CN105716164B - 一种水冷多联机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷多联机系统，包括室内机组和多个室外机，所述多个室外机分别与室内机组连接，每个所述的室外机均包括压缩机、汽液分离器、四通阀、换热器、主电子膨胀阀，在每个室外机中均设置有连通管，所述连通管的一端连通室外机的四通阀与换热器的连接管路，所述连通管的另一端连通其他室外机的连通管。本发明的水冷多联机系统利用了不运行的室外机的换热器，减少了能源浪费，提高了室外机部分运行时的换热面积，提高了整个系统的换热能力，在相同制冷量/制热量下降低了能耗，降低了压缩机的频率。

Description

一种水冷多联机系统

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种水冷多联机系统。

背景技术

水冷多联机是指由一个或多个室外机以及多个室内机组成，多个室内机并联形成室内机组，多个室外机分别与室内机组连接，即多个室外机并联，室外机换热器使用循环水作为冷热源，进行热量运输和传递。

水冷多联机通常使用定流量水循环系统，采用一组水泵给多个室外机供给循环水，当部分室外机运行时，停机的室外机的换热器是不参与换热的，但停机的室外机通常仍然有循环水流动，这造成了较大的能源浪费。

发明内容

本发明提供了一种水冷多联机系统，减少了能源浪费。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种水冷多联机系统，包括室内机组和多个室外机，所述多个室外机分别与室内机组连接，每个所述的室外机均包括压缩机、汽液分离器、四通阀、换热器、主电子膨胀阀，在每个室外机中均设置有连通管，所述连通管的一端连通室外机的四通阀与换热器的连接管路，所述连通管的另一端连通其他室外机的连通管。

进一步的，在所述连通管上设置有截止阀。

又进一步的，在所述压缩机的排气管路上设置有高压压力传感器。

更进一步的，在制冷状态下，当每个室外机均运行时，每个室外机的主电子膨胀阀的开度根据同一室外机的高压压力传感器获取的压力值进行控制。

再进一步的，当所述高压压力传感器获取的压力值≥第一设定值时，控制同一室外机的主电子膨胀阀为最大开度；当所述高压压力传感器获取的压力值≤第二设定值时，控制同一室外机的主电子膨胀阀为最小开度；当第二设定值＜压力值＜第一设定值时，判断系统开机时高压压力传感器获取的初始压力值是否小于所述第一设定值；若是，则控制主电子膨胀阀为最小开度；若否，则控制主电子膨胀阀为最大开度。

优选的，在制冷状态下，当部分室外机运行时，每个室外机的主电子膨胀阀的开度根据所有运行的室外机的高压压力传感器获取的压力值的平均值进行控制。

进一步的，当所述平均值≥所述第一设定值时，控制每个室外机的主电子膨胀阀为最大开度；当所述平均值≤所述第二设定值时，控制每个室外机的主电子膨胀阀为最小开度；当第二设定值＜平均值＜第一设定值时，判断系统开机时所有运行的室外机的高压压力传感器获取的初始压力值的初始平均值是否小于所述第一设定值；若是，则控制每个室外机的主电子膨胀阀为最小开度；若否，则控制每个室外机的主电子膨胀阀为最大开度。

又进一步的，在所述压缩机的回气管路上设置有低压压力传感器，在所述四通阀和换热器的连接管路上设置有温度传感器。

更进一步的，在制热状态下，每个室外机的主电子膨胀阀的开度根据同一室外机的低压压力传感器和温度传感器获取的数据进行PID控制。

再进一步的，在每个室外机中，所述四通阀、换热器、连通管三者连接处的位置低于所述四通阀的安装位置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的水冷多联机系统利用了不运行的室外机的换热器，减少了能源浪费，提高了室外机部分运行时的换热面积，提高了整个系统的换热能力，在相同制冷量/制热量下降低了能耗， 降低了压缩机的频率。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的水冷多联机系统的一个实施例的结构图。

附图标记：

1、室外机；121、压缩机；122、油分离器；123、单向阀；124、四通阀；

125、换热器；126、主电子膨胀阀；127、汽液分离器；128、连通管；

1S1、高压压力传感器；1S2、温度传感器；1S3、低压压力传感器；

1J1、气管截止阀；1J2、液管截止阀；1J3、截止阀；

2、室外机；221、压缩机；222、油分离器；223、单向阀；224、四通阀；

225、换热器；226、主电子膨胀阀；227、汽液分离器；228、连通管；

2S1、高压压力传感器；2S2、温度传感器；2S3、低压压力传感器；

2J1、气管截止阀；2J2、液管截止阀；2J3、截止阀；

10、室内机组；11、室内机；12、室内机；13、室内机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

本实施例的水冷多联机系统，主要包括室内机组和多个室外机等，室内机组包括多个并联的室内机，多个室外机并联，分别与室内机组连接，形成冷媒的循环管路；每个室外机均包括压缩机、油分离器、单向阀、四通阀、换热器、主电子膨胀阀、液管截止阀、气管截止阀、汽液分离器、连通管等，压缩机的排气管路连接油分离器的入口，油分离器的出口连接单向阀，油分离器的回油口连接压缩机的回气管路，单向阀连接四通阀的第一阀口，四通阀的第二阀口连接换热器，换热器通过主电子膨胀阀连接液管截止阀，液管截止阀与室内机组连接；室内机组通过气管截止阀连接四通阀的第三阀口,四通阀的第四阀口连接汽液分离器，汽液分离器与压缩机的回气管连接；连通管的一端连通四通阀与换热器的连接管路，连通管的另一端连通其他室外机的连通管。

下面以具有两个室外机的水冷多联机系统为例，具体讲述本实施例的多联机系统的具体结构和工作原理。

多联机系统包括室外机1、室外机2、室内机组10，室内机组10包括并联的三个室内机11、12和13，室外机1和室外机1并联，分别与室内机组10连接，形成冷媒的循环管路，参见图1所示。

在每个室外机压缩机的排气管路上设置有高压压力传感器，用于采集排气压力；在每个室外机压缩机的回气管路上设置有低压压力传感器，用于采集回气压力；在四通阀和换热器的连接管路上设置有温度传感器，用于采集温度。例如，在室外机1压缩机121的排气管路上设置有高压压力传感器1S1，在压缩机121的回气管路上设置有低压压力传感器1S3，在四通阀124和换热器125的连接管路上设置有温度传感器1S2；在室外机2压缩机221的排气管路上设置有高压压力传感器2S1，在压缩机221的回气管路上设置有低压压力传感器2S3，在四通阀224和换热器225的连接管路上设置有温度传感器2S2。

多联机系统制冷运行，且所有室外机都运行时，第一路冷媒的循环路径为压缩机121-油分离器122-单向阀123-四通阀124-换热器125-主电子膨胀阀126-液管截止阀1J2-室内机组10-气管截止阀1J1-四通阀124-汽液分离器127-压缩机121；第二路冷媒的循环路径为压缩机221-油分离器222-单向阀223-四通阀224-换热器225-主电子膨胀阀226-液管截止阀2J2-室内机组10-气管截止阀2J1-四通阀224-汽液分离器227-压缩机221，两路冷媒的汇合处为a、分流处为b。

该系统按照所有的室外机的负载率（室外机的运行频率和该室外机的最大频率的比值）相同进行控制；室外机1的连通管128的一端连通四通阀124与换热器125的连接管路，连接处为1c，连通管128的另一端连通室外机2的连通管228；室外机2的连通管228的一端连通四通阀224与换热器225的连接管路，连接处为2c，连接管228的另一端连通室外机1的连通管128。由于连通管联通两个室外机，冷媒根据室外机的高压压力（高压压力传感器采集的压力，即压缩机排气管路上的压力）不同，在两个室外机之间流动分配，提高整个系统的换热效率的均匀性，从而提高能效。例如，当室外机1的四通124阀和换热器125之间的连接管路上的冷媒压力大于室外机2的四通阀224和换热器225之间的连接管路上的冷媒压力时，室外机中1的四通阀124和换热器125连接管路上的冷媒通过室外机1的连通管128、室外机2的连通管228传输至室外机2的换热器；从而使得冷媒在整个系统中均匀流动分配，提高系统的换热效率。

多联机系统制冷运行，且部分室外机运行时，例如室外机1运行、室外机2不运行，即室外机1的压缩机121运转、室外机2的压缩机221不运转，室外机1的压缩机121排出的高温高压冷媒经过油分离器122、单向阀123、四通阀124后，在连接点1c处分为两路：一路冷媒进入室外机1的换热器125换热，然后经过主电子膨胀阀126、液管截止阀1J2到达a处；另一路冷媒通过连通管128、连通管228到达连接点2c，进入室外机2的换热器225换热，然后经过主电子膨胀阀226、液管截止阀2J2到达a处；两路冷媒汇合，汇合后进入室内机组10换热，然后经过室内机1的气管截止阀1J1、四通阀124、汽液分离器127回到压缩机121，从而完成冷媒循环。由于室外机2的单向阀223作用，冷媒无法流向室外机2的压缩机221。该多联机系统在制冷时利用了不运行室外机的换热器，减少了能源浪费，提高了室外机部分运行时的换热面积，提高了整个系统的换热能力；降低了制冷运行的高压压力（高压压力传感器采集的压力，即压缩机排气管路上的压力），提高了压缩机的运行效率；在相同制冷量下降低了能耗， 降低了压缩机的频率。

多联机系统制热运行，且所有室外机都运行时，第一路冷媒的循环路径为压缩机121-油分离器122-单向阀123-四通阀124-气管截止阀1J1-室内机组10-液管截止阀1J2-主电子膨胀阀126-换热器125-四通阀124-汽液分离器127-压缩机121；第二路冷媒的循环路径为压缩机221-油分离器222-单向阀223-四通阀224-气管截止阀2J1-室内机组10-液管截止阀2J2-主电子膨胀阀226-换热器225-四通阀224-汽液分离器227-压缩机221，两路冷媒的汇合处为b、分流处为a。

该系统按照所有的室外机的负载率（室外机的运行频率和该室外机的最大频率的比值）相同进行控制；由于连通管联通两个室外机，冷媒根据室外机换热器蒸发压力不同，在两个室外机之间流动分配，使不同室外机蒸发压力偏差尽量小，提高整个系统的换热效率的均匀性，从而提高能效。

多联机系统制热运行，且部分室外机运行时，例如室外机1运行、室外机2不运行，即室外机1的压缩机121运转、室外机2的压缩机221不运转，室外机1的压缩机121排出的高温高压冷媒经过油分离器122、单向阀123、四通阀124、气管截止阀1J1进入室内机组10换热，冷媒从室内机组10流出后，在a处分为两路：一路冷媒进入室外机1，经过液管截止阀1J2、主电子膨胀阀126、换热器125到达1c处；另一路冷媒进入室外机2，经过液管截止阀2J2、主电子膨胀阀226、换热器225、连通管228、连通管128进入室外机1，到达1c处；两路冷媒在室外机1的1c处汇合，汇合后经过四通阀124、汽液分离器127回到压缩机121，从而完成冷媒循环。由于室外机2的单向阀作用，冷媒无法流向室外机2的压缩机。该多联机系统在制热时利用了不运行室外机的换热器，减少了能源浪费，提高了室外机部分运行时的换热面积，提高了整个系统的换热能力；降低了制热运行的蒸发压力，提高了压缩机的运行效率；在相同制热量下降低了能耗， 降低了压缩机的频率。

当然，本发明的多联机系统并不限于具有两个室外机的情况，也可以具有三个室外机、四个室外机、以及更多的室外机，具体结构和工作原理与上述具有两个室外机的多联机系统类似，此处不再赘述。

为了便于控制连通管的通断，在连通管上设置有截止阀。例如，在连通管128上设置有截止阀1J3，当连通管228上设置有截止阀2J3。当截止阀1J3和截止阀2J3均打开时，多联机系统可以利用不运行室外机的换热器；截止阀1J3关断或者截止阀2J3关断，则无法利用不运行室外机的换热器。

四通阀的位置要高于连通管、四通阀、换热器的连接处的位置，避免该室外机的压缩机不运行、换热器参与换热时，液态冷媒或冷冻油进入不运行的室外机的四通阀中，避免造成安全隐患。例如，四通阀124的安装位置高于连通管128、四通阀124、换热器125的连接处1c，四通阀224的位置高于连通管228、四通阀224、换热器225的连接处2c。

在多联机系统制冷运行，且每个室外机均运行时，主电子膨胀阀的开度根据其同一室外机的高压压力传感器获取的压力值进行控制。如，主电子膨胀阀126的开度由高压压力传感器1S1获取的压力值进行控制，主电子膨胀阀226的开度由高压压力传感器2S1获取的压力值进行控制。

该压力值是系统运行稳定后（例如，系统开机2分钟后）高压压力传感器获取的压力值。当压力值≥第一设定值时，控制主电子膨胀阀为最大开度，如全开；当压力值≤第二设定值时，控制主电子膨胀阀为最小开度，如关断。当第二设定值＜压力值＜第一设定值时，则需要判断系统开机时高压压力传感器获取的初始压力值是否小于第一设定值；如果初始压力值＜第一设定值，则控制主电子膨胀阀为最小开度；如果初始压力值≥第一设定值，则控制主电子膨胀阀为最大开度。采用上述方式控制主电子膨胀阀的开度，从而合理地控制冷媒流量，避免压力值过大或过小影响系统的稳定运行，保证在所有室外机均运行时，多联机系统可以稳定运行，并具有良好的制冷效果。

在多联机系统制冷运行，且部分室外机运行时，每个室外机的电子膨胀阀的开度根据所有运行的室外机的高压压力传感器获取的压力值的平均值进行控制。即，如果多联机系统包括三个室外机，其中两个室外机运行，则三个室外机的电子膨胀阀的开度均根据两个运行的室外机的高压压力传感器获取的压力值的平均值进行控制。

该平均值是系统运行稳定后（例如，系统开机2分钟后），所有运行的室外机的高压压力传感器获取的压力值的平均值。当平均值≥第一设定值时，控制每个室外机的主电子膨胀阀为最大开度，如全开；当平均值≤所述第二设定值时，控制每个室外机的电子膨胀阀为最小开度，如关断。当第二设定值＜平均值＜第一设定值时，则需要判断系统开机时所有运行的室外机的高压压力传感器获取的初始压力值的初始平均值是否小于第一设定值；如果初始平均值小于第一设定值，则控制每个室外机的主电子膨胀阀为最小开度；如果初始平均值≥第一设定值，则控制每个室外机的电子膨胀阀为最大开度。采用上述方式控制主电子膨胀阀的开度，从而合理地控制冷媒流量，避免压力值过大或过小影响系统的稳定运行，保证在部分室外机运行时，多联机系统可以稳定运行，并具有良好的制冷效果。

在本实施例中，第一设定值优选为2MPA，第二设定值优选为1.8MPA。

在多联机系统制热运行时，无论所有的室外机都运行还是部分室外机运行，主电子膨胀阀的开度根据其同一室外机的低压压力传感器和温度传感器获取的数据进行PID控制。如，主电子膨胀阀126根据低压压力传感器1S3获取的压力值和温度传感器1S2获取的温度值进行PID控制；主电子膨胀阀226根据低压压力传感器2S3获取的压力值和温度传感器2S2获取的温度值进行PID控制，从而合理地控制冷媒流量，保证多联机系统稳定运行，并具有良好的制热效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种水冷多联机系统，包括室内机组和多个室外机，所述多个室外机分别与室内机组连接，每个所述的室外机均包括压缩机、汽液分离器、四通阀、换热器、主电子膨胀阀，其特征在于：

在每个室外机中均设置有连通管，所述连通管的一端连通室外机的四通阀与换热器的连接管路，所述连通管的另一端连通其他室外机的连通管；

在所述压缩机的排气管路上设置有高压压力传感器；

在制冷状态下，当每个室外机均运行时，每个室外机的主电子膨胀阀的开度根据同一室外机的高压压力传感器获取的压力值进行控制；

当所述高压压力传感器获取的压力值≥第一设定值时，控制同一室外机的主电子膨胀阀为最大开度；当所述高压压力传感器获取的压力值≤第二设定值时，控制同一室外机的主电子膨胀阀为最小开度；当第二设定值＜压力值＜第一设定值时，判断系统开机时高压压力传感器获取的初始压力值是否小于所述第一设定值；若是，则控制主电子膨胀阀为最小开度；若否，则控制主电子膨胀阀为最大开度。

2.根据权利要求1所述的水冷多联机系统，其特征在于：在所述连通管上设置有截止阀。

3.根据权利要求1所述的水冷多联机系统，其特征在于：在制冷状态下，当部分室外机运行时，每个室外机的主电子膨胀阀的开度根据所有运行的室外机的高压压力传感器获取的压力值的平均值进行控制。

4.根据权利要求3所述的水冷多联机系统，其特征在于：当所述平均值≥所述第一设定值时，控制每个室外机的主电子膨胀阀为最大开度；当所述平均值≤所述第二设定值时，控制每个室外机的主电子膨胀阀为最小开度；

当第二设定值＜平均值＜第一设定值时，判断系统开机时所有运行的室外机的高压压力传感器获取的初始压力值的初始平均值是否小于所述第一设定值；若是，则控制每个室外机的主电子膨胀阀为最小开度；若否，则控制每个室外机的主电子膨胀阀为最大开度。

5.根据权利要求1所述的水冷多联机系统，其特征在于：在所述压缩机的回气管路上设置有低压压力传感器，在所述四通阀和换热器的连接管路上设置有温度传感器。

6.根据权利要求5所述的水冷多联机系统，其特征在于：在制热状态下，每个室外机的主电子膨胀阀的开度根据同一室外机的低压压力传感器和温度传感器获取的数据进行PID控制。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的水冷多联机系统，其特征在于：在每个室外机中，所述四通阀、换热器、连通管三者连接处的位置低于所述四通阀的安装位置。