[发明专利]低温热泵系统增焓辅路控制方法、低温热泵系统及其增焓辅路结构

说明书

本发明提供了一种低温热泵系统增焓辅路控制方法、低温热泵系统及其增焓辅路结构，属于制冷空调与低温热泵技术领域。解决了现有的电子膨胀阀、热力膨胀阀的成本高且控制复杂、因采用单毛细管的方式不能解决高压缩比的极限工况下排气偏高容易导致引起报警的问题。本低温热泵系统中的增焓辅路结构包括经济器，经济器上的经济器主路进口与外部的水侧换热器之间、经济器主路出口和外部的空气侧换热器之间各自通过主管路一一密封连通等。本低温热泵系统增焓辅路控制方法、低温热泵系统及其增焓辅路结构的优点在于：降低了因采用电子膨胀阀的生产成本且逻辑控制更简单，同时降低因采用单毛细管的方式导致的高压缩比的极限工况下排气偏高容易报警的机率。

技术领域

本发明属于制冷空调与低温热泵技术领域，尤其是涉及一种采用经济器作为中间换热器的低温热泵系统增焓辅路控制方法、低温热泵系统及其增焓辅路结构。

背景技术

目前采用经济器补气辅路的低温定频热泵机组，其补气增焓辅路的制冷剂流量控制主要有3种方式：

第一种是采用单毛细管节流：如图1至2所示，由于低温定频热泵机组采用固定频率运行，在正常运行工况范围内需要的补气制冷剂流量相差不会太大，采用毛细管基本就可以满足补气的调节需求，采用该方式的成本更有优势，但也存在一个问题就是，特别在低温极限制热工况下，系统的蒸发温度低、冷凝温度高，高低压压缩比很大，排气温度非常高，由于毛细管没有宽泛的流量调节作用，采用单根毛细管已控制不住该极限工况下的排气温度而容易造成排气过高保护，有些厂家选择通过控制加大主路节流阀的开度来提高冷媒循环流量以达到降低排气温度的目的，但这样做的结果就是蒸发器进口制冷剂的干度加大、换热潜热比重降低导致本就很低的换热能力进一步下降，压缩机吸气带液可能造成压缩机液击损坏；

第二种是采用电子膨胀阀进行控制：如图3至4所示，在正常情况下，电子膨胀阀根据布置于补气辅路经济器进出口的温度传感器检测到的温度差(出口温度-进口温度)作为辅路实际过热度与控制程序设定的辅路目标过热度进行比对来达到PID调节，当排气温度超过程序设定的目标排气值时膨胀阀转为根据排气过热度控制，即当实际排气温度大于目标排气温度时，辅路电子膨胀阀根据实际排气温度与程序设定的目标排气温度的偏差情况进行自动控制，保证排气温度不超过设定排气值，电子膨胀阀具有控制精度高、调节范围广的特点，但其成本比采用毛细管更高且控制较复杂，定频机系统采用固定频率运行，在正常运行范围内补气了解量相差不太大，采用本方式无成本优势；

第三种是采用热力膨胀阀进行控制：热力膨胀阀也是根据辅路的过热度控制，与电子膨胀阀电子调节方式不同的是，热力膨胀阀为机械式控制，不需要温度额外传感器检测进出口温度，仅需根据膨胀阀自带的感温包检测的温度转换为的压力与实际检测的压力进行控制，但在极限工况下的情况与采用毛细管的方式类同，不能通过热力膨胀阀开度的调节有效控制排气温度值，另外采用热力膨胀阀时系统相对复杂，其成本比采用毛细管或电子膨胀阀的方式更高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种解决现有的补气增焓辅路中因采用电子膨胀阀或热力膨胀阀的方式导致的成本高且逻辑控制复杂、或因采用单毛细管的方式不能解决高压缩比的极限工况下排气偏高容易导致引起报警保护从而停机的问题的低温热泵系统中的增焓辅路结构。

本发明的第二个目的是针对上述问题，提供一种在解决补气增焓的问题的同时能降低生产成本、且操控简单的低温热泵系统。

本发明的第三个目的是针对上述问题，提供一种操控本方案中的具有双毛细管的增焓辅路结构以解决高压缩比的极限工况下排气偏高容易导致引起报警保护从而停机的问题的低温热泵系统增焓辅路控制方法。