发明内容
本发明的实施例提供一种冷量回收空调节能系统及方法,解决了现有多联机空调为了保证制冷剂的过冷度而进行过冷循环,从而导致支路冷媒吸热气化进入压缩机,占用了压缩机吸气容积,致使压缩机功耗增加的问题。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种冷量回收空调节能系统,所述冷量回收空调节能系统包括室内机和室外机,所述室外机包括第一压缩组件、冷凝器、电磁阀、盘管和室外控制模块,所述第一压缩组件的第一接口通过管道与所述室内机相连,所述第一压缩组件的第二接口通过管道与所述冷凝器的第一接口相连,所述电磁阀设置在所述冷凝器的第二接口与所述室内机间的连通管道上,所述室外控制模块与所述电磁阀相连,所述冷量回收空调节能系统还包括热泵热水机组,所述热泵热水机组包括冷水水箱及放置在所述冷水水箱中的温度传感器,所述盘管被放置在所述冷水水箱内,所述室外控制模块与所述温度传感器相连,其中:
所述电磁阀用于控制所述盘管与所述冷凝器的第二接口与所述室内机间的连通管道的连通或关闭;所述温度传感器用于采集所述冷水水箱中冷水的温度和所述盘管的温度;所述室外控制模块用于根据所述温度传感器采集到的盘管的温度和所述冷水水箱中冷水的温度来控制所述电磁阀的开启与关闭。
可选的,所述室外控制模块包括:
数据获取单元,用于获取所述温度传感器采集到的所述盘管的温度和所述冷水水箱中冷水的温度;
电磁阀控制单元,用于当所述温度传感器采集到的盘管的温度大于所述冷水水箱中冷水的温度时,控制所述电磁阀关闭;
所述电磁阀控制单元,还用于当所述温度传感器采集到的盘管的温度等于或小于所述冷水水箱中冷水的温度时,控制所述电磁阀开启。
可选的,所述室外机还包括第一节流元件,所述第一节流元件设置在所述冷凝器的第二接口和所述电磁阀间的连通管道上;所述室内机包括第二节流元件和蒸发器,所述第二节流元件设置在所述蒸发器与所述电磁阀间的连通管道上。
可选的,所述热泵热水机组还包括:热水水箱、第二压缩组件以及第三节流元件,所述第二压缩组件的第一接口通过管道与所述冷水水箱第一接口相连,所述第二压缩组件的第二接口通过管道与所述热水水箱第一接口相连,所述热水水箱的第二接口通过管道与第三节流元件的第一接口相连,所述第三节流元件的第二接口通过管道与所述冷水水箱的第二接口相连。
可选的,所述冷水水箱是由第一换热器和第一水箱筒体组成,所述热水水箱是由第二换热器和第二水箱筒体组成,所述第一换热器的第一接口通过管道与所述第二压缩组件的第一接口相连,所述第二换热器的第一接口通过管道与所述第二压缩组件的第二接口相连,所述第三节流元件设置在所述第一换热器的第二接口与所述第二换热器的第二接口间的连通管道上。
可选的,当所述冷量回收空调节能系统处于制冷模式时,所述冷凝器为所述室外机中的室外冷凝器;当所述冷量回收空调节能系统处于制热模式时,所述冷凝器为所述室内机中的室内冷凝器。
第二方面,提供一种空调节能方法,应用于冷量回收空调节能系统,包括:
室外控制模块获取温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度;
室外控制模块根据所述温度传感器采集到的盘管的温度和所述冷水水箱中冷水的温度来控制所述电磁阀的开启与关闭,从而回收所述冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量。
可选的,所述根据所述温度传感器采集到的盘管的温度和所述冷水水箱中冷水的温度来控制所述电磁阀的开启与关闭,从而回收所述冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量具体包括:
当所述盘管的温度大于所述冷水水箱中冷水的温度时,所述室外控制模块关闭电磁阀,从而回收所述冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量;
当所述盘管的温度等于或小于所述冷水水箱中冷水的温度时,所述室外控制模块开启电磁阀。
本发明实施例提供的冷量回收空调节能系统及方法,在传统的空调系统中加入了热泵热水机组、电磁阀和室外控制模块,通过室外控制模块获取温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度,室外控制模块根据温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度来控制所述电磁阀的开启与关闭,从而回收冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量,本发明相对于传统的空调系统,增加了一个从冷水水箱中吸收冷水冷量的过程,从而在没有增加压缩机功耗的情况下提高了制冷剂的过冷度,制冷剂可以吸收更多的热量,进而增加了该冷量回收空调节能系统的制冷量,使得该冷量回收空调节能系统的能效比增加,变相降低了压缩机的功耗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种冷量回收空调节能系统,如图2所示,该冷量回收空调节能系统,包括:室外机100、室内机200和热泵热水机组300,该室外机100包括:第一压缩组件101、冷凝器102、电磁阀103、盘管104和室外控制模块105;热泵热水机组300包括:冷水水箱301和温度传感器302,其中:
第一压缩组件101的第一接口通过管道与室内机200相连;
第一压缩组件101的第二接口通过管道与冷凝器102的第一接口相连;
冷凝器102的第二接口通过管道与电磁阀103的第一接口相连;
电磁阀103的第二接口通过管道与室内机200相连;
电磁阀103设置在冷凝器102的第二接口与室内机200间的管道上;
室外控制模块105与电磁阀103相连;
室外控制模块105与温度传感器302相连;
盘管104和温度传感器302放置在冷水水箱301中。
第一压缩组件101包括:第一压缩机1011、第一气液分离器1012、第一四通阀1013、油分离器1014和单向阀1015。其中,第一压缩机1011的排气口通过管道与油分离器1014的进气口相连,油分离器1014的排油口通过管道与第一气液分离器1012的进气口相连,油分离器1014的排气口通过管道与单向阀1015的第一接口相连,单向阀1015的第二接口通过管道与第一四通阀1013的第二接口b相连,第一压缩机1011的吸气口通过管道与第一气液分离器1012的排气口相连,第一气液分离器1012的进气口通过管道与第一四通阀1013的第四接口d相连,第一四通阀的第一接口a通过管道与室内机相连,第一四通阀的第三接口c通过管道与冷凝器102的第一接口相连。
可选的,如图3所示,室外机还包括第一节流元件106,第一节流元件106设置在冷凝器102的第二接口和电磁阀103间的连通管道上;室内机包括第二节流元件202和蒸发器201,第二节流元件202设置在蒸发器201与电磁阀103间的连通管道上。
可选的,如图4所示,上述的热泵热水机组还包括:热水水箱303、第二压缩组件304和第三节流元件305,其中:
第二压缩组件304的第一接口通过管道与冷水水箱301的第一接口相连;
第二压缩组件304的第二接口通过管道与热水水箱303的第一接口相连;
热水水箱303的第二接口通过管道与第三节流元件305的第一接口相连;
第三节流元件305的第二接口通过管道与冷水水箱301的第二接口相连。
在上述的热泵热水机组中,冷水水箱301由第一换热器3011和第一水箱筒体3012组成,热水水箱303由第二换热器3031和第二水箱筒体3032组成。其中:
第一换热器3011的第一接口通过管道与第二压缩组件304的第一接口相连;
第二换热器3031的第一接口通过管道与第二压缩组件304的第二接口相连;
第三节流元件305设置在第一换热器3011的第二接口与第二换热器3031的第二接口间的连通管道上。
第二压缩组件包括:第二压缩机3041、第二气液分离器3042和第二四通阀3043。其中,第二压缩机3041的排气口通过管道与第二四通阀3043的第三接口g相连,第二压缩机3041的吸气口通过管道与第二气液分离器3042的排气口相连,第二气液分离器3042的进气口3042b通过管道与第二四通阀3043的第四接口h相连,第二四通阀3043的第一接口e通过管道与第一换热器的第一接口相连,第二四通阀3043的第二接口f通过管道与第二换热器的第一接口相连。
需要说明的是,当冷量回收空调节能系统处于制冷模式时,上述的冷凝器为室外机中的室外冷凝器;当冷量回收空调节能系统处于制热模式时,上述的冷凝器为室内机中的室内冷凝器。
本发明实施例提供的冷量回收空调节能系统,在传统的空调系统中加入了热泵热水机组、电磁阀和室外控制模块,通过室外控制模块获取温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度,室外控制模块根据温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度来控制电磁阀的开启与关闭,从而回收冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量,本发明相对于传统的空调系统,增加了一个从冷水水箱中吸收冷水冷量的过程,从而在没有增加压缩机功耗的情况下提高了制冷剂的过冷度,制冷剂可以吸收更多的热量,进而增加了该冷量回收空调节能系统的制冷量,使得该冷量回收空调节能系统的能效比增加,变相降低了压缩机的功耗。
本发明实施例提供了一种冷量回收空调节能系统,包括室内机、室外机和热泵热水机组。
室外机中的电磁阀103用于控制盘管104与冷凝器102的第二接口与室内机200间的连通管道的连通或关闭;
室外机中的温度传感器302用于采集冷水水箱301中冷水的温度和盘管104的温度;
室外机中的室外控制模块105用于根据温度传感器302采集到的盘管104的温度和冷水水箱301中冷水的温度来控制电磁阀103的开启与关闭。
可选的,如图5所示,室外控制模块105包括:数据获取单元1061和电磁阀控制单元1062,其中:
数据获取单元1061,用于获取温度传感器302采集到的盘管104的温度和冷水水箱301中冷水的温度。
电磁阀控制单元1062,用于当温度传感器302采集到的盘管104的温度大于冷水水箱302中冷水的温度时,控制电磁阀103关闭。
上述的电磁阀控制单元1062,还用于当温度传感器302采集到的盘管104的温度等于或小于冷水水箱301中冷水的温度时,控制电磁阀103开启。
示例性的,当温度传感器采集到的盘管的温度大于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块控制电磁阀关闭,制冷剂从盘管中流过时,吸收了冷水中的冷量,从而增加了制冷剂的过冷度;当温度传感器采集到的盘管的温度等于或小于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块开启电磁阀,使得制冷剂不流经盘管。
本发明实施例提供了一种冷量回收空调节能系统,如图6所示,该冷量回收空调节能系统,包括:室外机100、室内机200和热泵热水机组300,该室外机100包括:第一压缩机1011、第一气液分离器1012、第一四通阀1013、冷凝器102、电磁阀103、盘管104、室外控制模块105、第一节流元件106、第一截止阀107、第二截止阀108和储液器109;室内机200包括:蒸发器201和第二节流元件202;热泵热水机组300包括:冷水水箱301、温度传感器302、热水水箱303、第二压缩机3041、第二气液分离器3042、第二四通阀3043和第三节流元件305。
具体的,该空调系统中室外机100的各个部件的连接关系为:第一压缩机1011的吸气口与第一气液分离器1012的排气口相连,第一压缩机1011的排气口与油分离器1014的进气口相连;油分离器的排油口与第一气液分离器1012的进气口相连,油分离器1014的排气口与单向阀1015的第一接口相连,单向阀1015的第二接口与第一四通阀1013的第二接口b相连,第一四通阀1013的第一接口a与第一截止阀107的第一接口相连;第一四通阀1013的第三接口c与冷凝器102的第一接口相连,冷凝器102的第二接口与第一节流元件106的第一接口相连,第一节流元件106的第二接口与储液器109的第一接口相连,储液器109的第二接口与电磁阀103的第一接口相连,电磁阀103的第二接口与第二截止阀108的第一接口相连,第二截止阀108的第二接口与第二节流元件202的第一接口相连;盘管104放置在热泵热水机组300的冷水水箱301中,盘管104的两个接口连接在电磁阀103的两端;室外控制模块和电磁阀103相连。
该空调系统中热泵热水机组300的各个部件的连接关系为:第二压缩机3041的吸气口与第二气液分离器3042的排气口相连,第二压缩机3041的排气口与第二四通阀3043的第三接口g相连,第二四通阀3043的第四接口h与第二气液分离器3042的进气口相连;第二四通阀3043的第一接口e与冷水水箱301中的第一换热器3011的第一接口相连,第二四通阀3043的第二接口f与热水水箱303中的第二换热器3031的第一接口相连,第一换热器3011的第二接口与第三节流元件305的第二接口相连,第二换热器3031的第二接口与第三节流元件305的第一接口相连;温度传感器302放置在冷水水箱301中。
该空调系统中室内机200的各个部件的连接关系为:蒸发器201的第一接口与第一截止阀107的第二接口相连,蒸发器201的第二接口与第二节流元件202的第二接口相连,第二节流元件202的第一接口与第二截止阀108的第二接口相连。
该空调系统在制冷运行时制冷剂的流程为:
启动第一压缩机1011,将从第一压缩机1011的吸气口吸入的制冷剂气体压缩成为高温高压的制冷剂气体,然后从第一压缩机1011的排气口进入油分离器1014,在油分离器1014的作用下分离出高温高压的制冷剂气体中的杂质与润滑油,提纯后的高温高压的制冷剂气体经过单向阀1015、第一四通阀1013的第二接口b和第一四通阀1013的第三接口c进入冷凝器102,在冷凝器102中与室外机100吸入的空气进行换热,高温高压的制冷剂气体在冷凝器102的作用下冷凝放热,变成高压的制冷剂液体,高压的制冷剂液体经过第一节流元件106时具体分为以下两种情况:
1)当室外控制模块105通过温度传感器302检测到冷水水箱301中的冷水水温低于盘管104的温度时,关闭电磁阀103,并控制第一节流元件106全部打开,将高压液态的制冷剂通过盘管104在冷水水箱301中进行再降温,使得制冷剂的温度降低。并通过第二截止阀108进入室内机200中,经过第二节流元件202节流之后,在蒸发器201中进行换热。
2)当室外控制模块106通过温度传感器302检测到冷水水箱301中的冷水水温大于或等于盘管104的温度时,开启电磁阀103,使得制冷剂不流经盘管104,高温高压的制冷剂液体通过第二截止阀108进入室内机200中,经过节流元件202节流之后,在蒸发器201中进行换热。
当低温低压的制冷剂气体换热完成后,经过第一截止阀107、第一四通阀1013的第一接口a和第四接口d进入第一气液分离器1012,同时,由油分离器1014排油口排出的润滑油也由第一气液分离器1012的进气口进入第一气液分离器1012,润滑油随低温低压制冷剂气体经由压缩机1011的吸气口进入压缩机1011,由此完成制冷剂在空调系统中的一次循环。
如图7所示,该图表示了空调在制冷过程中制冷剂压力和焓值的变化。
传统空调系统的制冷循环过程分为4个过程,分别是压缩机做功制冷剂升温升压(图6中的4至1),冷凝器冷凝放热(图6中的1至2),节流元件节流降压(图6中的2至3),蒸发吸热(图6中的3至4),其中该空调系统制冷量为H4-H3,压缩机的功耗为H1-H4,则该空调系统的整机能效比为E1=(H3-H4)/(H1-H4)。
而本发明实施例提供的冷量回收空调节能系统多了一个冷水水箱中的冷水再次降温的过程(即图6中的2至2’),制冷剂吸收了冷水的过冷度,从而其焓值从原有的H3降低到H3’,制冷量H3’-H4增加,而压缩机的功率消耗还是H1-H4,因此整机能效比变为E2=(H3’-H4)/(H1-H4),相比于传统的空调系统,能效比增加了ΔE=(H3-H3’)/(H1-H4),由此可以推出,本发明的空调系统在消耗相同的功耗下可以提供更多的制冷量,吸收更多的热量,从而降低了压缩机的功耗。
本发明实施例提供的冷量回收空调节能系统,在传统的空调系统中加入了热泵热水机组、电磁阀和室外控制模块,通过室外控制模块获取温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度,当盘管的温度大于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块关闭电磁阀,从而回收该冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量,当盘管的温度等于或小于所述冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块开启电磁阀,本发明相对于传统的空调系统,增加了一个从冷水水箱中吸收冷水冷量的过程,从而在没有增加压缩机功耗的情况下提高了制冷剂的过冷度,制冷剂可以吸收更多的热量,进而增加了该冷量回收空调节能系统的制冷量,使得该冷量回收空调节能系统的能效比增加,变相降低了压缩机的功耗。
本发明实施例提供了一种空调节能方法,应用于冷量回收空调节能系统,如图8所示,该方法具体包括如下步骤:
401、室外控制模块获取温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度。
402、室外控制模块根据温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度来控制电磁阀的开启与关闭,从而回收冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量。
具体的,步骤402具体包括如下步骤:
402a、当盘管的温度大于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块关闭电磁阀,从而回收冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量。
402b、当盘管的温度等于或小于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块开启电磁阀。
示例性的,当温度传感器采集到的盘管的温度大于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块控制电磁阀关闭,制冷剂从盘管中流过时,吸收了冷水中的过冷度,从而降低了制冷剂温度;当温度传感器采集到的盘管的温度等于或小于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块开启电磁阀,使得制冷剂不流经盘管,此时,热泵热水机组的压缩机启动,制冷剂在热水水箱中放热,使热水温度升高时,经过节流元件进入冷水水箱中吸热,从而降低了冷水的温度。
本发明实施例提供的冷量回收空调节能方法,在传统的空调系统中加入了热泵热水机组、电磁阀和室外控制模块,通过室外控制模块获取温度传感器采集到的盘管的温度和冷水水箱中冷水的温度,当盘管的温度大于冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块关闭电磁阀,从而回收该冷量回收空调节能系统中热泵热水机组中冷水水箱中的冷量;当盘管的温度等于或小于所述冷水水箱中冷水的温度时,室外控制模块开启电磁阀,本发明相对于传统的空调系统,增加了一个从冷水水箱中吸收冷水冷量的过程,从而在没有增加压缩机功耗的情况下提高了制冷剂的过冷度,制冷剂可以吸收更多的热量,进而增加了该冷量回收空调节能系统的制冷量,使得该冷量回收空调节能系统的能效比增加,变相降低了压缩机的功耗。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。