CN101153760A - 空调回热装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调回热装置，用于高压储液罐和液管截止阀之间，该装置包括回热器以及用于调节回热器中液体流量的过冷阀。本发明还公开了一种空调回热控制方法，包括以下步骤：1)检测回热器出口温度；2)检测制冷阀的压力；3)根据所述压力对照热力学饱和温度表确定饱和温度；4)判断回热器主管出口温度是否在所述饱和温度预订范围内，若是结束；否则调节制冷阀的开度，执行步骤1。本发明提供一种空调回热装置和空调回热控制方法，用于控制系统的稳定性并提高空调的换热效果。

Description

空调回热装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调回热装置及其控制方法。

背景技术

目前，空调一般采用换热效果比较好的冷媒作为制冷剂。但是由于目前换热效果好的冷媒压力比较较高，流速也比较快，这样就会影响到换热效果。因此，现有空调虽然采用了换热效果比较好的冷媒，但并没有得到良好的换热效果。

现有技术中，风冷中央空调在冷凝器和蒸发器之间设置回热器，增加了系统的换热效果。

申请号为02288785.7，实用新型名称为“双效冷热联供吸收机与溶液除湿空调相结合的循环系统”的中国实用新型专利公开了一种空调循环系统。参见图1所示，该专利所述双效冷热联供吸收机与溶液除湿空调相结合的循环系统，包括双效冷热联供吸收机和溶液除湿空调，所述双效冷热联供吸收机包括高压发生器3、低压发生器5、高压发生器出口阀门17、回热器15和冷凝器9；所述溶液除湿空调包括除湿空调器21和开式溶液再生器18；所述开式溶液再生器18中的热水10经过管道流入冷凝器9，冷凝器9利用冷凝排热加热热水10，温度升高后的热水8经过管道回到开式溶液再生器18作为再生热源。虽然该专利采用了回热器15，但由于没有对回热器3中液体流速进行控制，换热效果仍然不理想。

现有空调，从冷凝器到高压储液器，以及到液管截止阀均通过管路直接连接。这样很难发挥出该空调的最大能力，导致空调的能效比较低。对于现有空调在制热时，系统排气温度、排气压力过高，空调会频繁进行保护或降低压缩机频率，这样就导致空调的运转不稳定，影响使用寿命。

因此，如何增加空调的换热效果是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调回热装置，用于解决如何增加空调的换热效果的技术问题。

本发明的目的还提供一种空调回热控制方法，用于控制提高空调的换热效果。

具体说，本发明提供一种空调回热装置，用于高压储液罐和液管截止阀之间，该装置包括回热器以及用于调节回热器中液体流量的过冷阀。

所述回热器包括回热器内管和位于所述内管外侧的外管。

所述回热器内管内部管壁采用凸凹不平结构。

所述回热器内管内部管壁具体采用螺纹结构。

所述回热器内管连接高压储液罐，所述回热器外管连接过冷阀。

所述回热器外管连接高压储液罐，所述回热器内管连接过冷阀。

所述过冷阀为电子膨胀阀。

本发明还公开一种空调回热装置的控制方法，该方法包括以下步骤：

1)检测回热器出口温度；

2)检测液管截止阀处的压力；

3)根据所述压力对照热力学饱和温度表确定饱和温度；

4)判断步骤1检测的温度是否在所述饱和温度预订范围内，若是结束；否则调节制冷阀的开度，执行步骤1。

所述步骤1具体为检测所述回热器的冷媒主流道出口温度。

所述步骤4具体为：判断回热器冷媒主流道出口温度是否大于所述饱和温度预订范围，若是调大制冷阀的开度，执行步骤1；否则调小制冷阀的开度，执行步骤1。

由于本发明在高压储液罐和液管截止阀之间，设置了回热器和用于调节回热器中液体流量的过冷阀。当空调制冷时，回热器可以将经过室外热交换器冷凝的制冷剂液体进行进一步冷却，提高该空调系统的单位制冷量，提高制冷系数。当制冷、制热排气温度或油温过高时，通过过冷阀节流进行喷液冷却，降低排气温度或油温。对于高落差的空调系统，可以通过回热器的二次换热减少因系统高落差、长配管带来的能量、能力以及压力损失，从而保证空调器的换热的效果。

附图说明

图1为本发明所述装置应用示意图；

图2为本发明所述回热器结构示意图；

图3为本发明所述方法流程图；

图4为本发明一种具体实施方式所述过冷阀开度和回热器进出口温度二维关系图；

图5为图4所述实施方式过冷阀开度与所述回热器制冷能力二维关系图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种空调回热装置，用于解决如何增加空调的换热效果的技术问题。

多联空调中的回热器又称过冷却热交换器。回热器的工作原理是把节流降温后的冷媒在所述回热器中与冷媒主流道中的冷媒进行热交换，使得所述冷媒主流道中的冷媒冷却，最终使所述冷媒降温至过冷液体。

下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步描述。

参见图1，该图为本发明所述装置应用示意图。

在高压贮液罐3和液管截止阀4之间设置回热器1和过冷阀2。过冷阀2可以通过调节自身开度实现回热器1中冷媒的流量，进而实现控制用于热交换的冷媒主流道中冷媒的热交换效果。所述过冷阀为电子膨胀阀，可以通过调整电子膨胀阀开度调节所述冷媒或流经的液体的流量。

参见图2，该图为本发明所述回热器结构示意图。

所述回热器1包括回热器内管11和外管12。所述回热器内管11包括进口和出口。所述内管11位于外管12内部，且所述内管11与所述外管12轴线平行或重合。所述内管的进口和出口位于外管外。

所述外管12包括外管体和两个外管支管12a。所述外管体为两段封闭的结构，在外管体侧壁一侧开设两个外管支管12a。外管支管12a与外管体相连通。所述内管11与所述外管12不相连通。

本发明所述回热器第一种实施例，所述回热器内管11内部管壁采用凸凹不平结构。采用这种结构的回热器具有更好的换热效果。当冷媒或者某种液体流经回热器内管11时，由于回热器内管11内部管壁的凸凹不平结构，可以降低回热器内管11内部冷媒或者某种液体的流速，这样就使得回热器内管11内部冷媒或者某种液体与回热器外管12中的冷媒或者某种液体热交换的时间增长并且均匀了。因此，回热器内管11内部管壁采用凸凹不平结构可以使回热器的换热效果得到提高。

本发明的优选实施方式是，所述回热器内管11内部管壁具体采用螺纹结构。由于回热器内管11内部管壁采用了均匀的螺纹结构，可以使回热器内管11内部冷媒或者某种液体的流速得到有效的控制。所述流速比较均匀，这样就使得回热器内管11内部冷媒或者某种液体与回热器外管12中的冷媒或者某种液体热交换的更均匀。因此，回热器内管11内部管壁采用螺纹结构可以使回热器的换热效果得到明显提高。

本发明所述回热器的应用有两种优选方式。下面结合图1和图2具体说明所述回热器的优选应用方式。

本发明所述回热器的应用第一种优选实施方式：

所述回热器内管11连接高压储液罐3，所述回热器外管12的支管12a连接过冷阀2。

本发明所述回热器的应用第一种优选实施方式的具体工作过程：

室外热交换机开启工作，室外热交换机中的冷媒通过单向阀流入高压储液罐3中。高压储液罐3中的冷媒通过两条途径到达回热器1。一路是通过与高压储液罐3相连接的回热器内管11进入回热器内管11中。另一路是通过过冷阀2和回热器外管12的支管12a进入回热器的外管体空间。回热器内管11出口连接液管截止阀4，通过液管截止阀4控制流出的冷媒流入蒸发器中，再由管路最终流入压缩机中。回热器外管体中的冷媒通过回热器外管的支管12a的出口支管和管路流入压缩机中。

本发明所述回热器的应用第二种优选实施方式：

所述回热器外管12的支管12a连接高压储液罐3，所述回热器内管11连接过冷阀2。

本发明所述回热器的应用第二种优选实施方式的具体工作过程：

室外热交换机开启工作，室外热交换机中的冷媒通过单向阀流入高压储液罐3中。高压储液罐3中的冷媒通过两条途径到达回热器1。一路是通过与高压储液罐3相连接的回热器外管12的支管12a进入回热器外管体。另一路是通过过冷阀2和回热器内管11进入回热器的内管中。回热器外管12的另一支管12a出口连接液管截止阀4，通过液管截止阀4控制流出的冷媒流入蒸发器中，再由管路最终流入压缩机中。回热器内管中的冷媒通过回热器内管的出口以及相连的管路流入压缩机中。

本发明的目的还提供一种空调回热控制方法，用于控制提高空调的换热效果。

参见图3，该图为本发明所述方法流程图。

本发明所述空调回热的控制方法，该方法包括以下步骤：

S1)检测回热器出口温度。

在回热器内管和外管的进出口均设置温度传感器，通过温度传感器测量回热器出口液体的温度。

由于上文所述回热器存在两种连接方式，因此需要在在回热器内管和外管的进出口均设置温度传感器。在不同的连接方式的情况下，检测不同传感器的温度值。

当所述回热器采用上文所述第一种应用优选实施方式时，即检测所述回热器内管出口处液体的温度。

当所述回热器采用上文所述第二种应用优选实施方式时，即检测所述回热器外管出口支管的出口液体温度。

具体为检测所述回热器的冷媒主流道出口温度。

S2)检测液管截止阀处的压力。

由于根据液管截止阀处的压力可以根据步骤S3中的热力学饱和温度表确定该液管截止阀的饱和温度，因此需要在液管截止阀处安装压力传感器，确定该液管截止阀处的压力值。

S3)根据所述压力对照热力学饱和温度表确定饱和温度。

S4)判断步骤1检测的温度是否在所述饱和温度预订范围内，若是结束；否则调节制冷阀的开度，执行步骤1。

判断回热器冷媒主流道出口温度是否大于所述饱和温度预订范围。

当回热器冷媒主流道出口温度大于所述饱和温度预订范围则表明换热效果不好，需要调小过冷阀的开度，执行步骤1。

当回热器冷媒主流道出口温度小于所述饱和温度预订范围则表明冷媒或回热器中液体已结霜，这是就需要调大过冷阀的开度，执行步骤1。

参见图4和图5。图4为本发明一种具体实施方式所述过冷阀开度和回热器进出口温度二维关系图；图5为图4所述实施方式过冷阀开度与所述回热器制冷能力二维关系图。

图4具体为本发明所述回热器在冷媒量为10kg时在10马力空调机上制冷工况下测得的试验结果绘制的二维关系图。试验中测量了过冷阀在不同开度下的回热器主管进出口温度、支管进出口温度。

图5具体为图4所述试验的过冷阀开度与所述回热器制冷能力二维关系图。

通过图4和图5可以看出过冷阀的开度对回热器冷媒主流道出口温度的影响很小。冷媒由回热器冷媒主流道进，与冷媒支流道(即经过过冷阀进入回热器的流道)中节流后降温的冷媒进行热量交换，换热效果不明显。回热器冷媒主流道出口的温度稍有下降，有3度左右的温差，但是不明显。

相反回热器支流道中的温度下降较大，这是由于支流道中的流量小，在换热量一定的条件下，温度变化明显。如图回热器支流道温度从6至7度上升到20度左右。

试验表明采用本发明所述回热器，当回热器冷媒主流道出口温度达到28度左右，制冷能力增加1000-1500W。

由于本发明在高压储液罐和液管截止阀之间，设置了回热器和用于调节回热器中液体流量的过冷阀。当空调制冷时，回热器可以将经过室外热交换器冷凝的制冷剂液体进行进一步冷却，提高该空调系统的单位制冷量，提高制冷系数。而且通过调节过冷阀开度可以防止制冷剂处于两相状态。当制冷、制热排气温度或油温过高时，通过过冷阀节流进行喷液冷却，降低排气温度或油温。对于高落差的空调系统，可以通过回热器的二次换热减少因系统高落差、长配管带来的能量、能力以及压力损失，从而保证空调器的换热的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调回热装置，用于高压储液罐和液管截止阀之间，其特征在于，该装置包括回热器以及用于调节回热器中液体流量的过冷阀。

2.根据权利要求1所述的空调回热装置，其特征在于，所述回热器包括回热器内管和位于所述内管外侧的外管。

3.根据权利要求2所述的空调回热装置，其特征在于，所述回热器内管内部管壁采用凸凹不平结构。

4.根据权利要求3所述的空调回热装置，其特征在于，所述回热器内管内部管壁具体采用螺纹结构。

5.根据权利要求3或4所述的空调回热装置，其特征在于，所述回热器内管连接高压储液罐，所述回热器外管连接过冷阀。

6.根据权利要求3或4所述的空调回热装置，其特征在于，所述回热器外管连接高压储液罐，所述回热器内管连接过冷阀。

7.根据权利要求1所述的空调回热装置，其特征在于，所述过冷阀为电子膨胀阀。

8.一种如权利要求1所述空调回热装置的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)检测回热器出口温度；

2)检测液管截止阀处的压力；

3)根据所述压力对照热力学饱和温度表确定饱和温度；

4)判断步骤1检测的温度是否在所述饱和温度预订范围内，若是结束；否则调节制冷阀的开度，执行步骤1。

9.根据权利要求8所述的空调回热控制方法，其特征在于，所述步骤1具体为检测所述回热器的冷媒主流道出口温度。

10.根据权利要求8或9所述的空调回热控制方法，其特征在于，所述步骤4具体为：判断回热器冷媒主流道出口温度是否大于所述饱和温度预订范围，若是调大制冷阀的开度，执行步骤1；否则调小制冷阀的开度，执行步骤1。

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