CN105571192A - 空调系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空调系统及控制方法,空调系统包括通过主工质管路连接的压缩机、使用侧换热器、第一节流元件和热源侧换热器,热源侧换热器包括至少两个热源侧换热单元,压缩机的排气端通过副工质管路分别与至少两个热源侧换热单元的入口连接,在两个热源侧换热单元的入口侧设有切换单元,切换单元用于对第一节流元件和压缩机的排气端与各个热源侧换热单元的入口之间的连通进行切换,使至少两个热源侧换热单元中的一些热源侧换热单元与第一节流元件连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元与压缩机的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。本发明能够有效除霜,并提高空调机组能力。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术,尤其涉及一种空调系统及控制方法。
背景技术
风冷机组在冬天制热时,蒸发侧的翅片换热器在与空气换热的过程中容易在翅片表面上结霜,影响翅片换热效率,从而影响机组能力和运行的可靠性。为了消除翅片结霜的影响,目前通常是采用四通阀切换的方法进行反向除霜,这种除霜方式效果明显,但是容易导致压缩机化霜时带液压缩的问题,而且也使得机组能力明显下降,水温波动很大,影响用户的使用舒适度。
除此之外,还有直接使用热气旁通的方法来进行化霜的技术方案,但这又往往会因为热源不足而导致化霜不干净。电加热的化霜方式又会使机组结构复杂,工艺难度和实现难度增加。
发明内容
本发明的目的是提出一种空调系统及控制方法,能够有效除霜,并提高空调机组能力。
为实现上述目的,本发明提供了一种空调系统,包括通过主工质管路连接的压缩机、使用侧换热器、第一节流元件和热源侧换热器,其中,所述热源侧换热器包括至少两个热源侧换热单元,所述压缩机的排气端通过副工质管路分别与所述至少两个热源侧换热单元的入口连接,在所述两个热源侧换热单元的入口侧设有切换单元,所述切换单元用于对所述第一节流元件和所述压缩机的排气端与各个热源侧换热单元的入口之间的连通进行切换,使所述至少两个热源侧换热单元中的一些热源侧换热单元与所述第一节流元件连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元与所述压缩机的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。
进一步的,所述切换单元能够在所述空调系统运行过程中,对所述至少两个热源侧换热单元中的各个热源侧换热单元对应的操作组进行切换,以实现所有热源侧换热单元的自身加热。
进一步的,在所述副工质管路上还设有用于对所述压缩机排出的高压气体进行节流降压的第二节流元件。
进一步的,所述第二节流元件包括毛细管。
进一步的,所述第一节流元件包括电子膨胀阀,通过对所述电子膨胀阀的开度调节能够改变所述压缩机的排气端通往作为加热组的热源侧换热单元的工质流量。
进一步的,还包括控制器和温度传感单元,所述控制器分别与所述温度传感单元和所述电子膨胀阀进行信号连接,用于根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节。
进一步的,所述温度传感单元包括:
第一温度传感器,设置在所述压缩机的排气管上,用于检测所述压缩机排气温度;
第二温度传感器,设置在所述热源侧换热单元,用于检测作为加热组的热源侧换热单元的自身温度。
进一步的,所述切换单元包括单向阀和截止阀,所述单向阀设置在所述第一节流元件和各个热源侧换热单元的入口之间的每条主工质管路上,且所述单向阀的出口与所述热源侧换热单元的入口连通,所述截止阀设置在所述压缩机的排气端和各个热源侧换热单元的入口之间的每条副工质管路上,通过对所述截止阀的开启或关闭实现对所述第一节流元件和所述压缩机的排气端分别与各个热源侧换热单元的入口之间连通关系的切换控制。
进一步的,所述切换单元为换向阀,所述换向阀的两个进口分别与所述第一节流元件和所述压缩机的排气端连通,所述换向阀的多个出口分别与各个热源侧换热单元的入口连通,通过对所述换向阀的工作位切换实现对所述第一节流元件和所述压缩机的排气端分别与各个热源侧换热单元的入口之间连通关系的切换控制。
进一步的,所述切换单元为至少两个三通换向阀,所述至少两个三通换向阀的两个进口分别与所述第一节流元件和所述压缩机的排气端连通,所述至少两个三通换向阀的出口分别与各个热源侧换热单元的入口连通,通过对所述至少两个三通换向阀的工作位切换实现对所述第一节流元件和所述压缩机的排气端分别与各个热源侧换热单元的入口之间连通关系的切换控制。
进一步的,所述使用侧换热器为满液式壳管换热器,所述热源侧换热器为风冷式翅片换热器。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于前述空调系统的控制方法,包括:
当接收到控制指令时,通过切换单元对所述第一节流元件和所述压缩机的排气端与各个热源侧换热单元的入口之间的连通进行切换;
通过所述切换单元的切换,使所述至少两个热源侧换热单元中的一些热源侧换热单元与所述第一节流元件连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元与所述压缩机的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。
进一步的,还包括:在所述空调系统运行过程中,通过所述切换单元对所述至少两个热源侧换热单元中的各个热源侧换热单元对应的操作组进行切换,以实现所有热源侧换热单元的自身加热。
进一步的,所述空调系统还包括控制器和温度传感单元,且所述第一节流元件为电子膨胀阀,所述控制器分别与所述温度传感单元和所述电子膨胀阀进行信号连接,所述控制方法还包括:
所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节,以改变所述压缩机的排气端通往作为加热组的热源侧换热单元的工质流量。
进一步的,所述控制器能够从自身存储单元或者外部存储器获取预设的多个加热温度阈值,至少包括数值逐渐变大的第一加热温度阈值、第二加热温度阈值、第三加热温度阈值和第四加热温度阈值;所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节的操作具体包括:
所述控制器接收所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度,
如果作为加热组的热源侧换热单元的自身温度低于或等于第一加热温度阈值,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第一幅度逐渐减小;
如果作为加热组的热源侧换热单元的自身温度处于所述第一加热温度阈值和第二加热温度阈值之间,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第二幅度逐渐减小,所述第二幅度小于所述第一幅度;
如果作为加热组的热源侧换热单元的自身温度高于或等于所述第二加热温度阈值,且低于第三加热温度阈值,则所述控制器不向所述电子膨胀阀发出控制信号,或者所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度维持不变;
如果作为加热组的热源侧换热单元的自身温度高于或等于所述第三加热温度阈值,且低于第四加热温度阈值,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第三幅度逐渐增大;
如果作为加热组的热源侧换热单元的自身温度高于或等于第四加热温度阈值,则通过所述切换单元关闭对应热源侧换热单元与所述压缩机的排气端之间的副工质通路。
进一步的,所述控制器能够从自身存储单元或者外部存储器获取预设的多个排气温度阈值,至少包括数值逐渐变小的第一排气温度阈值和第二排气温度阈值;所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节的操作还包括:
如果所述排气温度高于或等于所述第一排气温度阈值时,则所述控制器忽略基于作为加热组的热源侧换热单元的自身温度的控制逻辑而向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第三幅度逐渐增大,直至所述排气温度低于所述第二排气温度阈值,则恢复基于作为加热组的热源侧换热单元的自身温度的控制逻辑。
基于上述技术方案,本发明设置了两个以上的热源侧换热单元,并使压缩机的排气端通过副工质管路分别与所述至少两个热源侧换热单元的入口连接,通过对第一节流元件和压缩机的排气端与各个热源侧换热单元的入口之间的连通关系的切换,可以使一些热源侧换热单元作为蒸发吸热组实现制热循环,而其余的热源侧换热单元则与压缩机排气端连通而直接从压缩机获得高温高压的工质,利用这种工质对热源侧换热单元自身进行加热,从而使机组制热和除霜过程同时进行,提高机组能力,并能够实现有效的除霜过程。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明空调系统的一实施例的原理示意图。
图2为本发明空调系统的另一实施例的原理示意图。
图3为本发明空调系统的又一实施例的原理示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示,为本发明空调系统的一实施例的原理示意图。在本实施例中,空调系统包括通过主工质管路连接的压缩机1、使用侧换热器2、第一节流元件3和热源侧换热器。热源侧换热器包括至少两个热源侧换热单元4,5,压缩机1的排气端通过副工质管路分别与至少两个热源侧换热单元4,5的入口连接,在所述两个热源侧换热单元4,5的入口侧设有切换单元,切换单元用于对所述第一节流元件3和压缩机1的排气端与各个热源侧换热单元4,5的入口之间的连通进行切换,使所述至少两个热源侧换热单元4,5中的一些热源侧换热单元4,5与所述第一节流元件3连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元4,5与所述压缩机1的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。
在本实施例中,还包括一些其他器件,例如设置在第一节流元件3前后的过滤器10a和过滤器10b,以及气液分离器6等。在图1中空调系统正常的制热循环里,压缩机1排出的高温高压的工质先经过使用侧换热器2对使用侧放热,放热后的工质再经过过滤器10a、第一节流元件3和过滤器10b进入热源侧换热单元4,5,以便从热源侧吸热,再进入气液分离器6后被吸回压缩机1。
当需要进行化霜时,通过切换单元的切换使得一些热源侧换热单元,例如热源侧换热单元4接通与压缩机1的排气端之间的副工质管路,而其余热源侧换热单元,例如热源侧换热单元5则仍然是接通第一节流单元3,这样就使得压缩机1的排气端排出的高温高压的工质分出一部分直接流入热源侧换热单元4,而另一部分工质仍然进入使用侧换热器,并经过第一节流元件3后进入热源侧换热单元5。流入热源侧换热单元4的工质能够对其自身进行加热,满足其除霜、除冰等各种需要加热的需求,而流入热源侧换热单元5的工质,则实现在热源侧蒸发吸热的正常制热过程,而制热过程也为热源侧换热单元4的加热提供了足够的热量,使其能够在合理的时间内完成除霜、除冰等各种需要加热的作业。
在本发明空调系统的实施例中,除了可以采用图1中所示的双热源侧换热单元的热源侧换热器之外,也可以采用3个以上的热源侧换热单元,当进行切换时,则会使一些热源侧换热单元作为实现正常制热循环的蒸发吸热组,而其余的热源侧换热单元作为对自身加热的加热组,而这两个组中热源侧换热单元的数量可以根据冷媒分配要求进行调整。在一个实施例中,优选使用两个热源侧换热单元,这样可以简化控制过程和系统结构,并且在冷媒分配方面也更简便。
在所述空调系统运行过程中,为了使各个热源侧换热单元都有机会进行自身加热,则可以使切换单元在所述空调系统运行过程中,对所述至少两个热源侧换热单元4,5中的各个热源侧换热单元4,5对应的操作组进行切换,以实现所有热源侧换热单元4,5的自身加热。也就是说,蒸发吸热组和加热组内的热源侧换热单元的组成会在空调系统运行过程中进行调整,以便使更多的热源侧换热单元实现自身加热,以便完成除霜、除冰等各种需要加热的作业。
在另一个实施例中,在副工质管路上还可以设置用于对所述压缩机1排出的高压气体进行节流降压的第二节流元件7,优选为毛细管。毛细管的规格可以根据空调系统的各种工况进行匹配。
为了实现加热和吸热作用的工质能够根据需要进行分配,优选第一节流元件3包括电子膨胀阀,通过对电子膨胀阀的开度调节能够改变压缩机1的排气端通往作为加热组的热源侧换热单元4,5的工质流量。为了实现电子膨胀阀的程序控制,空调系统还可以进一步包括控制器和温度传感单元,控制器分别与温度传感单元和电子膨胀阀进行信号连接,用于根据温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度对电子膨胀阀的开度进行调节。当调大电子膨涨阀的开度时,分配到主工质管路的工质增加,相应的分配到副工质管路的工质减少,反之则相反。
由于电子膨胀阀的开度控制需要考察压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度,因此温度传感单元可以具体包括:第一温度传感器,例如排气感温包等,设置在所述压缩机1的排气管上,用于检测所述压缩机排气温度;和第二温度传感器,设置在所述热源侧换热单元,用于检测作为加热组的热源侧换热单元的自身温度。当选择热源侧换热单元为风冷式翅片换热器时,第二温度传感器为设置在翅片换热器分液毛细管液管上的感温包。通过电子膨涨阀的开度的调节可以实现化霜、化冰等加热需求的作业时间的调整。
前面提到了切换单元能够实现各个热源侧换热单元与主工质管路和副工质管路之间的连通关系的切换,图1示出了一种基于单向阀和截止阀的实现结构,即切换单元包括单向阀8a,8b和截止阀9a,9b,单向阀8a,8b设置在所述第一节流元件3和各个热源侧换热单元4,5的入口之间的每条主工质管路上,且所述单向阀8a,8b的出口与所述热源侧换热单元4,5的入口连通,所述截止阀9a,9b设置在所述压缩机1的排气端和各个热源侧换热单元4,5的入口之间的每条副工质管路上,通过对所述截止阀9a,9b的开启或关闭实现对所述第一节流元件3和所述压缩机1的排气端分别与各个热源侧换热单元4,5的入口之间连通关系的切换控制。
对于图1所示实施例,当需要对热源侧换热单元4进行除霜操作时,开启截止阀9a并关闭截止阀9b,压缩机1的排气端排出的高温高压的工质经过第二节流元件7和截止阀9a后进入热源侧换热单元4,而此时由于单向阀8a的出口压力高于连接第一节流元件3的入口的压力,因此单向阀8a也反向截止,使得经过第一节流元件3的工质不再流入热源侧换热单元4。而此时热源侧换热单元5仍然需要执行正常的蒸发吸热过程,单向阀8b的入口压力高于出口压力而正向导通,因此经过第一节流元件3的工质会经过单向阀8b流入热源侧换热单元5。
图2示出了另一种切换单元的实现结构,即切换单元为换向阀9,换向阀9的两个进口分别与所述第一节流元件3和所述压缩机1的排气端连通,所述换向阀9的多个出口分别与各个热源侧换热单元4,5的入口连通,通过对所述换向阀9的工作位切换实现对所述第一节流元件3和所述压缩机1的排气端分别与各个热源侧换热单元4,5的入口之间连通关系的切换控制。从图2中可以看到,当换向阀9处于中位时,热源侧换热单元4和热源侧换热单元5均与第一节流单元3通过主工质管路连通,而不与压缩机1的排气端通过副工质管路连接,此时为空调机组正常的制热过程,而当需要进行除霜等加热操作时,可以使换向阀9切换为左位,使热源侧换热单元4与第一节流单元3通过主工质管路连通,而热源侧换热单元5与压缩机1的排气端通过副工质管路连接;当热源侧换热单元5的除霜等加热操作完成后,可再使换向阀9切换为右位,使热源侧换热单元5与第一节流单元3通过主工质管路连通,而热源侧换热单元4与压缩机1的排气端通过副工质管路连接,当热源侧换热单元4的除霜等加热操作完成后,可以将换向阀9切换回中位,从而恢复为正常的制热过程。
在另一个实施例中,如图3所示,切换单元为至少两个三通换向阀9c、9d,数量与热源侧换热单元4、5相同,至少两个三通换向阀9c、9d的两个进口分别与所述第一节流元件3和所述压缩机1的排气端连通,所述至少两个三通换向阀9c、9d的出口分别与各个热源侧换热单元4、5的入口连通。即图3中的第一节流单元3分别连接换向阀9c和换向阀9d的一个进口,而压缩机1的排气端分别连接换向阀9c和换向阀9d的另一个进口,而换向阀9c和换向阀9d的出口分别连通各个热源侧换热单元4、5的入口,通过对换向阀9c和换向阀9d的工作位切换实现对所述第一节流元件3和所述压缩机1的排气端分别与各个热源侧换热单元4、5的入口之间连通关系的切换控制。
在上述各空调系统中,使用侧换热器2优选为满液式壳管换热器,可以节约成本,使用侧换热器2也可采用套管式换热器或者板式换热器。热源侧换热器优选为风冷式翅片换热器,也适合于其它存在加热自身需求的各类热源侧换热器。
基于前述空调系统各个实施例的说明,本发明还提供了控制方法,包括:
当接收到控制指令时,通过切换单元对所述第一节流元件3和所述压缩机1的排气端与各个热源侧换热单元4,5的入口之间的连通进行切换;
通过所述切换单元的切换,使所述至少两个热源侧换热单元4,5中的一些热源侧换热单元4,5与所述第一节流元件3连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元4,5与所述压缩机1的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。
在另一个实施例中,控制方法还包括:在所述空调系统运行过程中,通过所述切换单元对所述至少两个热源侧换热单元4,5中的各个热源侧换热单元4,5对应的操作组进行切换,以实现所有热源侧换热单元4,5的自身加热。
对于包括控制器和温度传感单元的空调系统,而且所述第一节流元件3为电子膨胀阀,所述控制器分别与所述温度传感单元和所述电子膨胀阀进行信号连接,则控制方法还可以进一步包括:所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节,以改变所述压缩机1的排气端通往作为加热组的热源侧换热单元4,5的工质流量。
控制器能够从自身存储单元或者外部存储器获取预设的多个加热温度阈值,至少包括数值逐渐变大的第一加热温度阈值Ta1、第二加热温度阈值Ta2、第三加热温度阈值Ta3和第四加热温度阈值Ta4,即Ta1<Ta2<Ta3<Ta4。
控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节的操作可以具体包括:
所述控制器接收所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度,
如果作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度低于或等于第一加热温度阈值Ta1,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第一幅度逐渐减小;
如果作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度处于所述第一加热温度阈值Ta1和第二加热温度阈值Ta2之间,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第二幅度逐渐减小,所述第二幅度小于所述第一幅度;
如果作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度高于或等于所述第二加热温度阈值Ta2,且低于第三加热温度阈值Ta3,则所述控制器不向所述电子膨胀阀发出控制信号,或者所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度维持不变;
如果作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度高于或等于所述第三加热温度阈值Ta3,且低于第四加热温度阈值Ta4,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第三幅度逐渐增大;
如果作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度高于或等于第四加热温度阈值Ta4,则通过所述切换单元关闭对应热源侧换热单元4,5与所述压缩机1的排气端之间的副工质通路。
在上述控制过程中,压缩机排气温度相当于输入温度,而作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度相当于输出温度,控制器涨阀主要依据作为加热组的热源侧换热单元的自身温度所处的数值区间来确定电子膨涨阀开度的变化,而电子膨涨阀开度的调整除了增大、减小和维持不动之外,还可加入调整的幅度,即在一定周期内开度调整的步数大小。例如第一幅度为每5秒10步,第二幅度为每5秒5步,第三幅度为每10秒5步。
当作为加热组的热源侧换热单元的自身温度较低时,需要加快除霜等加热进程,因此可以更大幅度的调小电子膨涨阀,反之,当作为加热组的热源侧换热单元的自身温度较高,则表示加热进程已近尾声,则可以调大电子膨涨阀,减少流向作为加热组的热源侧换热单元的工质。
考虑到压缩机的稳定性,电子膨涨阀的开度不过过小,因此可以进一步加入基于压缩机排气温度的控制过程。其中,控制器能够从自身存储单元或者外部存储器获取预设的多个排气温度阈值,至少包括数值逐渐变小的第一排气温度阈值Tb1和第二排气温度阈值Tb2,Tb1>Tb2,例如取值分别为120℃和110℃。所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节的操作还可以进一步包括:
如果所述排气温度高于或等于所述第一排气温度阈值Tb1时,则所述控制器忽略基于作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度的控制逻辑而向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第三幅度逐渐增大,直至所述排气温度低于所述第二排气温度阈值Tb2,则恢复基于作为加热组的热源侧换热单元4,5的自身温度的控制逻辑。也就是说,当排气温度达到第一排气温度阈值时,为了避免除霜等加热操作对压缩机稳定性的影响,需要尽快开大电子膨涨阀,将更多的工质分配到主工质管路,直到排气温度稳定在第二排气温度阈值之下后,才能继续基于作为加热组的热源侧换热单元的自身温度进行控制。
前述本发明空调系统及控制方法的各个实施例具有以下优点至少之一:
1、由于无需进行反向除霜,因此可省去四通阀,使系统管路更加简洁,规避压缩机带液压缩的风险。
2、可实现机组制热和化霜等加热操作同时进行,提高机组能力能效,且化霜等加热操作更为有效。
3、通过基于压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元的自身温度对电子膨胀阀的开度的调节,可以使化霜等加热操作更高效,也能够降低水温波动,提升舒适度。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (16)
1.一种空调系统,包括通过主工质管路连接的压缩机(1)、使用侧换热器(2)、第一节流元件(3)和热源侧换热器,其特征在于,所述热源侧换热器包括至少两个热源侧换热单元(4,5),所述压缩机(1)的排气端通过副工质管路分别与所述至少两个热源侧换热单元(4,5)的入口连接,在所述两个热源侧换热单元(4,5)的入口侧设有切换单元,所述切换单元用于对所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端与各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间的连通进行切换,使所述至少两个热源侧换热单元(4,5)中的一些热源侧换热单元(4,5)与所述第一节流元件(3)连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元(4,5)与所述压缩机(1)的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述切换单元能够在所述空调系统运行过程中,对所述至少两个热源侧换热单元(4,5)中的各个热源侧换热单元(4,5)对应的操作组进行切换,以实现所有热源侧换热单元(4,5)的自身加热。
3.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,在所述副工质管路上还设有用于对所述压缩机(1)排出的高压气体进行节流降压的第二节流元件(7)。
4.根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于,所述第二节流元件(7)包括毛细管。
5.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述第一节流元件(3)包括电子膨胀阀,通过对所述电子膨胀阀的开度调节能够改变所述压缩机(1)的排气端通往作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的工质流量。
6.根据权利要求5所述的空调系统,其特征在于,还包括控制器和温度传感单元,所述控制器分别与所述温度传感单元和所述电子膨胀阀进行信号连接,用于根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节。
7.根据权利要求6所述的空调系统,其特征在于,所述温度传感单元包括:
第一温度传感器,设置在所述压缩机(1)的排气管上,用于检测所述压缩机排气温度;
第二温度传感器,设置在所述热源侧换热单元(4,5),用于检测作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度。
8.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述切换单元包括单向阀(8a,8b)和截止阀(9a,9b),所述单向阀(8a,8b)设置在所述第一节流元件(3)和各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间的每条主工质管路上,且所述单向阀(8a,8b)的出口与所述热源侧换热单元(4,5)的入口连通,所述截止阀(9a,9b)设置在所述压缩机(1)的排气端和各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间的每条副工质管路上,通过对所述截止阀(9a,9b)的开启或关闭实现对所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端分别与各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间连通关系的切换控制。
9.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述切换单元为换向阀(9),所述换向阀(9)的两个进口分别与所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端连通,所述换向阀(9)的多个出口分别与各个热源侧换热单元(4,5)的入口连通,通过对所述换向阀(9)的工作位切换实现对所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端分别与各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间连通关系的切换控制。
10.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述切换单元为至少两个三通换向阀(9c,9d),所述至少两个三通换向阀(9c,9d)的两个进口分别与所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端连通,所述至少两个三通换向阀(9c,9d)的出口分别与各个热源侧换热单元(4,5)的入口连通,通过对所述至少两个三通换向阀(9c,9d)的工作位切换实现对所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端分别与各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间连通关系的切换控制。
11.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述使用侧换热器(2)为满液式壳管换热器,所述热源侧换热器为风冷式翅片换热器。
12.一种基于权利要求1~11任一所述的空调系统的控制方法,其特征在于,包括:
当接收到控制指令时,通过切换单元对所述第一节流元件(3)和所述压缩机(1)的排气端与各个热源侧换热单元(4,5)的入口之间的连通进行切换;
通过所述切换单元的切换,使所述至少两个热源侧换热单元(4,5)中的一些热源侧换热单元(4,5)与所述第一节流元件(3)连通,以作为蒸发吸热组实现制热循环,并使其余热源侧换热单元(4,5)与所述压缩机(1)的排气端连通,以作为加热组进行自身加热。
13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,还包括:在所述空调系统运行过程中,通过所述切换单元对所述至少两个热源侧换热单元(4,5)中的各个热源侧换热单元(4,5)对应的操作组进行切换,以实现所有热源侧换热单元(4,5)的自身加热。
14.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述空调系统还包括控制器和温度传感单元,且所述第一节流元件(3)为电子膨胀阀,所述控制器分别与所述温度传感单元和所述电子膨胀阀进行信号连接,所述控制方法还包括:
所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节,以改变所述压缩机(1)的排气端通往作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的工质流量。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述控制器能够从自身存储单元或者外部存储器获取预设的多个加热温度阈值,至少包括数值逐渐变大的第一加热温度阈值、第二加热温度阈值、第三加热温度阈值和第四加热温度阈值;所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节的操作具体包括:
所述控制器接收所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度,
如果作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度低于或等于第一加热温度阈值,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第一幅度逐渐减小;
如果作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度处于所述第一加热温度阈值和第二加热温度阈值之间,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第二幅度逐渐减小,所述第二幅度小于所述第一幅度;
如果作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度高于或等于所述第二加热温度阈值,且低于第三加热温度阈值,则所述控制器不向所述电子膨胀阀发出控制信号,或者所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度维持不变;
如果作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度高于或等于所述第三加热温度阈值,且低于第四加热温度阈值,则所述控制器向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第三幅度逐渐增大;
如果作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度高于或等于第四加热温度阈值,则通过所述切换单元关闭对应热源侧换热单元(4,5)与所述压缩机(1)的排气端之间的副工质通路。
16.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述控制器能够从自身存储单元或者外部存储器获取预设的多个排气温度阈值,至少包括数值逐渐变小的第一排气温度阈值和第二排气温度阈值;所述控制器根据所述温度传感单元所检测到的压缩机排气温度和作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度对所述电子膨胀阀的开度进行调节的操作还包括:
如果所述排气温度高于或等于所述第一排气温度阈值时,则所述控制器忽略基于作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度的控制逻辑而向所述电子膨胀阀发出控制信号,使所述电子膨胀阀的开度按预设的第三幅度逐渐增大,直至所述排气温度低于所述第二排气温度阈值,则恢复基于作为加热组的热源侧换热单元(4,5)的自身温度的控制逻辑。
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