中央空调器及控制该中央空调器中冷媒流量的方法技术

本发明专利技术一方面提供一种中央空调器，包括：蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀，电子膨胀阀连接在蒸发器与冷凝器之间冷媒管路上，还包括：液位计，与蒸发器或冷凝器连接；控制电子膨胀阀开度的控制器，具有输入端口和输出端口，控制器的输入端口与液位计信号发送端连接，控制器输出端口与电子膨胀阀信号接收端连接。另一方面，还提供一种控制中央空调器中冷媒流量的方法，包括：在中央空调器运行阶段，将液位计检测到的蒸发器或冷凝器的实时冷媒液位Ｌ１，发送给控制器；以及控制器将Ｌ１与第一目标液位Ｌ比较，并根据比较结果调节电子膨胀阀开度，以使Ｌ１逼近并最终到达Ｌ。本发明专利技术能够避免压机液击，并提高了对冷媒流量的控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。技术背景中央空调器广泛应用于大型建筑中，具有换热量较大、能效比较高的特点。以现有 技术中的制冷空调为例，通过压缩机将冷媒压缩成高温高压气体，然后经过冷凝器冷凝成 液体，再经过节流装置后到蒸发器进行蒸发吸热，从而达到制冷目的。这个循环过程中在中 央空调机组结构和冷媒已定的情况下，影响机组制冷量和能效比的主要因素就是冷媒流量 的控制。目前控制冷媒流量的方式是通过响应过热度反馈信号进而控制节流装置的方式来 实现的。冷媒流量控制装置包括有吸气温度传感器、吸气压力传感器及电子膨胀阀。吸气 过热度的算法是用吸气温度减去蒸发温度，吸气温度可通过传感器直接测得，而蒸发温度 则需计算得出。例如，在中国专利200520129922. 9中，公开了一种用于多联空调的冷媒循环量控 制装置，具有电子膨胀阀、吸气温度传感器和低压压力传感器，控制方法是根据吸气温度传 感器测得的吸气温度，减去低压压力传感器测得的低压压力所对应的饱和温度值，得到实 际吸气过热度值，将该值与目标过热度值比较，根据比较结果通过调节电子膨胀阀开度控 制冷媒流量。这种冷媒流量控制方法的主要缺点在于控制精确度不高，因为在机组的整个运行 过程中压力温度在实时变化，而过热度的获得过程中存在计算过程，非直接测量得出，因此 不能完全地反映机组实时运行情况，导致影响控制精度。以机组开机时的情况为例，吸气 温度传感器采集的温度接近于环境温度，机组开启后吸气压力传感器能够迅速反应实际压 力，但温度变化没有压力变化快，所以刚开机时计算出的过热度会很大，这样会使电子膨胀 阀开度很大。这种控制精度环节中出现的问题，将直接导致液击而影响压缩机寿命。不仅 开机时如此，在负荷经常变化的场合，也会有这种控制精度受环境温度及工况影响较大的 情况出现。这个缺点对于磁悬浮离心机组而言是有致命伤害的，因为这种机组的压缩机最 高转速达50000转/分钟，液击很容易将压缩机的叶轮打坏使压缩机报废。
技术实现思路
针对相关技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种中央空调器及控制该中 央空调器中冷媒流量的方法，以提高冷媒流量的控制精度，并避免了压机液击的缺陷。为实现上述目的，本专利技术一方面提供一种中央空调器，包括蒸发器、冷凝器、电子 膨胀阀，电子膨胀阀连接在蒸发器与冷凝器之间的冷媒管路上，还包括液位计，与蒸发器 或冷凝器连接；以及控制电子膨胀阀的开度的控制器，具有输入端口和输出端口，其中，控 制器的输入端口与液位计的信号发送端连接，控制器的输出端口与电子膨胀阀的信号接收 端连接。优选地，还包括检测蒸发器和/或冷凝器中冷媒压力的压力传感器，其中，压力传感器连接于蒸发器和/或冷凝器，并且压力传感器具有压力信号发送端，压力信号发送端 与控制器的输入端口连接。优选地，液位计固定于蒸发器或冷凝器的外部。优选地，中央空调器为具有磁悬浮离心压缩机的中央空调器，蒸发器连接于压缩 机的吸气口侧，冷凝器连接于压缩机的排气口侧。优选地，控制器为PID控制器。另一方面，本专利技术还提供一种控制中央空调器中冷媒流量的方法，中央空调器具 有开机初始阶段、运行阶段和关机阶段，该中央空调器为本专利技术前述任一中央空调器，所述 方法包括如下步骤步骤1，在中央空调器的运行阶段，将液位计检测到的蒸发器或冷凝器 的实时冷媒液位Ll，发送给控制器；以及步骤2，控制器将实时冷媒液位Ll与设定的第一目 标液位L进行比较，并根据比较的结果调节电子膨胀阀的开度，以使得实时冷媒液位Ll逼 近并最终到达第一目标液位L。优选地，在所述中央空调器的开机初始阶段，压力传感器将蒸发器和/或冷凝器 中冷媒的第一实时压力值P发送至控制器，控制器将第一实时压力值P与已设定的第一压 力值区间的端点值进行比较，其中，若P彡P1，或P彡Pi'，控制器发出压力预 警信号及开度控制信号，电子膨胀阀响应于开度控制信号增大其开度M1，并且在满足Pl ‘ < P < Pl的情形下，保持电子膨胀阀的开度不变。优选地，在中央空调器的运行阶段，压力传感器将检测的第二实时压力值P'发送 至控制器，控制器将第二实时压力值P'与已设定的第二压力值区间的端点值 进行比较，其中，若P' >P2，或P'，控制器发出压力预警信号及开度控制信号，电 子膨胀阀响应于开度控制信号增大其开度，直至满足P2' <P' <P2。优选地，在中央空调器的关机阶段，中央空调器执行关机指令并设定第二目标液 位L2，第二目标液位L2小于第一目标液位L ；以及将液位计检测到的实时冷媒液位Ll ‘发 送至控制器，控制器将实时冷媒液位Ll'与第二目标液位L2进行比较，并根据比较的结果 控制电子膨胀阀的开度，以使得实时冷媒液位Ll ‘逼近并最终到达第二目标液位L2。本专利技术的有益效果是(1)由于根据液位计检测的蒸发器或冷凝器中冷媒的液位 信号，本专利技术能够实时控制电子膨胀阀的开度，消除了现有技术中由吸气过热度控制开度 而造成的压机液击的缺陷，从而对压缩机有保护作用，减少了压缩机的维修概率；( 控制 精确度高，本专利技术采用的控制方式中所需的液位信号，与现有技术控制方式中所需的吸气 过热度信号相比，本专利技术所需信号直接由测量得出，无需将温度压力等信号换算成过热度， 由此使整个控制过程的灵敏度和精确度显著提高，从而使中央空调器的能力和能效发挥到 设计极点，进一步，当本专利技术优选为磁悬浮离心机组时，具有更高的能效比；C3)运行更加 稳定安全，压力传感器实时采集蒸发器和/或冷凝器中的冷媒的压力信号，控制器根据该 压力信号控制电子膨胀阀的开度，使制冷系统中的压力始终保持在一个适当的水平，可保 证系统稳定、安全运行。附图说明图1是本专利技术中央空调器的示意图，图中箭头方向表示冷媒流向。图2是本专利技术的控制中央空调器中冷媒流量的方法的流程图，示出了响应于压力检测值控制电子膨胀阀之开度的流程。具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施方式进行描述。在中央空调机组结构和冷媒已定的情况下，影响机组换热量和能效比的主要因素 就是冷媒流量的控制。事实上，对冷媒流量的控制可对应于对蒸发器和冷凝器中冷媒液位 (液面高度)的控制。因为，吸气过热度越高，说明蒸发器中冷媒液面越低，就需要增大电子 膨胀阀的开度以增加冷媒流量，这样，在降低了过热度的同时也发生了冷媒液面提高的效 果；反之，吸气过热度低时，减小电子膨胀阀的开度以减少冷媒流量，在提高了过热度的同 时也发生了冷媒液面降低的效果。因此，一个吸气过热度值，可对应于一个蒸发器中的冷媒 液位，也就是说，控制冷媒液面的高度，与控制吸气过热度一样，可达到控制冷媒流量的目 的。据此，本专利技术的一个方面提供一种中央空调器，通过控制冷媒液面高度实现控制冷媒流 量的效果。参见图1，本专利技术中央空调器包括蒸发器2、冷凝器3，以及将蒸发器2、冷凝器3连 接起来的冷媒管路8。该中央空调器还包括压缩机1，蒸发器2连接于压缩机1的吸气口侧， 冷凝器3连接于压缩机1的排气口侧。本实施例中，中央空调器优选为磁悬浮离心机组，即 具有磁悬浮离心压缩机的中央空调。如图所示，中央空调器还具有液位计5、电子膨胀阀4 以及控制电子膨胀阀4的开度的控制器7。其中，具有信号发送端的液位计5与冷凝器3连 接，用于实时读取冷凝器3内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中央空调器，包括：蒸发器（２）、冷凝器（３）、电子膨胀阀（４），所述电子膨胀阀（４）连接在所述蒸发器（２）与冷凝器（３）之间的冷媒管路（８）上，其特征在于，还包括：液位计（５），与所述蒸发器（２）或冷凝器（３）连接；以及控制所述电子膨胀阀（４）的开度的控制器（７），具有输入端口和输出端口，其中，所述控制器（７）的输入端口与所述液位计（５）的信号发送端连接，所述控制器（７）的输出端口与所述电子膨胀阀（４）的信号接收端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛守博，肖成进，王锡元，尹叶俐，
申请(专利权)人：海尔集团公司，青岛海尔空调电子有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]