[发明专利]一种用于CO2冷媒空调的电子膨胀阀控制方法

说明书

本发明公开了一种用于CO₂冷媒空调的电子膨胀阀控制方法，电子膨胀阀控制器采集系统的压力和温度信号，该信号用于识别系统当前的运行状态。当系统进行跨临界循环时，控制对象为压缩机排气压力；当系统进行亚临界循环时，控制对象为冷凝器的过冷度。本发明通过调整CO₂冷媒空调的电子膨胀阀的开度完成对空调系统运行的调节。实现了空调系统运行高效、稳定。调整的同时还设置了压缩机排气和吸气的保护压力，防止系统运行压力过高导致安全事故，还防止了蒸发器结霜。本发明实现了CO₂冷媒空调始终在能效比最佳的状态运行，节能环保，保证了系统能够安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种用于CO₂冷媒空调的电子膨胀阀控制方法。

背景技术

随着大家对环保问题的重视程度的提高，很多国家制定了明确的空调冷媒替代计划。因此，新型环保冷媒将逐渐占领冷媒市场。随着“蓝天计划”的启动，中国将逐渐淘汰臭氧消耗潜能值(OZONE DEPLETION POTENTIAL，简称：ODP)和全球变暖潜能值(GlobalWarming Potential，简称：GWP) 高的冷媒。CO₂冷媒以其环保、传热效果好、易获取、成本低等特点而逐渐被人们所重视。

现有技术中专利号：CN201510059094.4中阐述了一种常规冷媒电子膨胀阀控制系统及方法，在不同的运行阶段，采集压缩机吸气温度和压力数据来进行循环控制，主要控制对象是吸气过热度。

CO₂冷媒的一个重要特点是其排气压力对于系统能效比的影响非常明显，跨临界循环时，不同的运行工况下，总是有一个最适排气压力P_h使得系统的能效比最佳，亚临界循环时则控制冷凝器的过冷度以达到良好的能效比。因此CO₂冷媒的电子膨胀阀控制需要采集气体冷却器出口温度、环境温度、排气压力和吸气压力，针对不同的循环状态，对排气压力和冷凝器出口过冷度进行控制。

现有的系统中电子膨胀阀控制算法能效比不佳。

发明内容

本发明提供一种用于CO₂冷媒空调的电子膨胀阀控制方法，以克服上述技术问题。

本发明用于CO₂冷媒空调的电子膨胀阀控制方法，包括：

启动压缩机系统开始工作；

采集气体冷却器出口温度、环境温度、排气压力和吸气压力；

根据所述环境温度判断系统处于跨临界状态或者亚临界循环状态，并对于所述跨临界状态或者亚临界循环状态进行不同的电子膨胀阀控制策略。

进一步地，对于所述跨临界状态或者亚临界循环状态进行不同的电子膨胀阀控制策略，包括：

若系统处于跨临界状态，电子膨胀阀的控制对象为压缩机的排气压力，电子膨胀阀的控制策略遵循线性公式：

P_h＝a*T_gro+b (1)

式中P_h为排气的目标压力，T_gro为采集的气体冷却器出口冷媒温度，a和 b为常数，当压缩机排气压力低于目标值，电子膨胀阀开度减小，增大排气压力，反之则减小排气压力；

若系统处于亚临界循环状态，电子膨胀阀的控制对象为冷凝器的出口过冷度，电子膨胀阀控制策略为：

T_sat-T_gro→3℃ (2)

式中，T_sat为CO₂的饱和温度，当过冷度小于3℃时，减小电子膨胀阀开度以提高过冷度，反之则降低过冷度。