一种中央空调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种中央空调系统，包括：配置为压缩制冷剂的压缩机；与所述压缩机连接的蒸发器，所述蒸发器配置为使其中的制冷剂与待送入末端装置的冷媒水热交换；和所述压缩机连接的冷凝器，所述冷凝器配置为使其中的制冷剂与冷却水热交换；一端流体连接所述冷凝器的出口，另一端流体连接压缩机的吸气端的第一节流装置；以及控制器，所述控制器配置为接收冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度。本发明专利技术可以避免由于系统吸气过热度导致的超调等现象，保持系统运行稳定。同时采用冷凝器液位作为控制目标，可以确保蒸发器供液量以及蒸发器中的制冷剂液位稳定，避免出现压缩机吸气带液的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种中央空调系统
本专利技术属于中央空调
，尤其涉及一种中央空调系统。
技术介绍
中央空调系统，尤其是应用在其中的各类冷(热)水机组，近年来在技术性能、结构可靠性、智能控制系统、节能、能源形式多样化、系统完善、制冷剂替换、经济指标等多方面，都获得了长足的进步。在大型中央空调冷水机组中，制冷剂节流控制通常采用吸气过热度作为控制对象，电子膨胀阀作为执行元件；即根据不同工况设定对应的吸气过热度目标值SH，通过PID或者其它控制算法计算电子膨胀阀的目标开度，增加或者减少电子膨胀阀的开度，使系统的实际吸气过热度接近吸气过热度目标值SH，达到反馈调节的目的。这种方式由于系统吸气过热度的允许变化范围小，且波动较大，容易由于超调等原因导致系统波动。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中大型中央空调冷水机组制冷剂节流控制容易导致系统波动的问题，设计并提供一种大型中央空调冷水机组。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：一种中央空调系统，包括：压缩机，所述压缩机配置为压缩制冷剂；蒸发器，所述蒸发器连接所述压缩机，所述蒸发器配置为使其中的制冷剂与待送入末端装置的冷媒水热交换；和冷凝器，所述冷凝器连接所述压缩机，所述冷凝器配置为使其中的制冷剂与冷却水热交换；还包括：第一节流装置，所述第一节流装置一端流体连接所述冷凝器的出口，另一端流体连接压缩机的吸气端；和控制器，所述控制器配置为接收冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度。为保持系统运行平稳，在压缩机开机保护和停机保护阶段维持系统稳定，具体来说优选划分为四个阶段，所述控制器配置为接收启动指令并进入始动阶段，并在所述始动阶段中，控制压缩机处于待机状态，控制第一节流装置工作在初始开度；所述控制器配置为在始动阶段结束后进入运行阶段，并在所述运行阶段中，控制压缩机处于运行状态，接收所述冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度；所述控制器配置为接收停机指令并进入停机阶段，并在所述停机阶段中，保持压缩机处于运行状态，接收所述冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度；所述控制器配置为在停机阶段结束后进入后处理阶段，并在所述后处理阶段中，控制压缩机停止运行，控制第一节流装置工作在最小开度。优选的，所述控制器配置为采用PID算法计算所述第一节流装置的开度：其中U(t)为第一节流装置的开度，Kpe为比例系数，Kie为积分系数，Kde为微分系数，t为采样周期，H(t)为当前冷凝器液位偏差，H(t)＝H0-Hset，其中H0为冷凝器实时液位，Hset为冷凝器目标液位；H(t-1)为上个采样周期的冷凝器液位偏差。为对压缩机低吸气压力运行状态进行预警保护，所述控制器还配置为接收压缩机实时吸气压力并判断所述压缩机实时吸气压力是否满足低压预警保护条件；如果所述压缩机实时吸气压力满足低压预警保护条件，所述控制器配置为将冷凝器目标液位校正为低压预警保护液位并判断所述压缩机实时吸气压力是否满足解除低压预警保护条件；如果所述压缩机实时吸气压力满足解除低压预警保护条件，所述控制器配置为将低压预警保护液位校正为冷凝器目标液位；其中，所述低压预警保护液位小于所述冷凝器目标液位。优选通过多周期递减的方式进行调整，当所述压缩机实时吸气压力满足低压预警保护条件时，所述控制器配置为调用低压修正液位并计算冷凝器目标液位和所述低压修正液位之差，所述控制器将冷凝器目标液位和低压修正液位之差作为低压预警保护液位并在设定周期内判断所述压缩机实时吸气压力是否满足解除低压预警保护条件；如果不满足解除低压预警保护条件，所述控制器配置为再次调用低压修正液位并计算当前低压预警保护液位和所述低压修正液位之差，并将当前低压预警保护液位和所述低压修正液位之差作为下一个设定周期的低压预警保护液位，在若干个设定周期内循环这一过程直至校正次数达到设定上限阈值或者所述压缩机实时吸气压力满足解除低压预警保护条件。优选通过多次递增的方式恢复至冷凝器目标液位，当所述压缩机实时吸气压力满足解除低压预警保护条件时，所述控制器配置为调用低压修正液位并计算当前设定周期内低压预警保护液位和低压修正液位之和，在若干个设定周期内循环这一过程直至低压预警保护液位和低压修正液位之和等于冷凝器目标液位。为对压缩机低排气过热度运行状态进行预警保护，所述控制器还配置为接收压缩机实时排气温度并判断所述压缩机实时排气温度是否满足低过热度预警保护条件；如果所述压缩机实时排气温度满足低过热度预警保护条件，所述控制器配置为将冷凝器目标液位校正为低过热度预警保护液位并判断所述压缩机实时排气温度是否满足解除低过热度预警保护条件；如果所述压缩机实时排气温度满足解除低过热度预警保护条件，所述控制器配置为将低过热度预警保护液位校正为冷凝器目标液位；其中所述低过热度预警保护液位高于所述冷凝器目标液位。优选通过多周期递增的方式进行调整，当所述压缩机实时排气温度满足低过热度预警保护条件时，所述控制器配置为调用低过热度修正液位并计算冷凝器目标液位和所述低过热度修正液位之和，所述控制器将所述冷凝器目标液位和所述低过热度修正液位之和作为低过热度预警保护液位并在设定周期内判断压缩机实时排气温度是否满足解除低过热度预警保护条件；如果不满足解除低过热度预警保护条件,所述控制器配置为再次调用低过热度修正液位并计算当前低过热度预警保护液位和所述低过热度修正液位之和,并将当前低过热度预警保护液位和所述低过热度修正液位之和作为下一个设定周期的低过热度预警保护液位，在若干个设定周期内循环这一过程直至校正次数达到设定上限阈值或者压缩机实时排气温度满足解除低过热度预警保护条件。优选通过多次递减的方式恢复至冷凝器目标液位，当所述压缩机实时排气温度满足解除低过热度预警保护条件，所述控制器配置为调用低过热度修正液位并计算当前设定周期内低过热度预警保护液位和低过热度修正液位之差，在若干个设定周期内循环这一过程直至低过热度预警保护液位和低过热度修正液位之差等于冷凝器目标液位。优选的，所述第一节流装置包括电动节流球阀。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：在本专利技术所提供的中央空调系统中，将冷凝器液位作为控制对象，第一节流装置作为执行元件进行制冷剂节流控制，避免由于系统吸气过热度导致的超调等现象，保持系统运行稳定。同时采用冷凝器液位作为控制目标，可以确保蒸发器供液量以及蒸发器中的制冷剂液位稳定，避免出现压缩机吸气带液的现象。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例所提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中央空调系统，包括：/n压缩机，所述压缩机配置为压缩制冷剂；/n蒸发器，所述蒸发器连接所述压缩机，所述蒸发器配置为使其中的制冷剂与待送入末端装置的冷媒水热交换；和/n冷凝器，所述冷凝器连接所述压缩机，所述冷凝器配置为使其中的制冷剂与冷却水热交换；/n其特征在于，还包括：/n第一节流装置，所述第一节流装置一端流体连接所述冷凝器的出口，另一端流体连接压缩机的吸气端；和/n控制器，所述控制器配置为接收冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度。/n

【技术特征摘要】
1.一种中央空调系统，包括：
压缩机，所述压缩机配置为压缩制冷剂；
蒸发器，所述蒸发器连接所述压缩机，所述蒸发器配置为使其中的制冷剂与待送入末端装置的冷媒水热交换；和
冷凝器，所述冷凝器连接所述压缩机，所述冷凝器配置为使其中的制冷剂与冷却水热交换；
其特征在于，还包括：
第一节流装置，所述第一节流装置一端流体连接所述冷凝器的出口，另一端流体连接压缩机的吸气端；和
控制器，所述控制器配置为接收冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度。


2.根据权利要求1所述的中央空调系统，其特征在于：
所述控制器配置为接收启动指令并进入始动阶段，并在所述始动阶段中，控制压缩机处于待机状态，控制第一节流装置工作在初始开度；
所述控制器配置为在始动阶段结束后进入运行阶段，并在所述运行阶段中，控制压缩机处于运行状态，接收所述冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度；
所述控制器配置为接收停机指令并进入停机阶段，并在所述停机阶段中，保持压缩机处于运行状态，接收所述冷凝器实时液位并根据所述冷凝器实时液位和冷凝器目标液位计算并控制所述第一节流装置的开度；
所述控制器配置为在停机阶段结束后进入后处理阶段，并在所述后处理阶段中，控制压缩机停止运行，控制第一节流装置工作在最小开度。


3.根据权利要求1或2所述的中央空调系统，其特征在于：
所述控制器配置为采用PID算法计算所述第一节流装置的开度：



其中U(t)为第一节流装置的开度，Kpe为比例系数，Kie为积分系数，Kde为微分系数，t为采样周期，H(t)为当前冷凝器液位偏差，H(t)＝H0-Hset，其中H0为冷凝器实时液位，Hset为冷凝器目标液位；H(t-1)为上个采样周期的冷凝器液位偏差。


4.根据权利要求1所述的中央空调系统，其特征在于：
所述控制器还配置为接收压缩机实时吸气压力并判断所述压缩机实时吸气压力是否满足低压预警保护条件；如果所述压缩机实时吸气压力满足低压预警保护条件，所述控制器配置为将冷凝器目标液位校正为低压预警保护液位并判断所述压缩机实时吸气压力是否满足解除低压预警保护条件；如果所述压缩机实时吸气压力满足解除低压预警保护条件，所述控制器配置为将低压预警保护液位校正为冷凝器目标液位；其中，所述低压预警保护液位小于所述冷凝器目标液位。


5.根据权利要求4所述的中央空调系统，其特征在于：
当所述压缩机实时吸气压力满足低压预警保护条件时，所述控制器配置为调用低压修正液位并计算冷凝器目标液位和所述低压修正液位之差，所述控制器将冷凝器目标液位和低压修...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海涛，任艳君，李根源，王锡元，
申请(专利权)人：青岛海信日立空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37