CN106288488B - 空调器系统和空调器系统的控制方法 - Google Patents

空调器系统和空调器系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调器系统和空调器系统的控制方法,其中,空调器系统包括:制冷系统;第二四通阀的第一端口连接在第一四通阀和室内换热器之间的管路上,第二端口连接在室内换热器和室外换热器之间管路上的第一位置;辅助换热器的第一通道的第一端口与第二四通阀的第四端口相连通,第一通道的第二端口连接在室内换热器和室外换热器之间管路上的第二位置,第二通道的第一端口连接在室内换热器和室外换热器之间管路上的第三位置,第二通道的第二端口连接在室外换热器与压缩机的回气口之间的管路上;第一节流部件设置在第一通道的管路上;第二节流部件设置在第二通道的第一端口与第三位置之间的管路上。

Description

空调器系统和空调器系统的控制方法
技术领域
本发明涉及空调器技术领域,具体而言,涉及一种空调器系统和一种空调器系统的控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高和节能意识的增强,空调器逐渐得到了广泛普及。当空调器在低温环境下制热运行时,室外换热器的温度比较低,并且容易结霜,进而会大大降低冷媒从空气中吸收的热量,导致空调器的制热效果变差,影响用户的使用效果。
同时,由于多联机空调系统的配管较长、落差较大、系统较复杂等原因,压缩机必须时刻处于有效的润滑状态才能保证系统的可靠运行。如果压缩机长期处于小负荷运行状态,则系统的润滑油不能及时返回到压缩机,进而会造成压缩机由于润滑不良而损坏,影响了整个机组的可靠性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出了一种新的空调器系统,有效避免空调器系统长时间小负荷运行导致压缩机缺油损坏的问题,同时也能够增强空调器系统的低温制热能力。
本发明的另一个目的在于对应提出了一种空调器系统的控制方法及控制装置。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种空调器系统,包括:至少包含压缩机、第一四通阀、室外换热器和室内换热器的制冷系统;第二四通阀,所述第二四通阀的第一端口连接在所述第一四通阀和所述室内换热器之间的管路上,所述第二四通阀的第二端口连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的第一位置;辅助换热器,具有第一通道和第二通道,所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口相连通,所述第一通道的第二端口连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的第二位置,所述第二通道的第一端口连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的第三位置,所述第二通道的第二端口连接在所述室外换热器与所述压缩机的回气口之间管路上的任意位置;第一节流部件,设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上,或设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上;第二节流部件,设置在所述第二通道的第一端口与所述第三位置之间的管路上。
根据本发明的实施例的空调器系统,通过设置第二四通阀和辅助换热器,并设置第一节流部件和第二节流部件,使得在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态,则可以控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第一端口与第四端口连通,这样经过第一四通阀之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
而在第一节流部件设置在第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上时,若空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态,则可以控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,这样经过室外换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器的第一通道,并经过第二四通阀进入室内换热器蒸发换热,辅助换热器内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机缺油损坏的问题。
此外,当第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上,且空调器系统在低温环境下制热运行时,可以控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,这样经过室内换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的上述实施例的空调器系统,还可以具有以下技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述制冷系统还包括第三节流部件和气液分离器;其中,所述第一四通阀的四个端口分别与所述压缩机的排气口、所述室外换热器的第一端口、所述室内换热器的第一端口和所述气液分离器的入口相连通,所述室外换热器的第二端口通过所述第三节流部件与所述室内换热器的第二端口相连通,所述气液分离器的出口与所述压缩机的回气口相连通;
所述第二通道的第二端口连接在所述室外换热器的第一端口与所述第一四通阀连通的管道上、所述气液分离器的入口与所述第一四通阀连通的管道上或所述气液分离器的出口与所述压缩机的回气口连通的管道上。
根据本发明的一个实施例,所述的空调器系统还包括:控制器,连接至所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀,用于对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制。
根据本发明的一个实施例,所述控制器具体用于:在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,并检测到所述室外环境温度小于或等于第一设定温度值、所述压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行,室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室内换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的一个实施例,所述控制器具体用于:在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,且所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态,则可以控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第一端口与第四端口连通,使得经过第一四通阀之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的一个实施例,所述控制器具体用于:在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制冷运行,且所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上时,若空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室外换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器的第一通道,并经过第二四通阀进入室内换热器,辅助换热器内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机缺油损坏的问题。
根据本发明的第二方面的实施例,还提出了一种空调器系统的控制方法,用于对如上述实施例中任一项所述的空调器系统进行控制,所述控制方法包括:获取所述空调器系统的运行模式;判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,或检测室外环境温度和所述压缩机的排气过热度;根据所述空调器系统的运行模式,以及检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度或所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制。
根据本发明的实施例的空调器系统的控制方法,通过根据空调器系统的运行模式,以及空调器系统是否处于小负荷运行状态或室外环境温度和排气过热度,来对第一节流部件、第二节流部件和第二四通阀进行控制,使得空调器系统在小负荷运行或低温制热运行时,能够控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的相应端口连通,进而将辅助换热器接入制冷系统进行运行,提高了空调器系统的整体换热量,避免了空调器系统长时间处于小负荷运行状态而导致压缩机缺油损坏的问题,同时也能够增强空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的一个实施例,根据所述空调器系统的运行模式,以及检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制的步骤,具体包括:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,且检测到所述室外环境温度小于或等于第一设定温度值、所述压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行,室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室内换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
进一步地,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:在检测到所述压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到所述室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当检测到压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,说明空调器系统并非是低温制热运行,此时可以控制第一节流部件和第二节流部件关闭,以使空调器系统按照正常方式运行。
根据本发明的一个实施例,根据所述空调器系统的运行模式,以及所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件和所述第二节流部件进行控制的步骤,具体包括:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,且判定所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态,则可以控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第一端口与第四端口连通,使得经过第一四通阀之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的一个实施例,根据所述空调器系统的运行模式,以及所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件和所述第二节流部件进行控制的步骤,具体包括:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制冷运行,且判定所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上时,若空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室外换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器的第一通道,并经过第二四通阀进入室内换热器,辅助换热器内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机缺油损坏的问题。
根据本发明的一个实施例,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当判定空调器系统退出小负荷运行状态时,通过控制第一节流部件和第二节流部件关闭,使得空调器系统能够按照正常的运行方式进行工作。
其中,在本发明的一个实施例中,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
其中,所有运行的室内机的能力需求的总和既可以直接通过能力需求的实际数值来表示,也可以通过比值的形式(即所有运行的室内机的能力需求的实际数值与空调器系统能够提供的总能力需求的比值)来表示。当通过能力需求的实际数值来表示时,第一值是实际数值;当通过比值的形式来表示时,第一值是处于0与1之间的常数。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否退出小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较多时,可以确定空调器系统退出了小负荷运行状态。
根据本发明的一个实施例,判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
其中,所有运行的室内机的能力需求的总和既可以直接通过能力需求的实际数值来表示,也可以通过比值的形式(即所有运行的室内机的能力需求的实际数值与空调器系统能够提供的总能力需求的比值)来表示。当通过能力需求的实际数值来表示时,第二值是实际数值;当通过比值的形式来表示时,第二值是处于0与1之间的常数。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
根据本发明的一个实施例,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
在该实施例中,由于辅助换热器的第二通道主要是进行冷媒的蒸发,而辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值反映了辅助换热器的蒸发侧的过热度,因此通过根据辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值来调节第二节流部件的开度,可以确保流经第二通道的冷媒量处于合理的范围内。
根据本发明的一个实施例,根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度的步骤,具体包括:计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值;
在所述温度差值上升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
在该实施例中,辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在上升过程中分为三个区间,即第一温度值以下、第一温度值~第三温度值、由第三温度值继续上升;辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在下降过程中分为三个区间,下降至第四温度值、第四温度值~第二温度值、第二温度值以下。由于辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越大,说明第二通道内的冷媒需求量越多,因此可以适当调大第二节流部件的开度;相反地,若辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越小,说明第二通道内的冷媒需求量越少,因此可以适当调小第二节流部件的开度。
根据本发明的一个实施例,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:检测所述空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;计算所述空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,若空调器系统以制热模式运行,则处于运行状态的室内机的室内换热器作为冷凝器使用;若空调器系统以制冷模式运行,则室外机中的室外换热器是作为冷凝器使用。通过计算空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度和辅助换热器的第一通道(作为辅助换热器的冷凝侧)的管温的平均值,并根据辅助换热器的第一通道的管温和计算得到的平均值来调节第一节流部件的开度,使得能够通过对第一节流部件的开度进行调整来间接控制辅助换热器的第一通道的管温,进而保证辅助换热器的第一通道的管温与空调器系统中所有冷凝器温度的平均值相适应,避免辅助换热器的第一通道的管温过低或过高。
根据本发明的一个实施例,根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度的步骤,具体包括:在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,当辅助换热器的第一通道的管温小于上述平均值与第一预定值之差时,说明辅助换热器的第一通道的管温较低,即冷媒量较少,因此可以调大第一节流部件的开度;相反地,当辅助换热器的第一通道的管温大于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温较高,即冷媒量较多,因此可以调小第一节流部件的开度;而在辅助换热器的第一通道的管温大于或等于上述平均值与第一预定值之差,且小于或等于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温处于正常范围内,因此可以控制第一节流部件的开度保持不变。
根据本发明的第三方面的实施例,还提出了一种空调器系统的控制装置,用于对如上述实施例中任一项所述的空调器系统进行控制,所述控制装置包括:获取单元,用于获取所述空调器系统的运行模式;判断单元,判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,或第一检测单元,用于检测室外环境温度和所述压缩机的排气过热度;控制单元,用于根据所述空调器系统的运行模式,以及所述第一检测单元检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度或所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制。
根据本发明的实施例的空调器系统的控制装置,通过根据空调器系统的运行模式,以及空调器系统是否处于小负荷运行状态或室外环境温度和排气过热度,来对第一节流部件、第二节流部件和第二四通阀进行控制,使得空调器系统在小负荷运行或低温制热运行时,能够控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的相应端口连通,进而将辅助换热器接入制冷系统进行运行,提高了空调器系统的整体换热量,避免了空调器系统长时间处于小负荷运行状态而导致压缩机缺油损坏的问题,同时也能够增强空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的一个实施例,所述控制单元具体用于:在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,且所述第一检测单元检测到所述室外环境温度小于或等于第一设定温度值、所述压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行,室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室内换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
进一步地,所述控制单元还用于,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,若所述第一检测单元检测到所述压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到所述室外环境温度大于或等于第二设定温度值,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当检测到压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,说明空调器系统并非是低温制热运行,此时可以控制第一节流部件和第二节流部件关闭,以使空调器系统按照正常方式运行。
根据本发明的一个实施例,所述控制单元具体用于:在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,且所述判断单元判定所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第二端口与第二位置之间的管路上时,若空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态,则可以控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第一端口与第四端口连通,使得经过第一四通阀之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
根据本发明的一个实施例,所述控制单元具体用于:在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制冷运行,且所述判断单元判定所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上时,若空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室外换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器的第一通道,并经过第二四通阀室内换热器,辅助换热器内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机缺油损坏的问题。
根据本发明的一个实施例,所述判断单元还用于,在所述控制单元控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;所述控制单元还用于,在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当判定空调器系统退出小负荷运行状态时,通过控制第一节流部件和第二节流部件关闭,使得空调器系统能够按照正常的运行方式进行工作。
根据本发明的一个实施例,所述判断单元具体用于:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否退出小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较多时,可以确定空调器系统退出了小负荷运行状态。
根据本发明的一个实施例,所述判断单元具体还用于:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
根据本发明的一个实施例,所述空调器系统的控制装置还包括:第二检测单元,用于在所述控制单元控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;第一调节单元,用于根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
在该实施例中,由于辅助换热器的第二通道主要是进行冷媒的蒸发,而辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值反映了辅助换热器的蒸发侧的过热度,因此通过根据辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值来调节第二节流部件的开度,可以确保流经第二通道的冷媒量处于合理的范围内。
根据本发明的一个实施例,所述第一调节单元包括:第一计算单元,计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值;以及
执行单元,用于在所述温度差值上升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
在该实施例中,辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在上升过程中分为三个区间,即第一温度值以下、第一温度值~第三温度值、由第三温度值继续上升;辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在下降过程中分为三个区间,下降至第四温度值、第四温度值~第二温度值、第二温度值以下。由于辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越大,说明第二通道内的冷媒需求量越多,因此可以适当调大第二节流部件的开度;相反地,若辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越小,说明第二通道内的冷媒需求量越少,因此可以适当调小第二节流部件的开度。
根据本发明的一个实施例,所述空调器系统的控制装置还包括:第三检测单元,用于在所述控制单元控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,检测所述空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;第二计算单元,用于计算所述空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;第二调节单元,用于根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,若空调器系统以制热模式运行,则处于运行状态的室内机的室内换热器作为冷凝器使用;若空调器系统以制冷模式运行,则室外机中的室外换热器是作为冷凝器使用。通过计算空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度和辅助换热器的第一通道(作为辅助换热器的冷凝侧)的管温的平均值,并根据辅助换热器的第一通道的管温和计算得到的平均值来调节第一节流部件的开度,使得能够通过对第一节流部件的开度进行调整来间接控制辅助换热器的第一通道的管温,进而保证辅助换热器的第一通道的管温与空调器系统中所有冷凝器温度的平均值相适应,避免辅助换热器的第一通道的管温过低或过高。
根据本发明的一个实施例,所述第二调节单元具体用于:在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,当辅助换热器的第一通道的管温小于上述平均值与第一预定值之差时,说明辅助换热器的第一通道的管温较低,即冷媒量较少,因此可以调大第一节流部件的开度;相反地,当辅助换热器的第一通道的管温大于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温较高,即冷媒量较多,因此可以调小第一节流部件的开度;而在辅助换热器的第一通道的管温大于或等于上述平均值与第一预定值之差,且小于或等于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温处于正常范围内,因此可以控制第一节流部件的开度保持不变。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的第一个实施例的空调器系统的结构示意图;
图2示出了根据本发明的第二个实施例的空调器系统的结构示意图;
图3示出了根据本发明的第三个实施例的空调器系统的结构示意图;
图4示出了根据本发明的第一个实施例的空调器系统的控制方法的流程示意图;
图5示出了根据本发明的第二个实施例的空调器系统的控制方法的流程示意图;
图6示出了根据本发明的实施例的对空调器系统中的节流部件的控制方式示意图;
图7示出了根据本发明的第三个实施例的空调器系统的控制方法的流程示意图;
图8示出了根据本发明的第四个实施例的空调器系统的结构示意图;
图9示出了根据本发明的第四个实施例的空调器系统的控制方法的流程示意图;
图10示出了根据本发明的第一个实施例的空调器系统的控制装置的示意框图;
图11示出了根据本发明的第二个实施例的空调器系统的控制装置的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的第一个实施例的空调器系统的结构示意图。
如图1所示,根据本发明的第一个实施例的空调器系统,包括:至少包含压缩机1、第一四通阀21、室外换热器3和室内换热器4的制冷系统;第二四通阀22、辅助换热器5、第一节流部件6和第二节流部件7。
其中,第二四通阀22的第一端口连接在第一四通阀21和室内换热器4之间的管路上(图1中B1的位置),第二四通阀22的第二端口连接在室内换热器4和室外换热器3之间管路上的第一位置(图1中A1的位置);辅助换热器5具有第一通道和第二通道,其第一通道的第一端口与第二四通阀22的第四端口相连通,辅助换热器5的第一通道的第二端口连接在室内换热器4和室外换热器3之间管路上的第二位置(图1中A2的位置),辅助换热器5的第二通道的第一端口连接在室内换热器4和室外换热器3之间管路上的第三位置(图1中A3的位置),辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在室外换热器3与压缩机1的回气口之间管路上的任意位置;第一节流部件6设置在辅助换热器5的第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上;第二节流部件7设置在辅助换热器5的第二通道的第一端口与所述第三位置之间的管路上。其中,第二四通阀22的第三端口处于堵塞状态。
进一步地,所述制冷系统还包括第三节流部件8和气液分离器9;其中,第一四通阀21的四个端口分别与压缩机1的排气口、室外换热器3的第一端口、室内换热器4的第一端口和气液分离器9的入口相连通,室外换热器3的第二端口通过第三节流部件8与室内换热器4的第二端口相连通,气液分离器9的出口与压缩机1的回气口相连通。
进一步地,辅助换热器5的第二通道的第二端口的具体连接位置可以有如下几种:
1、如图1所示,辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在气液分离器9的入口与第一四通阀21连通的管道上。
2、如图2所示,辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在室外换热器3的第一端口与第一四通阀21连通的管道上。
3、辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在气液分离器9的出口与压缩机1的回气口连通的管道上。
4、如图3所示,辅助换热器5的第二通道的第二端口连接至第三四通阀23的第一端口上,第三四通阀23的第二端口连接在室外换热器3的第一端口与第一四通阀21连通的管道上,第三四通阀23的第四端口连接在气液分离器9的入口与第一四通阀21连通的管道上。基于图3所示的结构,可以通过控制第三四通阀23的通电与断电来控制通过辅助换热器5的第二通道的冷媒是直接进入气液分离器9,还是通过第一四通阀21之后再进入气液分离器9。其中,第三四通阀23的第三端口处于堵塞状态。
进一步地,所述的空调器系统还包括:控制器(图1至图3中均未示出),连接至第一节流部件6、第二节流部件7和第二四通阀22,用于对第一节流部件6、第二节流部件7和第二四通阀22进行控制。
在本发明的一个实施例中,控制器具体用于:在空调器系统制热运行时,若检测到室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机1的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制第一节流部件6和第二节流部件7开启,并控制第二四通阀22的第二端口与第四端口连通。
通过在空调器系统制热运行,室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机1的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长时,控制第一节流部件6和第二节流部件7开启,并控制第二四通阀22的第二端口与第四端口连通,使得经过室内换热器4之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器4和第二节流部件7节流后进入辅助换热器5的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀22进入辅助换热器5的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件7节流,因此在辅助换热器5内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
在本发明的另一个实施例中,控制器具体用于:在空调器系统制热运行时,若空调器系统处于小负荷运行状态,则控制第一节流部件6和第二节流部件7开启,并控制第二四通阀22的第一端口与第四端口连通。
通过在空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态时,控制第一节流部件6和第二节流部件7开启,并控制第二四通阀22的第一端口与第四端口连通,使得经过第一四通阀21之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器4和第二节流部件7节流后进入辅助换热器5的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀22进入辅助换热器5的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件7节流,因此在辅助换热器5内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机1缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
基于图1至图3中任一图所示的空调器系统的结构,本发明提出的第一个实施例的控制方法如图4所示,具体包括:
步骤S40,获取空调器系统的运行模式。
步骤S42,判断空调器系统是否处于小负荷运行状态,或检测室外环境温度和压缩机的排气过热度。
在本发明的一个实施例中,步骤S42中判断空调器系统是否处于小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
其中,压缩机的排气过热度=压缩机的排气温度-压缩机的饱和温度,而压缩机的饱和温度可以通过排气压力来进行确定。
步骤S44,根据空调器系统的运行模式,以及检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度或空调器系统是否处于小负荷运行状态,对第一节流部件、第二节流部件和第二四通阀进行控制。
其中,步骤S44的控制包括如下两个实施例:
实施例一:
在本发明的一个实施例中,步骤S44中根据空调器系统的运行模式,以及检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制的步骤,具体包括:
若所述空调器系统制热运行,且检测到所述室外环境温度小于或等于第一设定温度值、所述压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在空调器系统制热运行,室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长时,控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室内换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
进一步地,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:在检测到所述压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到所述室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当检测到压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,说明空调器系统并非是低温制热运行,此时可以控制第一节流部件和第二节流部件关闭,以使空调器系统按照正常方式运行。
实施例二:
根据本发明的一个实施例,步骤S44中根据所述空调器系统的运行模式,以及所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件和所述第二节流部件进行控制的步骤,具体包括:在空调器系统制热运行,且判定所述空调器系统处于小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态时,控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第一端口与第四端口连通,使得经过第一四通阀之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
对于上述两个实施例,当控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当判定空调器系统退出小负荷运行状态时,通过控制第一节流部件和第二节流部件关闭,使得空调器系统能够按照正常的运行方式进行工作。
其中,在本发明的一个实施例中,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否退出小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较多时,可以确定空调器系统退出了小负荷运行状态。
进一步地,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
在该实施例中,由于辅助换热器的第二通道主要是进行冷媒的蒸发,而辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值反映了辅助换热器的蒸发侧的过热度,因此通过根据辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值来调节第二节流部件的开度,可以确保流经第二通道的冷媒量处于合理的范围内。
进一步地,根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度的步骤,具体包括:计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值;
在所述温度差值上升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
在该实施例中,辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在上升过程中分为三个区间,即第一温度值以下、第一温度值~第三温度值、由第三温度值继续上升;辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在下降过程中分为三个区间,下降至第四温度值、第四温度值~第二温度值、第二温度值以下。由于辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越大,说明第二通道内的冷媒需求量越多,因此可以适当调大第二节流部件的开度;相反地,若辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越小,说明第二通道内的冷媒需求量越少,因此可以适当调小第二节流部件的开度。
进一步地,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:检测所述空调器系统中处于运行状态的室内机的室内换热器温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;计算空调器系统中处于运行状态的室内机的室内换热器温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,通过计算空调器系统中处于运行状态的室内机的室内换热器温度和辅助换热器的第一通道的管温的平均值,并根据辅助换热器的第一通道的管温和计算得到的平均值来调节第一节流部件的开度,使得能够通过对第一节流部件的开度进行调整来间接控制辅助换热器的第一通道的管温,进而保证辅助换热器的第一通道的管温与空调器系统中所有冷凝器温度的平均值相适应(空调器系统制热运行时,辅助换热器的第一通道和处于运行状态的室内机的室内换热器都用作冷凝器使用),避免辅助换热器的第一通道的管温过低或过高。
进一步地,根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度的步骤,具体包括:在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,当辅助换热器的第一通道的管温小于上述平均值与第一预定值之差时,说明辅助换热器的第一通道的管温较低,即冷媒量较少,因此可以调大第一节流部件的开度;相反地,当辅助换热器的第一通道的管温大于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温较高,即冷媒量较多,因此可以调小第一节流部件的开度;而在辅助换热器的第一通道的管温大于或等于上述平均值与第一预定值之差,且小于或等于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温处于正常范围内,因此可以控制第一节流部件的开度保持不变。
基于图1至图3中任一图所示的空调器系统的结构,本发明提出的第二个实施例的控制方法如图5所示,具体包括:
步骤502,空调器系统以制热模式运行。
步骤504,判断室外环境温度Th是否小于或等于k,且压缩机的排气过热度Tp小于或等于m持续t1时间,若是,则执行步骤506;否则,执行步骤512。其中,在本发明的一个实施例中,t1可以为10分钟。
步骤506,控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,第一节流部件和第二节流部件打开,且依据图6中所示的方式一和方式二分别调节第一节流部件和第二节流部件的开度。其中,第一节流部件和第二节流部件可以是电子膨胀阀。
具体地,依据图6中所示的方式一对第一节流器件的调节具体为:检测辅助换热器的第一通道(作为冷凝侧)的管温T,并检测空调器系统中当前正在运行的室内机中的室内换热器盘管(此时作为冷凝器使用)的中部温度,基于检测到的上述温度计算得到温度平均值T1,基于该温度平均值T1对第一节流器件的开度调节如下:
当T<T1-g1时,控制第一节流器件开f1步;
当T1-g1≤T≤T1+g2时,控制第一节流器件保持当前开度;
当T>T1+g2时,控制第一节流器件关f2步。
其中,f1与f2可以相同,也可以不同,在本发明的一个实施例中,f1=f2=40步;g1与g2可以相同,也可以不同,在本发明的一个实施例中,g1=g2=2℃。
依据图6中所示的方式二对第二节流器件的调节具体为:
计算辅助换热器的第二通道(作为蒸发侧)的过热度△T=T-T,即将第二通道的出口温度与入口温度之差作为第二通道的过热度,基于△T对第二节流器件的开度调节如下:
当△T升至h1的过程中,控制第二节流器件关e1步;
当△T由h1升至h2的过程中,控制第二节流器件保持当前开度;
当△T由h2继续上升的过程中,控制第二节流器件开e2步;
当△T下降至h3的过程中,控制第二节流器件开e2步;
当△T由h3下降至h4的过程中,控制第二节流器件保持当前开度;
当△T由h4继续下降的过程中,控制第二节流器件关e1步。
其中,e1与e2可以相同,也可以不同,在本发明的一个实施例中,e1=e2=16步。在本发明的一个实施例中,h1=2℃、h2=5℃、h3=4℃、h4=1℃。
上述方式一和方式二的调节过程可以周期性进行,比如可以每隔2分钟调整一次。
步骤508,判断室外环境温度Th是否大于或等于n,或压缩机的排气过热度Tp大于或等于q持续t2时间,若是,则执行步骤510;否则,执行步骤506。其中,在本发明的一个实施例中,t2可以为10分钟。
步骤510,控制第一节流部件和第二节流部件关闭。
步骤512,空调器系统按照正常的逻辑运行。
以下结合图1对图5所示的控制方法做进一步说明:当空调器系统制热运行时,第一四通阀21上电,压缩机1排气经过第一四通阀21,进入室内换热器4,冷凝放热之后变成高压中温的冷媒,经过第三节流部件8节流后进入室外换热器3。此时控制第二四通阀的第二端口与第四端口相通(如控制第二四通阀为掉电状态),将经过室内换热器4之后的冷媒分为两个支路:未节流的高压中温状态的冷媒通过第二四通阀22进入辅助换热器5,在辅助换热器5中释放热量;另一支路的冷媒经过第二节流部件7节流后进入辅助换热器5,在辅助换热器5中吸收热量,获得较高的蒸发温度,与作为蒸发器的室外换热器3出来的冷媒混合进入压缩机1的回气侧,提高了系统整体的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高机组的整体换热量,增强低温制热的能力。
基于图1至图3中任一图所示的空调器系统的结构,本发明提出的第三个实施例的控制方法如图7所示,具体包括:
步骤702,空调器系统以制热模式运行。
步骤704,获取室内机的能力需求n。
步骤706,判断室内机的能力需求n是否小于或等于a%且持续b分钟,若是,则确定空调器系统处于小负荷运行状态,然后执行步骤708;否则,执行步骤714。
步骤708,在确定空调器系统处于小负荷运行状态时,控制第二四通阀的第一端口与第四端口相通,并控制第一节流部件和第二节流部件打开,并依据图6中所示的方式一和方式二分别调节第一节流部件和第二节流部件的开度。其中,第一节流部件和第二节流部件可以是电子膨胀阀。
上述方式一和方式二的调节过程可以周期性进行,比如可以每隔2分钟调整一次。
步骤710,判断室内机的能力需求n是否大于或等于c%且持续d分钟,若是,则确定空调器系统退出小负荷运行状态,然后执行步骤712;否则,继续执行步骤708。
步骤712,控制第一节流部件和第二节流部件关闭。
步骤714,空调器系统按照正常的逻辑运行。
以下结合图1对图7所示的控制方法做进一步说明:当检测到室内机的能力需求小于或等于a%持续b分钟时,则判定空调器系统为小负荷制热运行,此时开启辅助换热器5、第一节流部件6和第二节流部件7,并控制第二四通阀22的第一端口与第四端口相通(譬如控制第二四通阀22上电来使其第一端口与第四端口相通),第一节流部件6和第二节流部件7依据一定的逻辑进行相应调节。在执行上述控制之后,从第一四通阀21出来的高温高压的气态冷媒分为两路,一路直接进入室内换热器4冷凝放热,另一路经过第二四通阀22之后进入辅助换热器5,与经过第二节流部件7节流后的低温低压状态的冷媒换热。当检测到室内机的能力需求大于或等于c%持续d分钟时,判定空调器系统为非小负荷状态运行,此时控制第一节流部件6和第二节流部件7关闭(当然,也可以控制第二四通阀22掉电,或不对第二四通阀22控制),退出小负荷控制逻辑。可见,辅助换热器5可以调节空调器系统的负荷能力,保证压缩机1能够处于最佳的润滑状态。
此外,由于图5所示的控制逻辑和图7所示的控制逻辑中都需要对第二四通阀、第一节流部件和第二节流部件。因此当图5中的控制条件与图7中的控制条件都满足时,需要设置一个控制优先级。在本发明的一个优选实施例中,图7所示的控制优先级高于图5所示的控制优先级,即在图5中的控制条件与图7中的控制条件都满足时,执行图7所示的控制逻辑。
图8示出了根据本发明的第四个实施例的空调器系统的结构示意图。
如图8所示,根据本发明的第四个实施例的空调器系统,包括:至少包含压缩机1、第一四通阀21、室外换热器3和室内换热器4的制冷系统;第二四通阀22、辅助换热器5、第一节流部件6和第二节流部件7。
其中,第二四通阀22的第一端口连接在第一四通阀21和室内换热器4之间的管路上(图8中B1的位置),第二四通阀22的第二端口连接在室内换热器4和室外换热器3之间管路上的第一位置(图8中A1的位置);辅助换热器5具有第一通道和第二通道,辅助换热器5的第一通道的第一端口与第二四通阀22的第四端口相连通,辅助换热器5的第一通道的第二端口连接在室内换热器4和室外换热器3之间管路上的第二位置(图8中A2的位置),辅助换热器5的第二通道的第一端口连接在室内换热器4和所述室外换热器3之间管路上的第三位置(图8中A3的位置),辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在所述室外换热器3与所述压缩机1的回气口之间管路上的任意位置;第一节流部件6设置在辅助换热器5的第一通道的第一端口与第二四通阀22的第四端口之间的管路上;第二节流部件7设置在辅助换热器5的第二通道的第一端口与所述第三位置之间的管路上。
进一步地,所述制冷系统还包括第三节流部件8和气液分离器9;其中,第一四通阀21的四个端口分别与压缩机1的排气口、室外换热器3的第一端口、室内换热器4的第一端口和气液分离器9的入口相连通,室外换热器3的第二端口通过第三节流部件8与室内换热器4的第二端口相连通,气液分离器9的出口与压缩机1的回气口相连通。
进一步地,辅助换热器5的第二通道的第二端口的具体连接位置可以有如下几种:
1、如图8所示,辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在气液分离器9的入口与第一四通阀21连通的管道上。
2、类似于图2所示的结构,辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在室外换热器3的第一端口与第一四通阀21连通的管道上。
3、辅助换热器5的第二通道的第二端口连接在气液分离器9的出口与压缩机1的回气口连通的管道上。
4、类似于图3所示的结构,辅助换热器5的第二通道的第二端口连接至第三四通阀23的第一端口上,第三四通阀23的第二端口连接在室外换热器3的第一端口与第一四通阀21连通的管道上,第三四通阀23的第四端口连接在气液分离器9的入口与第一四通阀21连通的管道上。进而可以通过控制第三四通阀23的通电与断电来控制通过辅助换热器5的第二通道的冷媒是直接进入气液分离器9,还是通过第一四通阀21之后再进入气液分离器9。
进一步地,空调器系统还包括:控制器(图8中未示出),连接至第一节流部件6、第二节流部件7和第二四通阀22,用于对第一节流部件6、第二节流部件7和第二四通阀22进行控制。
在本发明的一个实施例中,控制器具体用于:在空调器系统制冷运行,且空调器系统处于小负荷运行状态时,控制第一节流部件6和第二节流部件7开启,并控制第二四通阀22的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态时,控制第一节流部件6和第二节流部件7开启,并控制第二四通阀22的第二端口与第四端口连通,使得经过室外换热器3之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器3和第二节流部件7节流后进入辅助换热器5的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器5的第一通道,并经过第二四通阀22进入室内换热器4,辅助换热器5内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件7节流,因此在辅助换热器5内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机1缺油损坏的问题。
基于图8所示的空调器系统的结构,本发明提出的控制方法如图9所示,具体包括:
步骤S90,获取空调器系统的运行模式。
步骤S92,判断空调器系统是否处于小负荷运行状态。
在本发明的一个实施例中,步骤S92中判断空调器系统是否处于小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
步骤S94,根据空调器系统的运行模式,以及空调器系统是否处于小负荷运行状态,对第一节流部件、第二节流部件和第二四通阀进行控制。
在本发明的一个实施例中,步骤S94具体为:在空调器系统制冷运行,且判定空调器系统处于小负荷运行状态时,控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上时,若空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室外换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器的第一通道,并经过第二四通阀进入室内换热器,辅助换热器内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机缺油损坏的问题。
在本发明的一个实施例中,当控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当判定空调器系统退出小负荷运行状态时,通过控制第一节流部件和第二节流部件关闭,使得空调器系统能够按照正常的运行方式进行工作。
其中,在本发明的一个实施例中,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否退出小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较多时,可以确定空调器系统退出了小负荷运行状态。
根据本发明的一个实施例,判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态的步骤,具体包括:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
进一步地,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
在该实施例中,由于辅助换热器的第二通道主要是进行冷媒的蒸发,而辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值反映了辅助换热器的蒸发侧的过热度,因此通过根据辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值来调节第二节流部件的开度,可以确保流经第二通道的冷媒量处于合理的范围内。
进一步地,根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度的步骤,具体包括:计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值;
在所述温度差值上升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
在该实施例中,辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在上升过程中分为三个区间,即第一温度值以下、第一温度值~第三温度值、由第三温度值继续上升;辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在下降过程中分为三个区间,下降至第四温度值、第四温度值~第二温度值、第二温度值以下。由于辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越大,说明第二通道内的冷媒需求量越多,因此可以适当调大第二节流部件的开度;相反地,若辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越小,说明第二通道内的冷媒需求量越少,因此可以适当调小第二节流部件的开度。
进一步地,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:检测所述空调器系统中室外换热器的温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;计算所述室外换热器的温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,通过计算空调器系统中的室外换热器的温度和辅助换热器的第一通道的管温的平均值,并根据辅助换热器的第一通道的管温和计算得到的平均值来调节第一节流部件的开度,使得能够通过对第一节流部件的开度进行调整来间接控制辅助换热器的第一通道的管温,进而保证辅助换热器的第一通道的管温与空调器系统中所有冷凝器温度的平均值相适应(空调器系统制冷运行时,辅助换热器的第一通道和室外换热器都用作冷凝器使用),避免辅助换热器的第一通道的管温过低或过高。
进一步地,根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度的步骤,具体包括:在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,当辅助换热器的第一通道的管温小于上述平均值与第一预定值之差时,说明辅助换热器的第一通道的管温较低,即冷媒量较少,因此可以调大第一节流部件的开度;相反地,当辅助换热器的第一通道的管温大于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温较高,即冷媒量较多,因此可以调小第一节流部件的开度;而在辅助换热器的第一通道的管温大于或等于上述平均值与第一预定值之差,且小于或等于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温处于正常范围内,因此可以控制第一节流部件的开度保持不变。
此外,本发明针对上述空调器系统的结构,还分别提出了相应的控制装置。
具体地,基于图1至图3中任一图所示的空调器系统的结构,如图10所示,根据本发明的第一个实施例的空调器系统的控制装置100,包括:获取单元102,判断单元104或第一检测单元106,控制单元108。
其中,获取单元102用于获取所述空调器系统的运行模式;判断单元104用于判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态;第一检测单元106用于检测室外环境温度和所述压缩机的排气过热度;控制单元108用于根据所述空调器系统的运行模式,以及所述第一检测单元106检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度或所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制。
控制单元108的控制操作具体有如下两个实施例:
实施例一:
在本发明的一个实施例中,控制单元108具体用于:在空调器系统制热运行,且第一检测单元106检测到室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长时,控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在空调器系统制热运行,室外环境温度小于或等于第一设定温度值、压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长时,控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室内换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,有效利用了冷凝后的冷媒热量,提高了空调器系统的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
进一步地,所述控制单元108还用于,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,若所述第一检测单元106检测到压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到所述室外环境温度大于或等于第二设定温度值,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当检测到压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,说明空调器系统并非是低温制热运行,此时可以控制第一节流部件和第二节流部件关闭,以使空调器系统按照正常方式运行。
实施例二:
在本发明的一个实施例中,控制单元108具体用于:在空调器系统制热运行,且判断单元104判定空调器系统处于小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在空调器系统制热运行且处于小负荷运行状态时,控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第一端口与第四端口连通,使得经过第一四通阀之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室内换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接通过第二四通阀进入辅助换热器的第一通道,两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制热运行时导致压缩机缺油损坏的问题。同时也能够提高空调器机组的整体换热量,增强了空调器系统的低温制热能力。
进一步地,判断单元104还用于,在控制单元108控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;所述控制单元108还用于,在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当判定空调器系统退出小负荷运行状态时,通过控制第一节流部件和第二节流部件关闭,使得空调器系统能够按照正常的运行方式进行工作。
进一步地,判断单元104具体用于:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否退出小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较多时,可以确定空调器系统退出了小负荷运行状态。
进一步地,判断单元104具体还用于:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
在上述两个实施例中任一实施例的基础上,空调器系统的控制装置100还包括:第二检测单元110和第一调节单元112。
其中,第二检测单元110用于在控制单元108控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;第一调节单元112用于根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
在该实施例中,由于辅助换热器的第二通道主要是进行冷媒的蒸发,而辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值反映了辅助换热器的蒸发侧的过热度,因此通过根据辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值来调节第二节流部件的开度,可以确保流经第二通道的冷媒量处于合理的范围内。
根据本发明的一个实施例,所述第一调节单元112包括:第一计算单元1122执行单元1124。
其中,第一计算单元1122用于计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值。
执行单元1124用于在所述温度差值上升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
在该实施例中,辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在上升过程中分为三个区间,即第一温度值以下、第一温度值~第三温度值、由第三温度值继续上升;辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在下降过程中分为三个区间,下降至第四温度值、第四温度值~第二温度值、第二温度值以下。由于辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越大,说明第二通道内的冷媒需求量越多,因此可以适当调大第二节流部件的开度;相反地,若辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越小,说明第二通道内的冷媒需求量越少,因此可以适当调小第二节流部件的开度。
在本发明的一个实施例中,空调器系统的控制装置100还包括:第三检测单元114、第二计算单元116和第二调节单元118。
其中,第三检测单元114用于在控制单元108控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,检测所述空调器系统中处于运行状态的室内机的室内换热器温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;第二计算单元116用于计算空调器系统中处于运行状态的室内机的室内换热器温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;第二调节单元118用于根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,通过计算空调器系统中处于运行状态的室内机的室内换热器温度和辅助换热器的第一通道的管温的平均值,并根据辅助换热器的第一通道的管温和计算得到的平均值来调节第一节流部件的开度,使得能够通过对第一节流部件的开度进行调整来间接控制辅助换热器的第一通道的管温,进而保证辅助换热器的第一通道的管温与空调器系统中所有冷凝器温度的平均值相适应(空调器系统制热运行时,辅助换热器的第一通道和处于运行状态的室内机的室内换热器都用作冷凝器使用),避免辅助换热器的第一通道的管温过低或过高。
根据本发明的一个实施例,所述第二调节单元118具体用于:在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,当辅助换热器的第一通道的管温小于上述平均值与第一预定值之差时,说明辅助换热器的第一通道的管温较低,即冷媒量较少,因此可以调大第一节流部件的开度;相反地,当辅助换热器的第一通道的管温大于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温较高,即冷媒量较多,因此可以调小第一节流部件的开度;而在辅助换热器的第一通道的管温大于或等于上述平均值与第一预定值之差,且小于或等于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温处于正常范围内,因此可以控制第一节流部件的开度保持不变。
具体地,基于图8所示的空调器系统的结构,如图11所示,根据本发明的第二个实施例的空调器系统的控制装置200,包括:获取单元202、判断单元204和控制单元206。
其中,获取单元202用于获取空调器系统的运行模式;判断单元204用于判断空调器系统是否处于小负荷运行状态;控制单元206用于根据所述空调器系统的运行模式,以及空调器系统是否处于小负荷运行状态,对第一节流部件、第二节流部件和第二四通阀进行控制。
其中,控制单元206具体用于:在空调器系统制冷运行,且判断单元204判定所述空调器系统处于小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
在该实施例中,通过在第一节流部件设置在第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上时,若空调器系统制冷运行且处于小负荷运行状态,则控制第一节流部件和第二节流部件开启,并控制第二四通阀的第二端口与第四端口连通,使得经过室外换热器之后的冷媒分为两个支路,一条支路经过室外换热器和第二节流部件节流后进入辅助换热器的第二通道,另一支路能够直接进入辅助换热器的第一通道,并经过第二四通阀进入室内换热器,辅助换热器内的两路冷媒进行换热,即第二通道内的冷媒由于经过第二节流部件节流,因此在辅助换热器内蒸发,第一通道内的冷媒进行冷凝,进而能够提高空调器系统的蒸发压力和蒸发温度,避免了空调器系统小负荷制冷运行时导致压缩机缺油损坏的问题。
进一步地,判断单元204还用于,在控制单元206控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;所述控制单元206还用于,在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
在该实施例中,当判定空调器系统退出小负荷运行状态时,通过控制第一节流部件和第二节流部件关闭,使得空调器系统能够按照正常的运行方式进行工作。
进一步地,所述判断单元204具体用于:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否退出小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较多时,可以确定空调器系统退出了小负荷运行状态。
进一步地,所述判断单元204具体还用于:判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
在本发明的另一个实施例中,也可以根据处于运行状态的室内机的台数来确定空调器系统是否处于小负荷运行状态,譬如处于运行状态的室内机的台数较少时,可以确定空调器系统处于小负荷运行状态。
进一步地,空调器系统的控制装置200还包括:第二检测单元208和第一调节单元210。
其中,第二检测单元208用于在控制单元206控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;第一调节单元210用于根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
在该实施例中,由于辅助换热器的第二通道主要是进行冷媒的蒸发,而辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值反映了辅助换热器的蒸发侧的过热度,因此通过根据辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值来调节第二节流部件的开度,可以确保流经第二通道的冷媒量处于合理的范围内。
进一步地,第一调节单元210包括:第一计算单元2102和执行单元2104。
其中,第一计算单元2102,计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值。
执行单元2104,用于在所述温度差值升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
在该实施例中,辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在上升过程中分为三个区间,即第一温度值以下、第一温度值~第三温度值、由第三温度值继续上升;辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值在下降过程中分为三个区间,下降至第四温度值、第四温度值~第二温度值、第二温度值以下。由于辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越大,说明第二通道内的冷媒需求量越多,因此可以适当调大第二节流部件的开度;相反地,若辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值越小,说明第二通道内的冷媒需求量越少,因此可以适当调小第二节流部件的开度。
进一步地,空调器系统的控制装置200还包括:第三检测单元212,用于在所述控制单元206控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,检测所述空调器系统中室外换热器的温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;第二计算单元214,用于计算所述室外换热器的温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;第二调节单元216,用于根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,通过计算空调器系统中的室外换热器的温度和辅助换热器的第一通道的管温的平均值,并根据辅助换热器的第一通道的管温和计算得到的平均值来调节第一节流部件的开度,使得能够通过对第一节流部件的开度进行调整来间接控制辅助换热器的第一通道的管温,进而保证辅助换热器的第一通道的管温与空调器系统中所有冷凝器温度的平均值相适应(空调器系统制冷运行时,辅助换热器的第一通道和室外换热器都用作冷凝器使用),避免辅助换热器的第一通道的管温过低或过高。
进一步地,所述第二调节单元216具体用于:在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
在该实施例中,当辅助换热器的第一通道的管温小于上述平均值与第一预定值之差时,说明辅助换热器的第一通道的管温较低,即冷媒量较少,因此可以调大第一节流部件的开度;相反地,当辅助换热器的第一通道的管温大于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温较高,即冷媒量较多,因此可以调小第一节流部件的开度;而在辅助换热器的第一通道的管温大于或等于上述平均值与第一预定值之差,且小于或等于上述平均值与第二预定值之和时,说明辅助换热器的第一通道的管温处于正常范围内,因此可以控制第一节流部件的开度保持不变。
其中,本发明上述的空调器系统可以是多联机空调器系统,也可以是普通的家用空调器。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,本发明提出了一种新的空调器系统及其控制方法,有效避免空调器系统长时间小负荷运行导致压缩机缺油损坏的问题,同时也能够增强空调器系统的低温制热能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种空调器系统,其特征在于,包括:
至少包含压缩机、第一四通阀、室外换热器和室内换热器的制冷系统;
第二四通阀,所述第二四通阀的第一端口连接在所述第一四通阀和所述室内换热器之间的管路上,所述第二四通阀的第二端口连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的第一位置;
辅助换热器,具有第一通道和第二通道,所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口相连通,所述第一通道的第二端口连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的第二位置,所述第二通道的第一端口连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的第三位置,所述第二通道的第二端口连接在所述室外换热器与所述压缩机的回气口之间管路上的任意位置;
第一节流部件,设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上,或设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上;
第二节流部件,设置在所述第二通道的第一端口与所述第三位置之间的管路上。
2.根据权利要求1所述的空调器系统,其特征在于,所述制冷系统还包括第三节流部件和气液分离器;
其中,所述第一四通阀的四个端口分别与所述压缩机的排气口、所述室外换热器的第一端口、所述室内换热器的第一端口和所述气液分离器的入口相连通,所述室外换热器的第二端口通过所述第三节流部件与所述室内换热器的第二端口相连通,所述气液分离器的出口与所述压缩机的回气口相连通;
所述第二通道的第二端口连接在所述室外换热器的第一端口与所述第一四通阀连通的管道上、所述气液分离器的入口与所述第一四通阀连通的管道上或所述气液分离器的出口与所述压缩机的回气口连通的管道上。
3.根据权利要求1或2所述的空调器系统,其特征在于,还包括:
控制器,连接至所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀,用于对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制。
4.根据权利要求3所述的空调器系统,其特征在于,所述控制器具体用于:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,并检测到所述室外环境温度小于或等于第一设定温度值或所述压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
5.根据权利要求3所述的空调器系统,其特征在于,所述控制器具体用于:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制热运行,且所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
6.根据权利要求3所述的空调器系统,其特征在于,所述控制器具体用于:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上的情况下,若所述空调器系统制冷运行,且所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
7.一种空调器系统的控制方法,用于对如权利要求1至6中任一项所述的空调器系统进行控制,其特征在于,包括:
获取所述空调器系统的运行模式;
判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,或检测室外环境温度和所述压缩机的排气过热度;
根据所述空调器系统的运行模式,以及检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度或所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制。
8.根据权利要求7所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,根据所述空调器系统的运行模式,以及检测到的所述室外环境温度和所述排气过热度,对所述第一节流部件、所述第二节流部件和所述第二四通阀进行控制的步骤,具体包括:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,
若所述空调器系统制热运行,且检测到所述室外环境温度小于或等于第一设定温度值或所述压缩机的排气过热度小于或等于第一设定过热度且持续第一预定时长,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
9.根据权利要求8所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:
在检测到所述压缩机的排气过热度大于或等于第二设定过热度且持续第二预定时长,或检测到所述室外环境温度大于或等于第二设定温度值时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
10.根据权利要求7所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,根据所述空调器系统的运行模式,以及所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件和所述第二节流部件进行控制的步骤,具体包括:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第二端口与所述第二位置之间的管路上的情况下,
若所述空调器系统制热运行,且判定所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第一端口与第四端口连通。
11.根据权利要求7所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,根据所述空调器系统的运行模式,以及所述空调器系统是否处于小负荷运行状态,对所述第一节流部件和所述第二节流部件进行控制的步骤,具体包括:
在所述第一节流部件设置在所述第一通道的第一端口与所述第二四通阀的第四端口之间的管路上的情况下,
若所述空调器系统制冷运行,且判定所述空调器系统处于小负荷运行状态,则控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启,并控制所述第二四通阀的第二端口与第四端口连通。
12.根据权利要求10或11所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:
判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态;
在所述空调器系统退出所述小负荷运行状态时,控制所述第一节流部件和所述第二节流部件关闭。
13.根据权利要求12所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,判断所述空调器系统是否退出所述小负荷运行状态的步骤,具体包括:
判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否大于或等于第一值且持续第三预定时长;
在所述所有运行的室内机的能力需求的总和大于或等于所述第一值且持续所述第三预定时长时,判定所述空调器系统退出所述小负荷运行状态。
14.根据权利要求7至11中任一项所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,判断所述空调器系统是否处于小负荷运行状态的步骤,具体包括:
判断所述空调器系统中所有运行的室内机的能力需求的总和是否小于或等于第二值且持续第四预定时长;
在所述所有运行的室内机的能力需求的总和小于或等于所述第二值且持续所述第四预定时长时,判定所述空调器系统处于小负荷运行状态。
15.根据权利要求8至11中任一项所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:
检测所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值;
根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度。
16.根据权利要求15所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,根据所述辅助换热器的第二通道的第二端口和第一端口的温度值,调节所述第二节流部件的开度的步骤,具体包括:
计算所述第二通道的第二端口和第一端口之间的温度差值;
在所述温度差值上升至第一温度值的过程中,以及在所述温度差值由第二温度值下降的过程中,将所述第二节流部件的开度调小第一开度;
在所述温度差值由所述第一温度值上升至第三温度值的过程中,以及在所述温度差值由第四温度值下降至所述第二温度值的过程中,控制所述第二节流部件的开度保持不变;
在所述温度差值由所述第三温度值继续上升的过程中,以及在所述温度差值下降至所述第四温度值的过程中,将所述第二节流部件的开度调大第二开度。
17.根据权利要求8至11中任一项所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,在控制所述第一节流部件和所述第二节流部件开启之后,还包括:
检测所述空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度,并检测所述辅助换热器的第一通道的管温;
计算所述空调器系统中当前作为冷凝器使用的换热器的温度和所述辅助换热器的第一通道的管温的平均值;
根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度。
18.根据权利要求17所述的空调器系统的控制方法,其特征在于,根据所述辅助换热器的第一通道的管温和所述平均值,调节所述第一节流部件的开度的步骤,具体包括:
在所述辅助换热器的第一通道的管温小于所述平均值与第一预定值之差时,调大所述第一节流部件的开度;
在所述辅助换热器的第一通道的管温大于或等于所述平均值与所述第一预定值之差,且小于或等于所述平均值与第二预定值之和时,控制所述第一节流部件的开度保持不变;
在所述辅助换热器的第一通道的管温大于所述平均值与所述第二预定值之和时,调小所述第一节流部件的开度。
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