Автоматично управление на термопомпа. Оптимизация на производителността при различни условия. 30 мнения

[Boyan]

За нагледност си поиграх да нахвърлям опростена схема на домашен инверторен климатик.
Тя няма претенциите да отразява всички възможни контроли и компоненти, а по-скоро да послужи за демонстрация на концепцията.
Но и обратното е в сила. При много климатици липсват например датчици номер 3 или 6 (или и двата).
При някои е монтиран само единият от двата с номера 7 и 8.
Също така, номерацията не е по степен на важност.

Прикачен файл:

1: Стаен температурен датчик. ( измерва температурата на въздуха в помещението ).
2: Температурен датчик на вътрешният топлообменник (на коляно по избор на производителя).
3: Температурен датчик на вътрешният топлообменник (на коляно по избор на производителя).
4: Външен температурен датчик (измерва температурата на околната среда )
5: Температурен датчик на външният топлообменник (на коляно по избор на производителя или директно на тръбата към ЕРВ).
6: Температурен датчик на външният топлообменник (на коляно по избор на производителя или директно на тръбата към четирипътния вентил).
7: Температурна защита на компресора.
8: Температурен датчик на изхода от компресора.
9: Токов датчик (следи натоварването).
10: Температурна защита на силовият модул (power module).
11: Токов датчик за "foc motor control" , бърза токова защита.

Аз съм националист по убеждения и предпочитам да пиша на български.
Използвам английските наименования, когато предполагам, че някой ще поиска да ги потърси в мрежата.
"Електрически регулиращ вентил" (ЕРВ) ми харесва лично на мен, но повече информация ще ви излезе като EEV или ЕXV.

[Hursa]

Благодаря много!
"2: Температурен датчик на вътрешният топлообменник (на коляно по избор на производителя).
3: Температурен датчик на вътрешният топлообменник (на коляно по избор на производителя)."
Защо датчиците не се монтират на изхода/входа? (А може би не съм разбрал нещо.)
Отчетената от 8 температура, няма ли да бъде практически същата, като отчетената от 6 или 3 (в зависимост в какъв режим работи). Какво налага инсталирането на такъв датчик - 8 (какво налага такова дублиране - "изпълнява" само защитни функции?).
Контролерите два ли са - във вътрешното и външното тяло?

[Ahmakov]

Аз бих добавил трансдуцер към схемата. Защо? За по точно отчитане на пригрева и подохлаждането, и ...

Добавям няколко снимки, може да се види кое, какво прави.

[Boyan]

Защо датчиците не се монтират на изхода/входа?
Отчетената от 8 температура, няма ли да бъде практически същата, като отчетената от 6 или 3 (в зависимост в какъв режим работи). Какво налага инсталирането на такъв датчик - 8 (какво налага такова дублиране - "изпълнява" само защитни функции?).

Много коректни въпроси! Да си представим, че ние с вас конструираме такава термопомпа
Аз предлагам да започнем от сензор "8", защото той може да ни даде много полезна информация. Например имаме теч на фреон, или запушено дроселиране, или пробив в четирипътният вентил и т.н. Компресорът започва да прегрява. Значи сензор 8 има защитна функция. Но ние с вас няма да използваме биметален кликсон ON/OFF, а цифров или аналогов температурен сензор. Ще въвеждаме постоянно данните от него в процесора и можем да получим още полезна информация.
Както отбелазахте, ако в момента климатика работи в режим отопление, температурата на входа на вътрешният топлообменник ( в този режим кондензатор ) ще е много близка до тази, измерена от сензор „8“.
За да разширим полезните данни с които да оперира процесора, е добре да поставим сензор „3“ след входа на кондензатора.
Остава да решим "колко след". Да кажем в проценти за по-лесно.
За да решим, ще трябва да си припомним "охлаждане на парите, кондензация и подохлаждане".
Да приемем условно, че охлаждането на газа до температура на насищане за нашата система е 15-20% от общата отделена топлина (total heat of rejection).

[Hursa]

Благодаря!
Но май не разбирам

За да разширим полезните данни с които да оперира процесора, е добре да поставим сензор „3“ след входа на кондензатора.
Остава да решим "колко след". Да кажем в проценти за по-лесно.
За да решим, ще трябва да си припомним "охлаждане на парите, кондензация и подохлаждане".

Т. е. да се постави в зоната, където протича кондензацията?

[tihar]

И аз в момента с тази тема се занимавам и цялата тази терминология ми е трудна за схващане бързо, но с повечко четене стигнах до това:
http://files.danfoss.com/TechnicalInfo/ ... ations.pdf
http://vlashki-engineering.com/images/s ... valves.pdf
Явно максималната производителност на системата се получава, когато изпарителя (там където духа студено) предизвиква стопляне на фреона до температура 4-5° над точката на кипене при текущото работно налягане. Ако фреонът не се стопля толкова се рискува навлизане на течен фреон в компресора (със съответните последствия). Ако се стопля повече тогава изпарителят не работи пълноценно - прехвърля по-малко топлина от въздуха във фреона, има повече заскрежаване, а и компресорът се охлажда по-малко (всички тези отново със съответните последствия). Значи целта е работа при оптималната температура на "прегряване" (както му викат) или "Минимален стабилен прегрев", която в реални условия може да е 7°/8°/10° според конкретната машина. Съответно клапанът (термостат. или ел.) се отваря и пуска повече фреон когато температурата на прегряване се повиши, и се затваря ако е прекалено ниска.

Отне ми време да свържа всички ключови думички, но май засега съм на прав път с разбирането на материята. Сега остава да задам конкретни въпроси на специализираните в областта лица ;) и, ако срещна разбиране, да проверя на практика дали мога да накарам един не-инвертор с капилярка да заработи по-добре (каквото можах направих с електрониката му, но искам повече...).

Всъщност, ако някой тук може да даде конкретни отговори, ще се радвам да чуя:
1) Много ли е нереално да смятам, че мога да сменя капилярката е ел. вентил? Изглежда ми постижимо, а и ако не успея с логиката на управление просто ще го оставя отворен на степен да пропуска колкото капилярката е пускала и всичко ще си е като по старому. А после продължавам с опитите за управление ...
2) Работното налягане постоянно ли е, или мога ли да го приема за постоянно? Ако е така, то мога да приема температурата на кипене за постоянна и като меря температурата на изхода на изпарителя ще знам колко е прегряването.

[шоп]

Работното налягане постоянно ли е, или мога ли да го приема за постоянно?

Налягането на кондензация може да е постоянно само ако успеете да отнемате точно толкова топлина колкото произвежда машината.
На практика това е много трудно и почти невъзможно.

Изобщо според мен едно ТРВ ще е в пъти по-добре от капилярка и в пъти по лесно за направа от ел. вентил.
ТРВ то и неговият балон си се грижат за необходимото прегряване на фреоновите пари и никога в компресора да не навлезе течен фреон.

[tihar]

След още четене излиза, че ел. вентили се управляват и според налягането (което явно се мени според товара), та значи изобщо не мога да го приема за постоянно.
Относно ТРВ - за там пак си трябват проби и настройка иначе съвсем реално би изпратило течен фреон към конпресора. Та остава да разбера кое ще е по-лесно за настройка. Все ме влече към ел. вентила понеже имам опция за връщане назад (като го оставя отворен колкото капилярката), а аз винаги се стремя да си оставям път назад ако нещо не се справя (пр. в момента електрониката ми ако се смота и спре или аз я изключа, остава оригиналния контролер на климатика да работи както си е фабрично - далеч от желаното, но все пак работи...)

[шоп]

Относно ТРВ - за там пак си трябват проби и настройка иначе съвсем реално би изпратило течен фреон към конпресора.

ТРВ то си е настроено фабрично на нужното прегряване. Не е желателно да го пипаш изобщо. Трябва само да си подбереш подходящата дюза според мощността.

[a_stoev]

За съжаление в хладилната техника няма място за творчество. Има едни сухи таблици, избираш по тях каквото ти е спуснал производителя и до там.