发器进口温度；过热度变化量=当前过热度-前一时刻过热度；排气温度目标过热度调节量根据压缩机排气温度确定的目标过热度调节；过热度调阀步数根据过热度和过热度变化量调整的电子膨胀阀开度；步骤1:制冰用蒸发器内制冷剂的基准目标蒸发温度设定为_15°C -10°C ；制冰用蒸发器内制冷剂的基准目标过热度为1°C 2V ；当螺杆式压缩机输出能力百分数< 40%时，调阀周期25 30秒；当螺杆式压缩机输出能力百分数< 60%时，调阀周期15 20秒；当螺杆式压缩机输出能力百分数> 60%时，调阀周期5 10秒；当排气温度具有上升趋势，且排气温度< 70°C时，目标过热度调节量=O0C ；当排气温度具有上升趋势，且排气温度> 100°C时，目标过热度调节量=TC 2 0C ；当排气温度具有下降趋势，且排气温度> 75°C时，排气温度目标过热度调节量=O0C ；当排气温度具有下降趋势，且排气温度<65°C时，排气温度目标过热度调节量
=-1°C -2°c ；目标过热度=基准目标过热度+排气温度过热度调节量；过热度调阀步数根据过热度和过热度变化量的不同取值区间来选择，如下表所示。
权利要求
1. 一种组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法，其特征在于包括以下具体步骤(1)制冰工况条件下的控制方法 (1.1)启动过程控制 (1. 1. 1)启动条件条件一当通过遥控器、或者线控器、或者集控器、或者楼宇控制系统开启制冰模式信号时，制冰控制系统将开机信号通过通讯线传给室外机电控系统，由室外机电控系统发出开机指令；条件二 当螺杆式压缩机油温传感器感受到油温彡20 25°C时，卸载电磁阀04)开启，以平衡高低压，系统高压HP和低压压LP差满足IHP-LP I ^ 0. 13Mpa ；条件三当蓄冰槽(XT)中的水位监测浮球阀(31)感受到蓄冰槽(XT)中水位处于满水位；当浮球阀(31)感受到蓄冰槽07)中水位不足时，打开供水第十电磁阀(30)，向蓄冰槽 (27)中注水，直至蓄冰槽、2Τ)中水位处于满水位；(1. 1. 2)启动过程在机组满足启动条件时，开始进入启动过程； 步骤1 第五电磁阀(19)开启，第六电磁阀1)关闭，第十一电磁阀(37)开启，第十二电磁阀(38)关闭，第十三电磁阀(39)关闭； 步骤2 第一供液泵(32)开启；步骤3 第一电子膨胀阀OO)的开度开至基准开度250 350脉冲； 第二电子膨胀阀02)的开度开至250 350脉冲； 多联室内机的电子膨胀阀处于关闭状态； 多联室内机的风机电机处于关闭状态；步骤4:螺杆式压缩机、油加热器、螺杆式压缩机回油电磁阀、低压开关、室外风机电机、室外风机电机、热气旁通除霜用四通换向阀、热气旁通除霜用液管电磁阀、主供液电磁阀、液管电磁阀以及喷液电磁阀的启动控制分别如下a.螺杆式压缩机启动控制需要启动的第一台螺杆式压缩机以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行:3min 5min，之后上载到75%负荷运行!Bmin 5min，最后上载到100%负荷运行； 需要启动的第二台螺杆式压缩机第一台螺杆式压缩机启动运行IOs 30s后，第二台压缩机开始启动；以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行^iin 5min， 之后上载到75%负荷运行;3min 5min，最后上载到100%负荷运行；需要启动的第三台螺杆式压缩机第二台螺杆式压缩机启动运行IOs 30s后，第三台压缩机开始启动；以25%负载启动运行20s 30s后，上载到50%负荷运行^iin 5min， 之后上载到75%负荷运行;3min 5min，最后上载到100%负荷运行，3min后开始判断启动结束退出条件；b.油加热器控制需要启动的压缩机启动后，当油池内润滑油温度高于20 25°C时，相应的油加热器关闭；当压缩机油池内润滑油温度低于15 20°C时，相应的油加热器开启；c.压缩机回油电磁阀控制需要启动的压缩机启动后，当油位传感器感受到低油位时，延时60 90s后，相应的回油电磁阀开启IOs 30s，将油气分离器底部的润滑油引射回压缩机回气管；d.低压开关控制启动过程中，低压开关屏蔽，即使低压低于保护低压值，低压开关也不动作；e.室外风机电机控制当第一台压缩机启动运行30 60s后，室外风机电机开启，风机电机转速等级根据风机电机的控制逻辑自动控制；f.主四通换向阀控制在制冷模式启动过程中，主四通换向阀处于掉电状态；g.热气旁通除霜用四通换向阀控制在制冷模式启动过程中，热气旁通除霜用四通换向阀处于掉电状态；h.热气旁通除霜用液管电磁阀控制在制冷模式启动过程中，热气旁通除霜用液管电磁阀处于关闭状态；i.主供液电磁阀控制当第一台需要启动的压缩机启动时，主供液电磁阀上电开启； j.液管电磁阀(EVR8)和液管电磁阀(EVR7)控制当第一台需要启动的压缩机启动时，液管电磁阀(EVR8)和液管电磁阀(EVR7)上电开启；k.喷液电磁阀控制当压缩机排气温度高于100°C时，相应压缩机的喷液电磁阀开启， 进行喷液降温；当排气温度降到低于95°C时，喷液电磁阀关闭； (1.1.3)启动过程结束条件当最后一台需要启动的压缩机启动，并上载到100%负载运行60 120s后，开始判断启动过程结束条件，即满足如下条件之一时，退出启动过程，并开始自动调节过程a.低压压力<最低低压值；b.排气温度与高压压力对应的饱和冷凝温度之差>T4，T4取值区间为28 40°C ；c.吸气温度与低压压力对应的饱和蒸发温度之差>T5，T5取值区间为8 12°C ；d.启动过程持续时间彡t9时，t9取值区间为20 30min；(1. 2)制冰过程控制当启动过程满足结束条件时，退出启动过程，进入制冰过程；定义过热度=蒸发器出口温度-蒸发器进口温度； 过热度变化量=当前过热度-前一时刻过热度；排气温度目标过热度调节量根据压缩机排气温度确定的目标过热度调节； 过热度调阀步数根据过热度和过热度变化量调整的电子膨胀阀开度； 步骤1 制冰用蒸发器内制冷剂的基准目标蒸发温度设定为_15°C -10°C ； 制冰用蒸发器内制冷剂的基准目标过热度为1°C 2°C ； 当螺杆式压缩机输出能力百分数< 40%时，调阀周期25 30秒； 当螺杆式压缩机输出能力百分数< 60%时，调阀周期15 20秒； 当螺杆式压缩机输出能力百分数> 60%时，调阀周期5 10秒； 当排气温度具有上升趋势，且排气温度< 70°C时，目标过热度调节量=O0C ； 当排气温度具有上升趋势，且排气温度> 100°C时，目标过热度调节量=1°C 2°C ； 当排气温度具有下降趋势，且排气温度> 75°C时，排气温度目标过热度调节量=O0C ； 当排气温度具有下降趋势，且排气温度< 65 °C时，排气温度目标过热度调节量 =-1°C -2 V ；目标过热度=基准目标过热度+排气温度过热度调节量；过热度调阀步数根据过热度和过热度变化量的不同取值区间来选择，取值范围="8步 8步；步骤2:制冰节流用第一电子膨胀阀00)和第二电子膨胀阀0 的开度根据过热度来控制；第一电子膨胀阀OO)和第二电子膨胀阀02)的开度调节公式如下 电子膨胀阀目标开度=基准开度+过热度调阀步数； 步骤3 螺杆式压缩机运行负载控制；退出启动过程，进入制冰运行模式后，螺杆式压缩机以初始负载百分数(40% 60% ) 运行；5分钟后，根据实际系统压力值与设定目标压力的差值及其变化趋势调节螺杆式压缩机负载；压缩机开启并进入基本负载运行5分钟后，根据实际系统压力值与设定目标压力的差值及其变化趋势调节压缩机负载；制冷模式运行时，压缩机负载百分数根据PSH和Δ PSH进行调整，每隔30秒调整一次， 调整量为ΔΡ;螺杆式压缩机目标负载为Ptog = Pb+AP ；螺杆式压缩机在运行过程中，根据确定的目标负载值Ptmg来实时调节其工作负载，以满足室内机能力的需要；步骤4:室外风机电机控制；室外风机电机根据室外换热器盘管中部温度和室外环境温度进行控制，具体控制方法如下第一步开机；第二步开机后室外环境温度传感器检测环境温度Ta ；第三步根据环境温度Ta选定室外风机或低温档或常温档或高温档的转速；第四步室外风机根据环境温度Ta选定的转速等级运转60秒；第五步冷凝器中点温度传感器检测冷凝器中点温度Tc ；第六步室外风机根据冷凝器中点温度Tc调整转速；第七步室外风机根据冷凝器中点温度Tc转速调整的转速保持运转60秒；第八步室外环境温度传感器再次检测环境温度Ta ；第九步根据测得的环境温度Ta判定环境温度是否高于最高温度限值30°C和是否低于最低温度限值O °C ；第十步如果环境温度大于30°C或环境温度小于0°C时，进入第十一步，如果环境温度在0°C和30°C之间，则返回第五步开始循环；第十一步如果环境温度大于30°C，外风机不受Tc控制，强制室外风机转速为最高转速等级7级；如果环境温度小于0°C，外风机限定最高转速为5级，如果此时转速等级高于5 级调整为5级，如果转速低于5级继续按照当前转速等级运转； 第十二步按照调整后的当前的转速运转60秒后返回第八步； 步骤5 在机组进入制冰过程30min后，搅拌器Q8)电机开启，开始搅拌冰水混合物； (1. 3)制冰过程结束控制制冰过程结束条件在满足以下任一条件后，制冰蓄冷过程结束； 条件一制冰蓄冷运行时间达到程序中设定的制冰时间； 条件二 蓄冰槽中的制冰率达到设定的制冰率； 所述的制冰时间一般是利用晚间用电谷底期间进行制冰；所述的蓄冰槽的制冰率，根据蓄冰槽(XT)中安装的温度传感器09)检测槽中溶液的温度变化，利用结冰率与溶液温度的对应关系来测量制冰率； (1. 3. 1)制冰过程结束停机控制当制冰过程结束，不需要立即开启多联机空调进行制冷运行时，整个机组进入停机过程步骤1 总供液管上的供液电磁阀(18)关闭；步骤2 搅拌器08)电机关闭；螺杆式压缩机负载下载至40%运行，10秒后，第五电磁阀(19)和第六电磁阀1)关闭，第一电子膨胀阀OO)和第二电子膨胀阀02)关闭；步骤3 螺杆式压缩机在40%负载继续运行，当低压传感器检测到低压达到最低设定运行压力后，螺杆式压缩机下载至25%后直接停机； (1. 3. 2)制冰过程结束转入其它运行过程控制当制冰过程结束，需要进入其它运行模式时，按照相应的运行模式进行控制；所述其他模式是指，多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风；(2)释冷工况条件下大过冷度螺杆式压缩多联机运行控制 (2. 1)大过冷度螺杆式压缩多联机运行控制步骤1 当制冰运行模式结束，转入释冷的大过冷度螺杆式多联机运行模式时，搅拌器 (28)电机关闭，第五电磁阀(19)关闭，第二电子膨胀阀02)关闭，第六电磁阀1)开启，第一电子膨胀阀OO)关闭，第十二电磁阀(38)和第十三电磁阀(39)开启，第十一电磁阀(37)关闭；步骤2 螺杆式多联机室外机和室内机调节按照常规的多联机的控制方法运行； 所述的大过冷度即是通过室外冷凝后的液体经过蓄冰槽内的蒸发盘管( )，经由盘管外冰层和冰水混合物过冷得到的，最大过冷度可以达到20°C 30°C ； (2. 2)低温送风组合式空气机组运行控制当需要低温送风组合式空气机组送风时，开启进风阀(47)，开启送风电机08)，20 60秒后，开启第二供液泵(3 ；通过送风电机08)将经过第二蒸发器(3 冷却的低温处理空气送至室内侧的风机盘管，冷却空调房间空气；当浮球阀(31)感受到蓄冰槽07)内的水面低于控制水面时，开启第十电磁阀(30)，管网进水管向蓄冰槽(XT)内注水；(3)释冷工况条件下大过冷度螺杆式压缩多联机和动态制冰运行控制当蓄冰槽(XT)内冰消耗完全，需要重新制冰时，在大过冷度螺杆式压缩多联机继续运行的前提下，开启动态制冰功能过程；此时，第一供液泵(3 开启，对布水器04)供液；30秒后，开启第五电磁阀(19)，第二电子膨胀阀0 开启至基准开度，之后根据第一蒸发器的过热度进行调节。
全文摘要
本发明公开了一种使组合式螺杆冰蓄冷空调能实现外盘管静态制冰、动态制冰、多联空调融冰释冷大过冷度制冷、多联空调制热、多联空调同时制冰和大过冷度制冷、低温送风或低温换送新风等功能的组合式螺杆冰蓄冷空调蓄冰和释冷控制方法。该方法使动态制冰的结冰率可达到80％～90％，远远高于静态蓄冰模式的结冰率，大大提高了节能效果。
文档编号F25B41/04GK102401513SQ201110275509
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者程德威, 郑坚江 申请人:宁波奥克斯电气有限公司