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热泵系统、热泵系统的控制方法及存储介质与流程

  • 国知局
  • 2024-07-29 14:12:11

本技术涉及热泵,更为具体的,涉及一种热泵系统、热泵系统的控制方法及存储介质。

背景技术:

1、为了提高在低温条件下的制热效果,相关技术中多采用带有喷气增焓的热泵系统。在该系统中,流经蒸发器的制冷剂分为主通路和中间喷射通路,两个通路中的制冷剂通过经济器进行热交换,获得中间压力的气态制冷剂,作为喷气增焓压缩机的中间喷射气体,从而提高系统的能效。

2、对于该系统而言,中间喷射通路的补气量对系统的换热效率有很大的影响。适当的补气量可以在一定程度上提高热泵系统的换热效率,但过多的补气量会造成主通路的制冷剂减少,使整个系统的换热效率严重降低。因此,如何确定中间喷射的补气量(即中间喷射压力)成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种热泵系统、热泵系统的控制方法及存储介质。下面对本技术实施例涉及的各个方面进行介绍。

2、第一方面,提供一种热泵系统,包括:压缩机、冷凝器、第一节流部件、蒸发器以及中间喷射通路,其中,所述压缩机与所述冷凝器、所述第一节流部件以及所述蒸发器形成闭合回路,所述中间喷射通路的第一端连接在所述冷凝器与所述第一节流部件之间的主通路上,第二端连接在所述压缩机的中间喷射口处,所述中间喷射通路包括第二节流部件和经济器,所述主通路和所述中间喷射通路中的制冷剂通过所述经济器进行热交换;所述热泵系统还包括:低压压力确定单元,用于确定所述压缩机进气口的低压压力值;高压压力确定单元,用于确定所述压缩机排气口的高压压力值;中间喷射压力确定单元,用于确定所述压缩机中间喷射口的中间喷射压力值;控制单元,与所述低压压力确定单元、所述高压压力确定单元连接,配置为根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速,确定所述压缩机的目标中间喷射压力值;以及,调节所述第二节流部件的开度,以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

3、可选地,所述控制单元根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速,利用多项式算法来确定所述压缩机的目标中间喷射压力值;其中,所述多项式算法是根据所述压缩机在不同工况下的多组运行参数拟合得到的。

4、可选地,所述低压压力确定单元为第一压力传感器,以及,所述高压压力确定单元为第二压力传感器。

5、可选地,所述冷凝器包括进水口和出水口,导热介质从所述进水口进入所述冷凝器,与所述冷凝器中的制冷剂进行热交换后从所述出水口排出;所述高压压力确定单元为第一温度传感器;所述确定所述压缩机排气口的高压压力值,包括:利用所述第一温度传感器获取所述出水口处的导热介质的第一温度,根据所述热泵系统的环境温度、所述第一温度以及所述压缩机的转速,确定所述压缩机排气口处的制冷剂的第一饱和温度;根据所述制冷剂的饱和温度和与饱和压力的关系,确定所述第一饱和温度对应的第一饱和压力;以所述第一饱和压力作为所述高压压力值。

6、可选地,所述中间喷射压力确定单元为第三压力传感器。

7、可选地,所述调节所述第二节流部件的开度,以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值,包括:根据所述中间喷射压力值和所述目标中间喷射压力值,确定pid控制算法的比例变化值、积分变化值和微分变化值;根据所述比例变化值、所述积分变化值和所述微分变化值,确定所述第二节流部件的目标开度;将所述第二节流部件的开度调节到所述目标开度,以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

8、可选地,所述控制单元还用于:根据所述低压压力值和所述高压压力值,调节所述热泵系统的第一参数,以使所述压缩机工作在正常运行范围内;其中,所述热泵系统的第一参数包括以下中的至少一种:所述压缩机的转速;所述蒸发器的蒸发温度;所述冷凝器的冷凝温度。

9、第二方面,提供一种热泵系统的控制方法,所述热泵系统包括:压缩机、冷凝器、第一节流部件、蒸发器以及中间喷射通路,其中,所述压缩机与所述冷凝器、所述第一节流部件以及所述蒸发器形成闭合回路,所述中间喷射通路的第一端连接在所述冷凝器与所述第一节流部件之间的主通路上,第二端连接在所述压缩机的中间喷射口处,所述中间喷射通路包括第二节流部件和经济器,所述主通路和所述中间喷射通路中的制冷剂通过所述经济器进行热交换,所述方法包括:确定所述压缩机进气口的低压压力值、所述压缩机排气口的高压压力值以及所述压缩机的转速;根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速,确定所述压缩机的目标中间喷射压力值;调节所述第二节流部件的开度,以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

10、可选地,所述根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速来确定所述压缩机的目标中间喷射压力值,包括:根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速,利用多项式算法来确定所述压缩机的目标中间喷射压力值;其中,所述多项式算法是根据所述压缩机在不同工况下的多组运行参数拟合得到的。

11、可选地,所述低压压力确定单元为第一压力传感器,以及所述高压压力确定单元为第二压力传感器。

12、可选地,所述冷凝器包括进水口和出水口,导热介质从所述进水口进入所述冷凝器,与所述冷凝器中的制冷剂进行热交换后从所述出水口排出;所述高压压力确定单元为第一温度传感器;所述确定所述压缩机排气口的高压压力值,包括:利用所述第一温度传感器获取所述出水口处的导热介质的第一温度,根据所述热泵系统的环境温度、所述第一温度以及所述压缩机的转速,确定所述压缩机排气口处的制冷剂的第一饱和温度;根据所述制冷剂的饱和温度和与饱和压力的关系,确定所述第一饱和温度对应的第一饱和压力;以所述第一饱和压力作为所述高压压力值。

13、可选地,所述中间喷射压力确定单元为第三压力传感器。

14、可选地,所述调节所述第二节流部件的开度,以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值,包括:根据所述中间喷射压力值和所述目标中间喷射压力值,确定pid控制算法的比例变化值、积分变化值和微分变化值;根据所述比例变化值、所述积分变化值和所述微分变化值,确定所述第二节流部件的目标开度;将所述第二节流部件的开度调节到所述目标开度,以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

15、可选地,所述方法还包括:根据所述低压压力值和所述高压压力值,调节所述热泵系统的第一参数,以使所述压缩机工作在正常运行范围内;其中,所述热泵系统的第一参数包括以下中的至少一种:所述压缩机的转速;所述蒸发器的蒸发温度;所述冷凝器的冷凝温度。

16、第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如第二方面所述的方法。

17、根据本技术实施例提供的热泵系统,通过实时检测压缩机进排气口处的高压压力值p1和低压压力值p2,同时根据压缩机的实时转速s,利用多项式算法确定压缩机的目标中间喷射压力pm,通过调节中间喷射通路上的节流部件的开度,使得压缩机的中间喷射压力接近于目标中间喷射压力,从而提高热泵系统的能效。

18、本技术实施例提供的热泵系统的控制逻辑为基于压力的直接控制,相比于现有技术中基于温度调节的方法,能够显著提高调节时的响应速度,避免了现有技术中因温度检测滞后而导致的系统响应滞后的问题。同时,在确定目标中间喷射压力时,综合压缩机的进排气压力以及压缩机的转速,使得对于变频系统的控制能够更加精确。根据本技术实施例提供的控制逻辑,能够精确控制压缩机的允许范围,在保证可靠性的同时发挥出该系统的最大能效。

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