CN104697106B - 空调系统压力控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统压力控制方法，包括以下步骤：S1、将检测到的室外环境温度和压缩机排气压力分别与预设温度范围和预设压力进行比较，根据比较结果判断是否需要降低排气压力，如果是，则转入步骤S2；S2、制冷时降低室内风机的转速，制热时降低室外风机的转速；S3、将检测到的吸气过热度或排气压力与预设过热度或预设排气压力进行比较，根据比较结果判断是否退出降低排气压力控制，如果是，则转入步骤S4；S4、当制冷时停止降低室内风机的转速，当制热时停止降低室外风机的转速。本发明的空调系统压力控制方法，能将系统排气压力控制在一定的范围内，且该方法成本低，效果好，不会对空调系统可靠性产生影响。

Description

空调系统压力控制方法

技术领域

本发明涉及空调，特别是涉及一种空调系统压力控制方法。

背景技术

由于R22冷媒对大气臭氧层有破坏作用，根据蒙特利尔协议，发达国家已经开始禁止使用R22冷媒，部分发展中国家也开始陆续减少或暂停R22冷媒的使用。目前，R410a冷媒是国际公认用来代替R22冷媒最合适的新型环保制冷剂，不破坏臭氧层。但R410a冷媒运行压力高，尤其在T3工况地区(即气候最高温度52摄氏度)，环境温度恶劣，R410a空调系统的排气压力会非常高。高的排气压力会加重压缩机负载，或使压缩机过载，影响其可靠性和使用寿命。

现在降低排气压力的方法有如下几种：

第一种方法，增加换热器面积或提高风机转速。该方法会增加材料成本，且有可能要加大空调器体积，装柜量减少，运输成本增加；而且提高冷凝器侧风机转速，空调器耗电量增加；

第二种方法，选用变频压缩机，低频率运行。该方法成本高，变频压缩机在T3工况中使用还不成熟，开发设计有很大困难，并且低频运行时，空调冷量输出变少；

第三种方法，使用卸荷阀装置。运用该方法，排气压力降低幅度小，空调系统可靠性、噪音也会受到影响。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种空调系统压力控制方法，其能将系统排气压力控制在一定的范围内，且该方法成本低，效果好，不会对空调系统可靠性产生影响。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种空调系统压力控制方法，所述空调系统包括转速可调的室内风机和转速可调的室外风机，所述压力控制方法包括以下步骤：

S1、空调制冷或制热运行时，检测室外环境温度和压缩机排气压力，并将检测到的室外环境温度和压缩机排气压力分别与预设温度范围和预设压力进行比较，根据比较结果判断是否需要降低排气压力，如果是，则转入步骤S2；

S2、当制冷运行时，降低所述室内风机的转速，当制热运行时，降低所述室外风机的转速；

S3、降低所述室内风机或所述室外风机的转速的过程中，实时检测吸气过热度或排气压力，并将检测到的吸气过热度或排气压力与预设过热度或所述预设排气压力进行比较，根据比较结果判断是否退出降低排气压力控制，如果是，则转入步骤S4；

S4、当制冷运行时，停止降低所述室内风机的转速，当制热运行时，停止降低所述室外风机的转速。

在其中一个实施例中，根据比较结果判断是否需要降低排气压力包括：

如果所述室外环境温度在所述预设温度范围内，且所述压缩机排气压力大于所述预设压力，则需要降低排气压力，反之，则不需要降低排气压力。

在其中一个实施例中，所述预设温度范围包括第一预设温度范围和第二预设温度范围，且所述第一预设温度范围的最大值小于或等于所述第二预设温度范围的最小值，所述预设压力包括第一预设压力和第二预设压力，且所述第一预设压力小于所述第二预设压力；根据比较结果判断是否需要降低排气压力包括：

如果所述室外环境温度在所述第一预设温度范围内，且所述压缩机排气压力大于所述第一预设压力时，则需要降低排气压力，如果所述室外环境温度在所述第二预设温度范围内，且所述压缩机排气压力大于所述第二预设压力时，则需要降低排气压力，反之，则不需要降低排气压力。

在其中一个实施例中，所述室内风机和所述室外风机为变频风机，所述降低所述室内风机的转速为以第一预设频率/秒的速度降低所述室内风机的运行频率，所述降低所述室外风机的转速为以第二预设频率/秒的速度降低所述室外风机的运行频率。

在其中一个实施例中，所述第一预设频率为1HZ，所述第二预设频率为1HZ。

在其中一个实施例中，根据比较结果判断是否退出降低排气压力控制包括：

如果吸气过热度小于或等于预设过热度，或所述排气压力小于或等于所述预设排气压力，则退出降低排气压力控制。

在其中一个实施例中，所述预设过热度为1～3℃。

在其中一个实施例中，所述的空调系统压力控制方法还包括设置于所述步骤S4之后的以下步骤：

检测室外环境温度，判断室外环境温度是否在所述预设温度范围内，如果否，则当制冷时，将所述室内风机的转速恢复至进入所述步骤S2之前时的转速，当制热时，将所述室外风机的转速恢复至进入所述步骤S2之前时的转速。

本发明的空调系统压力控制方法，能够有效降低系统的排气压力，并将排气压力控制在一定的范围内，从而减轻了压缩机的负载，提高了压缩机的可靠性，扩大空调器的使用范围，实现恶劣环境下持续制冷制热的目的；而且本方法采用软件控制，无需改变空调系统硬件，因此成本低；另外，本方法相较于现有技术中的使用卸荷阀装置方法，排气压力降低幅度大，且不会对空调系统可靠性、噪音产生影响。

附图说明

图1为本发明实施例中的空调系统的系统图；

图2为图1中所示空调系统制冷时的冷媒流向图；

图3为本发明其中一个实施例中的空调系统压力控制方法制冷时的流程图；

图4是制冷运行P-h对比图，其中，虚线表示现有技术的空调系统的压焓图，实线表示采用本发明实施例的方法的压焓图。

图5为图1中所示空调系统的制热时冷媒流程图；

图6为本发明其中一个实施例中的空调系统压力控制方法制热时的流程图；

图7是制热运行P-h对比图，其中，虚线表示现有技术的空调系统的压焓图，实线表示采用本发明实施例的方法的压焓图。

图1-图3中：1、压缩机；2、四通阀；3、室外换热器；4、节流装置；5、室内换热器；6、室内风机；7、汽液分离器；8、第一压力传感器；9、第二压力传感器；10、第一感温包；11、第二感温包；12、室外风机。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的空调系统压力控制方法，首先空调制冷或制热运行时，检测室外环境温度和压缩机排气压力，并将检测到的室外环境温度和压缩机排气压力分别与预设温度范围和预设压力进行比较，根据比较结果判断是否需要降低排气压力，如果是，进入室内风机或室外风机转速降低控制，即当制冷运行时，降低所述室内风机的转速，当制热运行时，降低所述室外风机的转速。由于室内风机或室外风机转速降低，冷媒与空气的换热减弱，蒸发侧的压力降低，吸气温度下降，经压缩机排出的冷媒温度下降，从而降低排气压力。在室内风机或室外风机转速降低控制中，实时检测吸气过热度或排气压力，并将检测到的吸气过热度或排气压力与预设过热度或所述预设排气压力进行比较，根据比较结果判断是否退出降低排气压力控制，如果是，则退出内风机转速降低控制，即当制冷运行时，停止降低所述室内风机的转速，当制热运行时，停止降低所述室外风机的转速，此时室内风机或室外风机保持退出时的转速，从而将系统排气压力控制在一定的范围内。下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。

图1所示为本发明实施例中的空调系统的系统图。见图1，本实施例中的空调系统包括：压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流装置4、室内换热器5、室内风机6和室外风机12，其中，压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流装置4和室内换热器5依次通过管道连接组成制冷剂循环系统。较优地，所述空调系统带有汽液分离器7，当室内风机6或室外风机12转速降低时，室内换热器5或室外换热器3换热减弱，液态冷媒可能蒸发不完全，经过汽液分离器7时，可将液态冷媒分离，保证吸入压缩机1的是气态冷媒。所述空调系统室外侧配有第二感温包11，用于检测环境温度。压缩机1入口处配有第一感温包10，用于检测压缩机1吸气温度。压缩机1吸气端和排气端配有第一压力传感器8和第二压力传感器9，分别用于检测压缩机1吸气压力、排气压力。所述空调系统带有控制板(图中未示出)，用于采集室外环境温度、压缩机1吸气温度、吸气压力、排气压力，且具有以下计算逻辑：吸气过热度＝吸气温度-吸气压力对应的蒸发温度。较优地，所述室内风机6和所述室外风机12均为变频风机，所述控制器通过频率控制室内风机6和室外风机12的转速，一定频率对应一定转速。

图2所示为本实施例中的空调系统制冷时的冷媒流向图。制冷时，高温高压制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2后进入室外换热器3，与室外空气换热后，经过节流装置4节流，进入室内换热器5，与室内空气换热，使室内空气降温，然后经过汽液分离器7和四通阀2流回压缩机1吸气口。

图3所示为本实施例中的空调系统压力控制方法制冷时的流程图。见图3，空调系统压力控制方法制冷时包括以下步骤：

步骤S101、空调制冷运行时，检测室外环境温度；

步骤S102、判断检测到的所述室外环境温度是否在预设温度范围内，如果是，转入步骤S103；

步骤S103、检测压缩机排气压力；

步骤S104、判断检测到的所述压缩机排气压力是否大于预设压力，如果是，则需要降低排气压力，转入步骤S105。

步骤S105、降低所述室内风机6的转速。具体如下：控制器以第一预设频率/秒的速度降低所述室内风机6的运行频率。第一设定频率优选为1HZ。

步骤S106、降低所述室内风机6转速的过程中，实时检测吸气过热度或排气压力，判断吸气过热度是否小于或等于预设过热度或所述排气压力是否小于或等于预设排气压力，如果是，则退出降低排气压力控制，转入步骤S107。预设过热度优选为1～3℃，进一步地，预设过热度为2℃。

步骤S107、停止降低所述室内风机6的转速，所述室内风机6按退出时的工作频率运转。

步骤S108、检测室外环境温度，判断室外环境温度是否在所述预设温度范围内，如果否，则将所述室内风机6的转速恢复至进入所述步骤S105之前时的转速。

较优地，为了更加精确控制，所述预设温度范围包括第一预设温度范围T1(40℃≤T1＜45℃)、第二预设温度范围T2(45℃≤T2＜50℃)和第三预设温度范围T3(50℃≤T3＜55℃)，所预设温度范围划分根据空调系统配置而定，不限于分为3个区域。所述预设压力包括第一预设压力P1(具体为3.4MPa)、第二预设压力P2(具体为3.6MPa)及P3(具体为3.8MPa)，且P3＞P2＞P1。预设压力根据空调系统配置而定，前提是保证系统排气压力在允许范围内时空调系统有最大能力输出。根据比较结果判断是否需要降低排气压力包括：

如果所述室外环境温度在所述第一预设温度范围T1内，且所述压缩机排气压力大于所述第一预设压力P1时，则需要降低排气压力；

如果所述室外环境温度在所述第二预设温度范围T2内，且所述压缩机排气压力大于所述第二预设压力P2时，则需要降低排气压力；

如果所述室外环境温度在所述第三预设温度范围T3内，且所述压缩机排气压力大于所述第三预设压力P3时，则需要降低排气压力。

图4所示为制冷运行P-h对比图，其中，虚线表示现有技术的空调系统的压焓图，实线表示采用本发明实施例的方法的压焓图。见图4，通过本实施例的空调系统压力控制方法，压缩机1排出的冷媒温度下降，排气压力降低，冷凝压力降低。

图5所示为本实施例中的空调系统制热时的冷媒流向图。制热时，高温高压制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2后进入室内换热器5，与室内空气换热，使室内空气升温，经过节流装置4节流，进入室外换热器3，与室外空气换热，然后经过汽液分离器7和四通阀2流回压缩机1吸气口。

图6所示为本实施例中的空调系统压力控制方法制热时的流程图。见图6，空调系统压力控制方法制热时包括以下步骤：

步骤S201、空调制热运行时，检测室外环境温度；

步骤S202、判断检测到的所述室外环境温度是否在预设温度范围内，如果是，转入步骤S203；

步骤S203、检测压缩机排气压力；

步骤S204、判断检测到的所述压缩机排气压力是否大于预设压力，如果是，则需要降低排气压力，转入步骤S205。

步骤S205、降低所述室外风机12的转速。具体如下：控制器以第二预设频率/秒的速度降低所述室外风机12的运行频率。第二设定频率优选为1HZ。

步骤S206、降低所述室外风机12转速的过程中，实时检测吸气过热度或排气压力，判断吸气过热度是否小于或等于预设过热度或所述排气压力是否小于或等于预设排气压力，如果是，则退出降低排气压力控制，转入步骤S207。预设过热度优选为1～3℃，进一步地，预设过热度为2℃。

步骤S207、停止降低所述室外风机12的转速，所述室外风机12按退出时的工作频率运转。

步骤S208、检测室外环境温度，判断室外环境温度是否在所述预设温度范围内，如果否，则将所述室外风机12的转速恢复至进入所述步骤S205之前时的转速。

较优地，为了更加精确控制，所述预设温度范围包括第一预设温度范围T4(12℃≤T4＜17℃)、第二预设温度范围T5(17℃≤T5＜22℃)和第三预设温度范围T6(22℃≤T3＜27℃)，所预设温度范围划分根据空调系统配置而定，不限于分为3个区域。所述预设压力包括第一预设压力P4(具体为3.3MPa)、第二预设压力P5(具体为3.5MPa)及P6(具体为3.7MPa)，且P6＞P5＞P4。预设压力根据空调系统配置而定，前提是保证系统排气压力在允许范围内时空调系统有最大能力输出。根据比较结果判断是否需要降低排气压力包括：

如果所述室外环境温度在所述第一预设温度范围T4内，且所述压缩机排气压力大于所述第一预设压力P4时，则需要降低排气压力；

如果所述室外环境温度在所述第二预设温度范围T5内，且所述压缩机排气压力大于所述第二预设压力P5时，则需要降低排气压力；

如果所述室外环境温度在所述第三预设温度范围T6内，且所述压缩机排气压力大于所述第三预设压力P6时，则需要降低排气压力。

图7所示为制热运行P-h对比图，其中，虚线表示现有技术的空调系统的压焓图，实线表示采用本发明实施例的方法的压焓图。见图7，通过本实施例的空调系统压力控制方法，压缩机1排出的冷媒温度下降，排气压力降低，冷凝压力降低。

本实施例中的空调系统为热泵型系统，还可以是单冷型系统，或多压缩机系统。

综上，本实施例的空调系统压力控制方法，能够有效降低系统的排气压力，并将排气压力控制在一定的范围内，从而减轻了压缩机1的负载，提高了压缩机1的可靠性，扩大空调器的使用范围，实现恶劣环境下持续制冷制热的目的；而且本方法采用软件控制，无需改变空调系统硬件，因此成本低；另外，本方法相较于现有技术中的使用卸荷阀装置方法，排气压力降低幅度大，且不会对空调系统可靠性、噪音产生影响。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调系统压力控制方法，其特征在于，所述空调系统包括转速可调的室内风机和转速可调的室外风机，所述压力控制方法包括以下步骤：

S1、空调制冷或制热运行时，检测室外环境温度和压缩机排气压力，并将检测到的室外环境温度和压缩机排气压力分别与预设温度范围和预设压力进行比较，根据比较结果判断是否需要降低排气压力，如果是，则转入步骤S2；

S2、当制冷运行时，降低所述室内风机的转速，当制热运行时，降低所述室外风机的转速；

S3、降低所述室内风机或所述室外风机的转速的过程中，实时检测吸气过热度或排气压力，并将检测到的吸气过热度或排气压力与预设过热度或所述预设排气压力进行比较，根据比较结果判断是否退出降低排气压力控制，如果是，则转入步骤S4；

S4、当制冷运行时，停止降低所述室内风机的转速，当制热运行时，停止降低所述室外风机的转速。

2.根据权利要求1所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，根据比较结果判断是否需要降低排气压力包括：

如果所述室外环境温度在所述预设温度范围内，且所述压缩机排气压力大于所述预设压力，则需要降低排气压力，反之，则不需要降低排气压力。

3.根据权利要求2所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，所述预设温度范围包括第一预设温度范围和第二预设温度范围，且所述第一预设温度范围的最大值小于或等于所述第二预设温度范围的最小值，所述预设压力包括第一预设压力和第二预设压力，且所述第一预设压力小于所述第二预设压力；根据比较结果判断是否需要降低排气压力包括：

如果所述室外环境温度在所述第一预设温度范围内，且所述压缩机排气压力大于所述第一预设压力时，则需要降低排气压力，如果所述室外环境温度在所述第二预设温度范围内，且所述压缩机排气压力大于所述第二预设压力时，则需要降低排气压力，反之，则不需要降低排气压力。

4.根据权利要求1所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，所述室内风机和所述室外风机为变频风机，所述降低所述室内风机的转速为以第一预设频率/秒的速度降低所述室内风机的运行频率，所述降低所述室外风机的转速为以第二预设频率/秒的速度降低所述室外风机的运行频率。

5.根据权利要求4所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，所述第一预设频率为1HZ，所述第二预设频率为1HZ。

6.根据权利要求1所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，根据比较结果判断是否退出降低排气压力控制包括：

如果吸气过热度小于或等于预设过热度，或所述排气压力小于或等于所述预设排气压力，则退出降低排气压力控制。

7.根据权利要求6所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，所述预设过热度为1～3℃。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的空调系统压力控制方法，其特征在于，还包括设置于所述步骤S4之后的以下步骤：

检测室外环境温度，判断室外环境温度是否在所述预设温度范围内，如果否，则当制冷时，将所述室内风机的转速恢复至进入所述步骤S2之前时的转速，当制热时，将所述室外风机的转速恢复至进入所述步骤S2之前时的转速。