一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质与流程

文档序号:32222806发布日期:2022-11-16 11:42阅读:61来源:国知局
一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及空调技术领域,特别涉及一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质。


背景技术:

2.空调是人们日常生活中不可或缺的电器设备,具有多种多样的结构形式。随着工业设计水平的不断提高,以及新工艺、新材料、新造型、新技术在空调上的运用,不仅开发出了各式各样的空调,而且对空调的应用功能以及相应的控制方法也进行了改进。
3.以多联机空调系统为例,多联机空调在制热循环时,在低温环境下,随着环境温度的降低,对应的蒸发温度下降,使压缩机吸气压力下降,吸气比容增加,从而导致单位容积制冷剂的制热量下降,在压缩机等体积流量状态下,空调机组的制热量下降显著。相应的,多联机空调在制冷循环时,也存在相应的制冷量下降的问题。
4.现有技术中往往是设置具有喷焓功能的多联机系统,来解决多联机空调的这一问题。在现有技术中,如附图1所示,带喷焓功能的多联机系统由带中间补气口的变频压缩机a、使用板式换热器i的经济器和对应控制的辅路电子膨胀阀h2等元器件构成喷焓辅路,通过中间补气增加吸入压缩机制冷剂的质量流量,从而增加压缩机排气量,室内机换热器制热冷媒循环量增加,实现制热量增加。
5.在进行制冷循环时,喷焓辅路开启,通过辅路电子膨胀阀h2节流使辅路冷媒温度降低,主路和辅路在板式换热器i的内部进行换热,增加主路的过冷度,辅路中的饱和气体则通入气液分离器n,实现制冷量增加。
6.现有技术通过设置相应的喷焓辅路,虽然能够在理论上实现制热量或制冷量的增加,但往往在对喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度较差,可能存在制热量或制冷量不足、过量等问题。以实际的制冷循环为例,如何对流经喷焓辅路中冷媒的流量进行精准调控,尤其是对辅路电子膨胀阀h2的精准调控,来精准提升制冷量,并同时保障室内侧用户的使用需求,便成了本领域亟需解决的问题之一。


技术实现要素:

7.有鉴于此,本发明旨在提出一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质,以解决现有技术在空调制冷循环状态下,通过利用喷焓辅路来提升制冷量时的调控精准度较差的问题。
8.为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
9.一种空调辅路阀的控制方法,包括:s1、空调制冷运行;s2、空调获取目标过冷度sc1、板式换热器的目标基准过热度te1、高压侧的实际过冷度sc0;s3、空调根据第一计算式α=sc0-sc1,计算得到修正值α;s4、空调根据第二计算式te2=te1+α,计算得到板式换热器的目标过热度te2;s5、空调获取板式换热器的入口温度teo、出口温度tei,并根据teo、tei计算板式换热器的实际过热度te0;s6、空调根据第三计算式te0=te2+mx,计算辅路阀的调
节步数x。其中,m为基于压缩机频率的温度-步数修正系数;若压缩机频率k1<f≤k2,m=0.5m;若压缩机频率k2<f≤k3,m=m;若压缩机频率f>k3,m=2m;其中,k3>k2>k1,15hz≤k1≤20hz,30hz≤k2≤40hz,50hz≤k3≤60hz,1.5℃≤m<2℃。从而本技术通过步骤s1-s6,在空调进行制冷循环时,首先将预设的te1作为基准值,结合空调的过冷度情况,通过过冷度的修正值α对te1进行修正,得到更为贴合空调实际运行情况的目标过热度te2,然后通过板式换热器的实际过热度te0、目标过热度te2,来调控辅路阀的调节步数x,使得目标过热度te2的变化情况能够充分适应过冷度的需求状态,有利于提高辅路阀调节参数的数据精准性,有利于提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度。此外,在调控辅路阀的调节步数的同时,结合压缩机的实际运行频率,来对辅路阀的调节步数进行进一步的修正,使得辅路阀的调控更能够贴合空调的实际运行情况,有利于进一步提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度,增加整个控制过程中的控制精准度。在此基础上,通过提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度,能够有效对制冷量的增加进行精准调控,充分满足用户对空调的使用需求。
10.进一步的,步骤s1包括:s11、空调制冷运行;s12、空调实时检测室外环境温度tao,判断是否tao≥第一预设温度t1,若是,则空调进入喷焓模式,并继续进行步骤s2;若否,则进行步骤s13;s13、空调正常运行制冷模式,并返回步骤s12。其中,40℃≤t1<45℃。从而当外部环境处于高温状态,对于空调的制冷而言,由于冷凝温度升高和压机限频的原因,制冷量会出现明显衰减,通过及时进入喷焓模式,并开启喷焓辅路,以增加主路的过冷度,提升机组制冷量;此外,在非高温场景下关闭辅路,以降低控制复杂度。
11.进一步的,将每一次执行步骤s2-s6的过程作为一个调节周期,对每一个调节周期中步骤s6计算的调节步数x进行判断,若满足连续n个调节周期内的x均小于零,则将下一个周期实际需要调节的步数记为k,k为当前周期中步骤s6计算的x与开度修正系数θ的乘积。其中,n为1-5,1<θ<5。从而通过用开度修正系数θ对x修正,得到下一个周期实际需要调节的步数k,以增加单次调节的阀门开度变化量,快速实现过冷度以及制冷量的调节、变化,避免高频次的低效调节情况的发生。
12.进一步的,步骤s2中,检测压缩机排气口压力、冷凝器出口温度,根据压缩机排气口压力获取对应的高压侧冷媒饱和温度,sc0=高压侧冷媒饱和温度-冷凝器出口温度;sc1、te1为预设数据,a1<te1<a2,0℃<a1≤5℃,5℃<a2≤10℃;b1<sc1<b2,0℃<b1≤5℃,5℃<b2≤10℃。步骤s5中,te0=tei-teo。
13.一种空调,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现所述的空调辅路阀的控制方法。
14.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现所述的空调辅路阀的控制方法。
15.相对于现有技术,本发明所述的一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质具有以下优势:
16.本发明所述的一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质,在空调进行制冷循环时,首先将预设的te1作为基准值,结合空调的过冷度情况,通过过冷度的修正值α对te1进行修正,得到更为贴合空调实际运行情况的目标过热度te2,然后通过板式换热器的实际过热度te0、目标过热度te2,来调控辅路阀的调节步数x,使得目标过热度te2的变化情况能够充分适应过冷度的需求状态,有利于提高辅路阀调节参数的数据精准性,有利
于提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度。
17.此外,在调控辅路阀的调节步数的同时,结合压缩机的实际运行频率,来对辅路阀的调节步数进行进一步的修正,使得辅路阀的调控更能够贴合空调的实际运行情况,有利于进一步提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度,增加整个控制过程中的控制精准度。在此基础上,通过提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度,能够有效对制冷量的增加进行精准调控,充分满足用户对空调的使用需求。
附图说明
18.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
19.图1为现有技术中具有喷焓辅路的空调在外机侧的结构示意图;
20.图2为本发明实施例所述的一种空调辅路阀的控制方法的流程简图。
具体实施方式
21.下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而,这些发明概念可体现为许多不同的形式,因而不应视为限于本文中所述的实施例。
22.需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
24.为了便于对本技术的方案进行理解,首先结合附图1对现有技术中具有喷焓辅路的空调进行简单介绍。附图1中为空调外机的结构示意图,具有较为常规的冷媒主管路结构,例如压缩机a、油分c、四通阀d、气液分离器n、室外换热器g等常规结构,相应的,主管路中也设置有主路电子膨胀阀h1。为了实现喷焓功能,现有技术还会设置喷焓辅路,喷焓辅路作为主管路的分支管,经过板式换热器i与主管路换热后,与压缩机a的补气口连接,和/或与气液分离器n的入口连接,相应的,喷焓辅路中往往设置辅路电子膨胀阀h2(本技术中简称之为“辅路阀”)。
25.以制冷循环的制冷量增加为例,主要通过喷焓辅路与气液分离器n入口之间的连接管路来进行,具体为,喷焓辅路开启,通过辅路电子膨胀阀h2节流使辅路冷媒温度降低,主路和辅路在板式换热器i的内部进行换热,增加主路的过冷度,辅路中的饱和气体则通入气液分离器n,实现制冷量增加。在此基础上,现有技术能够在一定程度上实现制冷量的增加,但往往在对喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度较差,尤其是对辅路电子膨胀阀h2的调控而言,容易存在制冷量不足或过量等问题,不仅难以对制冷量的增加进行精准调控,也容易影响用户的使用感受。
26.为了解决现有技术在空调制冷循环状态下,通过利用喷焓辅路来提升制冷量时的调控精准度较差的问题,本实施例提出一种空调辅路阀的控制方法、空调、计算机可读存储介质,如附图1-2所示,所述控制方法包括:
27.s1、空调制冷运行;
28.其中,空调按照现有技术中常规的制冷模式运行,可以等待空调系统运行平稳后,
再进行后续控制过程。
29.s2、空调获取目标过冷度sc1、板式换热器的目标基准过热度te1,检测压缩机排气口压力、冷凝器出口温度,并根据压缩机排气口压力、冷凝器出口温度计算高压侧的实际过冷度sc0;
30.其中,sc1、te1均为空调生产厂商在空调数据存储装置中预设的数据,鉴于不同空调厂商的研发过程、空调性能等情况的不同,实际的生产制造过程中sc1、te1也可以采用与本技术不同的数据,并应用到实际的控制方法中。例如:a1<te1<a2,0℃<a1≤5℃,5℃<a2≤10℃;b1<sc1<b2,0℃<b1≤5℃,5℃<b2≤10℃,在空调运行过程中,根据不同的空调性能、实际运行情况,空调可以从数据存储装置中直接获取sc1、te1。
31.对于空调高压侧的实际过冷度sc0,可以按照现有技术中过冷度的检测计算方式来处理,即检测空调高压侧压力(如压缩机排气口压力),根据冷媒压力与其饱和温度关系查表得到空调高压侧冷媒饱和温度,检测空调高压侧实际温度(如冷凝器出口温度,可以通过附图1中冷凝器出口处的感温包r4来获取,相应的,r4可以直接利用现有空调结构中的冷凝器除霜感温包),从而根据sc0=高压侧冷媒饱和温度-高压侧实际温度,即可计算得到空调高压侧的实际过冷度sc0,这与现有的过冷度计算方式一致,不过多介绍。
32.当然,对于空调高压侧的实际过冷度sc0,并不局限于这一计算方式,也可以采用现有技术中的其他计算形式。
33.s3、空调根据第一计算式α=sc0-sc1,计算得到修正值α;
34.s4、空调根据第二计算式te2=te1+α,计算得到板式换热器的目标过热度te2;
35.在步骤s3、s4中,首先利用已获取的sc0、sc1,计算得到过冷度的修正值α,然后由te1、α,计算得到板式换热器的目标过热度te2。其中,若sc0>sc1,即主路过冷度满足目标需求,修正值α为正,辅路流量需求小,目标过热度te2取值越大;若sc0<sc1,即主路过冷度不满足目标需求,修正值α为负,辅路流量需求大,目标过热度te2取值越小。
36.从而通过设置步骤s3、s4,本技术在其中的发明构思,并非是直接将预设的te1作为目标过热度,而是将te1作为基准值,在此基准的基础上,结合空调的过冷度情况,通过过冷度的修正值α对te1进行修正,得到更为贴合空调实际运行情况的目标过热度te2,有利于提高目标过热度以及后续辅路阀调节参数的数据精准性,有利于提高对喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度。
37.s5、空调获取板式换热器的入口温度teo、出口温度tei,并根据teo、tei计算板式换热器的实际过热度te0;
38.对于板式换热器的实际过热度te0,能够用于评估辅路补气口冷媒状态的参数,可以按照现有技术中过热度的常规检测计算方式来处理,即检测板式换热器的入口温度teo(可以通过附图1中板换进管感温包r5检测获取)、出口温度tei(可以通过附图1中板换出管感温包r6检测获取),从而根据te0=tei-teo,即可计算得到板式换热器的实际过热度te0,这与现有的过热度计算方式一致,不过多介绍。
39.s6、空调根据第三计算式te0=te2+mx,计算辅路阀的调节步数x。
40.其中,对于常规的电子膨胀阀而言,x为无量纲常数,可以为正数、负数或零,x对应开度变化量,其调节步数与单次调节的最小开度保持关联,本技术中,单次调节的最小开度优选为1pls,即辅路阀的调节步数x=1时,辅路阀开大1pls,x=2时,辅路阀开大2pls,x为
负数时,则辅路阀关小相应开度,或者说增大相应的负开度,这与常规电子膨胀阀的调节关系一致,不做赘述。
41.m为基于压缩机频率的温度-步数修正系数,具体的,若压缩机频率k1<f≤k2,m=0.5m;若压缩机频率k2<f≤k3,m=m;若压缩机频率f>k3,m=2m;其中,k3>k2>k1,15hz≤k1≤20hz,30hz≤k2≤40hz,50hz≤k3≤60hz,1.5℃≤m<2℃。
42.相应的,k3、k2、k1、m均为空调生产厂商在空调数据存储装置中预设的数据,鉴于不同空调厂商的研发过程、空调性能等情况的不同,实际的生产制造过程中k3、k2、k1、m也可以采用与本技术不同的数据,并应用到实际的控制方法中。
43.在步骤s6中,辅路阀通过目标过热度te2、实际过热度te0的具体情况计算得到辅路阀的调节步数x,进而调节辅路阀开度来控制辅路的流量,进一步实现主路过冷度的变化。当te0>te2,表明流经板换的冷媒流量较少,此时需增加流量,辅路阀开大,辅路流量增加,同时也使主辅路之间的换热量增加,主路的过冷度增加。相应的,当te0<te2,需减少流量,辅路阀开小。同时结合基于压缩机频率的修正系数m,压缩机频率越小,系统中冷媒的质量流量越小,过冷度越小,m越小,调节步数x越大,增加辅路流量,提高过冷度。反之频率越大,m越大,调节步数x越小。
44.从而本技术通过步骤s1-s6,在空调进行制冷循环时,首先将预设的te1作为基准值,结合空调的过冷度情况,通过过冷度的修正值α对te1进行修正,得到更为贴合空调实际运行情况的目标过热度te2,然后通过板式换热器的实际过热度te0、目标过热度te2,来调控辅路阀的调节步数x,使得目标过热度te2的变化情况能够充分适应过冷度的需求状态,有利于提高辅路阀调节参数的数据精准性,有利于提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度。此外,在调控辅路阀的调节步数的同时,结合压缩机的实际运行频率,来对辅路阀的调节步数进行进一步的修正,使得辅路阀的调控更能够贴合空调的实际运行情况,有利于进一步提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度,增加整个控制过程中的控制精准度。在此基础上,通过提高喷焓辅路中冷媒流量调节的精准度,能够有效对制冷量的增加进行精准调控,充分满足用户对空调的使用需求。
45.在上述控制方法的基础上,考虑到不需要喷焓功能的情况,步骤s1包括:
46.s11、空调制冷运行;
47.s12、空调实时检测室外环境温度tao,判断是否tao≥第一预设温度t1,若是,则空调进入喷焓模式,并继续进行步骤s2;若否,则进行步骤s13;
48.其中,t1为空调生产厂商在空调数据存储装置中预设的数据,鉴于不同空调厂商的研发过程、空调性能等情况的不同,实际的生产制造过程中t1也可以采用与本技术不同的数据,并应用到实际的控制方法中。本技术中优选为,40℃≤t1<45℃,当tao≥t1时,外部环境处于高温状态,对于空调的制冷而言,由于冷凝温度升高和压机限频的原因,制冷量会出现明显衰减,通过及时进入喷焓模式,并开启喷焓辅路,以增加主路的过冷度,提升机组制冷量。
49.在进入喷焓模式下,意味着需要开启辅路,并进行相应的辅路阀调节。相应的,使得辅路阀开度>0,并使附图1中辅路的电磁阀m3保持开启。对于室外环境温度的检测,可以直接采用现有技术,不做赘述。
50.s13、空调正常运行制冷模式。
51.步骤s13与常规空调的常规制冷模式相同,且不涉及空调喷焓功能的使用。此时,辅路关闭,喷焓功能关闭,辅路阀的开度为零,相应的,在附图1中辅路的电磁阀m3也可以保持关闭。相应的,步骤s13也可以继续返回步骤s11或s12,以确保喷焓功能及其相关监测的有效性。
52.此外,由于空调在进行喷焓功能的调控过程中,相关检测点的温度、压力等参数可能会发生变动,这就需要在辅路阀的控制过程中,将每一次执行步骤s2-s6的过程视为一个调节周期,并对相关检测参数进行周期性获取,对辅路阀的开度进行周期性调控。本技术中,辅路阀的开度调节范围为60pls-480pls,对于喷焓功能开启时,辅路阀的初始开度k0可以为介于60pls-480pls的一个预设开度,可以由空调生产厂商根据实际研发情况、空调性能来设置。此外,做为优选方案,本技术的一个调节周期为30s,根据相关数据计算得到的目标过热度te2每30秒重新检测计算一次,然后执行步骤s6计算下一个周期调节的步数x,并根据x对下一个周期中的辅路阀开度进行调节。优选的,在当前周期中,对目标过热度te2重新检测计算一次之后,间隔15秒再对下一个周期中的辅路阀开度进行调节,为空调的数据计算过程、逻辑处理过程、周期转换过程、阀开度调节过程留出充足的时间,也有利于保障空调在相应的周期性运行过程中的平稳性。
53.若将每一次执行步骤s2-s6的过程作为一个调节周期,对于下一个周期的辅路阀开度=当前周期的辅路阀开度+当前周期中步骤s6计算的调节步数x,即下个周期中的辅路阀开度是在当前周期的辅路阀开度的基础上,通过当前周期中步骤s6计算的调节步数进行调节后的开度情况。
54.对于阀开度调节动作的进行,可以在当前周期的步骤s6完成后,在下个周期的步骤s2执行之前进行即可,本技术对其不做过多限制。
55.需要说明的是,实际上开度调节与调节步数x存在对应关系,但鉴于其为本领域技术人员所熟知的现有技术,不做赘述。亦或者说,可以将调节步数x等同于开度调节值,为了便于介绍,本技术仍保持x这一标记。
56.但作为本技术的优选方案,基于本技术中控制方法的周期性运行,所述控制方法中将每一次执行步骤s2-s6的过程作为一个调节周期,对每一个调节周期中步骤s6计算的调节步数x进行判断,若满足连续n个调节周期内的x均小于零,则将下一个周期实际需要调节的步数记为k,k为当前周期中步骤s6计算的x与开度修正系数θ的乘积。若不满足连续n个调节周期内的x均小于零,则下一个周期仍按照x对辅路阀开度进行调节。
57.其中,利用θ对当前周期中步骤s6计算的x进行修正后,得到k,则下个周期的辅路阀开度便可以直接根据当前周期的辅路阀开度与k来确定。n、θ均为空调生产厂商在空调数据存储装置中预设的数据,鉴于不同空调厂商的研发过程、空调性能等情况的不同,实际的生产制造过程中n、θ也可以采用与本技术不同的数据,并应用到实际的控制方法中。优选的,n为1-5,1<θ<5。
58.对于x<0的情况,即te0<te2的场景下,受制于过热度数值范围、波动范围的限制,一般会出现te0、te2相差较小的情况,导致单次调节的步数过小,对空调的实际运行情况影响不大,不仅不会起到制冷量明显变化的作用,甚至会导致高频次的低效调节。为此,本技术在这一情况下,在利用x进行调节的方式基础上,若连续n个周期开度变化量均为负值,则继续通过用开度修正系数θ对x修正,得到下一个周期实际需要调节的步数k,以增加
单次调节的阀门开度变化量,快速实现过冷度以及制冷量的调节、变化,避免高频次的低效调节情况的发生。
59.此外,在本技术控制方法的任一个运行周期中,若空调识别到外环tao<t1,则可以直接关闭喷焓功能,关闭辅路,将辅路阀的开度关为0pls,相应的,电磁阀m3也可以关闭,从而在非高温场景下关闭辅路,降低控制复杂度。
60.在本发明中还提出一种空调,采用所述空调辅路阀的控制方法;所述空调包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现所述空调辅路阀的控制方法,此外,对于所述空调的具体部件结构,可以直接借鉴现有技术,例如直接采用附图1中的相关空调结构,且可以无需进行相应结构的调整,在此不进行赘述。同时,本技术还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现所述空调辅路阀的控制方法。
61.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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