[发明专利]热泵机组电子膨胀阀控制方法及热泵热水器

说明书

本发明公开了一种热泵机组电子膨胀阀控制方法，包括以下步骤：（1）、将压缩机的排气温度划分为三个控制区间，分别为第一控制区间、第二控制区间、第三控制区间；（2）、周期检测压缩机的排气温度，并判断当前排气温度所位于的控制区间：a、若当前排气温度位于第一控制区间，采用吸气过热度进行控制；b、若当前排气温度位于第二控制区间，采用排气温度进行控制；c、若当前排气温度位于第三控制区间且持续时间为t1以上时，每隔固定时间开阀n步。本电子膨胀阀控制方法，根据水温差和排气温差来确定这个调节关系，将排气温度限制在合理区间，既保证加热热水的效率最大化和快速性，又能保证系统的稳定性，保护系统的可靠运行。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体地说，是涉及一种热泵机组电子膨胀阀控制方法及热泵热水器。

背景技术

当前空调热泵中的电子膨胀阀控制模式一般为吸气过热度控制或者排气过热度控制，其中吸气过热度控制是依据吸气温度和蒸发温度的差值为目标来调节电子膨胀阀开度，排气过热度控制是依据排气温度和冷凝温度的差值为目标来调节电子膨胀阀开度，其中变频机还会增加环境温度和压缩机频率等因素作为调节条件。这两种控制模式均有优劣，前者利用吸气有效过热控制系统流量，充分利用了系统容量，发挥系统最优效率，但在较大负荷时会出现排气温度过高接近压缩机临界点时，此时空调热泵就会触发排气温度保护，电子膨胀阀开度加大，直到排气温度下降至某一温度以下再恢复吸气过热度控制，但这样做会造成系统频繁波动，对系统安全及稳定运行不利。后者以排气温度为目标值来调节电子膨胀阀开度，不能发挥系统最佳效率点，整机运行能效偏低，在出现排气温度过高时，同样会触发排气温度保护，电子膨胀阀开度加大，直到排气温度下降至某一温度以下再恢复排气过热度控制，但这样做同样会造成系统频繁波动。

热泵热水器与热泵空调在实际运行中，两者的工况环境存在较大差异，空调的调节对象是空气，然而，无论是冬天制热还是夏天制冷，室温均是处于较恒定的工况环境，也就是说，环境温度与目标温度的温差不是特别的大，例如，冬天时将20℃的室温调节至27℃，或者夏天时将30℃室温调节至24℃，相应的冷凝温度或者蒸发温度变化不大，但是热泵热水器的工况环境要复杂很多，热泵热水器的调节对象是水，需要将冷水加热成比洗浴温度要高的热水，例如，将20℃的冷水加热成60℃的热水，温差达40℃，在水温逐渐升高过程中，冷凝温度时刻变化，相应吸排气温度一直在变化，直到把水加热到设定温度为止，很显然，对热泵热水器的控制与热泵空调的控制方法也具有很大差异，基于此，如何发明一种热泵机组电子膨胀阀控制方法，既能保证机组安全可靠的运行，同时能够使得热泵机组保持最大的换热效率，是本发明主要解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有热泵机组电子膨胀阀的控制对于调节温差较大的工况环境，若单以吸气过热度控制或者排气过热度控制，不能适应复杂的工况环境，容易导致系统频繁波动，对系统安全及稳定运行不利的技术问题，提出了一种热泵机组电子膨胀阀控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种热泵机组电子膨胀阀控制方法，包括以下步骤：

（1）、将压缩机的排气温度划分为三个控制区间，分别为第一控制区间、第二控制区间、第三控制区间，其中：

第一控制区间：排气温度Tp＜Tz1；

第二控制区间：Tz1≤排气温度Tp＜Tz2；

第三控制区间：排气温度Tp≥Tz3，

其中，0＜Tz1＜Tz2＜Tz3，Tz3为排气保护温度；

（2）、周期检测压缩机的排气温度，并判断当前排气温度所位于的控制区间：

a、若当前排气温度位于第一控制区间，采用吸气过热度进行控制，计算压缩机的实际吸气过热度以及设置目标吸气过热度，根据实际吸气过热度以及目标吸气过热度调节电子膨胀阀的开度；