二氧化碳空调及其控制方法和控制装置与流程

本申请涉及但不限于空调，具体是指一种二氧化碳空调及其控制方法和控制装置。

背景技术：

1、目前，对于采用二氧化碳跨临界循环制冷的空调器，由于热端气冷器中二氧化碳冷媒处于超临界态，换热过程中不存在相变，因此常规冷媒的控制方式不再适用于二氧化碳空调，有必要研究一种适合二氧化碳空调的控制方式。

技术实现思路

1、本申请所要解决的技术问题是提供一种控制方法，适用于二氧化碳空调，有利于保证蒸发器的换热能力充分发挥并提升系统能效。

2、为此，本申请实施例提供了一种控制方法，用于二氧化碳空调，所述二氧化碳空调包括通过管路连接的压缩机、气冷器、电子膨胀阀和蒸发器，所述控制方法包括：获取所述二氧化碳空调的系统过热度tsh和所述压缩机的排气压力p；根据所述系统过热度tsh调节所述电子膨胀阀的开度，使所述系统过热度tsh处于预设过热度范围内；基于所述系统过热度tsh处于所述预设过热度范围内，根据所述压缩机的排气压力p调节所述电子膨胀阀的开度，使所述压缩机的排气压力p趋向于最优排气压力p0。

3、本申请实施例提供的二氧化碳空调的控制方法，以系统过热度tsh作为主控制参数、以压缩机的排气压力p作为副控制参数，来调节电子膨胀阀的开度。通过调节电子膨胀阀的开度，使系统过热度tsh处于预设过热度范围内，有利于保证蒸发器的换热能力充分发挥，从而提高蒸发器的换热效率。

4、由于二氧化碳跨临界循环中存在最优排气压力p0，当压缩机的排气压力达到最优排气压力p0时，系统能效最优。因此，在系统过热度tsh处于预设过热度范围内的基础上，通过调节膨胀阀的开度，使压缩机的排气压力趋向于最优排气压力p0，可以在保证蒸发器充分发挥换热能力的基础上，兼顾压缩机的排气压力，有利于提升系统能效。

5、在上述技术方案的基础上，本申请还可以做如下改进。

6、在一示例性的实施例中，所述预设过热度范围为[tsh1，tsh2]，tsh2＞tsh1，所述根据所述系统过热度tsh调节所述电子膨胀阀的开度，使所述系统过热度tsh处于预设过热度范围内，包括：

7、基于tsh＞tsh2，增大所述电子膨胀阀的开度，使tsh降低至所述预设过热度范围内；

8、基于tsh＜tsh1，减小所述电子膨胀阀的开度，使tsh增加至所述预设过热度范围内。

9、在一示例性的实施例中，所述预设过热度范围为[tsh1，tsh2]，tsh2＞tsh1；所述基于所述系统过热度tsh处于所述预设过热度范围内，根据所述压缩机的排气压力p调节所述电子膨胀阀的开度，使所述压缩机的排气压力p趋向于最优排气压力p0，包括：

10、基于p＞p0且tsh≠tsh1，增大所述电子膨胀阀的开度，使p降低以趋向于所述p0；

11、基于p＜p0且tsh≠tsh2，减小所述电子膨胀阀的开度，使p升高以趋向于所述p0。

12、在一示例性的实施例中，所述增大所述电子膨胀阀的开度，使p降低以趋向于所述p0，包括：增大所述电子膨胀阀的开度，直至满足：p＝p0或tsh＝tsh1；

13、所述减小所述电子膨胀阀的开度，使p升高以趋向于所述p0，包括：减小所述电子膨胀阀的开度，直至满足：p＝p0或tsh＝tsh2。

14、在一示例性的实施例中，在根据所述系统过热度tsh调节所述电子膨胀阀的开度，使所述系统过热度tsh处于预设过热度范围内之前，所述控制方法还包括：

15、判断所述压缩机是否满足预设条件；

16、基于所述压缩机不满足所述预设条件，执行所述根据所述系统过热度tsh调节所述电子膨胀阀的开度，使所述系统过热度tsh处于预设过热度范围内的步骤。在一示例性的实施例中，所述预设条件包括异常运行条件；所述控制方法还包括：基于所述压缩机满足所述异常运行条件，执行安全保护操作。

17、在一示例性的实施例中，所述异常运行条件包括：p＞p1，所述p1为设定的异常运行排气压力阈值。

18、在一示例性的实施例中，所述压缩机的排气口与吸气口之间设有可通断的泄压通道；

19、所述执行安全保护操作，包括：打开所述泄压通道，并控制所述压缩机停机。

20、在一示例性的实施例中，所述预设条件包括高负荷运行条件，所述控制方法还包括：

21、基于所述压缩机满足所述高负荷运行条件，降低所述压缩机的频率，直至所述压缩机不满足所述高负荷运行条件。

22、在一示例性的实施例中，所述控制方法还包括：获取所述压缩机的排气温度t1；

23、所述高负荷运行条件包括：p＞p2和/或t1＞ts；其中，p2＜p1，p2为设定的高负荷运行排气压力阈值，p1为设定的异常运行排气压力阈值，ts为设定的高负荷运行排气温度阈值；

24、所述降低所述压缩机的频率，包括：降低所述压缩机的频率，直至p≤p2且t1≤ts。

25、在一示例性的实施例中，所述控制方法还包括：

26、获取所述气冷器的出口与所述电子膨胀阀的入口之间的制冷剂温度t2、所述蒸发器的蒸发温度t3、所述蒸发器的出口与所述压缩机的吸气口之间的制冷剂温度t4；

27、其中，所述最优排气压力p0根据所述t2与所述t3确定；和/或

28、所述系统过热度tsh根据所述t3与所述t4确定。

29、在一示例性的实施例中，所述最优排气压力p0根据所述t2与所述t3确定，包括：

30、将t2、t3代入最优排气压力计算公式，计算得到p3；

31、基于p3≤p2，将p0赋值为p3；

32、基于p3＞p2，将p0赋值为p2，p2为设定的高负荷运行排气压力阈值。

33、本申请实施例还提供了一种控制装置，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中任一所述的控制方法的步骤。

34、本申请实施例还提供了一种二氧化碳空调，包括如上述实施例所述的控制装置。

技术特征：

1.一种控制方法，用于二氧化碳空调，其特征在于，所述二氧化碳空调包括通过管路连接的压缩机、气冷器、电子膨胀阀和蒸发器，所述控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设过热度范围为[tsh1，tsh2]，tsh2＞tsh1，所述根据所述系统过热度tsh调节所述电子膨胀阀的开度，使所述系统过热度tsh处于预设过热度范围内，包括：

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设过热度范围为[tsh1，tsh2]，tsh2＞tsh1；所述基于所述系统过热度tsh处于所述预设过热度范围内，根据所述压缩机的排气压力p调节所述电子膨胀阀的开度，使所述压缩机的排气压力p趋向于最优排气压力p0，包括：

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，在根据所述系统过热度tsh调节所述电子膨胀阀的开度，使所述系统过热度tsh处于预设过热度范围内之前，所述控制方法还包括：

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述预设条件包括异常运行条件；所述控制方法还包括：

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述压缩机的排气口与吸气口之间设有可通断的泄压通道；

9.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述预设条件包括高负荷运行条件，所述控制方法还包括：

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述压缩机的排气温度t1；

11.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述最优排气压力p0根据所述t2与所述t3确定，包括：

13.一种控制装置，其特征在于，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至12中任一所述的控制方法的步骤。

14.一种二氧化碳空调，其特征在于，包括如权利要求13所述的控制装置。

技术总结
本申请实施例提供了一种二氧化碳空调及其控制方法和控制装置，有利于保证蒸发器的换热能力充分发挥并提升系统能效。二氧化碳空调包括通过管路连接的压缩机、气冷器、电子膨胀阀和蒸发器，控制方法包括：获取二氧化碳空调的系统过热度Tsh和压缩机的排气压力P；根据系统过热度Tsh调节电子膨胀阀的开度，使系统过热度Tsh处于预设过热度范围内；基于系统过热度Tsh处于预设过热度范围内，根据压缩机的排气压力P调节电子膨胀阀的开度，使压缩机的排气压力P趋向于最优排气压力P0。

技术研发人员：乐成承,魏留柱,程超,姬安生,周宏亮,余军
受保护的技术使用者：美的集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10