一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法技术方案

一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法，解决在低环境温度下运行时低压过低或者压比过大导致压缩机易损坏的问题，系统实时检测蒸发器进盘温度T3并反馈给控制模块，压缩机启动运行一定时间TIMs0；当检测到T3＜T3s并持续预设时间TIMs1时进入压缩机低压保护逻辑，电子膨胀阀开度按排气过热度或排气温度控制；当检测到T3＞T3s+ΔT3s且持续预设时间TIMs2时，压缩机频率恢复自由调节；当压缩机低压保护逻辑持续运行预设时间TIMs3且仍然T3＜T3s时，系统停机并记录一次故障HL；在停机后持续预设时间TIMs4，系统恢复启动；若在预设时间TIMs5内出现3次HL故障代码则系统锁死并显示故障。现3次HL故障代码则系统锁死并显示故障。现3次HL故障代码则系统锁死并显示故障。

【技术实现步骤摘要】
一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法


[0001]本专利技术涉及一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法，属于空气源热泵控制领域。

技术介绍

[0002]空气源热泵机组(热泵空调或者热泵热水机组等)通常运行环境温度范围都较宽。当空气源热泵机组在低环温下运行时，蒸发器换热能力较差，低压(即蒸发压力、回气压力)较低，低压可能超出压缩机允许运行范围的下限，特别是在一些较低环温高负荷工况下，压比超出压缩机允许范围，而且此时冷媒循环量较小，压缩机线圈持续发热且无法有效冷却可能导致线圈烧毁，极大地降低压缩机的使用寿命和系统运行可靠性。
[0003]目前采用的方法主要有两种，第一种方法是：在热泵系统低压过低时，通过低压压力开关动作来触发系统停机，低压恢复后系统重新启动运行。其存在的问题是：1、低压压力开关动作时低压已经很低，远远超出压缩机允许运行范围，压缩机易损坏且系统运行不可靠；2、可能导致压缩机频繁启停，在低环境温度下很容易导致压缩机带液启动，压缩机容易损坏，大大降低热泵机组使用寿命，而且机组频繁启停导致噪音较大，用户体验较差。第二种方法是：在压缩机回气管上设置低压传感器，在热泵系统低压过低时低压传感器反馈控制器进行低压限频，降低压缩机频率。其存在的问题是：设置低压压力传感器会导致热泵机组成本增加，而且故障率升高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决空气源热泵在低环境温度下运行时低压过低或者压比过大导致压缩机易损坏和系统运行可靠性差的问题，提供一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法，其具体步骤是：
[0007]1、所述空气源热泵系统包括压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器和控制模块，空气源热泵系统实时检测蒸发器进盘温度T3，并反馈给控制模块，压缩机启动运行一定时间TIMs0，电子膨胀阀开度按回气过热度控制；
[0008]2、当检测到蒸发器进盘温度T3＜T3s并持续预设时间TIMs1时，进入压缩机低压保护逻辑，即压缩机频率按ΔFs降频，ΔFs为预设的降频速率，并且电子膨胀阀开度不再按回气过热度控制而是仅按排气过热度控制或排气温度控制，其中所述T3s为控制模块内预设的T3值，T3s＝当前压缩机运行允许蒸发压力下限所对应饱和温度+修正值，所述修正值反映T3温度传感器测温与实际管内冷媒温度的偏差；
[0009]3、当检测到蒸发器进盘温度T3＞T3s+ΔT3s且持续预设时间TIMs2时，其中ΔT3s为控制模块内预设的T3回差值，退出压缩机低压保护逻辑，压缩机频率恢复自由调节，电子膨胀阀开度控制恢复正常控制，优先级为从小到大为回气过热度、排气过热度控制和排气
温度控制；
[0010]4、当压缩机低压保护逻辑持续运行预设时间TIMs3，且仍然蒸发器进盘温度T3＜T3s时，热泵系统停机并记录一次低压过低故障HL，只记录但不在线控器或远程设备用户界面显示；在停机后持续预设时间TIMs4，系统恢复启动；若在预设时间TIMs5内出现3次HL故障代码，则系统锁死，不能自动恢复启动，并在线控器或远程设备用户界面显示低压过低故障提醒。
[0011]进一步地，步骤2和步骤3中电子膨胀阀开度按照排气过热度控制时，目标过热度＝当前压缩机运行允许的最小排气过热度+修正值，排气过热度＝排气温度
‑
排气压力所对应冷媒饱和温度，所述修正值反映排气温度传感器测温与实际管内冷媒温度存在的偏差。
[0012]进一步地，步骤2中电子膨胀阀按排气过热度控制或排气温度控制时排气温度控制优先级最高。
[0013]进一步地，步骤2中ΔFs为2
‑
10Hz/2s。
[0014]进一步地，TIMs0、TIMs1、TIMs2和TIMs3根据不同系统确定，取决于机组所用压缩机可靠运行的要求。
[0015]进一步地，步骤2中修正值是0～5℃。
[0016]进一步地，排气过热度控制时修正值是0～5℃。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术可以实现在空气源热泵机组在较低环温下运行时不需要低压压力传感器，可以通过蒸发器进盘温度大小反映系统低压大小，在系统低压过低时可触发压缩机低压保护逻辑，对压缩机频率及电子膨胀阀开度进行特殊的控制；在系统控制调整后若仍然低压过低，则会触发机组自动停机保护并显示故障提醒，实现热泵机组在较低环温下制热运行时避免低压或压比较长时间的超出压缩机运行允许范围，大大提高压缩机使用寿命和系统运行可靠性，同时不增加整机成本和故障率。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的系统结构图。
[0020]图2是控制逻辑框图。
具体实施方式
[0021]如图1所示，本专利技术的空气源热泵系统是由压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器构成。在压缩机排气管路上设置排气温度传感器Tp，在压缩机吸气管路上设置吸气温度传感器Th，在蒸发器进口管路上设置蒸发器进盘温度传感器T3，该空气源热泵系统还设有环境温度传感器T4。
[0022]如图2所示，一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法，其具体步骤是：
[0023]1、所述空气源热泵系统包括压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器和控制模块，空气源热泵系统通过进盘温度传感器T3实时检测蒸发器进盘温度T3，并反馈给控制模块，压缩机启动运行一定时间TIMs0，电子膨胀阀开度按回气过热度控制；
[0024]2、当检测到蒸发器进盘温度T3＜T3s并持续预设时间TIMs1时，进入压缩机低压保护逻辑，即压缩机频率按ΔFs降频，ΔFs为预设的降频速率，ΔFs取值为2
‑
10Hz/2s；并且电
子膨胀阀开度不再按回气过热度控制而是仅按排气过热度控制或排气温度控制，排气温度控制优先级最高；其中上述T3s为控制模块内预设的T3值，T3s＝当前压缩机运行允许蒸发压力下限所对应饱和温度+修正值，所述修正值反映T3温度传感器测温与实际管内冷媒温度的偏差，修正值取值是0～5℃；
[0025]3、当检测到蒸发器进盘温度T3＞T3s+ΔT3s且持续预设时间TIMs2时，其中ΔT3s为控制模块内预设的T3回差值，退出压缩机低压保护逻辑，压缩机频率恢复自由调节，电子膨胀阀开度控制恢复正常控制，优先级为从小到大为回气过热度、排气过热度控制和排气温度控制；
[0026]4、当压缩机低压保护逻辑持续运行预设时间TIMs3，且仍然蒸发器进盘温度T3＜T3s时，热泵系统停机并记录一次低压过低故障HL，只记录但不在线控器或远程设备用户界面显示；在停机后持续预设时间TIMs4，系统恢复启动；若在预设时间TIMs5内出现3次HL故障代码，则系统锁死，不能自动恢复启动，并在线控器或远程设备用户界面显示低压过低故障提醒。
[0027]进一步地，步骤2和步骤3中电子膨胀阀开度按照排气过热度控制时，目标过热度＝当前压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵系统压缩机频率控制方法，其特征是，具体步骤是：步骤1)、所述空气源热泵系统包括压缩机、四通阀、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器和控制模块，空气源热泵系统实时检测蒸发器进盘温度T3，并反馈给控制模块，压缩机启动运行一定时间TIMs0，电子膨胀阀开度按回气过热度控制；步骤2)、当检测到蒸发器进盘温度T3＜T3s并持续预设时间TIMs1时，进入压缩机低压保护逻辑，即压缩机频率按ΔFs降频，ΔFs为预设的降频速率，并且电子膨胀阀开度不再按回气过热度控制而是仅按排气过热度控制或排气温度控制，其中所述T3s为控制模块内预设的T3值，T3s＝当前压缩机运行允许蒸发压力下限所对应饱和温度+修正值，所述修正值反映T3温度传感器测温与实际管内冷媒温度的偏差；步骤3)、当检测到蒸发器进盘温度T3＞T3s+ΔT3s且持续预设时间TIMs2时，其中ΔT3s为控制模块内预设的T3回差值，退出压缩机低压保护逻辑，压缩机频率恢复自由调节，电子膨胀阀开度控制恢复正常控制，优先级为从小到大为回气过热度、排气过热度控制和排气温度控制；步骤4)、当压缩机低压保护逻辑持续运行预设时间TIMs3，且仍然蒸发器进盘温度T3＜T3s时，热泵系统停机并记录一次低压过低故障HL，只记录但不在线控器或远程设备用户界面显示；在停机后持续预设时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺江，钟名亮，骆名文，张光鹏，陈梦羽，欧汝浩，陈群，周桂平，葛维春，陈晓东，王琛淇，陈刚，
申请(专利权)人：广东美的白色家电技术创新中心有限公司国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司清华大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：