[发明专利]一种运用于恒温恒湿空调机的分阶段压缩机与膨胀阀同步控制方法

说明书

技术领域

本发明属于空调控制技术领域，尤其是一种运用于恒温恒湿空调机的分阶段压缩机—膨胀阀同步控制方法，能实现恒温恒湿空调机温湿度高精度控制。 

背景技术

现阶段，恒温恒湿空调机对于控制环境的精确控制主要通过两种方式实现：一是通过调节压缩机的出力精确控制所需求的制冷量（除湿量），达到恒定温湿度高精度要求，这往往需要变频或者数码涡旋等容量可调的压缩机；二是利用可控硅PID调节加热量和加湿量，从而精确地调节过制冷量和过除湿量，达到恒温恒湿的调节目的。在节能减排的大环境下，后者因可控硅价格昂贵以及无法解决冷热量抵消和能源浪费的弊端，因而不利于普遍推广；而前种方法能够有效缓解因温湿度控制的不同步性所导致的冷热量抵消，同时压缩机容量可调的特点可精确控制室内温湿度，这也是高精度恒温恒湿空调机节能技术的发展方向。 

在变频或数码涡旋恒温恒湿空调系统控制中，目前的控制方式往往是孤立地考虑电子膨胀阀和压缩机的控制，很容易产生滞后或超调现象，往往使压缩机和电子膨胀阀在短时间内不能达到匹配协同，虽然长时间系统会趋于稳定，但是空调环境往往是多变的、复杂的，一旦发生变化，又需较长时间才能使系统趋于稳定，这样势必难以保证整个制冷系统始终运行在最佳状态。 

发明内容

本发明，旨在缓解恒温恒湿空调机在进行温湿度控制运行时出现的延迟和超调现象，提高恒温恒湿空调机的控制精度、可靠性以及节能性，提出一种能够适应于压缩机变容量（变频或数码涡旋）的恒温恒湿空调机的分阶段压缩机—膨胀阀同步控制方式，并结合传统的自适应PID技术，实现恒温恒湿空调机温湿度高精度控制。 

本发明，所陈述的压缩机—膨胀阀的同步控制方案打破了常规变频空调机电子膨胀阀和压缩机独立控制的方式，将室内温湿度控制压缩机的频率与过热度控制电子膨胀阀的开度相对独立的控制，通过建立压缩机的运转频率和电子膨胀阀的开度的对应函数关系进行有机结合，实现压缩机和膨胀阀同步控制。具体实施方式是：压缩机的频率和电子膨胀阀的开度都是由过热度和室内温、湿度作为控制目标来实现，与此同时，需要建立压缩机的运转频率和电子膨胀阀的开度的对应函数关系。具体来说，电子膨胀阀的开度不仅仅根据蒸发器的出口过热度，还需要回风温、湿度来控制。一方面，通过转换器把过热度及室内温、湿度转换成电子膨胀阀的开度信号；另一方面，把电子膨胀阀的开度信号转换成压缩机的频率信号，控制压缩机的转速，实现压缩机与电子膨胀阀的同步控制，减小因工况的变化导致系统运行产生的振荡。 

本发明，所述恒温恒湿空调机包括变频压缩机、室外冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、电加热器和电极加湿器，制冷剂经变频压缩机，由压缩机出来的高温高压的制冷剂进入冷凝器放热后，经过电子膨胀阀节流降压至蒸发器中，低温低压的制冷剂经蒸发器吸热后，再回到压缩机，进而实现制冷系统循环；被控环境高温高湿的回风经蒸发器降温除湿后，经过加热器和加湿器微调加热和加湿后，送入被控环境，以维持环境的温湿度要求，进而实现送风系统循环。