CN109297213B - 空调系统及压缩机补气控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调系统及压缩机补气控制方法。该空调系统包括压缩机(1)和储液罐(2),储液罐(2)与压缩机(1)之间接触换热,以吸收压缩机(1)的余热,储液罐(2)包括第一排气口,第一排气口连接至压缩机(1)的补气口。根据本发明的空调系统,能够提高压缩机的补气量,提高空调系统的制热效果。
Description
技术领域
本发明属于空气调节技术领域,具体涉及一种空调系统及压缩机补气控制方法。
背景技术
在低温制热情况下,由于外环温较低,蒸发温度低,液态制冷剂难以完全蒸发,压缩机压比大,因此采用补气增焓技术。实现补气的方法很多,如利用闪蒸器,但效果不太理想,补气量低。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于提供一种空调系统及压缩机补气控制方法,能够提高压缩机的补气量,提高空调系统的制热效果。
为了解决上述问题,本发明提供一种空调系统,包括压缩机和储液罐,储液罐与压缩机之间接触换热,以吸收压缩机的余热,储液罐包括第一排气口,第一排气口连接至压缩机的补气口。
优选地,空调系统还包括底座,压缩机和储液罐固定为一整体,并安装在底座上。
优选地,压缩机和储液罐整体用隔音棉包裹。
优选地,第一排气口通过补气管与压缩机的补气口连接,补气管上设置有第一节流阀。
优选地,空调系统还包括气液分离器,气液分离器包括第二排气口和出液口,第二排气口连接至压缩机的回气口,出液口连接至储液罐的进口。
优选地,气液分离器的出液口通过补气连接管连接至储液罐的进口。
优选地,补气连接管上设置有第二节流阀。
优选地,空调系统还包括室内换热器、室外换热器和主节流装置,压缩机、室内换热器、室外换热器和主节流装置形成换热循环。
优选地,空调系统还包括四通阀,压缩机的排气口连接至四通阀,四通阀的一个接口连接至气液分离器。
优选地,室内换热器和室外换热器之间的管路上还设置有旁通管,旁通管连接至气液分离器,旁通管上设置有第三节流阀。
优选地,旁通管上设置有单向阀,单向阀位于第三节流阀与气液分离器之间,并防止制冷剂由气液分离器反向流动至第三节流阀。
优选地,空调系统还包括室内换热器、室外换热器、四通阀和主节流装置,压缩机、室内换热器、室外换热器、四通阀和主节流装置形成换热循环,压缩机的排气口连接至四通阀,四通阀的一个接口连接至储液罐。
优选地,室内换热器和室外换热器之间的管路上还设置有旁通管,旁通管连接至储液罐,旁通管上设置有第三节流阀。
优选地,旁通管上设置有单向阀,单向阀位于第三节流阀与储液罐之间,并防止制冷剂由储液罐反向流动至第三节流阀。
优选地,储液罐包括进口,第一排气口处设置有第一温度传感器,进口处设置有第二温度传感器。
根据本发明的另一方面,提供了一种上述的空调系统的压缩机补气控制方法,包括:
检测储液罐的第一排气口处的温度T1和进口处的温度T2;
确定储液罐的补气温差T,其中T=T1-T2;
根据补气温差T对储液罐的制冷剂进入量进行调节。
优选地,根据补气温差T对储液罐的制冷剂进入量进行调节的步骤包括:
当补气温度T<a时,调小储液罐的制冷剂进入量;
当补气温度T>b时,调大储液罐的制冷剂进入量;
其中a为最小补气温差,b为最大补气温差。
优选地,制冷剂进入量的调节通过连接至储液罐的管路上的节流阀的开度调节实现。
本发明提供的空调系统,包括压缩机和储液罐,储液罐与压缩机之间接触换热,以吸收压缩机的余热,储液罐包括第一排气口,第一排气口连接至压缩机的补气口。该空调系统中,可以通过储液罐吸收压缩机的余热,并利用压缩机的余热对储液罐中的制冷剂进行加热,从而可以提高压缩机的补气量,由于压缩机与储液罐之间接触换热,因此两者之间换热更加充分,能够提高压缩机的余热利用效率,提高制冷剂的蒸发量,提高气态制冷剂的生成效率,降低冷凝温度,提高空调系统的制热效果。
附图说明
图1为本发明第一实施例的空调系统的结构原理图;
图2为本发明实施例的空调系统的压缩机和储液罐配合的仰视图;
图3为本发明第二实施例的空调系统的结构原理图;
图4为本发明第三实施例的空调系统的结构原理图;
图5为本发明实施例的空调系统的压缩机补气控制方法原理图;
图6为本发明实施例的空调系统的压缩机补气控制方法流程图。
附图标记表示为:
1、压缩机;2、储液罐;3、隔音棉;4、补气管;5、第一节流阀;6、气液分离器;7、补气连接管;8、第二节流阀;9、室内换热器;10、室外换热器;11、主节流装置;12、四通阀;13、旁通管;14、第三节流阀;15、单向阀;16、第一温度传感器;17、第二温度传感器。
具体实施方式
结合参见图1至图4所示,根据本发明的实施例,空调系统包括压缩机1和储液罐2,储液罐2与压缩机1之间接触换热,以吸收压缩机1的余热,储液罐2包括第一排气口,第一排气口连接至压缩机1的补气口。
该空调系统中,可以通过储液罐2吸收压缩机1的余热,并利用压缩机1的余热对储液罐2中的制冷剂进行加热,从而可以提高压缩机1的补气量,由于压缩机1与储液罐2之间接触换热,因此两者之间换热更加充分,能够提高压缩机1的余热利用效率,提高制冷剂的蒸发量,提高气态制冷剂的生成效率,降低冷凝温度,提高空调系统的制热效果。
结合参见图2所示,空调系统还包括底座,压缩机1和储液罐2固定为一整体,并安装在底座上。压缩机1与导热的储液罐2之间可以采用钣金件或者其他固定件固定,由原先分开固定变为整体固定,相当于压缩机1与储液罐2这一整体可布六个支持,使其具有较多约束,增强稳定性,减小振动。
一般来讲,单独的压缩机1只有三个支撑,由于压缩机1的壳体较高,高频和低频运转时振动依然很大,而将压缩机1与导热的储液罐2固定为一个整体以后,此整体可以有六个支撑,且由于整体底面积和质量都比较大,运行更稳定,可有效降低压缩机运行振动。
在储液罐2内插入一根U形管,可以通过U形管的U弯防止补气带液,提高补气效果。储液罐2的缸体材料选用导热性较好的材料来增强导热性,提高储液罐2与压缩机1之间的换热效果,提高压缩机1的余热利用效率。储液罐2可以采用金属材料制成。为了进一步提高两者之间的导热效果,在两者之间可以填充导热硅胶等材料,提高两者之间的接触面积,减小两者之间的间隙,提高热传导效率。
优选地,压缩机1和储液罐2整体用隔音棉3包裹。隔音棉3具有保温作用,可以很好的将压缩机缸体余热传递给储液罐2中的液态制冷剂,使液态制冷剂蒸发,由于隔音棉3的保温效果,能够有效减少压缩机缸体余热的散失,提高压缩机缸体余热的利用效率。
第一排气口通过补气管4与压缩机1的补气口连接,补气管4上设置有第一节流阀5。从储液罐2蒸发的气态制冷剂可能带液,因此在补气管4上安装第一节流阀5,能够通过第一节流阀5解决补气带液问题,使得由压缩机补气口进入压缩机内的制冷剂全是气态制冷剂,提高压缩机的性能,延长压缩机的性能。优选地,该第一节流阀5例如为电子膨胀阀。
结合参见图1所示,根据本发明的第一实施例,空调系统还包括气液分离器6,气液分离器6包括第二排气口和出液口,第二排气口连接至压缩机1的回气口,出液口连接至储液罐2的进口。气液分离器6将制冷剂分离成气态和液态,储液罐2设置在气液分离器6和压缩机1的补气口之间,用于将气液分离器6排入储液罐2的液态制冷剂通过吸收压缩机1的余热蒸发为气态制冷剂,然后对压缩机1进行补气,降低冷凝温度。气液分离器6的气态冷媒直接流回压缩机1的回气口,在压缩机1内进行压缩,参与压缩机1的工作循环。
气液分离器6的出液口通过补气连接管7连接至储液罐2的进口。优选地,补气连接管7上设置有第二节流阀8。第二节流阀8可以对进入储液罐2的制冷剂进行节流降压,从而能够根据压缩机的运行情况来控制制冷剂流量,使得进入压缩机1的补气量以及补气温度能够与压缩机的运行状况更加匹配,提高压缩机1的工作性能。第二节流阀8例如为电子膨胀阀。
空调系统还包括室内换热器9、室外换热器10和主节流装置11,压缩机1、室内换热器9、室外换热器10和主节流装置11形成换热循环。
空调系统还包括四通阀12,压缩机1的排气口连接至四通阀12,四通阀12的一个接口连接至气液分离器6。
室内换热器9和室外换热器10之间的管路上还设置有旁通管13,旁通管13连接至气液分离器6,旁通管13上设置有第三节流阀14。
从室内换热器9出来的高温高压液态制冷剂经主节流装置11节流后分为两路,主路经室外换热器10、四通阀12后进入气液分离器6,辅路少量液态冷媒经第三节流阀14再次节流后进入气液分离器6。气液分离器6引出两根管,一根为吸气连接管,该吸气连接管连接至压缩机1的回气口,另一根为补气连接管7,连接在气液分离器6的液态制冷剂的出口,液态制冷剂经补气连接管7进入储液罐2。
低温制热工况下,由于外环温较低,流经室外换热器10的液态制冷剂难以完全蒸发,此时,第三节流阀14开度较大,高压液态制冷剂经第三节流阀14节流后进入气液分离器6。低温制热工况下,压缩机频率较高,使压缩机缸体发热大,产生余热,储液罐2中的液态制冷剂吸收由压缩机缸体传递的余热蒸发,由补气管4到达压缩机补气口,同时给环境降温,降低冷凝温度。
旁通管13上设置有单向阀15,单向阀15位于第三节流阀14与气液分离器6之间,并防止制冷剂由气液分离器6反向流动至第三节流阀14。该单向阀15能够防止气液分离器6中的气态制冷剂倒流,提高空调系统工作时的安全性和可靠性。
优选地,储液罐2包括进口,第一排气口处设置有第一温度传感器16,进口处设置有第二温度传感器17。通过第一温度传感器16和第二温度传感器17能够确定储液罐2的补气温差,进而可以根据该补气温差控制制冷剂的流量,使得制冷剂的流量能够和压缩机的补气量相匹配,提高压缩机的工作能效。
结合参见图3所示,根据本发明的第二实施例,空调系统还包括室内换热器9、室外换热器10、四通阀12和主节流装置11,压缩机1、室内换热器9、室外换热器10、四通阀12和主节流装置11形成换热循环,压缩机1的排气口连接至四通阀12,四通阀12的一个接口连接至储液罐2。
室内换热器9和室外换热器10之间的管路上还设置有旁通管13,旁通管13连接至储液罐2,旁通管13上设置有第三节流阀14。
优选地,旁通管13上设置有单向阀15,单向阀15位于第三节流阀14与储液罐2之间,并防止制冷剂由储液罐2反向流动至第三节流阀14。
在本实施例中,相对于第一实施例而言,省去了气液分离器6,直接将储液罐2做大,使其兼有储液罐和气液分离器的作用,可以更加充分地利用压缩机余热来增加补气量。
在进行制热时,压缩机1排气经过四通阀12,流经室内换热器9冷凝后经过主节流装置11分流,一部分经第三节流阀14和单向阀15进入储液罐2,另一路流经室外换热器10,蒸发后也进入储液罐2,然后从储液罐2分出两路出管,一路直接连压缩机1的回气口,另一路经第一节流阀5节流后进入压缩机1的补气口。
结合参见图4所示,根据本发明的第三实施例,其与第一实施例基本相同,不同之处在于,在本实施例中,气液分离器6没有液态制冷剂出口,气液分离器6的第二排气口连接至压缩机1的回气口。室内换热器9和室外换热器10之间的管路上还设置有旁通管13,旁通管13连接至储液罐2,旁通管13上设置有第三节流阀14。储液罐2内通过旁通管13进入的制冷剂吸收压缩机的余热进行蒸发,成为气态制冷剂,之后通过补气管4进入到压缩机1的补气口进行补气。
结合参见图5和图6所示,根据本发明的实施例,上述的空调系统的压缩机补气控制方法包括:检测储液罐2的第一排气口处的温度T1和进口处的温度T2;确定储液罐2的补气温差T,其中T=T1-T2;根据补气温差T对储液罐2的制冷剂进入量进行调节。
根据补气温差T对储液罐2的制冷剂进入量进行调节的步骤包括:当补气温度T<a时,调小储液罐2的制冷剂进入量;当补气温度T>b时,调大储液罐2的制冷剂进入量;其中a为最小补气温差,b为最大补气温差。
制冷剂进入量的调节通过连接至储液罐2的管路上的节流阀的开度调节实现。
经过第一温度传感器16测出储液罐2出管温度T1,第二温度传感器17可测出入管温度T2,则补气温差T=T1-T2,此时可根据系统设定系统正常运行的最小补气温差a和最大补气温差b,当补气温差T<a,说明补气管4可能带液,将第二节流阀8的开度调小;当T>b,说明排气过热度过大,可根据负荷适当调大第二节流阀8的开度。
最小补气温差a和最大补气温差b可根据系统及实际使用情况进行设定,比如a=0、b=6等。
本发明的压缩机补气控制方法,利用储液罐2的进出口温度差,调节第二节流阀8的开度,进而控制进入的液态冷媒量,实现最优补气量,有效提高了压缩机的工作性能。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种空调系统,其特征在于,包括压缩机(1)和储液罐(2),所述储液罐(2)与所述压缩机(1)之间接触换热,以吸收所述压缩机(1)的余热,所述储液罐(2)包括第一排气口,所述第一排气口连接至所述压缩机(1)的补气口;
所述空调系统还包括气液分离器(6),所述气液分离器(6)包括第二排气口和出液口,所述第二排气口连接至所述压缩机(1)的回气口,所述出液口连接至所述储液罐(2)的进口;
所述气液分离器(6)的出液口通过补气连接管(7)连接至所述储液罐(2)的进口;
所述补气连接管(7)上设置有第二节流阀(8)。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括底座,所述压缩机(1)和所述储液罐(2)固定为一整体,并安装在所述底座上。
3.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于,所述压缩机(1)和所述储液罐(2)整体用隔音棉(3)包裹。
4.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述第一排气口通过补气管(4)与所述压缩机(1)的补气口连接,所述补气管(4)上设置有第一节流阀(5)。
5.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括室内换热器(9)、室外换热器(10)和主节流装置(11),所述压缩机(1)、所述室内换热器(9)、所述室外换热器(10)和所述主节流装置(11)形成换热循环。
6.根据权利要求5所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括四通阀(12),所述压缩机(1)的排气口连接至所述四通阀(12),所述四通阀(12)的一个接口连接至所述气液分离器(6)。
7.根据权利要求5所述的空调系统,其特征在于,所述室内换热器(9)和所述室外换热器(10)之间的管路上还设置有旁通管(13),所述旁通管(13)连接至所述气液分离器(6),所述旁通管(13)上设置有第三节流阀(14)。
8.根据权利要求7所述的空调系统,其特征在于,所述旁通管(13)上设置有单向阀(15),所述单向阀(15)位于所述第三节流阀(14)与所述气液分离器(6)之间,并防止制冷剂由所述气液分离器(6)反向流动至所述第三节流阀(14)。
9.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述储液罐(2)包括进口,所述第一排气口处设置有第一温度传感器(16),所述进口处设置有第二温度传感器(17)。
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的空调系统的压缩机补气控制方法,其特征在于,包括:
检测储液罐(2)的第一排气口处的温度T1和进口处的温度T2;
确定储液罐(2)的补气温差T,其中T=T1-T2;
根据补气温差T对储液罐(2)的制冷剂进入量进行调节。
11.根据权利要求10所述的空调系统的压缩机补气控制方法,其特征在于,根据补气温差T对储液罐(2)的制冷剂进入量进行调节的步骤包括:
当补气温度T<a时,调小储液罐(2)的制冷剂进入量;
当补气温度T>b时,调大储液罐(2)的制冷剂进入量;
其中a为最小补气温差,b为最大补气温差。
12.根据权利要求11所述的空调系统的压缩机补气控制方法,其特征在于,制冷剂进入量的调节通过连接至储液罐(2)的管路上的节流阀的开度调节实现。
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