本发明涉及热泵,特别是一种空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法。
背景技术:
1、建筑降碳主要途径为全面电气化,而空气源热泵具有清洁高效的优势,因此被认为是替代锅炉等化石能源的最佳方案。然而,空气源热泵在冬季低温高湿的环境下容易结霜,除霜导致机组能耗高,制热量衰减、水温波动剧烈等一系列问题。为克服以上缺陷,市场上逐渐出现了大量新型除霜技术,其中空气吸热除霜技术通过逆卡诺循环从非除霜翅片换热器蒸发吸热,持续为除霜翅片换热器供热的同时实现了连续不间断制热,具有节能、舒适的显著优势。然而空气吸热除霜技术需要多组翅片换热器轮流除霜,由于除霜过程中存在蒸发压力波动等一系列问题,导致计算电子膨胀阀控制带来了巨大挑战。
2、传统除霜技术,电子膨胀阀开度控制仅通过压缩机回气过热度控制即可,空气吸热除霜技术在除霜时多组翅片换热器轮流除霜,由于多组翅片换热器轮流除霜过程中,随着除完霜的翅片换热器逐步切换回正常蒸发吸热状态,这些除霜完的翅片换热器吸热能力强,热泵系统真实回气过热度不断升高,然而,由于每组翅片换热器除霜时伴随系统压力波动,导致系统过热度计算结果出现快速波动状态,难以起到准确判断回气真实状态。因此需要一个准确的控制方法,解决除霜期间的电子膨胀阀开度控制问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于:针对现有技术存在的问题,提供一种空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
3、第一方面,本发明提供了一种空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,换热器包括n组,n≥2且为整数,换热器的除霜包括两个阶段;
4、第一阶段:换热器进入除霜到换热器退出除霜,电子膨胀阀的开度控制包括:
5、p1=(n-c)/n×pstart,p2=p1+(pend-pstart)/n,……,pn=pn-1+(pend-pstart)/n;
6、第二阶段:换热器退出除霜至运行预设时间,电子膨胀阀的开度控制包括:
7、p1*=pstart+(pend-pstart)/n,p2*=p1*+(pend-pstart)/n,……,pn*=pn-1*+(pend-pstart)/n;
8、式中:
9、p1为1号换热器除霜时第一阶段电子膨胀阀开度;
10、p2为2号换热器除霜时第一阶段电子膨胀阀开度;
11、pn为n号换热器除霜时第一阶段电子膨胀阀开度;
12、p1*为1号换热器除霜时第二阶段电子膨胀阀开度;
13、p2*为2号换热器除霜时第二阶段电子膨胀阀开度;
14、pn*为n号换热器除霜时第二阶段电子膨胀阀开度;
15、c为常数,根据机组配置确定;
16、pstart为空气源热泵机组在1号盘管准备进入除霜时电子膨胀阀开度;
17、pend为空气源热泵机组在n号盘管退出除霜后设置时间段内电子膨胀阀平均开度。
18、采用本发明所述的一种空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,换热器除霜时电子膨胀阀的开度不是通过压缩机回气过热度控制,而是通过初始开度pstart、终止开度pend、组数n按照换热器除霜顺序累加得到,对于当前除霜周期内电子膨胀阀开度是可以确定的定值,而不需要随压缩机回气过热度快速波动,能够准确判断回气真实状态,该控制方法原理清晰,操作方便,效果良好。
19、作为本发明优选地技术方案,该空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法包括以下步骤:
20、采集空气源热泵机组换热器组数n、上次除霜完成后设置时间段内电子膨胀阀平均开度pend,实时采集电子膨胀阀开度p、除霜换向阀状态;
21、实时判断机组结霜情况是否满足进入除霜条件,若满足,则采集当前时刻电子膨胀阀开度pstart;
22、控制1号换向阀切换,1号换热器开始除霜,此时电子膨胀阀开度调节为p1=(n-c)/n×pstart,维持该开度直到1号换热器满足除霜退出条件,若满足,则控制1号换向阀切换,1号换热器退出除霜,此时电子膨胀阀开度调节为p1*=pstart+(pend-pstart)/n,维持该开度,正常制热运行预设时间;
23、控制2号换向阀切换,2号换热器开始除霜,此时电子膨胀阀开度调节为p2=p1+(pend-pstart)/n,维持该开度直到2号换热器满足除霜退出条件,若满足,则控制2号换向阀切换,2号换热器退出除霜,此时电子膨胀阀开度调节为p2*=p1*+(pend-pstart)/n,维持该开度,正常制热运行预设时间;
24、以此类推,控制n号换向阀切换,n号换热器开始除霜,此时电子膨胀阀开度调节为pn=pn-1+(pend-pstart)/n,维持该开度直到n号换热器满足除霜退出条件,若满足,则控制n号换向阀切换,n号换热器退出除霜,此时电子膨胀阀开度调节为pn*=pn-1*+(pend-pstart)/n,维持该开度,正常制热运行预设时间。
25、作为本发明进一步优选地技术方案,机组所有换热器完成除霜之后,电子膨胀阀开度按照压缩机回气过热度调节,直到进入下一次除霜。
26、作为本发明优选地技术方案,预设时间为20s至60s中之一。
27、作为本发明优选地技术方案,设置时间段为5分钟至10分钟。
28、作为本发明优选地技术方案,换热器为翅片换热器。
29、第二方面,本发明还提供了一种空气源热泵,包括n组换热器,n≥2且为整数,还包括:
30、采集单元,用于采集热泵机组上次除霜完成后设置时间段内电子膨胀阀平均开度pend,实时采集电子膨胀阀开度p、除霜换向阀状态;
31、判断单元,用于判断机组是否进入除霜或者退出除霜;
32、控制单元,用于控制换向阀切换和电子膨胀阀按照如以上任一项所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法进行开度调节。
33、作为本发明优选地技术方案,判断单元通过温度差检测、时间与环境温度监控、电流与压力传感、换热效率监测、红外线温度传感、结霜传感、或者风速与风量监控进行机组除霜判断。
34、第三方面,本发明还提供了一种电子设备,包括:
35、存储器,其上存储有计算机程序;
36、处理器,用于执行所述存储器中的所述程序,以实现如以上任一项所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法。
37、第四方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法。
38、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
39、本发明所述的一种空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,换热器除霜时电子膨胀阀的开度不是通过压缩机回气过热度控制,而是通过初始开度pstart、终止开度pend、组数n按照换热器除霜顺序累加得到,对于当前除霜周期内电子膨胀阀开度是可以确定的定值,而不需要随压缩机回气过热度快速波动,能够准确判断回气真实状态,该控制方法原理清晰,操作方便,效果良好。
1.一种空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,其特征在于,换热器包括n组,n≥2且为整数,换热器的除霜包括两个阶段;
2.根据权利要求1所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,其特征在于,机组所有换热器完成除霜之后,电子膨胀阀开度按照压缩机回气过热度调节,直到进入下一次除霜。
4.根据权利要求1所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,其特征在于,预设时间为20s至60s中之一。
5.根据权利要求1所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,其特征在于,设置时间段为5分钟至10分钟。
6.根据权利要求1-5任一项所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法,其特征在于,换热器为翅片换热器。
7.一种空气源热泵,其特征在于,包括n组换热器,n≥2且为整数,还包括:
8.根据权利要求7所述的空气源热泵,其特征在于,判断单元通过温度差检测、时间与环境温度监控、电流与压力传感、换热效率监测、红外线温度传感、结霜传感、或者风速与风量监控进行机组除霜判断。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的空气吸热除霜方式下的电子膨胀阀开度控制方法。
