空气源热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及空气源热泵系统技术领域，具体提供一种空气源热泵系统及其控制方法，旨在解决现有的空气源热泵系统的成本高、控制精度低的问题。本发明专利技术提供的空气源热泵系统包括通过管路连接并形成制冷剂循环回路的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器，空气源热泵系统还包括：第一旁通支路，其与设置有膨胀阀的管路并联，第一旁通支路上设置有第一电磁阀；控制方法包括：在基于吸气过热度对膨胀阀的开度进行调节的期间内，获取膨胀阀在调节后的开度值；将开度值与预设开度阈值进行比较；根据比较结果控制第一电磁阀打开或关闭。本发明专利技术提供的空气源热泵系统及其控制方法，系统构造成本低，且保障了系统在小能力运行时的系统稳定性和控制精度。和控制精度。和控制精度。

【技术实现步骤摘要】
空气源热泵系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及空气源热泵系统
，具体提供一种空气源热泵系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]热泵是一种能够充分利用低位热能的高效节能装置，空气源热泵是热泵中最常见、使用最广泛的一种。现有的空气源热泵有家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组、热泵冷热水机组等多种产品。无论哪种产品，在系统制冷或制热时，对膨胀阀的控制均采用经典PID控制，即基于压缩机的吸气压力调节膨胀阀的开度。
[0003]但是，空气源热泵系统在低环温制冷或高环温制热时，热泵系统能力大，想要保持系统高效运行就需要控制电子膨胀阀增大开度。在对电子膨胀阀选型时，如考虑满足系统在低环温制冷或高环温制热这些特殊工况，就需要选择大容量的电子膨胀阀，而大容量的电子膨胀阀不仅会造成系统成本增加，而且，当热泵系统在较小能力(低温制热或高温制冷)运行时，大容量的电子膨胀阀在调节过程中单次调节的幅度大，调节精度低，进而导致系统的控制精度降低，使系统运行的波动性增大。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有的空气源热泵系统的成本高、控制精度低的问题。
[0005]在第一方面，本专利技术提供一种空气源热泵系统的控制方法，所述空气源热泵系统包括通过管路连接并形成制冷剂循环回路的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器，所述空气源热泵系统还包括：第一旁通支路，其与设置有所述膨胀阀的管路并联，所述第一旁通支路上设置有第一电磁阀；
[0006]所述控制方法包括：/>[0007]在基于吸气过热度对所述膨胀阀的开度进行调节的期间内，获取所述膨胀阀在调节后的开度值；将所述开度值与预设开度阈值进行比较；根据比较结果控制所述第一电磁阀打开或关闭。
[0008]本专利技术提供的空气源热泵系统，通过在设置膨胀阀的管路上并联第一旁通支路，在第一旁通支路上设置第一电磁阀，将第一电磁阀和膨胀阀共同构成本专利技术的空气源热泵系统的节流子系统，该节流子系统中，可采用较小容量的膨胀阀替代现有技术中较大容量的膨胀阀，从而降低节流子系统的配置成本。此外，由于容量较小的膨胀阀在调节过程中的调节精度更高，从而可以提升热泵系统的控制精度，使热泵系统的运行更加安全高效。本专利技术提供的空气源热泵系统不仅构造成本低，而且保证了系统在特殊工况下，如低温制冷或高温制热工况下能够安全高效运行，同时也保障了系统在小能力运行时的系统稳定性和控制精度。在本专利技术的控制方法中，在现有的PID控制的基础上叠加第一电磁阀的控制，实现膨胀阀和第一电磁阀的协同控制，从而使热泵系统高效运行。
[0009]在上述的空气源热泵系统的控制方法的一些实施方式中，所述预设开度阈值包括第一预设开度阈值，所述“根据比较结果控制所述第一电磁阀打开或关闭”包括：若所述开度值大于等于所述第一预设开度阈值，则控制所述第一电磁阀打开。
[0010]当膨胀阀的开度值大于等于第一预设开度阈值时，表明热泵系统此时运行在低温制冷或高温制热的工况下，此时系统能力较大，需要节流子系统具有足够的开度以保证流量，通过控制第一电磁阀打开，利用第一电磁阀行驶膨胀阀的部分功能，以满足系统对制冷剂流量的需求，从而保障系统安全高效地运行。
[0011]在上述的空气源热泵系统的控制方法的一些实施方式中，所述第一预设开度阈值为所述膨胀阀的最大开度值。
[0012]可以理解的是，第一预设开度阈值还可以是小于最大开度值的任意合适的数值，如可以是最大开度值的95％、90％等。
[0013]在上述的空气源热泵系统的控制方法的一些实施方式中，所述预设开度阈值还包括第二预设开度阈值，所述第二预设开度阈值小于所述第一预设开度阈值，所述“根据比较结果控制所述第一电磁阀打开或关闭”还包括：在所述第一电磁阀打开的情形下，若所述开度值小于等于所述第二预设开度阈值，则控制所述第一电磁阀关闭。
[0014]当空气源热泵系统的能力降低(如制冷模式下环温升高，或制热模式下环温降低)时，需要降低节流子系统的开度，控制制冷剂流量，因而可以将第二预设开度阈值作为是否退出低温制冷工况或高温制热工况的判断依据。
[0015]在上述的空气源热泵系统的控制方法的一些实施方式中，所述控制方法还包括：在控制所述第一电磁阀打开之前或同时，将所述膨胀阀的开度减小第一设定开度值；或者
[0016]在控制所述第一电磁阀关闭之前或同时，将所述膨胀阀的开度增大第二设定开度值。
[0017]本领域技术人员可以理解的是，当第一电磁阀打开或关闭之后，节流子系统的流量变化较大，需要进一步调节膨胀阀的开度以保证系统高效稳定运行。
[0018]在低温制冷或高温制热的工况下，在控制第一电磁阀打开之前或同时，将膨胀阀的开度减小第一设定开度值，使第一电磁阀与膨胀阀的总流量与打开第一电磁阀之后的总流量相当，从而可以使热泵系统实现平滑调整，避免系统出现较大的波动。控制第一电磁阀关闭的情形同理。
[0019]在上述的空气源热泵系统的控制方法的一些实施方式中，所述的“基于吸气过热度对所述膨胀阀的开度进行调节”的步骤包括：获取所述压缩机的吸气过热度；将所述吸气过热度与预设吸气过热度阈值进行比较；若所述吸气过热度大于所述预设吸气过热度阈值，则控制所述膨胀阀增大预设开度值；或者
[0020]若所述吸气过热度小于所述预设吸气过热度阈值，则控制所述膨胀阀减小预设开度值。
[0021]需要说明的是，压缩机的吸气过热度等于压缩机的吸气温度与蒸发温度的差值，蒸发温度是在获取吸气压力后通过查询制冷剂热力性质表获得的。
[0022]在上述的空气源热泵系统的控制方法的一些实施方式中，所述第一换热器还配置有风机，所述控制方法还包括：在所述空气源热泵系统运行制冷模式的情形下，基于所述第一换热器的冷凝压力控制所述风机的动作；或者
[0023]在所述空气源热泵系统运行制热模式的情形下，基于所述第一换热器的蒸发压力控制所述风机的动作。
[0024]热泵系统运行在低环温制冷工况时，第一换热器的冷凝能力越来越好，冷凝压力随之增小，通过基于第一换热器的冷凝压力控制风机的动作，能够保障压缩机在安全范围内运行，同时保障压缩机的有效回油压差，避免压缩机损坏。
[0025]热泵系统运行在高环温制热工况时，第一换热器的蒸发能力越来越好，蒸发压力随之增大，通过基于第一换热器的蒸发压力控制风机的动作，能够保障压缩机在安全范围内运行，同时保障压缩机的有效回油压差，避免压缩机损坏。
[0026]需要说明的是，控制风机的动作包括控制风机的转速和/或控制开启/关闭的风机的数量。
[0027]在第二方面，本专利技术还提供一种空气源热泵系统，所述空气源热泵系统包括控制模块，所述控制模块用于执行前述任一项技术方案所述的空气源热泵系统的控制方法。
[0028]在第三方面，本专利技术还提供一种空气源热泵系统的控制装置，所述空气源热泵系统包括存储器和处理器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，所述空气源热泵系统包括通过管路连接并形成制冷剂循环回路的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器，所述空气源热泵系统还包括：第一旁通支路，其与设置有所述膨胀阀的管路并联，所述第一旁通支路上设置有第一电磁阀；所述控制方法包括：在基于吸气过热度对所述膨胀阀的开度进行调节的期间内，获取所述膨胀阀在调节后的开度值；将所述开度值与预设开度阈值进行比较；根据比较结果控制所述第一电磁阀打开或关闭。2.根据权利要求1所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，所述预设开度阈值包括第一预设开度阈值，所述“根据比较结果控制所述第一电磁阀打开或关闭”包括：若所述开度值大于等于所述第一预设开度阈值，则控制所述第一电磁阀打开。3.根据权利要求2所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，所述第一预设开度阈值为所述膨胀阀的最大开度值。4.根据权利要求2所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，所述预设开度阈值还包括第二预设开度阈值，所述第二预设开度阈值小于所述第一预设开度阈值，所述“根据比较结果控制所述第一电磁阀打开或关闭”还包括：在所述第一电磁阀打开的情形下，若所述开度值小于等于所述第二预设开度阈值，则控制所述第一电磁阀关闭。5.根据权利要求4所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：在控制所述第一电磁阀打开之前或同时，将所述膨胀阀的开度减小第一设定开度值；或者在控制所述第一电磁阀关闭之前或同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王年朋，王铁伟，张捷，
申请(专利权)人：青岛海尔空调器有限总公司海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：