CN107655152A - 空调系统及其运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调系统及其运行控制方法。该空调系统包括压缩机(1)、室内换热器(3)、室外换热器(2)、闪蒸器(4)和控制器模块(5)，闪蒸器(4)设置在室内换热器(3)和室外换热器(2)之间，闪蒸器(4)的出气口通过补气管路(6)连接至压缩机(1)的补气口，补气管路(6)与控制器模块(5)换热配合。根据本发明的空调系统，能够提高控制器模块的散热效果，降低机组噪音。

Description

空调系统及其运行控制方法

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体而言，涉及一种空调系统及其运行控制方法。

背景技术

目前对于双级压缩系统，中间补气控制多采用二通阀控制流路的通断，难以精确快速地控制压缩机的补气，而且容易引起补气带液，导致压缩机可靠性降低，影响机组性能。另外，目前变频空调中的变频模块散热主要是采用风机冷却散热片的方式，在夏季环境温度较高的时候，散热效果欠佳，可能导致控制器模块温度过高而出现保护甚至烧毁，影响系统运行的可靠性。为了达到散热片散热效果，往往需要加大风量，导致机组噪音偏大和能耗增加。

因此，现有技术中存在空调系统中的控制器模块散热效果差，机组噪音大的问题。

发明内容

本发明实施例中提供一种空调系统及其运行控制方法，能够提高控制器模块的散热效果，降低机组噪音。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种空调系统，包括压缩机、室内换热器、室外换热器、闪蒸器和控制器模块，闪蒸器设置在室内换热器和室外换热器之间，闪蒸器的出气口通过补气管路连接至压缩机的补气口，补气管路与控制器模块换热配合。

作为优选，补气管路绕经控制器模块。

作为优选，补气管路通过换热盘管与控制器模块换热配合。

作为优选，出气口至控制器模块之间的补气管路上设置有第一节流装置。

作为优选，补气口与控制器模块之间的补气管路上连接有旁通管路，旁通管路的另一端连接在闪蒸器与室内换热器之间的管路上，出气口与补气口和旁通管路可选择地连通。

作为优选，补气管路、补气口和旁通管路之间通过三通阀连接。

作为优选，控制器模块与旁通管路之间的补气管路上设置有温度传感器和压力传感器。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调系统的运行控制方法，包括：

获取控制器模块的模块温度；

比较模块温度与模块过热保护温度的关系；

根据比较结果对补气冷媒进行调节。

作为优选，根据比较结果对补气冷媒进行调节的步骤包括：

当模块温度大于模块过热保护温度时，增大第一节流装置的开度；

当模块温度小于或等于模块过热保护温度时，

获取补气饱和温度T1和补气温度T2，

根据T1和T2之间的关系调节第一节流装置的开度。

作为优选，根据T1和T2之间的关系调节第一节流装置的开度的步骤包括：

根据T1和T2确定补气过热度T2-T1；

比较补气过热度T2-T1和目标补气过热度△T；

当△T1≤T2-T1≤△T2时，保持当前运行状态；

当T2-T1≥△T2时，加大第一节流装置开度；

当T2-T1≤△T1时，控制补气管路经旁通管路回流至闪蒸器的液态冷媒出口，不对压缩机进行补气；

其中△T1为目标补气过热度△T的下限值，△T2为目标补气过热度△T的上限值。

作为优选，控制补气管路经旁通管路回流至闪蒸器的液态冷媒出口，不对压缩机进行补气的步骤包括：

调节三通阀的连通状态，使补气管路与旁通管路连通，与补气口不连通。

应用本发明的技术方案，空调系统包括压缩机、室内换热器、室外换热器、闪蒸器和控制器模块，闪蒸器设置在室内换热器和室外换热器之间，闪蒸器的出气口通过补气管路连接至压缩机的补气口，补气管路与控制器模块换热配合。闪蒸器的出气口处的气态冷媒与控制器模块换热配合，因此能够在气态冷媒从闪蒸器的出气口流动至压缩机的补气口的过程中，与控制器模块进行换热，对控制器模块进行降温，同时可以利用控制器模块散发的热量对气态冷媒进行加热，避免压缩机的补气口吸气带液，使得控制器模块散发的热量被有效地回收并加以利用，可有效提高压缩机的补气量，进而有效提高系统能力和能效。由于在这个过程中，气态冷媒对控制器模块进行有效降温，因此无需加大风量对控制器模块进行散热，可以降低机组噪音，减小能耗。

附图说明

图1是本发明实施例的空调系统的结构原理图；

图2是本发明实施例的空调系统的控制流程图。

附图标记说明：1、压缩机；2、室外换热器；3、室内换热器；4、闪蒸器；5、控制器模块；6、补气管路；7、第一节流装置；8、旁通管路；9、三通阀；10、温度传感器；11、压力传感器；12、第二节流装置；13、第三节流装置；14、气液分离器；15、四通阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

结合参见图1所示，根据本发明的实施例，空调系统包括压缩机1、室内换热器3、室外换热器2、闪蒸器4和控制器模块5，闪蒸器4设置在室内换热器3和室外换热器2之间，闪蒸器4的出气口通过补气管路6连接至压缩机1的补气口，补气管路6与控制器模块5换热配合。

闪蒸器4的出气口处的气态冷媒与控制器模块5换热配合，因此能够在气态冷媒从闪蒸器4的出气口流动至压缩机的补气口的过程中，与控制器模块5进行换热，对控制器模块5进行降温，同时可以利用控制器模块5散发的热量对气态冷媒进行加热，避免压缩机的补气口吸气带液，使得控制器模块5散发的热量被有效地回收并加以利用，可有效提高压缩机的补气量，进而有效提高系统能力和能效，提高压缩机的可靠性。由于在这个过程中，气态冷媒对控制器模块5进行有效降温，因此无需加大风量对控制器模块5进行散热，可以降低机组噪音，减小能耗。

此外，采用冷媒冷却控制器模块的方式，冷却效率更高，可以使机组结构更加紧凑。

优选地，补气管路6绕经控制器模块5。在本实施例中，补气管路6直接与控制器模块5进行换热，能够提高热交换效率，提高对控制器模块5的降温效果。

优选地，补气管路6通过换热盘管与控制器模块5换热配合。换热盘管为盘管结构，因此能够增大冷媒在控制器模块5上的流程，加大冷媒与控制器模块5之间的换热接触面积，提高控制器模块5的换热面积，提高控制器模块5的换热效率。

在图中未示出的实施例当中，补气管路6也可以通过中间换热器等与控制器模块5进行间接换热。

优选地，出气口至控制器模块5之间的补气管路6上设置有第一节流装置7。第一节流装置7能够对进入补气管路6的冷媒进行节流控制，从而精确控制补气过热度，可有效防止压缩机补气带液，提高了压缩机的可靠性和系统能效。

优选地，补气口与控制器模块5之间的补气管路6上连接有旁通管路8，旁通管路8的另一端连接在闪蒸器4与室内换热器3之间的管路上，出气口与补气口和旁通管路8可选择地连通。该旁通管路8能够对补气管路6内的冷媒流向进行调节，使得在压缩机不需要补气时，冷媒完成与控制器模块5之间的换热后，就可以经旁通管路8流回至闪蒸器4的液态冷媒出口，继续参与室内换热器3的换热，避免出现压缩机补气过热等问题。

优选地，补气管路6、补气口和旁通管路8之间通过三通阀9连接。通过三通阀9可以方便地控制补气管路6内的气态冷媒的流向，使得气态冷媒的流向控制更加简单方便，可以根据压缩机的补气需要进行灵活调节，避免出现补气过热度过高等问题。

优选地，控制器模块5与旁通管路8之间的补气管路6上设置有温度传感器10和压力传感器11。通过压力传感器11可以检测补气管路6内的气态冷媒的补气压力，据此可以获得补气压力对应的饱和温度T1，通过温度传感器10可以获得补气温度T2，根据T1和T2可以计算补气管路中的气态冷媒的过热度，根据该过热度可以调节第一节流装置7的开度，使得补气过热度处于合适的范围内，提高系统的工作能效。

空调系统还包括四通阀15、气液分离器14、第二节流装置12和第三节流装置13，其中四通阀15设置在压缩机的排气口，气液分离器14设置在压缩机的回气口，第二节流装置12设置在室外换热器2与闪蒸器4之间的管路上，第三节流装置13设置在闪蒸器4与室内换热器3之间的管路上。

结合参见图2所示，根据本发明的实施例，空调系统的运行控制方法包括：获取控制器模块5的模块温度；比较模块温度T0与模块过热保护温度的关系；根据比较结果对补气冷媒进行调节。通过检测控制器模块5的模块温度T0的方式来调节补气冷媒，可以方便地将控制器模块5的模块温度控制在模块过热保护温度范围内，避免模块温度T0过高而导致控制器模块进入过热保护或者烧毁。

优选地，根据比较结果对补气冷媒进行调节的步骤包括：当模块温度大于模块过热保护温度时，增大第一节流装置7的开度；当模块温度小于或等于模块过热保护温度时，获取补气饱和温度T1和补气温度T2，根据T1和T2之间的关系调节第一节流装置7的开度。

当模块温度大于模块过热保护温度时，说明气态冷媒与控制器模块5的换热量仍然无法保证控制器模块5的热量及时散发出去，因此需要加大补气管路6内的气态冷媒流量，使得气态冷媒能够加大与控制器模块5之间的换热量，使得控制器模块5的模块温度降低到模块过热保护温度以内，对控制器模块5进行有效保护。

在模块温度处于模块过热保护温度以内的前提下，还需保证合适的补气过热度，以防止补气带液并提高系统运行能效。

优选地，根据T1和T2之间的关系调节第一节流装置7的开度的步骤包括：根据T1和T2确定补气过热度T2-T1；比较补气过热度T2-T1和目标补气过热度△T；当△T1≤T2-T1≤△T2时，保持当前运行状态；当T2-T1≥△T2时，加大第一节流装置7开度；当T2-T1≤△T1时，控制补气管路6经旁通管路8回流至闪蒸器4的液态冷媒出口，不对压缩机1进行补气；其中△T1为目标补气过热度△T的下限值，△T2为目标补气过热度△T的上限值。

通过上述方式，能够在对控制器模块5进行有效降温的同时，对补气过热度进行精确调节，使得补气过热度保持在目标补气过热度范围内，从而使得压缩机处于较佳能效的运行状态。

优选地，控制补气管路6经旁通管路8回流至闪蒸器4的液态冷媒出口，不对压缩机1进行补气的步骤包括：调节三通阀9的连通状态，使补气管路6与旁通管路8连通，与补气口不连通。通过对三通阀9的连通状态进行调节，能够方便地控制压缩机是否进行补气增焓，使得压缩机的运行控制更加灵活，也可以保证压缩机始终处于较佳的运行状态，提高压缩机的运行可靠性和空调系统的工作能效。

在空调系统开启补气运行时，第一节流装置7处于初始开度运行，在刚开补气时，一般第一节流装置7的初始开度较小，后续可以根据需要逐步增大开度，以防止初始开度过大导致补气带液现象。

之后需要检测控制器模块5的模块温度是否在模块过热保护温度范围内，如果控制器模块5的模块温度大于模块过热保护温度，则需要逐步调大第一节流装置7的开度，直至控制器模块5的模块温度小于或等于模块过热保护温度，当调节到位后，则需要检测补气过热度。

在检测补气过热度T2-T1的过程中，若补气过热度偏大，则需要调大第一节流装置7的开度，若补气过热度偏小，则需要通过三通阀9关闭补气通道。

若检测到补气过热度满足压缩机运行要求，则补气稳定运行。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种空调系统，其特征在于，包括压缩机(1)、室内换热器(3)、室外换热器(2)、闪蒸器(4)和控制器模块(5)，所述闪蒸器(4)设置在所述室内换热器(3)和所述室外换热器(2)之间，所述闪蒸器(4)的出气口通过补气管路(6)连接至所述压缩机(1)的补气口，所述补气管路(6)与所述控制器模块(5)换热配合。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述补气管路(6)绕经所述控制器模块(5)。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述补气管路(6)通过换热盘管与所述控制器模块(5)换热配合。

4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述出气口至所述控制器模块(5)之间的所述补气管路(6)上设置有第一节流装置(7)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述补气口与所述控制器模块(5)之间的补气管路(6)上连接有旁通管路(8)，所述旁通管路(8)的另一端连接在所述闪蒸器(4)与所述室内换热器(3)之间的管路上，所述出气口与所述补气口和所述旁通管路(8)可选择地连通。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述补气管路(6)、所述补气口和所述旁通管路(8)之间通过三通阀(9)连接。

7.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述控制器模块(5)与所述旁通管路(8)之间的所述补气管路(6)上设置有温度传感器(10)和压力传感器(11)。

8.一种空调系统的运行控制方法，其特征在于，包括：

获取控制器模块(5)的模块温度；

比较模块温度与模块过热保护温度的关系；

根据比较结果对补气冷媒进行调节。

9.根据权利要求8所述的运行控制方法，其特征在于，所述根据比较结果对补气冷媒进行调节的步骤包括：

当模块温度大于模块过热保护温度时，增大第一节流装置(7)的开度；

当模块温度小于或等于模块过热保护温度时，

获取补气饱和温度T1和补气温度T2，

根据T1和T2之间的关系调节第一节流装置(7)的开度。

10.根据权利要求9所述的运行控制方法，其特征在于，所述根据T1和T2之间的关系调节第一节流装置(7)的开度的步骤包括：

根据T1和T2确定补气过热度T2-T1；

比较补气过热度T2-T1和目标补气过热度△T；

当△T1≤T2-T1≤△T2时，保持当前运行状态；

当T2-T1≥△T2时，加大第一节流装置(7)开度；

当T2-T1≤△T1时，控制补气管路(6)经旁通管路(8)回流至闪蒸器(4)的液态冷媒出口，不对压缩机(1)进行补气；

其中△T1为目标补气过热度△T的下限值，△T2为目标补气过热度△T的上限值。

11.根据权利要求10所述的运行控制方法，其特征在于，所述控制补气管路(6)经旁通管路(8)回流至闪蒸器(4)的液态冷媒出口，不对压缩机(1)进行补气的步骤包括：

调节三通阀(9)的连通状态，使补气管路(6)与旁通管路(8)连通，与补气口不连通。