專利名稱：直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變頻空調技術領域，具體講是一種直流變頻空調制冷模式運行時其室外機最低能力輸出高于室內機能力需求時的控制方法。
背景技術：
由于可以實現(xiàn)一臺室外機拖多臺室內機，而且室內機系列和規(guī)格可以自由組合，因而直流變頻空調得到迅速發(fā)展，應用場合也相當廣泛，成為中央空調領域市場前景最為廣闊的產品。直流變頻空調室外機采用直流變頻壓縮機和多臺定頻壓縮機并聯(lián)組成，選用的直流變頻壓縮機標稱能力通常在6匹以下，直流變頻壓縮機可靠運行的運行頻率范圍在20Ηζ^120Ηζ之間，標稱能力對應的運行頻率是60Hz。直流變頻空調的最大優(yōu)勢是室內機開啟的數量和能力大小可以根據空調房間的需求來自由選擇，即使是只有一臺能力只有I匹 的室內機開啟，其它室內機關機的情況下，直流變頻空調也能正常運行，因為此時只需要使直流變頻壓縮機運行頻率在最低運行頻率20Hz，其它多余的直流變頻壓縮機輸出能力經過空調系統(tǒng)的較長配管的衰減后，室外機的輸出能力可以與I匹室內機的能力需求相匹配，而不會影響直流變頻空調的正常運行。隨著直流變頻壓縮機技術的進步，現(xiàn)在已經開發(fā)出單臺大容量的直流變頻壓縮機，容量最大可達30匹。這樣采用一臺大容量的直流變頻壓縮機應用在直流變頻空調產品中，其優(yōu)勢在于一是大容量直流變頻壓縮機替代多臺壓縮機并聯(lián)形式可以大大簡化空調系統(tǒng)的管路設計；二是大容量直流變頻壓縮機替代多臺壓縮機并聯(lián)的形式，可以避免多臺壓縮機并聯(lián)時產生的回氣平衡、制冷劑流量分配不均、壓縮機潤滑油分配不均等問題；三是采用大容量直流變頻壓縮機后，大大減少了管路焊接點數，降低了管路焊接工作量，減少了空調系統(tǒng)泄漏點數量，提高了產品質量。但是，采用大容量直流變頻壓縮機后帶來的一個問題就是大容量直流變頻壓縮機(如30匹)運行頻率范圍在2(Tl20Hz之間，標稱能力對應的運行頻率是90Hz，在最低運行頻率20Hz運行時最低輸出能力是5匹，那么，當室內機中只有一臺I匹的室內機開啟運行時，室外機最低輸出能力比室內機的能力需求高出4匹，造成“大馬拉小車”現(xiàn)象。當室外機最低輸出能力高于室內機能力需求時，通過室內機回到壓縮機的制冷劑流量就低于從壓縮機排出的制冷劑流量，這樣，直流變頻空調就會出現(xiàn)系統(tǒng)壓縮機回氣口的低壓快速降低，達到低壓保護值而導致整個直流變頻空調停機，其后果是導致直流變頻空調停機-啟動頻繁，降低了空調房間的舒適度，也影響了直流變頻空調使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供能抵消室外機多余的能力輸出，達到室外機能力輸出和室內機最低能力需求匹配，維持直流變頻空調的正常穩(wěn)定運行，避免“大馬拉小車”現(xiàn)象的出現(xiàn)的直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法，其用于直流變頻空調室外機最低能力輸出高于室內機能力需求時的控制，它包括以下步驟
步驟一將室外環(huán)境溫度劃分成多個溫度區(qū)段，對各個溫度區(qū)段設置不同的目標低壓壓力值，溫度區(qū)段的溫度越高，其目標低壓壓力值越大；
步驟二 當直流變頻空調開機，直流變頻壓縮機在完成啟動過程后，直流變頻壓縮機運行頻率根據室內機能力需求進行調節(jié)；當直流變頻空調運行過程中，室內機能力需求降低，直至只有I臺I匹能力的室內機運行，室內機能力需求只有I匹，大容量直流變頻壓縮機開始降頻，直流變頻壓縮機運行頻率直到降至最低運行頻率；
步驟三直流變頻壓縮機在最低運行頻率運行，低壓壓力值快速降低的過程中，當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< (目標低壓壓力值-O. 5Bar)時，打開第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥，并根據換熱器出口溫度傳感器檢測到的換熱器出口溫度和換熱器進口溫度傳感器檢測到的換熱器進口溫度來調節(jié)第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥的開度，開度調整的目標是使換熱器出口溫度和換熱器進口溫度差值在一定的范圍 之內；
低壓壓力值繼續(xù)降低，當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< (目標低壓壓力值-I. OBar)時，打開卸載電磁閥，卸載電磁閥使直流變頻空調系統(tǒng)部分高壓氣體直接回到氣液分離器進口，高壓氣體的混入抬高了氣液分離器內壓力，壓力升高后的氣態(tài)制冷劑從氣液分離器出口管回到直流變頻壓縮機回氣管；
若低壓壓力值回升，當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值 > (目標低壓壓力值-O. 8Bar)時，關閉卸載電磁閥；
當低壓壓力傳感器檢測到(目標低壓壓力值-I. OBar) <低壓壓力值< (目標低壓壓力值_0.8Bar)時，卸載電磁閥維持低壓壓力值進入該范圍之前的狀態(tài)不變，也就是說低壓壓力值降低的過程中，當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< (目標低壓壓力值-I. OBar (制冷劑為R410A時))時，打開卸載電磁閥，低壓壓力值升高的過程中，當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值> (目標低壓壓力值_0.8Bar)時，關閉卸載電磁閥，(目標低壓壓力值-I. OBar) <低壓壓力值< (目標低壓壓力值_0· 8Bar)時為一個緩沖區(qū)。當有能力需求的室內機所在房間溫度達到設定溫度時，或者低壓壓力值繼續(xù)降低，低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< I. 5Bar時，直流變頻空調停止運行，直到檢測到房間溫度高于設定溫度一定量，或者低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值> (目標低壓壓力值-I. OBar)時，直流變頻空調重新啟動。所述的第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥開度調整的目標是換熱器出口溫度和換熱器進口溫度差值在-1°C 2°C之間。所述的換熱器出口溫度和換熱器進口溫度差值即是換熱器內制冷劑蒸發(fā)時的過熱度，根據實驗經驗，換熱器內制冷劑蒸發(fā)時的過熱度在-1°C 2°C時，換熱器內制冷劑蒸發(fā)效果最好。所述的直流變頻空調停止運行，直到檢測到房間溫度高于設定溫度一定量是指檢測到房間溫度高于設定溫度2V 3°C。步驟三中，所述的幾個低壓壓力分區(qū)的范圍值，(目標低壓壓力值_0.5Bar)、(目標低壓壓力值-I. OBar)、(目標低壓壓力值-O. 8Bar)以及I. 5Bar，是根據大量實驗結果來確定的實驗值，而且是針對制冷劑是R410A的。采用以上控制方法后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點
采用大容量直流變頻壓縮機的直流變頻空調在制冷模式運行時，如果只有一臺I匹室內機開機運行時，通過啟動換熱器的第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥來旁通室外機多余的輸出能力，當系統(tǒng)低壓繼續(xù)降低時，通過卸載電磁閥，使直流變頻空調部分高壓氣體通過氣液分離器回到壓縮機回氣管，對系統(tǒng)低壓進行補償，從而避免了“大馬拉小車”現(xiàn)象，避免使直流變頻空調出現(xiàn)系統(tǒng)低壓快速降低達到低壓保護值而導致整個直流變頻空調停機，避免直流變頻空調停機-啟動頻繁，提高了空調房間的舒適度，也提高了直流變頻空調的使用壽命。


圖I是本發(fā)明直流變頻空調的系統(tǒng)圖。 其中，I、直流變頻壓縮機；2、油氣分離器；3、高壓壓力傳感器；4、回油毛細管；5、低壓壓力傳感器；6、第一單向閥；7、高壓開關；8、卸載電磁閥；9、四通換向閥；10、第一冷凝器部件；11、第一室外風機；12、第一制熱主電子膨脹閥組；13、第二單向閥；14、第二冷凝器部件；15、第二室外風機；16、第二制熱主電子膨脹閥組；17、第三單向閥；18、換熱器；19、高壓儲液器；20、第一節(jié)流電子膨脹閥；21、第二節(jié)流電子膨脹閥；22、換熱器進口溫度傳感器；23、換熱器出口溫度傳感器；24、第一臺室內機對應的節(jié)流電子膨脹閥；25、第一臺室內機；26、第N臺室內機；27、氣液分離器。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。由圖I所示，本發(fā)明所述的直流變頻空調，由一臺室外機拖多臺室內機,它包括直流變頻壓縮機I、油氣分離器2、高壓壓力傳感器3、回油毛細管4、低壓壓力傳感器5、第一單向閥6、高壓開關7、卸載電磁閥8、四通換向閥9、第一冷凝器部件10、第一室外風機11、第一制熱主電子膨脹閥組12、第二單向閥13、第二冷凝器部件14、第二室外風機15、第二制熱主電子膨脹閥組16、第三單向閥17、換熱器18、高壓儲液器19、第一節(jié)流電子膨脹閥20、第二節(jié)流電子膨脹閥21、換熱器進口溫度傳感器22、換熱器出口溫度傳感器23、第一臺室內機對應的節(jié)流電子膨脹閥24、第一臺室內機25、第N臺室內機26、氣液分離器27。所述的換熱器18必須安裝在高壓儲液器19的進口管和冷凝器(包括并聯(lián)的第一冷凝器部10件和第二冷凝器部件14)之間，所述的換熱器18形式可以是殼管式換熱器，也可以是板式換熱器以及其它任何形式的換熱器。所述的第一節(jié)流電子膨脹閥20和第二節(jié)流電子膨脹閥21也可以采用熱力膨脹閥或毛細管來代替。直流變頻空調正常運行時，直流變頻壓縮機I排出的高壓氣體經過油氣分離器2進入四通換向閥9，再進入冷凝器(第一冷凝器部件10和第二冷凝器部件14并聯(lián)而成)，冷凝之后液態(tài)制冷劑經過高壓儲液器19，通過室內機的節(jié)流電子膨脹閥節(jié)流后進入蒸發(fā)器(也就是室內機)，經過蒸發(fā)換熱之后再回到四通換向閥9，低溫低壓的氣體流到氣液分離器27再回到直流變頻壓縮機I，完成這個循環(huán)，如此重復。
直流變頻空調系統(tǒng)的其他結構和工作原理屬于常規(guī)現(xiàn)有技術，為行業(yè)內技術人員所熟知，這里不做過多闡述。本發(fā)明所述的直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法，其用于當室外機最低能力輸出遠于室內機能力需求時對直流變頻空調進行控制，直流變頻空調在制冷模式運行時，如果單開一臺I匹室內機，此時控制方法如下
1.根據室外環(huán)境溫度變化，將室外環(huán)境溫度分成不同的溫度區(qū)域，針對不同的室外環(huán)境溫度區(qū)域，設置不同的目標低壓壓力值，如下表所示
權利要求
1.一種直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法，其用于直流變頻空調室外機最低能力輸出高于室內機能力需求時的控制，其特征在于，它包括以下步驟 步驟一將室外環(huán)境溫度劃分成多個溫度區(qū)段，對各個溫度區(qū)段設置不同的目標低壓壓力值，溫度區(qū)段的溫度越高，其目標低壓壓力值越大； 步驟二 當直流變頻空調開機，直流變頻壓縮機在完成啟動過程后，直流變頻壓縮機運行頻率根據室內機能力需求進行調節(jié)；當直流變頻空調運行過程中，室內機能力需求降低，直至只有I臺I匹能力的室內機運行，大容量直流變頻壓縮機開始降頻，直至直流變頻壓縮機運行頻率降至最低運行頻率； 步驟三直流變頻壓縮機在最低運行頻率運行，當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< (目標低壓壓力值-0.5Bar)時，打開第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥，并根據換熱器出口溫度傳感器檢測到的換熱器出口溫度和換熱器進口溫度傳感器檢測到的換熱器進口溫度來調節(jié)第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥的開度，開度調整的目標是使換熱器出口溫度和換熱器進口溫度差值在一定的范圍之內； 當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< (目標低壓壓力值-I. OBar)時，打開卸載電磁閥，卸載電磁閥使直流變頻空調系統(tǒng)部分高壓氣體直接回到氣液分離器進口，經氣液分離器后回到直流變頻壓縮機回氣管； 當低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值> (目標低壓壓力值-O. 8Bar)時，關閉卸載電磁閥； 當有能力需求的室內機所在房間溫度達到設定溫度時，或者低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值< I. 5Bar時，直流變頻空調停止運行，直到檢測到房間溫度高于設定溫度一定量，或者低壓壓力傳感器檢測到的低壓壓力值> (目標低壓壓力值-I. OBar)時，直流變頻空調重新啟動。
2.根據權利要求2所述的直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法，其特征在于所述的第一節(jié)流電子膨脹閥和第二節(jié)流電子膨脹閥開度調整的目標是換熱器出口溫度和換熱器進口溫度差值在-1°C 2°C之間。
3.根據權利要求2所述的直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法，其特征在于所述的直流變頻空調停止運行，直到檢測到房間溫度高于設定溫度一定量是指檢測到房間溫度高于設定溫度2°C 3°C。
全文摘要
本實用新型公開了一種直流變頻空調制冷模式運行時的控制方法，其用于直流變頻空調室外機最低能力輸出高于室內機能力需求時的控制，它包括以下步驟步驟一，對室外環(huán)境溫度各個區(qū)段設置不同的目標低壓壓力值；步驟二，直流變頻空調運行過程中，根據室內機能力需求，直流變頻壓縮機運行頻率降至最低運行頻率；步驟三，直流變頻壓縮機在最低運行頻率運行時，根據低壓壓力值來控制第一節(jié)流電子膨脹閥、第二節(jié)流電子膨脹閥、卸載電磁閥執(zhí)行相應的動作，或控制直流變頻空調開停機。本發(fā)明能抵消室外機多余的能力輸出，達到室外機能力輸出和室內機最低能力需求匹配，維持直流變頻空調的正常穩(wěn)定運行，避免“大馬拉小車”現(xiàn)象的出現(xiàn)。
文檔編號F24F11/00GK102914025SQ201210345058
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權日2012年9月18日
發(fā)明者鄭堅江, 程德威 申請人:寧波奧克斯電氣有限公司