[发明专利]二氧化碳热泵系统的分温区控制方法

权利要求书

1.一种二氧化碳热泵系统的分温区控制方法，用于控制二氧化碳热泵系统，所述的二氧化碳热泵系统包括相连接构成回路的压缩机、气体冷却器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器、回热器、三通阀，所述的回路中的制冷剂为二氧化碳，所述的气体冷却器中设置有与所述的二氧化碳换热的水循环回路，所述的水循环回路设置于进水口和出水口之间，其特征在于：所述的二氧化碳热泵系统的分温区控制方法所采用的所述的二氧化碳热泵系统还包括可编程控制器、设置于所述的压缩机的排气口并检测其实际排气压力的压力传感器、设置于所述的气体冷却器的出口并检测其出口温度的第一温度传感器、设置于所述的蒸发器的翅片上并检测翅片温度的第二温度传感器、设置于所述的压缩机的吸气口并检测其吸气温度的第三温度传感器、设置于所述的出水口并检测水流量的水流量检测计、设置于所述的压缩机上并检测其转速的风速检测装置；所述的压力传感器、所述的第一温度传感器、所述的第二温度传感器、所述的第三温度传感器、所述的水流量检测计、所述的风速检测装置分别与所述的可编程控制器相信号连接，所述的可编程控制信号与所述的电子膨胀阀相信号连接；

所述的二氧化碳热泵系统的分温区控制方法包括：

（1）通过所述的第一温度传感器采集所述的气体冷却器的出口温度并传至所述的可编程控制器；

（2）所述的可编程控制器根据所述的出口温度选择控制方法：当所述的出口温度小于或等于第一临界温度时，采用过热度控制方法；当所述的出口温度大于所述的第一临界温度时，采用最优压力控制方法。

2.根据权利要求1所述的分温区的控制方法，其特征在于：所述的第一临界温度为31℃。

3.根据权利要求1所述的分温区的控制方法，其特征在于：当采用所述的过热度控制方法时，所述的压缩机不运行时，所述的电子膨胀阀开启到待机开度；有开机需求时，所述的电子膨胀阀开启到初始开度；所述的压缩机开启后，通过所述的第三温度传感器检测所述的吸气温度，通过所述的第二温度传感器检测所述的翅片温度，根据所述的吸气温度和所述的翅片温度计算实际过热度，所述的可编程控制器将所述的实际过热度与过热度目标值进行对比，并根据对比结果输出控制电流至所述的电子膨胀阀以调节其开度；

循环上述步骤，使得所述的实际过热度与所述的过热度目标值一致。

4.根据权利要求3所述的分温区的控制方法，其特征在于：所述的实际过热度=所述的吸气温度-所述的翅片温度。

5.根据权利要求1所述的分温区的控制方法，其特征在于：当采用所述的最优压力控制方法时，通过所述的压力传感器采集所述的实际排气压力，通过所述的第一温度传感器采集所述的出口温度，通过所述的第二温度传感器采集所述的翅片温度，通过所述的水流量检测计采集所述的水流量，通过所述的风速检测装置采集所述的转速；

所述的可编程控制器通过所述的出口温度、所述的翅片温度、所述的水流量、所述的转速以及水流量系数、风机系数计算所述的压缩机的目标排气压力；再将所述的实际排气压力和所述的目标排气压力相对比得到控制信号；利用PID控制算法处理所述的控制信号得到控制电流，所述的控制电流输出至所述的电子膨胀阀以调节其开度；

循环上述步骤，使得所述的实际排气压力与所述的目标排气压力一致。

6.根据权利要求5所述的分温区的控制方法，其特征在于：当所述的出口温度大于所述的第一临界温度且小于第二临界温度时，采用第一种最优压力控制方法，所述的目标排气压力通过Popt=2.2Tc+8.5-0.1Te+Rw*Q+Rf*n计算得出；当所述的出口温度大于或等于所述的第二临界温度时，采用第二种最优压力控制方法，所述的目标排气压力通过Popt=2.5Tc^0.98-0.2Te+Rw*Q+Rf*n计算得出；其中，Tc为气体冷却器的出口温度，Te为蒸发器的翅片温度，Rw为水流量系数，Q为水流量，Rf为风机系数，n为风机的转速。

7.根据权利要求6所述的分温区的控制方法，其特征在于：所述的第二临界温度为42℃。