CN100516676C - 蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法 - Google Patents
蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100516676C CN100516676C CNB2007100317007A CN200710031700A CN100516676C CN 100516676 C CN100516676 C CN 100516676C CN B2007100317007 A CNB2007100317007 A CN B2007100317007A CN 200710031700 A CN200710031700 A CN 200710031700A CN 100516676 C CN100516676 C CN 100516676C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- speed
- storage device
- gas engine
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
本发明提供了一种蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法。本发明空调装置的特征在于在现有空调装置循环回路上室外换热器、室内换热器之间接入蓄能装置回路，蓄能装置回路通过电磁阀来控制与前述循环回路的连通或断开。本发明控制方法的要点在于根据室内负荷的不同情况，利用蓄能装置蓄存多余的冷量或放出存放的热量，最大限度使发动机在Va(经济最低转速)-Vb(经济最高转速)范围运转。本发明与现有技术相比，可以大幅提高空调装置的利用效率，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法。
技术背景
作为空调上设在制冷剂回路中的压缩机的动力源，目前已开发出利用燃气发动机来代替电动机。利用该燃气发动机的空调装置一般称为燃气热泵式空调装置(GHP)，利用热泵进行空调运转的空调装置包括室内热交换器、压缩机、室外热交换器、节流机构等部件的制冷剂回路。对室内进行空气冷却和空气加热是在制冷剂循环过程中，利用室内热交换器对室内空气和室外空气之间进行换热实现的。
利用热泵进行空调运转的空调装置可以利用比较廉价的城市煤气作为燃料，所以与由利用电动机的压缩机组成的空调装置(EHP)相比，运行成本降低，并能减少对电力的需求。
发动机驱动式空调装置(简称燃气热泵)在八十年代逐步商品化，目前得到广泛使用。其技术经历两个阶段，第一阶段是燃气作直燃型吸收式制冷机的能源方式，第二阶段是通过燃气在锅炉燃烧后获得蒸汽或热水后作为吸收式制冷机的热源方式。现在发展到利用燃气为能源驱动燃气发动机带动压缩式制冷机，这就是今天的燃气热泵。由于燃气热泵的主要能源是天燃气或液化石油气，因此其推广使用对于减少对电力的需求有积极意义。
现有技术中普通非蓄能式发动机驱动式空调装置的结构如图1所示，发动机1通过传动装置连接压缩机2，压缩机的吸入口安装了低压传感器11，压缩机的排气口安装了高压传感器12，压缩机2出口与四通阀3连接，并通过四通阀3又依次与室外换热器4、膨胀阀a5、膨胀阀b9、室内换热器10构成循环回路。
如图、3所示，燃气热泵由发动机驱动时，发动机的效率直接影响整机的效率，然而发动机的效率与发动机转速密切相关，通常是中速时效率较高，而低速或高速时效率较差。
从现有技术中普通非蓄能式发动机驱动式空调装置的结构来看，其无法有效控制其发动机效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃气热泵与蓄能技术结合的空调装置的控制方法。
为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
本发明蓄能式发动机驱动式空调装置包括压缩机，压缩机由燃气发动机通过传动装置带动，压缩机与室外换热器、室内换热器、膨胀阀及它们之间的连接管道按照现有技术构成循环回路，在循环回路上还包括温度和压力检测装置。本发明的特点是：在前述循环回路上室外换热器、室内换热器之间接入蓄能装置回路，蓄能装置回路通过电磁阀来控制与前述循环回路的连通或断开。
所述蓄能装置由保温层构成壳体，壳体内充有蓄能液，盘管密封置于蓄能液中，盘管通过出口与入口与蓄能装置外部的前述循环回路相通。
本发明控制方法的技术方案如下：
燃气热泵为了适应空调室内负荷变化要求，通常要求发动机在尽可能宽的转速范围运转，例如设定运转的上下限，高于上限运转会危及发动机寿命，低于下限运转会导致失稳突然停机，把这两个速度定为Vmin和Vmax。在Vmin和Vmax之间通常有一段Va(经济最低转速)-Vb(经济最高转速)范围，在Va-Vb范围内发动机运行效率较高，满足Vmin＜Va＜Vb＜Vmax关系。
最大限度使发动机在Va-Vb范围运转是本发明控制方法的要点和控制目标。
制冷运转时，采用蒸发压力来表征室内负荷，蒸发压力低表明室内负荷低，蒸发压力高表明室内负荷高。
随着蒸发压力降低，要求发动机转速V也降低，使发动机输出能力与室内负荷相匹配，当V＝Va时，发动机转速不再降低，打开蓄能装置旁路，使部分制冷剂流进蓄能装置蒸发，把冷量存放在里面。
随着蒸发压力升高，要求发动机转速V也提高，使发动机输出能力与室内负荷相匹配，当V＝Vb时，发动机转速不再提高，打开蓄能装置旁路，使部分制冷剂流进蓄能装置过冷，把冷量从蓄能装置带出。
制热运转时，采用冷凝压力来表征室内负荷，冷凝压力低表明室内负荷高，冷凝压力高表明室内负荷低。
随着冷凝压力升高，要求发动机转速V也降低，使发动机输出能力与室内负荷相匹配，当V＝Va时，发动机转速不再降低，打开蓄能装置旁路，使部分高温高压制冷剂流进蓄能装置过冷凝，把热量存放蓄能装置里。
随着冷凝压力降低，要求发动机转速V也提高，使发动机输出能力与室内负荷相匹配，当V＝Vb时，发动机转速不再提高，打开蓄能装置旁路，使部分制冷剂流进蓄能装置蒸发，把热量从蓄能装置里带出。
本发明使用时，制冷时，当室内负荷较低时，发动机不用低速运转与负荷匹配，仍保持经济转速，多余的冷量蓄存在蓄能装置；当室内负荷很高时，发动机不用很高速运转与负荷匹配，仍保持经济转速，不够的的冷量由蓄冷装置补给。制热时，当室内负荷较低时，多余的热量蓄存在蓄能装置；当室内负荷很高时，不够的的热量由蓄能装置补给。保证整个运转周期发动机一直保证在经济转速下运转，达到节省燃料的目的。
因此，本发明与现有技术相比，可以大幅提高空调装置的利用效率，节约能源。
附图说明
图1为普通非蓄能式发动机驱动式空调装置示意图；
图2为发动机转速与效率关系图；
图3为发动机转速与装置制冷(热)能力示意图；
图4为本发明所述蓄能式发动机驱动式空调装置结构示意图；
图5为本发明运行控制图；
图6为本发明之蓄能装置8结构示意图。
附图标记说明：1-发动机，2-压缩机，3-四通阀，4-室外换热器，5-膨胀阀a，6-电磁阀a，7-电磁阀b，8-蓄能装置，9-膨胀阀b，10-室内换热器，11-低压传感器，12-高压传感器，80-保温层，81-蓄能液，82-盘管
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容做进一步详细说明。
如图4所示，本发明蓄能式发动机驱动式空调装置包括发动机1、压缩机2、四通阀3、室外换热器4、膨胀阀a5、电磁阀a6、电磁阀b7、蓄能装置8、膨胀阀b9、室内换热器10、低压传感器11和高压传感器12。压缩机2由燃气发动机通过传动装置带动，压缩机2、四通阀3、室外换热器4、膨胀阀a5、膨胀阀b9、室内换热器10、低压传感器11和高压传感器12按照现有技术构成循环回路。对比现有技术而言，本发明增加了电磁阀a6、电磁阀b7和蓄能装置8，在前述循环回路上室外换热器4、室内换热器10之间接入蓄能装置回路，蓄能装置回路通过电磁阀a6、电磁阀b7来控制与前述循环回路的连通或断开。
蓄能装置8由保温层80构成壳体，壳体内充有蓄能液81，盘管82密封置于蓄能液中，盘管82的出口与入口均与蓄能装置8外部的前述循环回路连接并相通。
制冷时，低温低压的制冷剂经压缩成为高温高压制冷剂，然后经过四通阀3进入室外换热器4冷凝，接下来制冷剂可能通过电磁阀a6进入蓄能装置8，再到室内换热器10蒸发，也可能经过电磁阀b7，不经过蓄能装置8进入室内换热器10，蒸发后低温低压制冷剂经四通阀3流回压缩机。普通制冷、蓄冷和放冷控制按下列要求进行：
(1)当低压压力Ps＜Ps.t(目标低压压力)，发动机转速V＞Va，则降低V，使发动机输出功率与室内负荷匹配，属普通制冷循环；
(2)当低压压力Ps＜Ps.t，发动机转速V＝Va，则保持V＝Va，进入蓄冷循环；
(3)当低压压力Ps＞Ps.t，发动机转速V＜Va，则提高V，使发动机输出功率与室内负荷匹配，属普通制冷循环；
(4)当低压压力Ps＞Ps.t，发动机转速V＞Vb，则保持V＝Vb，进入放冷循环；
| 膨胀阀a | 电磁阀a | 电磁阀b | 蓄能装置 | 膨胀阀b | |
| 普通制冷 | 全开 | 关 | 开 | 不工作 | 调节 |
| 蓄冷循环 | 调节 | 开 | 关 | 蓄冷 | 全开 |
| 放冷循环 | 全开 | 开 | 关 | 放冷 | 调节 |
制热时，低温低压的制冷剂经压缩成为高温高压制冷剂，然后经过四通阀3进入室内换热器10冷凝，接下来制冷剂可能通过蓄能装置8和电磁阀a6进入室外换热器4蒸发，也可能经过电磁阀b7，不经过蓄能装置8进入室外换热器4，蒸发后低温低压制冷剂经四通阀3流回压缩机。普通制热、蓄热和放热控制按下列要求进行：
(1)当高压压力Pd＞Pd.t(目标高压压力)，发动机转速V＞Va，则降低V，使发动机输出功率与室内负荷匹配，属普通制热循环；
(2)当高压压力Pd＞Pd.t，发动机转速V＝Va，则保持V＝Va，进入蓄热循环；
(3)当高压压力Pd＜Pd.t，发动机转速V＜Vb，则提高V，使发动机输出功率与室内负荷匹配，属普通制热循环；
(4)当高压压力Pd＜Pd.t，发动机转速V＝Vb，则保持V＝Vb，进入放热循环；
| 膨胀阀a | 电磁阀a | 电磁阀b | 蓄能装置 | 膨胀阀b | |
| 普通制热 | 调节 | 关 | 开 | 不工作 | 全开 |
| 蓄热循环 | 调节 | 开 | 关 | 蓄热 | 全开 |
| 放热循环 | 调节 | 开 | 关 | 放热 | 调节 |
如图2所示，发动机在中速时效率高，而在较低和较高时效率低，所以中速是发动机的经济转速，例如1500~2250rpm，即Va＝1500rpm，Vb＝2250rpm。
如图3所示，发动机转速越高制冷(热)量越大。
如图5所示，在某时段室内负荷是a-b-c-d，对于a-b段负荷，发动机维持在经济转速下限V＝Va，多出制冷量a-b-e-a蓄存在蓄能装置8；对b-c段负荷，发动机维持在经济转速Va~Vb间运行，与负荷匹配，没有多余冷量，也不缺少冷量；对c-d段负荷，发动机维持在经济转速上限V＝Vb间运行，不够的冷量由蓄能装置8补充。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围。所以凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及精神所为均是等同变化或修饰，均应包括于本发明的申请专利范围之内。
Claims (2)
1、一种蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法，所述蓄能式发动机驱动式空调装置包括压缩机，压缩机由燃气发动机通过传动装置带动，压缩机与室外换热器、室内换热器、膨胀阀及它们之间的连接管道构成循环回路，在循环回路上还包括温度和压力检测装置，在前述循环回路上室外换热器、室内换热器之间接入蓄能装置回路，蓄能装置回路通过电磁阀来控制与前述循环回路的连通或断开；其特征为：制冷运转时，采用蒸发压力来表征室内负荷，蒸发压力低表明室内负荷低，蒸发压力高表明室内负荷高；随着蒸发压力降低，要求所述的燃气发动机转速也降低，使所述的燃气发动机输出能力与室内负荷相匹配，当所述的燃气发动机转速达到经济最低转速时，所述的燃气发动机转速不再降低，打开蓄能装置旁路，使部分制冷剂流进蓄能装置蒸发，把冷量存放在里面；随着蒸发压力升高，要求所述的燃气发动机转速也提高，使所述的燃气发动机输出能力与室内负荷相匹配，当所述的燃气发动机转速达到经济最高转速时，所述的燃气发动机转速不再提高，打开蓄能装置旁路，使部分制冷剂流进蓄能装置过冷，把冷量从蓄能装置带出；制热运转时，采用冷凝压力来表征室内负荷，冷凝压力低表明室内负荷高，冷凝压力高表明室内负荷低；随着冷凝压力升高，要求所述的燃气发动机转速也降低，使所述的燃气发动机输出能力与室内负荷相匹配，当所述的燃气发动机转速达到经济最低转速时，所述的燃气发动机转速不再降低，打开蓄能装置旁路，使部分高温高压制冷剂流进蓄能装置过冷凝，把热量存放蓄能装置里；随着冷凝压力降低，要求所述的燃气发动机转速也提高，使所述的燃气发动机输出能力与室内负荷相匹配，当所述的燃气发动机转速达到经济最高转速时，所述的燃气发动机转速不再提高，打开蓄能装置旁路，使部分制冷剂流进蓄能装置蒸发，把热量从蓄能装置里带出。
2、根据权利要求1所述的蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法，其特征为：所述蓄能装置由保温层构成壳体，壳体内充有蓄能液，盘管密封置于蓄能液中，盘管通过出口和入口与蓄能装置外部的前述循环回路相通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100317007A CN100516676C (zh) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | 蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100317007A CN100516676C (zh) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | 蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101162102A CN101162102A (zh) | 2008-04-16 |
| CN100516676C true CN100516676C (zh) | 2009-07-22 |
Family
ID=39297064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100317007A Expired - Fee Related CN100516676C (zh) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | 蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100516676C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11480344B2 (en) | 2018-06-06 | 2022-10-25 | Qingdao Haier Air-Conditioning Electronic Co., Ltd. | Multi-split air conditioner and control method therefor |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102331042A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-01-25 | 上海本家空调系统有限公司 | 蓄能式热能空调 |
| CN102937315A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-20 | 南京大学 | 制冷蓄冷系统 |
| CN111726967B (zh) * | 2020-06-29 | 2023-02-24 | 北京百度网讯科技有限公司 | 数据中心的制冷系统及制冷方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0274727A2 (de) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage |
| JP2002221371A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Tokyo Gas Co Ltd | 空調機 |
| CN2679562Y (zh) * | 2004-01-19 | 2005-02-16 | 董凯军 | 太阳能辅热空调装置 |
| CN1862196A (zh) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | Lg电子株式会社 | 蓄冷制冷系统及其驱动方法 |
| CN2854454Y (zh) * | 2005-12-06 | 2007-01-03 | 东南大学 | 混合动力燃气热泵空调 |
-
2007
- 2007-11-27 CN CNB2007100317007A patent/CN100516676C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0274727A2 (de) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage |
| JP2002221371A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Tokyo Gas Co Ltd | 空調機 |
| CN2679562Y (zh) * | 2004-01-19 | 2005-02-16 | 董凯军 | 太阳能辅热空调装置 |
| CN1862196A (zh) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | Lg电子株式会社 | 蓄冷制冷系统及其驱动方法 |
| CN2854454Y (zh) * | 2005-12-06 | 2007-01-03 | 东南大学 | 混合动力燃气热泵空调 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11480344B2 (en) | 2018-06-06 | 2022-10-25 | Qingdao Haier Air-Conditioning Electronic Co., Ltd. | Multi-split air conditioner and control method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101162102A (zh) | 2008-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201417014Y (zh) | 空气源热泵热水器 | |
| CN106642787A (zh) | 冷媒循环量可调的制冷或热泵系统 | |
| CN108317772B (zh) | 一种补气增焓系统及家用电器 | |
| CN1374482A (zh) | 一种适用于寒冷地区的热泵空调机组 | |
| CN101846389A (zh) | 空气源热泵热水器 | |
| CN101957060A (zh) | 一种超低温空气源热泵热水机 | |
| CN201569156U (zh) | 空气源热泵热水器 | |
| WO2023010887A1 (zh) | 利用环境热量复温的高低温环境试验箱制冷系统与方法 | |
| CN201522101U (zh) | 空气源热泵热水器 | |
| CN201014825Y (zh) | 一种离心式制冷机组冷却系统 | |
| CN100516676C (zh) | 蓄能式发动机驱动式空调装置的控制方法 | |
| CN112325509A (zh) | 中间冷却热回收三联供热泵系统 | |
| CN202204147U (zh) | 一种空气能热泵热水器 | |
| CN113758048B (zh) | 一种空气能热泵低温保护系统 | |
| CN215002377U (zh) | 一种采用梯级加热的高温燃气热泵机组 | |
| CN201503170U (zh) | 提供全热回收的地源热泵机组 | |
| KR200246301Y1 (ko) | 냉온수 공급 냉동기 | |
| CN101440976A (zh) | 蓄能增焓热泵供热系统 | |
| CN201463403U (zh) | 一种恒温工业冷水机组 | |
| CN108278791B (zh) | 双蓄热装置的空气源空调系统及除霜方法 | |
| CN217482915U (zh) | 一种超宽能力蓄冷空调 | |
| CN101532743A (zh) | 一种空气、水源双冷凝器热泵机组 | |
| CN211953310U (zh) | 一种节能制冷系统 | |
| CN213454357U (zh) | 一种蒸发冷机组板管热泵系统 | |
| CN210267804U (zh) | 一种带有蒸发补偿装置的超低温空气源压缩式热泵机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: GUANGDONG XINFENG PHARMACEUTICAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: GUANGZHOU ENERGY SOURCE INST., C.A.S. Effective date: 20140110 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 510640 GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE TO: 516100 HUIZHOU, GUANGDONG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140110 Address after: Hongbo Industrial Zone 516100 Guangdong city of Huizhou province Boluo County Patentee after: GUANGDONG XINFENG PHARMACEUTICAL Co.,Ltd. Address before: Energy road Guangzhou City, Guangdong province 510640 Wushan Park No. 1 Guangzhou Institute of Energy Conversion.CAS Patentee before: Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090722 Termination date: 20211127 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |