CN109237834A - 空调系统和空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调系统和空调系统的控制方法，其中空调系统包括由压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀连通形成的制冷制热系统，在压缩机的冷媒入口与四通阀之间连通有换热装置，用于对进入压缩机的冷媒进行再换热，换热装置的换热能力可根据压缩机的吸气过热度预定值而调节，使得制冷制热系统中的冷媒进入压缩机时的吸气过热度达到吸气过热度预定值。从而避免压缩机出现吸气带液的情况，保障空调系统整体的运行稳定性。

Description

空调系统和空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调系统和空调系统的控制方法。

背景技术

空调系统在制冷和制热过程中一般采用压缩机作为系统运作的动力源，例如在风冷冷热水系统中，经常使用涡旋压缩机作为冷媒在系统中循环的核心动力，压缩机的可靠性直接影响着空调系统的可靠性。压缩机的运作过程对吸气带液非常敏感，空调系统循环过程中压缩机带液工作将对压缩机造成较大损坏，从而严重影响空调系统的可靠性。

发明内容

基于此，有必要提供一种空调系统和空调系统的控制方法，以避免在系统循环的过程中出现压缩机吸气带液的问题，影响系统的运行可靠性。

一种空调系统，包括由压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀连通形成的制冷制热系统，在所述压缩机的冷媒入口与所述四通阀之间连通有换热装置，用于对进入所述压缩机的冷媒进行再换热，所述换热装置的换热能力可根据所述压缩机的吸气过热度预定值而调节，使得所述制冷制热系统中的冷媒进入所述压缩机时的吸气过热度达到所述吸气过热度预定值。

上述方案提供了一种空调系统，使用过程中压缩机对所述制冷制热系统中的冷媒循环提供动力，无论在制冷还是制热模式下对外界空气或水进行温度调节后的冷媒在循环进入压缩机前，会在所述换热装置中进行再换热。例如在风冷冷热水系统中对外界水进行制冷或制热后的冷媒在所述换热装置中进行再换热后进入压缩机。通过调节所述换热装置的换热能力，使得经过所述换热装置的冷媒在进入所述压缩机时吸气过热度达到吸气过热度预定值。从而避免所述压缩机出现吸气带液的情况，保障空调系统整体的运行稳定性。

在其中一个实施例中，所述换热装置包括换热设备和调节件，所述换热设备连通在所述压缩机的冷媒入口和所述四通阀之间，所述调节件用于调节所述换热设备的换热能力。

在其中一个实施例中，所述换热设备包括系统冷媒入口、系统冷媒出口和换热流体入口，所述系统冷媒入口与所述四通阀连通，所述换热设备通过所述系统冷媒出口与所述压缩机的冷媒入口连通，所述调节件能够调节通过所述换热流体入口进入所述换热设备中的换热流体的量，所述换热流体用于与进入所述换热设备中的冷媒进行换热。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括换热流体输入管和换热流体输出管，所述换热设备还包括换热流体出口，所述换热流体输入管连通在所述换热流体入口，所述换热流体输出管连通在所述换热流体出口，所述调节件为设置在所述换热流体输入管上的比例调节阀。

在其中一个实施例中，所述换热流体输入管上设有排水阀，所述排水阀位于所述调节件与所述换热流体入口之间。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括均与所述蒸发器连通的进水管和出水管，所述进水管用于将外界水导入所述蒸发器进行制冷或制热，所述出水管用于将被所述蒸发器制冷或制热的水输送至用户，所述换热流体输入管与所述进水管连通，所述换热流体输出管与所述出水管连通。

在其中一个实施例中，所述换热设备具有气液分离功能，能够对进入其中的冷媒进行气液分离。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括检测组件，用于获取冷媒进入所述压缩机时的吸气过热度，所述检测组件与所述调节件电性连接，当所述检测组件检测的吸气过热度大于压缩机吸气过热度预定值时，所述调节件将所述换热设备的换热能力调小，当所述检测组件检测的吸气过热度小于压缩机吸气过热度预定值时，所述调节件将所述换热设备的换热能力调大。

在其中一个实施例中，所述检测组件包括感温包和压力传感器，所述感温包用于检测所述压缩机的吸气温度，所述压力传感器用于检测所述压缩机的吸气压力。

在其中一个实施例中，所述冷凝器与所述蒸发器之间设有第一冷媒输送管，所述第一冷媒输送管上设有节流阀，用于调节所述制冷制热系统中循环的冷媒量。

在其中一个实施例中，所述节流阀包括电子膨胀阀或/和毛细管。

一种空调系统的控制方法，空调系统包括由压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀连通形成的制冷制热系统，所述空调系统的控制方法包括以下步骤：

对经过四通阀的冷媒在进入压缩机冷媒入口前进行再换热；

检测冷媒进入压缩机时的吸气过热度，并与吸气过热度预定值进行比较；

若检测的吸气过热度大于吸气过热度预定值，则将所述再换热的程度调小，直至检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值；

若检测的吸气过热度小于吸气过热度预定值，则将所述再换热的程度调大，直至检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值；

若检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值，则保持此时的再换热程度。

上述方案提供了一种空调系统的控制方法，将经过四通阀的冷媒在进入压缩机冷媒入口前进行再换热，使得进入压缩机的冷媒吸气过热度与吸气过热度预定值相等，从而避免压缩机中出现吸气带液的情况，提高系统运行的可靠性。具体地，在进行再换热的过程中，实时检测吸气过热度的大小，通过比较吸气过热度与吸气过热度预定值之间的大小关系调节再换热的程度，使得吸气过热度等于吸气过热度预定值。

附图说明

图1为本实施例所述空调系统原理图。

附图标记说明：

10、空调系统，11、制冷制热系统，111、压缩机，112、冷凝器，113、蒸发器，114、四通阀，12、换热装置，121、换热设备，1211、系统冷媒入口，1212、系统冷媒出口，1213、换热流体入口，1214、换热流体出口，122、调节件，13、第一冷媒输送管，131、节流阀，14、感温包，15、压力传感器，16、换热流体输入管，161、排水阀，17、换热流体输出管，18、进水管，19、出水管。

具体实施方式

如图1所示，在一个实施例中提供了一种空调系统10，包括由压缩机111、冷凝器112、蒸发器113和四通阀114连通形成的制冷制热系统11，在所述压缩机111的冷媒入口与所述四通阀114之间连通有换热装置12，用于对进入所述压缩机111的冷媒进行再换热，所述换热装置12的换热能力可根据所述压缩机111的吸气过热度预定值而调节，使得所述制冷制热系统11中的冷媒进入所述压缩机111时的吸气过热度达到所述吸气过热度预定值。

上述方案提供了一种空调系统10，使用过程中压缩机111对所述制冷制热系统11中的冷媒循环提供动力，无论在制冷还是制热模式下对外界空气或水进行温度调节后的冷媒在循环进入压缩机111前，会在所述换热装置12中进行再换热。例如在风冷冷热水系统中对外界水进行制冷或制热后的冷媒在所述换热装置12中进行再换热后进入压缩机111。通过调节所述换热装置12的换热能力，使得经过所述换热装置12的冷媒在进入所述压缩机111时吸气过热度达到吸气过热度预定值。从而避免所述压缩机111出现吸气带液的情况，保障空调系统10整体的运行稳定性。

特别对于涡旋压缩机，若无法精确控制吸气过热度，涡旋压缩机中将出现带液情况，影响动涡旋盘和静涡旋盘之间的相对运动，导致涡旋压缩机不能正常进行吸气、压缩和排气过程，最终致使整个空调系统无法正常工作。

具体地，在一个实施例中，如图1所示，所述换热装置12包括换热设备121和调节件122，所述换热设备121连通在所述压缩机111的冷媒入口和所述四通阀114之间，所述调节件122用于调节所述换热设备121的换热能力。

即所述制冷制热系统11中，冷媒在进入压缩机111前，先进入所述换热设备121进行换热，而换热程度的控制则由所述调节件122进行。当进入压缩机111的冷媒吸气过热度大于吸气过热度预定值时，调节所述调节件122，使得所述换热设备121的换热能力变小，从而使得冷媒在换热设备121中的换热程度下降，进而使得进入压缩机111的冷媒吸气过热度达到吸气过热度预定值；反之，当进入压缩机111的冷媒吸气过热度小于吸气过热度预定值时，调节所述调节件122，使得所述换热设备121的换热能力变大，从而使得冷媒在换热设备121中的换热程度增加，从而使得进入压缩机111的冷媒吸气过热度达到吸气过热度预定值；若进入压缩机111的冷媒吸气过热度与吸气过热度预定值相等，则保持所述调节件122此时的状态。因此当所述空调系统10进入稳定状态后，所述调节件122经过一段时间的调节，使得所述换热设备121的换热能力满足进入压缩机111的冷媒的吸气过热度与吸气过热度预定值相等后，所述调节件122保持此刻状态不变。之后只有当所述空调系统10出现波动，导致进入所述压缩机111的冷媒的吸气过热度发生变化时，所述调节件122才会按照前述过程调节大小。从而确保所述空调系统10的压缩机111中不会出现吸气带液的情况。

可选地，所述换热装置12也可以是包括换热设备121和旁通管路的结构，使得从所述四通阀114进入所述压缩机111冷媒入口的冷媒被分解为两条路径，一条路径中的冷媒经过所述换热设备121再换热后进入压缩机111，另一个路径则是所述旁通管路，所述旁通管路直接将经过所述四通阀114的冷媒输送至压缩机111冷媒入口，如此通过控制两条路径中冷媒的占比，则可以控制进入压缩机111的冷媒的吸气过热度。

前述方案中通过所述调节件122的调节过程改变所述换热设备121的换热能力，具体地，所述调节件122可以通过调节所述换热设备121中冷媒与换热设备121中换热介质接触的面积或者换热率，从而改变所述换热设备121的换热能力；当所述换热设备121通过流体与冷媒之间换热，达到再换热的效果时，所述调节件122可以通过调节进入所述换热设备121流体的量，达到改变换设设备换热能力的目的。

例如在一个实施例中，如图1所示，所述换热设备121包括系统冷媒入口1211、系统冷媒出口1212和换热流体入口1213，所述系统冷媒入口1211与所述四通阀114连通，所述换热设备121通过所述系统冷媒出口1212与所述压缩机111的冷媒入口连通，所述调节件122能够调节通过所述换热流体入口1213进入所述换热设备121中的换热流体的量，所述换热流体用于与进入所述换热设备121中的冷媒进行换热。

而且，具体地，所述换热流体可以是液体，也可以是气体，对于风冷冷热水系统，可以利用水作为换热流体，充分利用周围资源，一方面节约成本，另一方面简化结构。具体地，可以将风冷冷热水系统中输入蒸发器113中的水部分引入所述换热设备121，所述换热设备121中与冷媒换热后的水在通过风冷冷热水系统的出水管输送给用户，不需要另设换热流体的储存设备。而且换热设备121中流通的水量相对于供给用户的冷(热)水的水量较小，因此换热设备121中经过换热的水排出到风冷冷热水系统中的出水管中时，不会对出水管中水的温度产生较大影响，即不会影响用户的体验感受。

具体地，所述系统冷媒出口1212与所述压缩机111冷媒入口之间可以通过进一步设置第二冷媒输送管，实现冷媒从换热设备121到压缩机111之间的传输。同理所述四通阀114与所述换热设备121之间也可以通过进一步设置第三冷媒输送管，实现冷媒从四通阀114到换热设备121之间的传输。

具体地，在一个实施例中，如图1所示，所述空调系统10还包括换热流体输入管16和换热流体输出管17，所述换热设备121还包括换热流体出口1214，所述换热流体输入管16连通在所述换热流体入口1213，所述换热流体输出管17连通在所述换热流体出口1214，所述调节件122为设置在所述换热流体输入管16上的比例调节阀。

通过调节所述比例调节阀的大小，控制所述换热流体输入管16的流量，从而调节所述换热设备121的换热能力，经过换热的流体则通过所述换热流体输出管1717输出。

进一步地，在一个实施例中，如图1所示，所述换热流体输入管16上设有排水阀161，所述排水阀161位于所述调节件122与所述换热流体入口1213之间。所述排水阀161的设置使得，当所述换热设备121中的流体沉积较多时，可以通过开启所述排水阀161将多余的流体排出。例如当所述空调系统10长时间停止使用时，开启所述排水阀161，将换热设备121中的流体排尽，以便于存放。

前述方案中所述空调系统10中包括的制冷制热系统11可以是对空气进行加热制冷，也可以是对水进行加热制冷。例如风冷冷热水系统中则可以通过所述制冷制热系统11对水进行加入或制冷，达到用户的设定要求，以供用户使用。具体地，在风冷冷热水系统中所述蒸发器113可以采用壳管式蒸发器，以方便实现对水的制冷制热过程。

例如，在一个实施例中，如图1所示，所述空调系统10还包括均与所述蒸发器113连通的进水管18和出水管19，所述进水管18用于将外界水导入所述蒸发器113进行制冷或制热，所述出水管19用于将被所述蒸发器113制冷或制热的水输送至用户，即所述空调系统10为风冷冷热水系统，所述换热流体输入管16与所述进水管18连通，所述换热流体输出管17与所述出水管19连通。

充分利用所述风冷冷热水系统中的水资源，直接将进水管18中的水部分引入环设备，将经过换热的水排入出水管19，使得整个系统更加简洁。具体地，可以在所述进水管的输入端设置水泵，为水系统的循环提供动力。

进一步地，在一个实施例中，所述换热设备121具有气液分离功能，能够对进入其中的冷媒进行气液分离。

通过进一步在所述换热设备121中增加气液分离功能，使得经过所述换热设备121的冷媒不仅温度达到相应要求，同时气液分离的程度也满足压缩机111的使用要求，进一步提高压缩机111的使用可靠性。

前述方案中所述换热装置12的换热过程最终需要保障冷媒进入压缩机111的吸气过热度达到相应要求，且所述换热装置12换热能力是根据所述冷媒进入所述压缩机111时的吸气过热度而调节的，即所述换热装置12换热能力的调节根据实时的吸气过热度与吸气过热度预定值之间的大小关系调节。

具体地，在一个实施例中，如图1所示，在所述空调系统10中进一步设置检测组件，用于获取冷媒进入所述压缩机111时的吸气过热度，所述检测组件与所述调节件122电性连接，当所述检测组件检测的吸气过热度大于压缩机111吸气过热度预定值时，所述调节件122将所述换热设备121的换热能力调小，当所述检测组件检测的吸气过热度小于压缩机111吸气过热度预定值时，所述调节件122将所述换热设备121的换热能力调大。

具体地，当所述调节件122为所述比例调节阀时，所述比例调节阀根据所述检测组件检测的冷媒进入所述压缩机111时的吸气过热度而调节开口大小，控制对应的换热流体输入管16的流通量，使得换热设备121的换热能力能够保障进入所述压缩机111时的吸气过热度与吸气过热度预定值相等。

具体地，在一个实施例中，如图1所示，所述检测组件包括感温包14和压力传感器15，所述感温包14用于检测所述压缩机111的吸气温度，所述压力传感器15用于检测所述压缩机111的吸气压力。通过所述压力传感器15检测的压力值，获取对应压力下的饱和温度，所述感温包14检测的温度与所述饱和温度之间的差值则属于实时的吸气过热度。根据实时的吸气过热度与吸气过热度预定值之间的大小调节所述调节件122。

进一步地，在一个实施例中，如图1所示，所述冷凝器112与所述蒸发器113之间设有第一冷媒输送管13，所述第一冷媒输送管13上设有节流阀131，用于调节所述制冷制热系统11中循环的冷媒量。所述制冷制热系统11中冷媒的循环量首先经过所述节流阀131的控制，然后经过所述换热装置12的二次控制，最终保障进入所述压缩机111的冷媒吸气过热度满足要求，提高整个系统保障压缩机111中不会出现吸气带液情况的可靠性。而且，所述节流阀131的设置也可以控制进入所述蒸发器113的冷媒量，保障所述系统中冷媒的循环量符合要求。

具体地，在一个实施例中，所述节流阀131包括电子膨胀阀或/和毛细管。而且所述电子膨胀阀能够根据所述蒸发器113的过热度或过冷度，或者冷媒进入所述压缩机111的吸气过热度参数值调节，整体提高系统的调节性能。

在另一个实施例中提供了一种空调系统的控制方法，空调系统包括由压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀连通形成的制冷制热系统，所述空调系统的控制方法包括以下步骤：

对经过四通阀的冷媒在进入压缩机冷媒入口前进行再换热；

检测冷媒进入压缩机时的吸气过热度，并与吸气过热度预定值进行比较；

若检测的吸气过热度大于吸气过热度预定值，则将所述再换热的程度调小，直至检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值；

若检测的吸气过热度小于吸气过热度预定值，则将所述再换热的程度调大，直至检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值；

若检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值，则保持此时的再换热程度。

上述方案提供了一种空调系统的控制方法，将经过四通阀的冷媒在进入压缩机冷媒入口前进行再换热，使得进入压缩机的冷媒吸气过热度与吸气过热度预定值相等，从而避免压缩机中出现吸气带液的情况，提高系统运行的可靠性。具体地，在进行再换热的过程中，实时检测吸气过热度的大小，通过比较吸气过热度与吸气过热度预定值之间的大小关系调节再换热的程度，使得吸气过热度等于吸气过热度预定值。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种空调系统，其特征在于，包括由压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀连通形成的制冷制热系统，在所述压缩机的冷媒入口与所述四通阀之间连通有换热装置，用于对进入所述压缩机的冷媒进行再换热，所述换热装置的换热能力可根据所述压缩机的吸气过热度预定值而调节，使得所述制冷制热系统中的冷媒进入所述压缩机时的吸气过热度达到所述吸气过热度预定值。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述换热装置包括换热设备和调节件，所述换热设备连通在所述压缩机的冷媒入口和所述四通阀之间，所述调节件用于调节所述换热设备的换热能力。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述换热设备包括系统冷媒入口、系统冷媒出口和换热流体入口，所述系统冷媒入口与所述四通阀连通，所述换热设备通过所述系统冷媒出口与所述压缩机的冷媒入口连通，所述调节件能够调节通过所述换热流体入口进入所述换热设备中的换热流体的量，所述换热流体用于与进入所述换热设备中的冷媒进行换热。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，还包括换热流体输入管和换热流体输出管，所述换热设备还包括换热流体出口，所述换热流体输入管连通在所述换热流体入口，所述换热流体输出管连通在所述换热流体出口，所述调节件为设置在所述换热流体输入管上的比例调节阀。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述换热流体输入管上设有排水阀，所述排水阀位于所述调节件与所述换热流体入口之间。

6.根据权利要求4或5所述的空调系统，其特征在于，还包括均与所述蒸发器连通的进水管和出水管，所述进水管用于将外界水导入所述蒸发器进行制冷或制热，所述出水管用于将被所述蒸发器制冷或制热的水输送至用户，所述换热流体输入管与所述进水管连通，所述换热流体输出管与所述出水管连通。

7.根据权利要求2至5任一项所述的空调系统，其特征在于，所述换热设备具有气液分离功能，能够对进入其中的冷媒进行气液分离。

8.根据权利要求2至5任一项所述的空调系统，其他特征在于，还包括检测组件，用于获取冷媒进入所述压缩机时的吸气过热度，所述检测组件与所述调节件电性连接，当所述检测组件检测的吸气过热度大于压缩机吸气过热度预定值时，所述调节件将所述换热设备的换热能力调小，当所述检测组件检测的吸气过热度小于压缩机吸气过热度预定值时，所述调节件将所述换热设备的换热能力调大。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述检测组件包括感温包和压力传感器，所述感温包用于检测所述压缩机的吸气温度，所述压力传感器用于检测所述压缩机的吸气压力。

10.根据权利要求1至5任一项所述的空调系统，其特征在于，所述冷凝器与所述蒸发器之间设有第一冷媒输送管，所述第一冷媒输送管上设有节流阀，用于调节所述制冷制热系统中循环的冷媒量。

11.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述节流阀包括电子膨胀阀或/和毛细管。

12.一种空调系统的控制方法，其特征在于，空调系统包括由压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀连通形成的制冷制热系统，所述空调系统的控制方法包括以下步骤：

对经过四通阀的冷媒在进入压缩机冷媒入口前进行再换热；

检测冷媒进入压缩机时的吸气过热度，并与吸气过热度预定值进行比较；

若检测的吸气过热度大于吸气过热度预定值，则将所述再换热的程度调小，直至检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值；

若检测的吸气过热度小于吸气过热度预定值，则将所述再换热的程度调大，直至检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值；

若检测的吸气过热度等于吸气过热度预定值，则保持此时的再换热程度。