一种适用于空气源的热泵机组及其制冷控制方法

文档序号:1934664 发布日期:2021-12-07 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 一种适用于空气源的热泵机组及其制冷控制方法 (Heat pump unit suitable for air source and refrigeration control method thereof ) 是由 马志新 汪卫平 丁锦优 王磊 于 2021-08-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种适用于空气源的热泵机组及其制冷控制方法,包括压缩机、四通换向阀、翅片式换热器、风机、电子膨胀阀、水路换热器和气液分离器,所述压缩机与四通换向阀的D接口相连,所述四通换向阀的E接口、S接口和C接口分别与翅片式换热器、气液分离器和水路换热器相连通,所述气液分离器与压缩机相连,所述水路换热器与翅片式换热器相连,所述电子膨胀阀位于水路换热器和翅片式换热器之间,所述风机位于翅片式换热器一侧并与翅片式换热器的空气通道相连通;还设有温度传感器和压力传感器,所述风机为直流变速风机,本技术方案能够根据温度的变化,调整风机运行转速,按需输出,确保机组稳定运行,避免机组频繁启停,延长机组使用寿命。(The invention discloses a heat pump unit suitable for an air source and a refrigeration control method thereof, wherein the heat pump unit comprises a compressor, a four-way reversing valve, a finned heat exchanger, a fan, an electronic expansion valve, a water path heat exchanger and a gas-liquid separator, wherein the compressor is connected with a D interface of the four-way reversing valve; still be equipped with temperature sensor and pressure sensor, the fan is direct current variable speed fan, and this technical scheme can be according to the change of temperature, adjustment fan operation rotational speed, and output as required ensures the unit steady operation, avoids the unit to frequently open and stop, extension unit life.)

一种适用于空气源的热泵机组及其制冷控制方法

技术领域

本发明涉及热泵制冷技术领域,尤其涉及一种适用于空气源的热泵机组及其制冷控制方法。

背景技术

目前市场上的热泵(冷水)机组大多采用交流定速风机,风机转速无法调节;机组制冷运行,室外环温范围较大时,存在以下问题:

1、低环温制冷时,室内所需冷量少,如果风机依旧高速风运行,会使机组输出能力远大于室内需求,导致机组频繁启停;

2、超高温制冷时,风机高速风运行转速依旧无法满足需求,会导致机组运行负荷变大,排气温度及排气压力均升高,长期运行,不仅影响机组性能,还会影响机组使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种适用于空气源的热泵机组及其制冷控制方法;该控制方法能够根据温度的变化,调整风机运行转速,按需输出,确保机组稳定运行,避免机组频繁启停,延长机组使用寿命。

为了达到上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:

一种适用于空气源的热泵机组的制冷控制方法,包括压缩机、四通换向阀、翅片式换热器、风机、电子膨胀阀、水路换热器和气液分离器,所述压缩机与四通换向阀的D接口相连,所述四通换向阀的E接口、S接口和C接口分别与翅片式换热器、气液分离器和水路换热器相连通,所述气液分离器与压缩机相连,所述水路换热器与翅片式换热器相连,所述电子膨胀阀位于水路换热器和翅片式换热器之间,所述风机位于翅片式换热器一侧并与翅片式换热器的空气通道相连通;

还设有温度传感器和压力传感器,所述风机为直流变速风机,所述温度传感器用于获取环境温度Thj,所述压力传感器设置在四通换向阀和翅片式换热器之间以用于获取翅片式换热器处的压强;

机组制冷模式启动运行,5s后风机按初始运行转速运行,并维持5min;

然后风机再从初始运行转速切换成常规运行转速运行;

其中,所述风机的初始运行转速根据温度传感器所获取的的环境温度Thj确定,所述风机的常规运行转速根据压力传感器所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh确定。

作为优选,当压力传感器所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh<30℃时,风机每隔2min 下降1级转速,直至Tbh≥30℃停止或风机已达到最低级别的转速。

作为优选,当压力传感器所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh≥30℃且Tbh≤42℃时,风机保持当前转速不变。

作为优选,当压力传感器所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh>42℃且Tbh≤50℃时,风机每隔2min上升1级转速,直至Tbh≤42℃停止或风机已达到第二高级别的转速。

作为优选,当压力传感器所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh>50℃,且Tbh-Thj≤ 10℃时,风机强制按照第二高级别的转速运行。

作为优选,当压力传感器所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh>50℃,且Tbh-Thj> 10℃时,风机强制按照最高级别的转速运行。

作为优选,所述压力传感器设置在翅片式换热器的进口处。

作为优选,所述温度传感器设置在风机周围1米内。

一种适用于空气源的热泵机组,采用根据权利如上所述的一种适用于空气源的热泵机组的制冷控制方法。

本发明的有益效果为:本发明能够根据温度的变化,调整风机运行转速,按需输出,确保机组稳定运行,避免机组频繁启停,延长机组使用寿命。

附图说明

图1为本发明热泵机组的示意图;

图2为本发明热泵机组制冷控制方法的示意图。

附图标记说明:1、压缩机;2、四通换向阀;3、翅片式换热器;4、风机;5、电子膨胀阀;6、水路换热器;7、压力传感器;8、温度传感器;9、气液分离器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一:如图1所示的一种适用于空气源的热泵机组,包括压缩机1、四通换向阀2、翅片式换热器3、风机4、电子膨胀阀5、水路换热器6和气液分离器9,所述压缩机1与四通换向阀2的D接口相连,所述四通换向阀2的E接口、S接口和C接口分别与翅片式换热器3、气液分离器9和水路换热器6相连通,所述气液分离器9与压缩机1相连,所述水路换热器6与翅片式换热器3相连,所述电子膨胀阀5位于水路换热器6和翅片式换热器3之间,所述风机4位于翅片式换热器3一侧并与翅片式换热器3的空气通道相连通;这样,能够增加机组周围空气的扰动,提高翅片式换热器3的换热效率。

在本发明实施例中,还设有温度传感器8和压力传感器7,所述风机4为直流变速风机4,所述温度传感器8用于获取环境温度Thj,所述压力传感器7设置在四通换向阀2和翅片式换热器3之间以用于获取翅片式换热器3处的压强;

机组制冷模式启动运行,5s后风机4按初始运行转速运行,并维持5min;

然后风机4再从初始运行转速切换成常规运行转速运行;

其中,所述风机4的初始运行转速根据温度传感器8所获取的的环境温度Thj确定,所述风机4的常规运行转速根据压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh确定。

如此设置是因为在启动时,选择用温度传感器8检测环境温度Thj更为准确,而当风机 4运行一段时间后,选择用压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh作为风机4 转速的控制点更为准确。

这里值得说明的是,当压力传感器7出现故障时,风机4按第二高级别转速运行。

在本发明实施例中,当风机4按初始运行转速运行5min后,由压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh来确定风机4的常规运行转速。

在本发明实施例中,所述温度传感器8设置在风机4周围1米内。

在本发明实施例中,所述压力传感器7设置在翅片式温度传感器8的进口处,进而能够获取翅片式换热器3高压端的压强,进而使得对风机4转速的控制更为精确。

在本发明实施例中,所述风机共有9级转速,风机4的转速范围为300-1000rps,根据压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh来切换风机4转速。

进一步优选,所述风机4在每级转速至少运行1min。如此设置,能够确保风机4稳定运行。

进一步优选,所述风机4每级转速优选如下表:

级数 1级 2极 3级 4级 5级 6级 7级 8级 9级
转速Sn 300 400 450 500 550 650 700 800 1000

这里值得说明的是,在本发明实施例中,风机4每级所对应的参数仅作参考,在其他实施例中,风机4每级所对应的参数还可为其他参数,并且风机4所具有的总级数也可变化。

在本发明实施例中,根据压力传感器8所检测的环境温度而确定的风机4初始运行转速优选如下表:

环境温度(Thj) Thj<15℃ 15℃≤Thj<25℃ 25℃≤Thj<35℃ Thj≥35℃
转速Sn 3级 4级 5级 6级

一种适用于空气源的热泵机组的制冷控制方法,如图2所示,其具体步骤如下:

机组制冷模式启动运行,5s后风机4按初始运行转速运行,并维持5min;然后风机4再从初始运行转速切换成常规运行转速运行,其中,所述风机4的初始运行转速根据温度传感器8所测得的环境温度Thj确定,所述风机4的常规运行转速根据压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh确定;

在本发明实施例中,当压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh<30℃时,风机4每隔2min下降1级转速,直至Tbh≥30℃停止或风机4已达到1级转速;这样,在该过程中,高压饱和冷凝温度Tbh逐渐从低变高,待高压饱和冷凝温度Tbh升高到一定温度后,风机4转速先保持不变,然后风机4转速逐步增加,进而增加翅片换热器放热效率。

在本发明实施例中,当压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh≥30℃且Tbh ≤42℃时,风机4保持当前转速不变。这样,在该过程中,风机4转速保持不变,确保机组稳定运行。

在本发明实施例中,当压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh>42℃且Tbh ≤50℃时,风机4每隔2min上升1级转速,直至Tbh≤42℃停止或风机4已达到8级转速;这样,在该过程中,高压饱和冷凝温度Tbh逐渐从高变低,待高压饱和冷凝温度Tbh降低到 42℃后,风机4转速先保持不变,然后风机4转速逐步降低,减小整机运行功率,节能。

在本发明实施例中,当压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh>50℃,且 Tbh-Thj≤10℃时,风机4强制按照8级转速运行,此时,室外环温Thj较高,翅片换热器换热效率低,因此需通过提升风机4转速加速空气扰动,增加翅片换热器的换热效率。

在本发明实施例中,当压力传感器7所获取的压强对应的饱和冷凝温度Tbh>50℃,且 Tbh-Thj>10℃时,风机4强制按照最高级别的转速运行。此时,室外环温Thj较高,且高压饱和冷凝温度Tbh相较室外环温Thj高很多,翅片换热器换热效率低,此时需将风机4转速强制运行到9级最高转速,进而有效防止热泵机组报高压故障。

在本发明实施例中,当机组压缩机1停止,风机4按当前转速运行,延时1min后停止。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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