[发明专利]一种高温区压缩机过热控制增强方法

说明书

本发明公开了一种高温区压缩机过热控制增强方法，包括主节流元件、辅节流元件、辅控制单元、蒸发器、气液分离器和压缩机，辅控制单元首先确定高温区环境工作范围，即环境温度的上限值和下限值，然后采用两点线性控制方法对所述压缩机的过热进行控制，具体如下：依据上、下限值和优化设计参数后，得出对应的过热度数值，通过两点式直线方程，得出过热度T_过＝f(T_环)函数，式中，T_环为环境温度值。本发明在高温区依据不同环境温度，动态响应不同的过热度，以改善和弥补原节流元件的不足，使系统高温运行更稳定。本发明通过有效控制压缩机吸、排气温度，降低了高温区功耗，实现压缩机部分节能超10%。

技术领域

本发明涉及高环境温度下的各类空调、冷液机和热泵机组等设备技术领域，尤其涉及一种高温区压缩机过热控制增强方法。

背景技术

因受全球气温逐步上升，个别地区夏季的温度越来越高已成为常态，用以改善室内环境的空气调节设备也越来越多的受到高温侵袭，造成高温保护和高温功耗增加等不利因素，影响设备的安全运行。特别对一些沙漠戈壁高温地区或高温热炉等工业厂房作业区，有时气温高达50℃～80℃。相关标准也显示，高温环境也有考核要求，如JB/T11965-2014《高环温车用空调机》，最高环境温度为80℃；GB/T 7725-2004《房间空调调节器》，最高环境温度为52℃；GJB/T 1913A-2006《军用方舱空调设备通用规范》，最高环境温度为55℃；GJB/T 9168-2017《军用雷达循环冷却液制冷机组通用规范》最高环境温度为55℃等。

在高温环境下，依靠蒸气压缩制冷原理设计的制冷设备，因冷凝负荷和系统高压的影响，耗功越来越严重，造成压缩机处于高负荷或超负荷工作状态，有时压缩机排气温度高达120℃以上，引起压缩机内润滑油变质和油膜破坏，压缩机失效风险陡增。行内业通常的做法有3种，①系统中增设排气温度响应阀，以一个固定的温度为控制目标，控制压缩机的最高排气温度满足压缩机工作要求，无法实现整个高温区间内的优化控制；②系统中增设旁通喷射阀，也通常以一个固定目标温度来控制压缩机的最高排气温度，不足同上；③调节节流元件的过热度，对热力膨胀阀或电子膨胀阀而言，本身就是为实现过热度而设计的，具有自动调节功能，这点在常温下表现良好，但随着环境温度的升高，蒸发器面积又不能自动缩小，节流元件的过热度已无法有效控制，从而引发压缩机排气温度超标。

随着全工况高效运行的发展需求，特别在整个高温区如何精准控制压缩机的工作温度，实现节能运行，值得研究。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高温区压缩机过热控制增强方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高温区压缩机过热控制增强方法，包括有主节流元件、辅节流元件、辅控制单元、蒸发器、气液分离器和压缩机，所述辅节流元件的入口端和所述主节流元件的入口端并联，所述辅节流元件的出口端和所述蒸发器的出口端合并，合并后接入所述气液分离器入口，气液分离器出口接入所述压缩机入口，所述的辅控制单元的信号输出端连接辅节流元件的控制端，所述辅控制单元在高温区检测到主节流元件无法实现过热度或排气温度精准控制时，依据预先制定的控制目标，开启辅节流元件，直接将所述主节流元件前的制冷剂等比例喷液冷却至压缩机吸气端实现过热增强控制，所述辅控制单元首先要确定高温区环境工作范围，即环境温度的上限值和下限值，然后采用两点线性控制方法对所述压缩机的过热进行控制，具体如下：

依据上、下限值和优化设计参数后，得出对应的过热度数值，通过两点式直线方程，得出过热度T_过＝f(T_环)函数，式中，T_环为环境温度值。