CN106500256A - 空调系统和空调系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电器设备领域，公开了一种空调系统和空调系统的控制方法，所述空调系统包括室内换热器(10)和室外换热器(20)，所述室内换热器(10)的出口和所述室外换热器(20)的入口之间的管路上设置有节流装置，其中，所述空调系统包括与所述节流装置并联的除霜管路(40)，所述除霜管路(40)上设置有阀门。在需要除霜时，从室内换热器的出口流出的较高温度的冷媒直接进入室外换热器实施除霜。由于不需要切换制热模式，而是利用制热后较高温度的冷媒实现除霜，本发明的空调系统和空调系统的控制方法兼顾了制热和除霜。

Description

空调系统和空调系统的控制方法
技术领域
本发明涉及电器设备，具体地，涉及一种空调系统和空调系统的控制方法。
背景技术
现有的空调在制热时，由于室外换热器需要从室外空气中吸收热量，室外换热器的蒸发温度会很低，当温度低于室外空气的露点温度时，空气中的水蒸气就会在室外换热器的翅片表面凝结成水，当室外换热器温度低于0℃，翅片表面的冷凝水会形成霜附着在室外换热器表面，结霜的过程持续进行会严重影响室外换热器的换热，从而影响空调的正常工作。因此，当发生结霜一定时间后需要对室外换热器进行除霜。为此，通常利用高温冷媒对室外换热器除霜，这需要将连接室外换热器、室内换热器和压缩机等装置的四通换向阀换向，以切换空调的工作模式，即，将制热模式改为制冷模式，从而使高温冷媒通过压缩机排气进入室外机换热器来实施除霜。因此，在除霜时，对于室内来说，由于处于制冷模式，室内温度将下降，影响使用舒适度。
因此，现有技术存在因除霜需要切换工作模式导致室内温度下降的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种空调系统，在除霜时无需切换工作模式，从而兼顾制热和除霜。
为了实现上述目的，本发明提供一种空调系统，所述空调系统包括室内换热器和室外换热器，所述室内换热器的出口和所述室外换热器的入口之间的管路上设置有节流装置，其中，所述空调系统包括与所述节流装置并联的除霜管路，所述除霜管路上设置有阀门。
优选地，所述空调系统包括控制单元，所述控制单元控制所述阀门的操作。
优选地，所述空调系统包括室内风机和压缩机，所述控制单元还控制所述室内风机和/或所述压缩机的操作。
优选地，所述空调系统包括用于检测室外环境温度的检测件，所述检测件和所述室外换热器的感温包与所述控制单元电连接。
优选地，所述阀门为电磁阀，所述节流装置为电子膨胀阀。
优选地，所述空调系统包括压缩机、四通换向阀和储液罐，所述压缩机的吸气口与所述储液罐的出口连接，所述四通换向阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述压缩机的排气口连接，所述第二端口与所述室内换热器的进口连接，所述第三端与所述室外换热器的出口连接，所述第四端口与所述储液罐的入口连接。
通过上述技术方案，正常工作时，阀门关闭使得除霜管路断开，冷媒从室内换热器的出口经节流装置降温降压再进入室外换热器，以形成制热循环；在需要除霜时，阀门开启使得除霜管路导通，从室内换热器的出口流出的较高温度的冷媒直接进入室外换热器实施除霜。由于不需要切换制热模式，而是利用制热后较高温度的冷媒实现除霜，本发明的空调系统兼顾了制热和除霜。
本发明还提供一种空调系统的控制方法，其中，该方法包括：除霜时，保持制热模式，并将从室内换热器出口流出的冷媒直接引至室外换热器的入口来实施除霜。
优选地，所述方法包括在除霜前判断是否需要进行除霜的步骤S1，该步骤S1包括：S11、检测室外环境温度T4；S12、检测所述室外换热器的感温包的温度T3；
S13、当满足以下任一条件，即判断为需要进行除霜：S131、T4≥第一温度时，T3＜第二温度时的累积时间达到第一时间；S132、T4＜第一温度时，T3＜第二温度时的累积时间达到第二时间。
优选地，所述方法包括判断是否结束除霜的步骤S2，该步骤S2包括当满足以下任一条件时结束除霜：S21、除霜时间达到第三时间；S22、室外换热器的感温包的温度T3达到第三温度；S23、压缩机停机。
优选地，所述方法包括在除霜时使室内风机的转速降低。
优选地，所述方法包括在除霜时控制压缩机的方法，该控制所述压缩机的方法包括：S1’、检测所述压缩机的排气过热度HDSH；S2’、根据所述排气过热度调节所述压缩机的转速INV。
优选地，步骤S2’包括：S21’、当HDSH≥第四温度，或者每隔n秒检测一次INV且INV小于等于第一频率时，使INV增加mHz并保持第三时间；S22’、当HDSH＜第四温度，并且每隔n秒检测一次INV且INV大于第二频率时，使INV减小m’Hz并保持第四时间。
由于不需要切换制热模式，而是利用制热后较高温度的冷媒直接引入室外换热器来实现除霜，本发明的空调系统的控制方法兼顾了制热和除霜。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的空调系统的一种实施方式的结构示意图；
图2是说明本发明的空调系统的控制方法中控制压缩机转速的方法的示意图。
附图标记说明
10-室内换热器，20-室外换热器，30-电磁膨胀阀，40-除霜管路，41-电磁阀，50-室内风机，60-室外风机，70-压缩机，71-吸气口，72-排气口，80-四通换向阀，81-第一端口，82-第二端口，83-第三端口，84-第四端口，90-储液罐，91-入口，92-出口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
根据本发明的一个方面，提供一种空调系统，所述空调系统包括室内换热器10和室外换热器20，所述室内换热器10的出口和所述室外换热器20的入口之间的管路上设置有节流装置，其中，所述空调系统包括与所述节流装置并联的除霜管路40，所述除霜管路40上设置有阀门。
正常工作时，阀门关闭使得除霜管路40断开，冷媒从室内换热器10的出口经节流装置降温降压再进入室外换热器20，以形成制热循环(如图1中箭头所示)；在需要除霜时，阀门开启使得除霜管路40导通，从室内换热器10的出口流出的较高温度的冷媒能够通过除霜管路40直接进入室外换热器20实施除霜。由于不需要切换制热模式，而是利用制热后较高温度的冷媒实现除霜，本发明的空调系统兼顾了制热和除霜。
其中，可以通过各种适当的方式操作阀门，以实现除霜管路40的断开和导通。优选地，所述空调系统包括控制单元，所述控制单元控制所述阀门的操作。其中，控制单元可以是各种适当的形式，例如PLC。
另外，所述空调系统包括室内风机50和室外风机60，室内风机50用于将与流经室内换热器10的高温冷媒换热的空气吹送到室内。为更好、更快地完成除霜，可以在除霜时临时减少对室内的供热，例如降低室内风机50的转速以确保流向室外换热器20的冷媒具有更高的温度，从而更好、更快地完成除霜。为此，优选地，所述控制单元还控制所述室内风机50的操作，以便在控制阀门导通除霜管路40时相应降低室内风机50的转速，并在控制阀门断开除霜管路40时相应提高室内风机50的转速以恢复正常供热。
此外，空调系统还包括压缩机70，为在除霜时兼顾制热和除霜，可以相应调节压缩机70的工作状态，以提供更多的高温高压冷媒。为此，控制单元还可以控制压缩机70的操作。
此外，控制单元可以根据适当的条件判断是否进行除霜。例如，可以根据室外环境温度、室外换热器20的感温包的温度来判断是否进行除霜。为此，优选地，所述空调系统包括用于检测室外环境温度的检测件(例如温度传感器)，所述检测件和所述室外换热器20的感温包与所述控制单元电连接，从而控制单元能够根据检测件和感温包的信号判断是否需要进行除霜，具体判断方式可以根据需要设置(例如下文的方法中所述的步骤S1)。
本发明中，阀门可以采用各种适当的类型，例如，所述阀门可以为电磁阀41，以便通过控制单元控制。另外，节流装置可以是用于使制热时从室内换热器10流出的高温高压冷媒转变为低温低压冷媒的各种适当形式，例如，所述节流装置可以为电子膨胀阀30。在这种情况下，控制单元也可以控制电子膨胀阀30。例如，在除霜时，如使电子膨胀阀30保持在正常制热的状态，则可能仍有部分冷媒经过电子膨胀阀30再流入室外换热器20，因此优选可以在除霜时通过控制单元控制电子膨胀阀30关闭，使得冷媒只能经过除霜管路40进入室外换热器20，从而提高除霜效果和速度。
另外，为实现空调的正常操作和冷媒循环，本发明的空调系统还包括压缩机70、四通换向阀80和储液罐90，所述压缩机70的吸气口71与所述储液罐90的出口92连接，所述四通换向阀80具有第一端口81、第二端口82、第三端口83和第四端口84，所述第一端口81与所述压缩机70的排气口72连接，所述第二端口82与所述室内换热器10的进口连接，所述第三端83与所述室外换热器20的出口连接，所述第四端口84与所述储液罐90的入口91连接。
其中，由于本发明的空调系统在除霜时无需切换模式，而是利用较高温度的冷媒进行除霜，可能会导致需要更大的空间储存冷凝液，为此，储液罐90可以选择为具有与同等效果(例如功率)下较现有的空调系统的储液罐更大的容积。
根据本发明的另一方面，提供一种空调系统的控制方法，其中，该方法包括：除霜时，保持制热模式，并将从室内换热器出口流出的冷媒直接引至室外换热器的入口来实施除霜。
由于不需要切换制热模式，而是利用制热后较高温度的冷媒直接引入室外换热器来实现除霜，本发明的空调系统的控制方法兼顾了制热和除霜。
其中，可以利用本发明的空调系统来实施本发明的方法。具体地，可以通过设置除霜管路40和阀门，并通过控制阀门的操作来控制除霜管路40的导通和断开，以在正常工作时，使得除霜管路40断开，从而冷媒从室内换热器10的出口经节流装置降温降压再进入室外换热器20，以形成制热循环；在需要除霜时，使得除霜管路40导通，从而从室内换热器10的出口流出的较高温度的冷媒能够通过除霜管路40直接进入室外换热器20实施除霜。
另外，本发明的方法可以通过适当的方式判断是否需要进行除霜。例如，可以根据室外环境温度、室外换热器20的感温包的温度等判断。优选地，所述方法包括在除霜前判断是否需要进行除霜的步骤S1，该步骤S1包括：S11、检测室外环境温度T4；S12、检测室外换热器20的感温包的温度T3；S13、当满足以下任一条件，即判断为需要进行除霜：S131、T4≥第一温度时，T3≤第二温度时的累积时间达到第一时间；S132、T4＜第一温度时，T3≤第二温度时的累积时间达到第二时间。其中，可以根据需要设置第一温度、第二温度、第一时间和第二时间。例如，第一温度可以为-2℃，第二温度为0℃，第一时间为50分钟，第二时间为40分钟。以上述参数为例，当T4≥-2℃时，在T3＜0℃时的累积时间(T3可能在0℃上下波动，累积时间为0℃以下的时间的总和)达到50分钟时，可以开始除霜；当T4＜-2℃时，在T3＜0℃时的累积时间达到40分钟时，可以开始除霜。其中，当T4在-2℃上下波动时，在-2℃以上则按照S131判断，在-2℃以下则按照S132判断。
另外，本发明的方法可以通过适当的方式判断是否需要结束除霜。优选地，所述方法包括判断是否结束除霜的步骤S2，该步骤S2包括当满足以下任一条件时结束除霜：S21、除霜时间达到第三时间；S22、室外换热器20的感温包的温度T3达到第三温度；S23、压缩机停机。其中，可以根据需要设置第三时间和第三温度。例如，第三时间可以为10分钟，第三温度为25℃。
另外，所述空调系统包括室内风机50，室内风机50用于将与流经室内换热器10的高温冷媒换热的空气吹送到室内。为更好、更快地完成除霜，可以在除霜时临时减少对室内的供热，例如降低室内风机50的转速以确保流向室外换热器20的冷媒具有更高的温度，从而更好、更快地完成除霜。为此，优选地，所述方法包括在除霜时使室内风机50的转速降低。
此外，空调系统还包括压缩机70，为在除霜时兼顾制热和除霜，可以相应调节压缩机70的工作状态，以提供更多的高温高压冷媒。为此，所述方法还可以控制压缩机70的操作。优选地，所述方法包括在除霜时控制压缩机70的方法，该控制所述压缩机70的方法包括：S1’、检测所述压缩机70的排气过热度HDSH；S2’、根据所述排气过热度调节所述压缩机70的转速INV。
为此，可以根据排气过热度HDSH的具体参数制定不同的控制策略。例如，步骤S2’可以包括：S21’、当HDSH≥第四温度，或者每隔n秒检测一次INV且INV小于等于第一频率时，使INV增加mHz并保持第三时间；S22’、当HDSH＜第四温度，并且每隔n秒检测一次INV且INV大于第二频率时，使INV减小m’Hz并保持第四时间。由此，可以根据需要逐步改变HDSH，并有规律地监控、调节。其中，可以根据需要设置第三温度、第三时间、第四时间以及n、m和m’的值。例如，第四温度为10℃，第三时间为10s，第四时间为10s，n为10，m和m’均为2。其中，可以在制热模式的基础上设置INV的初始转速，例如可以为40Hz，在除霜时，以此初始转速为基础进行调节，具体控制流程如图2所示。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种空调系统，所述空调系统包括室内换热器(10)和室外换热器(20)，所述室内换热器(10)的出口和所述室外换热器(20)的入口之间的管路上设置有节流装置，其特征在于，所述空调系统包括与所述节流装置并联的除霜管路(40)，所述除霜管路(40)上设置有阀门。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括控制单元，所述控制单元控制所述阀门的操作。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括室内风机(50)和压缩机(70)，所述控制单元还控制所述室内风机(50)和/或所述压缩机(70)的操作。
4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括用于检测室外环境温度的检测件，所述检测件和所述室外换热器(20)的感温包与所述控制单元电连接。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述阀门为电磁阀(41)，所述节流装置为电子膨胀阀(30)。
6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括压缩机(70)、四通换向阀(80)和储液罐(90)，所述压缩机(70)的吸气口(71)与所述储液罐(90)的出口(92)连接，所述四通换向阀(80)具有第一端口(81)、第二端口(82)、第三端口(83)和第四端口(84)，所述第一端口(81)与所述压缩机(70)的排气口(72)连接，所述第二端口(82)与所述室内换热器(10)的进口连接，所述第三端(83)与所述室外换热器(20)的出口连接，所述第四端口(84)与所述储液罐(90)的入口(91)连接。
7.一种空调系统的控制方法，其中，该方法包括：除霜时，保持制热模式，并将从室内换热器出口流出的冷媒直接引至室外换热器的入口来实施除霜。
8.根据权利要求7所述的空调系统的控制方法，其中，所述方法包括在除霜前判断是否需要进行除霜的步骤S1，该步骤S1包括：
S11、检测室外环境温度T4；
S12、检测所述室外换热器(20)的感温包的温度T3；
S13、当满足以下任一条件，即判断为需要进行除霜：
S131、T4≥第一温度时，T3＜第二温度时的累积时间达到第一时间；
S132、T4＜第一温度时，T3＜第二温度时的累积时间达到第二时间。
9.根据权利要求7所述的空调系统的控制方法，其中，所述方法包括判断是否结束除霜的步骤S2，该步骤S2包括当满足以下任一条件时结束除霜：
S21、除霜时间达到第三时间；
S22、室外换热器(20)的感温包的温度T3达到第三温度；
S23、压缩机停机。
10.根据权利要求7所述的空调系统的控制方法，其中，所述方法包括在除霜时使室内风机(50)的转速降低。
11.根据权利要求7-10中任意一项所述的空调系统的控制方法，其中，所述方法包括在除霜时控制压缩机(70)的方法，该控制所述压缩机(70)的方法包括：
S1’、检测所述压缩机(70)的排气过热度HDSH；
S2’、根据所述排气过热度调节所述压缩机(70)的转速INV。
12.根据权利要求11所述的空调系统的控制方法，其中，步骤S2’包括：
S21’、当HDSH≥第四温度，或者每隔n秒检测一次INV且INV小于等于第一频率时，使INV增加mHz并保持第三时间；
S22’、当HDSH＜第四温度，并且每隔n秒检测一次INV且INV大于第二频率时，使INV减小m’Hz并保持第四时间。
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