一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法技术

本申请公开了一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，属于热泵控制技术领域，包括制热过程中间喷射量控制。采用冷凝温度和蒸发温度来计算目标排气温度，然后再利用目标排气温度来控制中间喷射量。在热泵运行的过程中采用动态控制的方式，使系统的运行更加安全且高效，可有效降低整个热泵机组的运行能耗，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法
本专利技术涉及热泵控制
，尤其涉及一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法。
技术介绍
中小型低环温热泵热水机多采用喷气增焓压缩机。采用该类压缩机的热泵系统，其制冷剂液管分为两条回路：主回路和副回路。副回路制冷剂经过副回路膨胀阀节流进入经济器，冷却主回路或主回路和副回路的液体制冷剂，而后副回路制冷剂进入压缩机中间喷射口。副回路中间喷射量的控制对压缩机及整个机组的安全、运行范围、能效至关重要。现有的中间喷射量控制方案主要有以下三种：方法一是副回路采用热力膨胀阀控制中间喷射量：该方法只能向压缩机喷气，在低环温、高水温工况时排气温度会超出压缩机安全运行范围，限制了机组的使用范围。方法二是副回路采用热力膨胀阀与液喷电磁阀并联控制中间喷射量：该方法可以扩展机组运行范围，但液喷电磁阀只在排气温度超范围时起保护作用，不能较好地控制喷射量。方法三是副回路通过电子膨胀阀采用定排气过热度来控制中间喷射量：该方法仅考虑了冷凝侧对排气温度和中间喷射量的影响，没有考虑蒸发侧对中间喷射量的影响。容易造成低环温时过多的中间喷射量或者较高环温时过少的中间喷射量，不能保证整个运行范围内的高效率运行，且低环温时过多中间喷射甚至过多湿喷也有一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，通过采用冷凝温度和蒸发温度计算目标排气温度，利用目标排气温度来控制中间喷射量，可做到运行范围内安全且具有较高能效的中间喷射量的动态控制，从而在安全运行的前提条件下降低机组运行的能耗。为实现本专利技术以上至少一个目的，本专利技术提供一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，首先定义电磁阀标记为0或1，除霜标记为0或1，高水温标记为0或1；其中，所述中间喷射量控制方法包括制热过程中间喷射量控制，所述制热过程中间喷射量控制包括以下步骤：S1，检测环境温度，判断所述环境温度是否大于预设环境温度，若大于，则关闭电磁阀，关闭电子膨胀阀，除霜标记为0，电磁阀标记为0，等待进入下一个调节周期；否则进入下一步；S2，计算目标排气温度T排气＝Kc*Tc+Ke*Te+To，并将所述目标排气温度分别与目标排气温度上限和目标排气温度下限作对比，若均在所述目标排汽温度上限和所述目标排气温度下限的范围内，则进入下一步，否则将所述目标排气温度赋值为所述目标排气温度上限或目标排气温度下限，并进入下一步；S3，判断电磁阀标记是否为0，若为0则进入喷射前的准备过程S31，否则进入排气温度自动调节中间喷射量过程S32；S31，判断除霜标记是否为1，若为1则进入S311，若不为1则进入S312；S311，检测实际排气温度是否大于所述目标排气温度，若不大于，则等待进入下一个调节周期，否则打开电磁阀，将电磁阀标记为1，除霜标记为0，并等待进入下一个调节周期；S312，将电子膨胀阀开度调至预设开度或打开电磁阀并将电磁阀标记为1，然后等待下一个调节周期；S32，计算排气温度偏差，排气温度偏差＝实际排气温度与目标排气温度的差值，判断所述排气温度偏差是否在预设上偏差和预设下偏差的范围内，若是则等待进入下一个调节周期，若不是，则用排气温度偏差计算电子膨胀阀的调节步数，并驱动电子膨胀阀调节相应的步数，然后等待进入下一个调节周期；其中，电磁阀标记为0指电磁阀关闭的状态，电磁阀标记为1指电磁阀开启的状态，除霜标记为0指未除霜标记，除霜标记为1指除霜后标记，Kc为冷凝侧计算系数，Tc为冷凝温度，Ke为蒸发侧计算系数，Te为蒸发温度，To为计算常数。本专利技术低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，同时采用冷凝温度和蒸发温度来计算目标排气温度，然后再利用目标排气温度来控制中间喷射量，在热泵运行的过程中采用动态控制的方式，使系统的运行更加安全且高效，同时可有效降低整个热泵机组的运行能耗，节约成本。进一步地，其中所述制热过程中间喷射量控制还包括：于步骤S1和S2之间检测实际水温，判断所述实际水温是否大于预设分界水温，若大于，则为高水温区且所述高水温标记为1，否则为低水温区且所述高水温标记为0；于步骤S2中，根据所述高水温的标记分别赋值Kc、Ke、To、所述目标排气温度上限以及所述目标排气温度下限，以计算不同水温下的所述目标排气温度T排气。根据不同的水温来设置不同的目标排气温度，使热泵机组的排气温度偏差数据更加精确，从而使电子膨胀阀的调节步数的控制更加精确，提高热泵机组运行效能。进一步地，所述目标排气温度下限等于所述冷凝温度与预设最小排气过热度的和。进一步地，步骤S312中，所述预设开度为电子膨胀阀全开步数的10％～50％，通过灵活控制电子膨胀阀的开度，来灵活控制热泵热水机的中间喷射量，在满足目标排气需求的条件下，降低运行能耗。进一步地，其中所述制热过程中间喷射量控制还包括：于步骤S312中判断所述高水温标记，若所述高水温标记为0则进入S3121，若所述高水温标记为1则进入S3122；S3121，判断实际排气温度是否大于目标排气温度下限，若大于，则打开电磁阀，电磁阀标记为1，然后等待进入下一个调节周期，否则将电子膨胀阀开度调至预设开度X1步，即电子膨胀阀全开步数的10％～40％，然后等待进入下一个调节周期；S3122，判断实际排气温度是否大于目标排气温度下限，若大于，则打开电磁阀，电磁阀标记为1，然后等待进入下一个调节周期，否则将电子膨胀阀开度调至预设开度X2步，即电子膨胀阀全开步数的15％～50％，然后等待进入下一个调节周期；其中X1＜X2。通过水温分区来拟合公式，确保目标排气温度的准确性，进而控制合适的中间喷射量来达到高效运行的目的，从而减少运行成本。进一步地，步骤S32中，用排气温度偏差计算电子膨胀阀的调节步数的方法为：比例P或比例积分PI或比例积分微分PID方法。进一步地，步骤S32中，所述比例P方法为：若所述排气温度偏差小于所述预设下偏差△T1，则将电子膨胀阀关小，其中关小的步数为-K1和所述排气温度偏差的乘积与周期内可调最大步数两者中的小值；若所述排气温度偏差大于所述预设上偏差△T2，则将电子膨胀阀开大，其中开大的步数为K2和所述排气温度偏差的乘积与周期内可调最大步数两者中的小值；其中△T1＜0，△T2＞0，K1、K2为比例系数。进一步地，其中所述中间喷射量控制方法还包括除霜过程中间喷射量控制，所述除霜过程中间喷射量控制包括：关闭电磁阀，电子膨胀阀步数保持不变，电磁阀标记为0，除霜标记为1，当满足预设退出除霜条件时，进入制热过程。在除霜过程中，使电子膨胀阀步数保持不变，保持其原有的开度，在除霜结束后可快速恢复至稳定的中间喷射量，提高热泵热水机中间喷射量的响应速度，从而有效提高热泵机组的制热响应速度和响应质量。进一步地，其中所述中间喷射量控制方法还包括待机状态中间喷射量控制，所述待机状态中间喷射量控制包括：于开机或调节周期开始时，检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，其特征在于，定义电磁阀标记为0或1，除霜标记为0或1，高水温标记为0或1；/n其中，所述中间喷射量控制方法包括制热过程中间喷射量控制，所述制热过程中间喷射量控制包括以下步骤：/nS1，检测环境温度，判断所述环境温度是否大于预设环境温度，若大于，则关闭电磁阀，关闭电子膨胀阀，除霜标记为0，电磁阀标记为0，等待进入下一个调节周期；否则进入下一步；/nS2，计算目标排气温度：T

【技术特征摘要】
1.一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，其特征在于，定义电磁阀标记为0或1，除霜标记为0或1，高水温标记为0或1；
其中，所述中间喷射量控制方法包括制热过程中间喷射量控制，所述制热过程中间喷射量控制包括以下步骤：
S1，检测环境温度，判断所述环境温度是否大于预设环境温度，若大于，则关闭电磁阀，关闭电子膨胀阀，除霜标记为0，电磁阀标记为0，等待进入下一个调节周期；否则进入下一步；
S2，计算目标排气温度：T排气＝Kc*Tc+Ke*Te+To，并将所述目标排气温度分别与目标排气温度上限和目标排气温度下限作对比，若均在所述目标排汽温度上限和所述目标排气温度下限的范围内，则进入下一步，否则将所述目标排气温度赋值为所述目标排气温度上限或目标排气温度下限，并进入下一步；
S3，判断电磁阀标记是否为0，若为0则进入喷射前的准备过程S31，否则进入排气温度自动调节中间喷射量过程S32；
S31，判断除霜标记是否为1，若为1则进入S311，若不为1则进入S312；
S311，检测实际排气温度是否大于所述目标排气温度，若不大于，则等待下一个调节周期，否则打开电磁阀，将电磁阀标记为1，除霜标记为0，并等待进入下一个调节周期；
S312，将电子膨胀阀开度调至预设开度或打开电磁阀并将电磁阀标记为1，然后等待进入下一个调节周期；
S32，计算排气温度偏差，排气温度偏差＝实际排气温度与目标排气温度的差值，判断所述排气温度偏差是否在预设上偏差和预设下偏差的范围内，若是则等待进入下一个调节周期，若不是，则用所述排气温度偏差计算电子膨胀阀的调节步数，并驱动电子膨胀阀调节相应的步数，然后等待进入下一个调节周期；
其中，电磁阀标记为0指电磁阀关闭的状态，电磁阀标记为1指电磁阀开启的状态，除霜标记为0指未除霜标记，除霜标记为1指除霜后标记，Kc为冷凝侧计算系数，Tc为冷凝温度，Ke为蒸发侧计算系数，Te为蒸发温度，To为计算常数。


2.如权利要求1所述的低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，其特征在于，其中所述制热过程中间喷射量控制还包括：
于步骤S1和S2之间检测实际水温，判断所述实际水温是否大于预设分界水温，若大于，则为高水温区且所述高水温标记为1，否则为低水温区且所述高水温标记为0；
于步骤S2中，根据所述高水温的标记分别赋值Kc、Ke、To、所述目标排气温度上限以及所述目标排气温度下限，以计算不同水温下的所述目标排气温度T排气。


3.如权利要求2所述的低环温热泵热水机中间喷射量控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述目标排气温度下限等于所述冷凝温度与预设最小排气过热度的和。


4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：习明柯，曾仲国，
申请(专利权)人：堃霖冷冻机械上海有限公司，堃霖冷冻机械苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31