CN110044027A - 空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括：压缩机；顺次相连以构成闭合回路的换向装置、室外换热器、第一节流装置、冷媒散热模块、第二节流装置和室内换热器；冷媒散热模块用于对电控组件进行冷却；所述方法包括：开机；判断换向装置的运行状态；当换向装置处于第一状态时控制第一节流装置的开度大于第二节流装置的开度，当换向装置处于第二状态时控制第一节流装置的开度小于第二节流装置的开度，其中，第一节流装置和第二节流装置中的开度较大的一个为主阀且另一个为分阀。根据本发明的空调系统的控制方法，可以提高空调在高温环境下的制冷效果和运行可靠性，并且，减小冷媒散热模块的占用体积、降低材料成本。

Description

空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调系统的控制方法。

背景技术

随着变频家用多联机的广泛使用，其对应的运行温度范围也相对较广，空调需要适应低温到高温的各种运行环境。相关技术中的变频家用多联机的电控组件多采用风冷散热模块进行散热，而随着环境温度的升高其散热效果变差，系统容易出现高温保护，降低运行频率甚至使压缩机停机，这使得空调的制冷效果下降，不能满足用户在高温环境下的制冷需求。此外，变频家用多联机的风冷散热模块占用体积大，材料成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种空调系统的控制方法，所述空调系统的控制方法可以提高空调在高温环境下的制冷效果和运行可靠性，并且，减小冷媒散热模块的占用体积、降低材料成本。

根据本发明实施例的空调系统的控制方法，所述空调系统包括：压缩机；顺次相连以构成闭合回路的换向装置、室外换热器、第一节流装置、冷媒散热模块、第二节流装置和室内换热器，所述压缩机的吸气口和排气口分别与所述换向装置相连，在所述换向装置处于第一状态时所述室外换热器与所述排气口连通且所述室内换热器与所述吸气口连通，在所述换向装置处于第二状态时所述室外换热器与所述吸气口连通且所述室内换热器与所述排气口连通；电控组件，所述电控组件分别与所述换向装置、所述第一节流装置和所述第二节流装置通讯，所述冷媒散热模块用于对所述电控组件进行冷却；所述方法包括：开机；判断所述换向装置的运行状态；当所述换向装置处于所述第一状态时控制所述第一节流装置的开度大于所述第二节流装置的开度，当所述换向装置处于所述第二状态时控制所述第一节流装置的开度小于所述第二节流装置的开度，其中，所述第一节流装置和所述第二节流装置中的开度较大的一个为主阀且另一个为分阀。

根据本发明实施例的空调系统的控制方法，利用冷媒的冷量对电控组件进行散热降温，从而能够提高空调在高温环境下的制冷效果和可靠性，降低散热模块的占用空间和材料成本；并且，根据不同的模式进入对应的节流状态，由于冷媒在进入冷媒散热模块之前不进行节流降温处理，从而可以防止降温后的冷媒使得冷媒散热模块产生凝露而导致电控组件出现漏电等电路故障。

另外，根据本发明实施例的空调系统的控制方法还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述空调系统的控制方法还包括：

预设所述第一节流装置的初始开度和所述第二节流装置的初始开度；

获取当前环境温度和所述冷媒散热模块的进口温度T1；

获取当前露点温度T0；

判断T1是否大于T0与ΔT之和，ΔT为大于零的安全余量；

若是，则允许所述第一节流装置的开度和所述第二节流装置的开度均可调，否则，增大所述主阀的开度。

进一步地，若T1不大于T0与ΔT之和且所述主阀的开度为最大开度时，则保持所述主阀的开度为最大开度。

在本发明的一些具体实施例中，获取当前环境温度和所述冷媒散热模块的进口温度T1，且开始计时并令其为t。

进一步地，所述空调系统的控制方法还包括：

判断t是否大于Δt，Δt大于零；

若是，则重新获取当前环境温度和所述冷媒散热模块的进口温度T1，否则，保持所述主阀的当前开度不变。

在本发明的一些实施例中，所述当前环境温度为室外环境温度或所述电控组件周围的温度。

在本发明的一些具体实施例中，根据所述当前环境温度获取当前露点温度T0。

根据本发明的一些实施例，所述第一节流装置和所述第二节流装置分别为电子膨胀阀。

根据本发明的一些实施例，所述室内换热器为多个，多个所述室内换热器并联连接在所述第二节流装置与所述换向装置之间。

根据本发明的一些实施例，所述室内换热器和所述第二节流装置分别为多个，多个所述第二节流装置与多个所述室内换热器一一对应设置，每个所述第二节流装置分别与对应的所述室内换热器和所述冷媒散热模块连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的空调系统的控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的空调系统的控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的空调系统的控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的空调系统的结构示意图。

附图标记：

空调系统1、

压缩机10、吸气口11、排气口12、换向装置20、第一接口21、第二接口22、第三接口23、第四接口24、室外换热器30、室内换热器40、冷媒散热模块50、第一节流装置60、第二节流装置70、高压截止阀81、低压截止阀82。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的空调系统的控制方法。

如图4所示，该空调系统1包括：压缩机10、顺次相连以构成闭合回路的换向装置20、室外换热器30、第一节流装置60、冷媒散热模块50、第二节流装置70和室内换热器40以及电控组件(图中未示出)。

具体而言，压缩机10具有吸气口11和排气口12。换向装置20在第一状态和第二状态之间可切换，例如，换向装置20为四通阀，换向装置20具有第一接口21、第二接口22、第三接口23和第四接口24，第一接口21与排气口12连通，第三接口23与吸气口11连通。室外换热器30与第二接口22连通。室内换热器40与第四接口24连通。电控组件可以包括电控板，电控组件与换向装置20通讯。

冷媒散热模块50用于对电控组件进行冷却，例如，冷媒散热模块50可以邻近电控组件设置，也可以紧贴电控组件设置。冷媒散热模块50连接在室外换热器30和室内换热器40之间。第一节流装置60和第二节流装置70分别与电控组件通讯，第一节流装置60位于室外换热器30与冷媒散热模块50之间且第二节流装置70位于冷媒散热模块50与室内换热器40之间。例如，第一节流装置60和第二节流装置70分别为电子膨胀阀。

其中，在换向装置20处于第一状态时第一接口21与第二接口22连通且第三接口23与第四接口24连通。在换向装置20处于第二状态时第一接口21与第四接口24连通且第二接口22与第三接口23连通。

如图1所示，根据本发明实施例的空调系统的控制方法包括：

开机；

判断换向装置20的运行状态；

当换向装置20处于第一状态时控制第一节流装置60的开度大于第二节流装置70的开度，当换向装置20处于第二状态时控制第一节流装置60的开度小于第二节流装置70的开度，其中，第一节流装置60和第二节流装置70中的开度较大的一个为主阀且另一个为分阀。

例如，当换向装置20处于第一状态时，第一节流装置60处于全开状态，第二节流装置70开启一定的开度进行冷媒节流，此时，第一节流装置60为主阀，第二节流装置70为分阀。例如，当换向装置20处于第二状态时，第二节流装置70处于全开状态，第一节流装置60开启一定的开度进行冷媒节流，此时，第二节流装置70为主阀，第一节流装置60为分阀。

具体地，压缩机10排出高温高压气态冷媒进入四通阀，四通阀处于制冷或除湿模式，冷媒通过四通阀后进入室外换热器30，高温高压的气态冷媒进行冷凝，冷媒温度降低。温度降低后的冷媒通过主阀(此时主阀处于全开状态)进入冷媒散热模块50，在冷媒散热模块50中温度较低的冷媒带走电控组件中的发热量，完成对电控组件中的发热器件的冷却。完成对电控组件冷却的冷媒进入分阀中进行节流，冷媒的温度大幅度下降，低温的冷媒进入室内换热器40中进行蒸发吸热，室内换热器40完成对室内空气的冷却，完成制冷或除湿功能。从室内换热器40出来的冷媒通过四通阀，最后回到压缩机10，在压缩机10中完成压缩过程，生成的高温高压气体从压缩机10的排气口12排出，至此完成制冷或除湿过程的一个循环。上述整个过程的冷媒流向为压缩机10--四通阀--室外换热器30--电子膨胀阀(主阀)--冷媒散热模块50--电子膨胀阀(分阀)--室内换热器40--压缩机10。

压缩机10排出高温高压气态冷媒进入四通阀，四通阀处于制热模式，冷媒通过四通阀后进入室内换热器40，高温高压的气态冷媒在室内换热器40中进行冷凝，完成对室内空气的加热。通过室内换热器40后的冷媒温度降低。温度降低后的冷媒通过主阀(主阀处于全开状态)进入冷媒散热模块50，在冷媒散热模块50中温度较低的冷媒带走电控组件中的发热量，完成对电控组件中的发热器件的冷却。完成对电控组件冷却的冷媒进入分阀中进行节流，冷媒温度大幅度下降后进入室外换热器30中进行蒸发吸热，从室外换热器30出来的冷媒通过四通阀最后回到压缩机10，在压缩机10中完成压缩过程，生成的高温高压气体从压缩机10的排气口12排出，至此完成制热过程的一个循环。上述整个过程的冷媒流向为压缩机10--四通阀--室内换热器40--电子膨胀阀(主阀)--冷媒散热模块50--电子膨胀阀(分阀)--室外换热器30--四通阀--压缩机10。

其中，可以是在换向装置20处于第一状态时第一节流装置60的开度最大，在换向装置20处于第二状态时第二节流装置70的开度最大。

根据本发明实施例的空调系统的控制方法，利用冷媒的冷量对电控组件进行散热降温，从而能够提高空调在高温环境下的制冷效果和可靠性，降低散热模块的占用空间和材料成本；并且，根据不同的模式进入对应的节流状态，由于冷媒在进入冷媒散热模块50之前不进行节流降温处理，从而可以防止降温后的冷媒使得冷媒散热模块50产生凝露而导致电控组件出现漏电等电路故障。

根据本发明的一些实施例，如图2和图3所示，空调系统的控制方法还包括：

预设第一节流装置60的初始开度和第二节流装置70的初始开度。

获取当前环境温度和冷媒散热模块的进口温度T1。例如，该当前环境温度为室外环境温度或电控组件周围的温度。

获取当前露点温度T0。例如，根据当前环境温度获取当前露点温度T0。

判断T1是否大于T0与ΔT之和，ΔT为大于零的安全余量。

若是，则允许第一节流装置的开度和第二节流装置的开度均可调，即，主阀和分阀一起对冷媒流量和节流进行共同调节；否则，增大主阀的开度，这里，若主阀的开度已经为最大开度时，则保持主阀的开度为最大开度。

在本发明的一些具体实施例中，获取当前环境温度和冷媒散热模块的进口温度T1，且开始计时并令其为t。

进一步地，空调系统的控制方法还包括：

判断t是否大于Δt，Δt大于零；

若是，则重新获取当前环境温度和冷媒散热模块的进口温度T1，否则，保持主阀的当前开度不变。也就是说，可以设置一个时间间隔Δt，每经过Δt时间，系统进行一次判断，而在Δt时间间隔内，主阀保持当前开度不变。

根据本发明的一些实施例，室内换热器40为多个，多个室内换热器40并联连接在第二节流装置70与第四接口24之间。如此，可以实现多联机的应用。

进一步地，空调系统1还包括：多个高压截止阀81，多个高压截止阀81与多个室内换热器40一一对应设置，即，多个高压截止阀81的数量与多个室内换热器40的数量相同，每个高压截止阀81连接在第二节流装置70与对应的室内换热器40之间，从而可以截止制冷剂，连接室内机。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，室内换热器40和第二节流装置70分别为多个，多个第二节流装置70与多个室内换热器40一一对应设置，即，多个第二节流装置70的数量与多个室内换热器40的数量相同，每个第二节流装置70分别与对应的室内换热器40和冷媒散热模块50连接。也就是说，各个第二节流装置70与对应的室内换热器40串联后并联连接至冷媒散热模块50与第四接口24之间。如此，各个第二节流装置70的开度可以根据各个室内换热器40的运行状况进行调节，多个第二节流装置70的开度可以不一致。

可以理解，室外换热器30可以为一个或多个，室外换热器30为一个时，一个室外机搭配多个室内机，此时，空调系统1应用于变频家用多联机。

进一步地，如图1和图2所示，空调系统1还包括：多个高压截止阀81，多个高压截止阀81、多个第二节流装置70与多个室内换热器40一一对应设置，每个高压截止阀81连接在对应的第二节流装置70与对应的室内换热器40之间，从而可以截止制冷剂，连接室内机。

在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，空调系统1还包括：多个低压截止阀82，多个低压截止阀82与多个室内换热器40一一对应设置，即，高压截止阀81、低压截止阀82、第二节流装置70与室内换热器40的数量相同，每个低压截止阀82连接在对应的室内换热器40与第四接口24之间，从而可以截止制冷剂，连接室内机。也就是说，各个第二节流装置70与对应的高压截止阀81、室内换热器40、低压截止阀82串联后并联连接至冷媒散热模块50与第四接口24之间。

由此，压缩机10排出高温高压气态冷媒进入四通阀，四通阀处于制冷或除湿模式，冷媒通过四通阀后进入室外换热器30，高温高压的气态冷媒进行冷凝，冷媒温度降低。温度降低后的冷媒通过主阀(此时主阀处于全开状态)进入冷媒散热模块50，在冷媒散热模块50中温度较低的冷媒带走电控组件中的发热量，完成对电控组件中的发热器件的冷却。完成对电控组件冷却的冷媒在各个分阀中进行节流，冷媒的温度大幅度下降，低温的冷媒通过高压截止阀81后进入室内换热器40中进行蒸发吸热，室内换热器40完成对室内空气的冷却，完成制冷或除湿功能。从室内换热器40出来的冷媒通过高压截止阀81和四通阀，最后回到压缩机10，在压缩机10中完成压缩过程，生成的高温高压气体从压缩机10的排气口12排出，至此完成制冷或除湿过程的一个循环。上述整个过程的冷媒流向为压缩机10--四通阀--室外换热器30--电子膨胀阀(主阀)--冷媒散热模块50--电子膨胀阀(分阀)--高压截止阀81--室内换热器40--低压截止阀82--压缩机10。

压缩机10排出高温高压气态冷媒进入四通阀，四通阀处于制热模式，冷媒通过四通阀和低压截止阀82后进入室内换热器40，高温高压的气态冷媒在室内换热器40中进行冷凝，完成对室内空气的加热。通过室内换热器40后的冷媒温度降低。温度降低后的冷媒通过高压截止阀81、主阀(主阀处于全开状态)进入冷媒散热模块50，在冷媒散热模块50中温度较低的冷媒带走电控组件中的发热量，完成对电控组件中的发热器件的冷却。完成对电控组件冷却的冷媒进入分阀中进行节流，冷媒温度大幅度下降后进入室外换热器30中进行蒸发吸热，从室外换热器30出来的冷媒通过四通阀最后回到压缩机10，在压缩机10中完成压缩过程，生成的高温高压气体从压缩机10的排气口12排出，至此完成制热过程的一个循环。上述整个过程的冷媒流向为压缩机10--四通阀--低压截止阀82--室内换热器40--高压截止阀81--电子膨胀阀(主阀)--冷媒散热模块50--电子膨胀阀(分阀)--室外换热器30--四通阀--压缩机10。

下面参照附图详细描述根据本发明的具体实施例的空调系统的控制方法。

如图2所示，在制冷或除湿模式下，预设主阀(第一节流装置60)的初始开度为480步，各个分阀(第二节流装置70)的初始开度为200步。而后采集当前的环境温度和冷媒散热模块50的进口管路上的温度T1。系统进行计时，时间为t。根据所采集的环境温度可以得到此时环境的露点温度T0。

判断此时T1是否大于当前露点温度T0+安全余量ΔT：如果是，系统允许主阀在一定的开度范围内进行调节，主阀和各个分阀一起对系统的冷媒流量和节流进行共同调节，各个分阀的开度则根据各个室内换热器40的运行状况进行调节；如果否，则主阀在当前的开度基础上打开一定的开度Δd(如果已经超过最大开度则开至最大开度即可)，避免冷媒散热模块50产生凝露风险。同时，设置一个时间间隔Δt，每经过Δt时间，系统进行一次判断，在Δt时间间隔内，主阀保持当前开度不变。

如图3所示，在制热模式下，预设各个主阀(第二节流装置70)的初始开度为480步，分阀(第一节流装置60)的初始开度为250步。而后采集当前的环境温度和冷媒散热模块50的进口管路上的温度T1。系统进行计时，时间为t。根据所采集的环境温度可以得到此时环境的露点温度T0。

判断此时T1是否大于当前露点温度T0+安全余量ΔT：如果是，系统允许主阀在一定的开度范围内进行调节，和分阀一起对系统的冷媒流量和节流进行共同调节，各个主阀的开度根据各个室内换热器40的运行状况进行调节；如果否，则各个主阀在当前的开度基础上打开一定的开度Δd(如果已经超过最大开度则开至最大开度即可)，避免冷媒散热模块50产生凝露风险。同时，设置一个时间间隔Δt，每经过Δt时间，系统进行一次判断，Δt时间间隔内，主阀保持当前开度不变。

由此，相对于制冷、制热模式下，按照冷媒流向方向，冷媒散热模块50前的节流阀部件(如电子膨胀阀)不能进行调节而只能全开的控制方法，该控制方法的控制范围广，使空调更能满足用户对制冷制热能力在不同负荷下的要求，提高空调的舒适性和可靠性；并且，根据本发明实施例的空调系统的控制方法，所用部件少，结构简单，无论在制冷模式还是制热模式下都扩展了系统的流量变化范围，控制更加精确且稳定。

根据本发明实施例的空调系统1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

需要说明的是，在本发明的描述中，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，还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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统包括：

压缩机；

顺次相连以构成闭合回路的换向装置、室外换热器、第一节流装置、冷媒散热模块、第二节流装置和室内换热器，所述压缩机的吸气口和排气口分别与所述换向装置相连，在所述换向装置处于第一状态时所述室外换热器与所述排气口连通且所述室内换热器与所述吸气口连通，在所述换向装置处于第二状态时所述室外换热器与所述吸气口连通且所述室内换热器与所述排气口连通；

电控组件，所述电控组件分别与所述换向装置、所述第一节流装置和所述第二节流装置通讯，所述冷媒散热模块用于对所述电控组件进行冷却；所述方法包括：

开机；

判断所述换向装置的运行状态；

当所述换向装置处于所述第一状态时控制所述第一节流装置的开度大于所述第二节流装置的开度，当所述换向装置处于所述第二状态时控制所述第一节流装置的开度小于所述第二节流装置的开度，其中，所述第一节流装置和所述第二节流装置中的开度较大的一个为主阀且另一个为分阀。

2.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，还包括：

预设所述第一节流装置的初始开度和所述第二节流装置的初始开度；

获取当前环境温度和所述冷媒散热模块的进口温度T1；

获取当前露点温度T0；

判断T1是否大于T0与ΔT之和，ΔT为大于零的安全余量；

若是，则允许所述第一节流装置的开度和所述第二节流装置的开度均可调，否则，增大所述主阀的开度。

3.根据权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，若T1不大于T0与ΔT之和且所述主阀的开度为最大开度时，则保持所述主阀的开度为最大开度。

4.根据权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，获取当前环境温度和所述冷媒散热模块的进口温度T1，且开始计时并令其为t。

5.根据权利要求4所述的空调系统的控制方法，其特征在于，还包括：

判断t是否大于Δt，Δt大于零；

若是，则重新获取当前环境温度和所述冷媒散热模块的进口温度T1，否则，保持所述主阀的当前开度不变。

6.根据权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述当前环境温度为室外环境温度或所述电控组件周围的温度。

7.根据权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，根据所述当前环境温度获取当前露点温度T0。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述第一节流装置和所述第二节流装置分别为电子膨胀阀。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述室内换热器为多个，多个所述室内换热器并联连接在所述第二节流装置与所述换向装置之间。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述室内换热器和所述第二节流装置分别为多个，多个所述第二节流装置与多个所述室内换热器一一对应设置，每个所述第二节流装置分别与对应的所述室内换热器和所述冷媒散热模块连接。