一种空调系统的控制方法、空调系统及空调器与流程

本发明涉及空调，尤其涉及一种空调系统的控制方法、空调系统及空调器。

背景技术：

1、家用变频热泵空调在我国已经得到普及，常规的单温空调系统通常采用单吸单排压缩机，通过与室内外的单排或多排换热器构成制冷循环回路，从而对室内空气进行加热或冷却，以满足室内环境舒适性的要求。这种空调系统中只有一个电子膨胀阀，系统较为简单，控制也相对成熟。该空调系统由于压缩机只有一对吸排气口与室内外换热器相连接，只能实现一个蒸发温度和冷凝温度，能耗也较低。为了提供空调系统的能耗，现有技术出现了双温空调系统，这种系统并行循环降低蒸发器入口比焓，且具有两个蒸发温度，能够提升系统循环能效。但是该系统中有三个电子膨胀阀，且各个电子膨胀阀存在相互耦合的关系，不同工况下系统运行时如何控制这三个电子膨胀阀，是空调系统亟待解决的问题。

2、目前采用的控制方法中要么直接给定各个工况下的电子膨胀阀的开度来控制双温空调系统。这种方法仅能适用于样机匹配过的定点工况，不能满足全工况高效运行，同时该控制方法受系统加工工艺的影响较大，且系统极不稳定，样机的个体间存在差异，从而导致不同系统的状态点偏差较大，不能满足系统稳定性要求。还有的双温空调系统的控制方法采用常规的吸气过热度或排气过热度参数来进行电子膨胀阀开度控制的方案，该方法同样也会因两个电子膨胀阀的耦合而关系而导致系统运行不稳定或需要的调节时间变长等问题。

3、因此，亟需一种能够对双温空调系统进行稳定控制的方法，来控制温并行空调系统的运行。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种空调系统的控制方法，该方法能够实现双温空调系统双电子膨胀阀的解耦控制，能够实现对不同的膨胀阀的主动控制，有助于提升双温空调系统的稳定性。

2、一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括若干个并联设置的二级节流装置，所述控制方法包括：

3、获取任意一个二级节流装置的制冷剂的质量流量；

4、根据空调系统的运行状况获得不同的二级节流装置的制冷剂的质量流量比；

5、根据获得的质量流量比得到另外的二级节流装置的制冷剂的质量流量，并根据该质量流量计算得到另外的二级节流装置的开度，实现若干个不同的二级节流装置的关联控制。

6、在本发明较佳的技术方案中，所述空调系统还包括连接成制冷循环系统的压缩机、冷凝器、一级节流装置、闪发器以两个蒸发器；

7、所述一级节流装置设置在所述冷凝器的出口与所述闪发器的入口之间；所述二级节流装置设置两个，分别为第一二级节流装置与第二二级节流装置，所述闪发器的第一出口分别连接两个二级节流装置；两个二级节流装置分别与一个蒸发器的入口串联，其中，第一二级节流装置与第一蒸发器的入口连接，第二二级节流装置与第二蒸发器的入口连接；

8、第一蒸发器、第二蒸发器的出口通过四通换向阀分别连接所述压缩机的第一吸气口、第二吸气口，所述闪发器的第二出口连接所述压缩机的第三吸气口，所述压缩机的排气口通过四通换向阀连接所述冷凝器的入口。

9、在本发明较佳的技术方案中，所述压缩机具有第一气缸、第二气缸，且所述第一气缸与所述第一蒸发器连接、所述第二气缸与所述第二蒸发器连接。

10、在本发明较佳的技术方案中，所述获取任意一个二级节流装置的制冷剂的质量流量，包括：

11、制冷模式下：

12、第一蒸发器由下式得到：

13、me,h＝0.06[ηv,h(vres,h*f)/vsuc,h]；

14、其中，me,h为第一蒸发器的制冷剂流量，ηv,h为压缩机第一气缸的容积效率，vres,h为压缩机的第一气缸的排量，vsuc,h为压缩机的第一气缸的吸气比容，f为压缩机频率。

15、在本发明较佳的技术方案中，所述压缩机第一气缸的容积效率由实验数据拟合为压比得到，实验数据拟合为压比的关系式如下：

16、ηv＝f(f,tc,dtsat,c,te,h,dtsat,suc,h,te,l,dtsat,suc,l)

17、其中，tc的为冷凝器中部温度，单位为℃；te,h为第一蒸发器中部的温度，单位为℃；te,l为第二蒸发器中部的温度，单位为℃，tc，te,h，te,l均由温度传感器检测得到；

18、dtsat,c为压缩机的排气口至冷凝器中部饱和温降，单位为℃，dtsat,suc,h为第一蒸发器中部至压缩机的第一吸气口饱和温降，单位为℃；dtsat,suc,l第二蒸发器中部至压缩机第二吸气口饱和温降，单位为℃；

19、通过实验拟合得到dtsat,c，dtsat,suc,h，dtsat,suc,l与压缩机频率的拟合关系式，具体如下：

20、dtsat,c＝f3(f)；dtsat,suc,h＝f4(f)；dtsat,suc,l＝f5(f)。

21、在本发明较佳的技术方案中，所述压缩机第一气缸的吸气比容vsuc,h由压缩机的饱和吸气比容和压缩机的预设过热度得到，其中：

22、vsuc,h＝f(vsuc,sat,h,dtsuc,sh,h)。

23、vsuc,sat,h为压缩机的第一气缸的饱和吸气比容，单位为(m3/kg)，dtsuc,sh,h为压缩机的第一气缸的预设过热度。

24、在本发明较佳的技术方案中，所述根据空调系统的运行状况获得不同的二级节流装置的制冷剂的质量流量比，包括：

25、获得第一气缸的吸气比容vsuc,h和与第二气缸的吸气比容vsuc,l；

26、根据vsuc,h、vsuc,l计算得到第一二级节流装置、第二二级节流装置之间的质量流量比。

27、在本发明较佳的技术方案中，所述根据空调系统的运行状况获得不同的二级节流装置的制冷剂的质量流量比，采用以下公式进行计算得到：

28、

29、在本发明较佳的技术方案中，所述获取任意一个二级节流装置的制冷剂的质量流量，包括：

30、制热模式下：

31、通过mc＝0.06[ηv((vres,l+vres,h)*f)/vsuc]一级节流装置的制冷剂流量；

32、计算中间温度tft，与闪发干度xft，得到两个二级节流装置的总流量me,h+me,l＝mc*(1-xft)，并通过确定两个二级节流装置的流量比rm,r，分别算出第一二级节流装置、第二二级节流装置的制冷剂流量；

33、根据第一二级节流装置、第二二级节流装置进出口制冷剂的压差、质量流量和入口密度可以计算出电子膨胀阀对应0.1mpa空气流量(l/min)va2、va3，最终确定最终确定第一二级节流装置pulse2＝f(va2)、第二二级节流装置的开度pulse3＝f(va3)。

34、在本发明较佳的技术方案中，通过反馈调节进行二级节流装置开度的二次调节。

35、本发明的目的之二是提供一种空调系统，所述空调系统用于执行如上所述的空调系统的控制方法。

36、本发明的目的之三是提供一种空调器，包括如上所述的空调系统。

37、本发明的有益效果为：

38、本发明提供的空调系统的控制方法，该空调系统的控制方法基于一种空调系统来实现，该空调系统包括若干个并联设置的二级节流装置，控制方法包括：获取任意一个二级节流装置的制冷剂的质量流量；根据空调系统的运行状况获得不同的二级节流装置的制冷剂的质量流量比；根据获得的质量流量比得到另外的二级节流装置的制冷剂的质量流量，并根据该质量流量计算得到另外的二级节流装置的开度，实现若干个不同的二级节流装置的关联控制。该方法通过计算系统中不同的二级节流装置的质量流量比，根据质量流量比来对不同的二级节流装置进行关联性控制，能够实现双温空调系统双电子膨胀阀的解耦控制，能够实现对不同的膨胀阀的主动控制，有助于提升双温空调系统的稳定性。

39、本技术还提供用于实现上述控制方法的空调系统及空调器，该空调系统工作稳定，控制灵敏，能够给消费者带来良好的使用体验。