CN106352414A - 一种蓄热化霜的空调系统及控制方法 - Google Patents

一种蓄热化霜的空调系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空调技术领域，公开了一种蓄热化霜的空调系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机、室内换热器、节流装置、室外换热器以及用于改变制冷剂流向的换向阀，还包括蓄热器，所述蓄热器内设有热交换管和电加热装置，所述热交换管和电加热装置周围填充有蓄热材料，所述热交换管与所述室内换热器并联设置，且所述热交换管和所述室内换热器均可选择性地接入所述制冷剂回路，所述电加热装置用于根据蓄热材料的温度可选择性地加热所述蓄热材料。本发明能够消除以往化霜给室内带来的不舒适感，提高用户热舒适性。本发明还提供一种蓄热化霜的空调系统的控制方法。

Description

一种蓄热化霜的空调系统及控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种蓄热化霜的空调系统及控制方法。
背景技术
在室外低温环境下，空调运行制热模式时，室外机换热器表面温度较低，当温度低于0℃时，换热器表面易结霜，严重影响了空调的制热效果。此时，空调系统将切换到制冷模式运行，以提高室外机换热器表面温度，而室内机换热器表面温度较低，向室内吹出冷风，严重影响了室内热环境，给人以不舒适感。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何消除化霜给室内带来的不舒适感，提高用户热舒适性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种蓄热化霜的空调系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机、室内换热器、节流装置、室外换热器以及用于改变制冷剂流向的换向阀，其还包括蓄热器，所述蓄热器内设有热交换管和电加热装置，所述热交换管和电加热装置周围填充有蓄热材料，所述热交换管与所述室内换热器并联设置，且所述热交换管和所述室内换热器均可选择性地接入所述制冷剂回路，所述电加热装置用于根据蓄热材料的温度可选择性地加热所述蓄热材料。
其中，所述蓄热器包括保温壳体，所述热交换管和蓄热材料设于所述保温壳体内，进行热交换。
其中，所述电加热装置设于所述保温壳体内。
其中，所述室内换热器的两端均设有调节阀。
其中，所述热交换管的两端均设有调节阀。
其中，所述蓄热器内设有温度传感器。
本发明还提供一种利用上述所述的空调系统的控制方法，其特征在于，在制冷剂回路制热运行时，热交换管接入制冷剂回路，蓄热器蓄热；
当需要化霜时，切换换向阀，改变制冷剂的流向，室内换热器与制冷剂回路断开，热交换管与制冷剂回路连通，室外换热器进行化霜，蓄热器放热，当蓄热材料温度低于第一设定温度时，开启电加热装置，用以补偿蓄热材料的热量，直至化霜完成，换向阀切换至制热模式。
其中，当室外换热器达到第二设定温度时，热交换管接入制冷剂回路。
其中，在制冷剂回路制热运行时，当所述蓄热材料的温度达到第三设定温度时，所述蓄热器断开停止蓄热。
其中，当蓄热材料为相变材料时，所述第三设定温度为相变温度。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种蓄热化霜的空调系统及控制方法，通过采用上述技术方案，在需要化霜时，切换换向阀，改变制冷剂的流向，室内换热器与制冷剂回路断开，避免向室内吹冷风，热交换管与制冷剂回路连通，室外换热器进行化霜，蓄热器放热，加热热交换管，而且当蓄热器供热不足时，可开启电加热装置进行热量补偿，直至化霜完成后换向阀切换至制热模式；不利用室内热量，从而提高室内侧温度场的稳定及人体热舒适性。
附图说明
图1为本发明一种蓄热化霜的空调系统的连接关系原理图；
图2为本发明蓄热化霜的空调系统的控制方法中制热模式时的蓄热器温度控制流程图；
图3为本发明蓄热化霜的空调系统的控制方法中制冷模式时的蓄热器温度控制流程图；
图中：1：压缩机；2：换向阀；3：蓄热器；4：室内换热器；5：节流装置；6：室外换热器；7、8、9、10：调节阀；11：温度传感器；12：保温壳体；13：热交换管；14：蓄热材料；15：电加热装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，为本发明提供的一种蓄热化霜的空调系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机1、室内换热器4、节流装置5、室外换热器6以及用于改变制冷剂流向的换向阀2，其还包括蓄热器3，所述蓄热器3内设有热交换管13和电加热装置15，所述热交换管13和电加热装置15周围填充有蓄热材料14，所述热交换管13在工作过程中与蓄热材料14进行热交换，电加热装置15用于根据蓄热材料14的温度可选择性地加热所述蓄热材料14，即根据蓄热材料14的温度是否达到设定值，来选择是否加热蓄热材料14；所述热交换管13与所述室内换热器4并联设置，且所述热交换管13和所述室内换热器4均可选择性地接入所述制冷剂回路，此处均可选择性地接入制冷剂回路是指，可以热交换管13与室内换热器4均连接入制冷剂回路，也可以任意一个单独接入。
其中，所述蓄热器3包括保温壳体12，所述热交换管13和蓄热材料14设于所述保温壳体12内，进行热交换，所述电加热装置15设于所述保温壳体12内，位于蓄热材料14中；在化霜时，热交换管13温度降低，由蓄热材料14放热来加热热交换管13，并由电加热装置15补偿蓄热材料14的热量不足。电加热装置15可以为电加热管或电加热棒等。
为了方便管路的切换，所述室内换热器4的两端设有调节阀8、9；所述热交换管13的两端设有调节阀7、10，所述调节阀优选为电子阀，以便于自动控制。
其中，所述蓄热器3内设有温度传感器11，用于监测蓄热器3内蓄热材料14的温度。电加热装置15与温度传感器11相连，由温度传感器11监测到的温度反馈给电加热装置15，从而方便控制电加热装置15在何时加热。
其中，所述换向阀2优选为四通换向阀，结构简单，方便控制。
本发明还提供了一种利用上述所述的空调系统的控制方法，在制冷剂回路制热运行时，即经过压缩机1压缩的高温高压制冷剂气体依次经过室内换热器4，节流装置5和室外换热器6回到压缩机1，此时室内换热器4放热，加热室内空气；此时调节阀7、8、9、10全部打开，热交换管13接入制冷剂回路，蓄热器3蓄热；
当需要化霜时，切换换向阀2，改变制冷剂的流向，室内换热器4与制冷剂回路断开，即调节阀8、9关闭，调节阀7、10开启，热交换管13与制冷剂回路连通，经过压缩机1压缩的高温高压制冷剂气体先经过室外换热器6，对室外换热器6进行化霜，热交换管13温度降低，由蓄热器3放热加热热交换管13，如图3所示，当蓄热材料14温度T低于第一设定温度T1时，开启电加热装置15，用以补偿蓄热材料14的热量，直至化霜完成，然后换向阀2换向切换至制热模式。
具体地，可以设定当室外换热器6达到第二设定温度T2时例如高于化霜温度0-5度时，热交换管13接入制冷剂回路，从而避免蓄热器3一直处于蓄热状态，而蓄热器3本身也需要放热，造成不必要的能源浪费。
如图2所示，在制冷剂回路制热运行时，当所述蓄热材料14的温度T达到第三设定温度T3时，所述蓄热器3断开停止蓄热，即调节阀8、9开启，调节阀7、10关闭；当所述蓄热材料14温度T未达到第三设定温度T3时，调节阀7、8、9、10同时开启，制冷剂同时流经室内换热器4和蓄热器3，此时蓄热器3蓄热；当蓄热材料14为相变材料时，第三设定温度为相变温度。
由以上实施例可以看出，本发明在室外换热器需要化霜时，室内换热器与制冷剂回路断开，避免向室内吹冷风，并在化霜过程中，可由电加热装置补偿蓄热材料的热量，不利用室内热量，从而提高室内侧温度场的稳定及人体热舒适性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种蓄热化霜的空调系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机、室内换热器、节流装置、室外换热器以及用于改变制冷剂流向的换向阀，其特征在于，还包括蓄热器，所述蓄热器内设有热交换管和电加热装置，所述热交换管和电加热装置周围填充有蓄热材料，所述热交换管与所述室内换热器并联设置，且所述热交换管和所述室内换热器均可选择性地接入所述制冷剂回路，所述电加热装置用于根据蓄热材料的温度可选择性地加热所述蓄热材料。
2.根据权利要求1所述的蓄热化霜的空调系统，其特征在于，所述蓄热器包括保温壳体，所述热交换管和蓄热材料设于所述保温壳体内，进行热交换。
3.根据权利要求2所述的蓄热化霜的空调系统，其特征在于，所述电加热装置设于所述保温壳体内。
4.根据权利要求1所述的蓄热化霜的空调系统，其特征在于，所述室内换热器的两端均设有调节阀。
5.根据权利要求1所述的蓄热化霜的空调系统，其特征在于，所述热交换管的两端均设有调节阀。
6.根据权利要求1所述的蓄热化霜的空调系统，其特征在于，所述蓄热器内设有温度传感器。
7.一种利用如权利要求1至6任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，在制冷剂回路制热运行时，热交换管接入制冷剂回路，蓄热器蓄热；
当需要化霜时，切换换向阀，改变制冷剂的流向，室内换热器与制冷剂回路断开，热交换管与制冷剂回路连通，室外换热器进行化霜，蓄热器放热，当蓄热材料温度低于第一设定温度时，开启电加热装置，用以补偿蓄热材料的热量，直至化霜完成，换向阀切换至制热模式。
8.根据权利要求7所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当室外换热器达到第二设定温度时，热交换管接入制冷剂回路。
9.根据权利要求7所述的空调系统的控制方法，其特征在于，在制冷剂回路制热运行时，当所述蓄热材料的温度达到第三设定温度时，所述蓄热器断开停止蓄热。
10.根据权利要求9所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当蓄热材料为相变材料时，所述第三设定温度为相变温度。
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