CN110440414B - 空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法，空调系统包括：主冷媒回路和蓄热模块，主冷媒回路中的冷媒在压缩机、换向阀、室内换热器组和室外换热器之间循环，蓄热模块与室内换热器组并联，蓄热模块串联有控制其可通断地连接于主冷媒回路的蓄热控制阀；蓄热控制方法包括：空调系统制热模式运行时，判断空调系统的运行参数是否满足蓄热开启条件，若是则调节蓄热控制阀的开度进行蓄热；化霜控制方法包含单独使用室内换热器组化霜、单独使用蓄热模块化霜、使用室内换热器组和蓄热模块共同化霜。本发明在蓄热化霜时室内温度波动小、舒适性更好，放热能力强，化霜干净彻底。

Description

空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，尤其涉及空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法。

背景技术

多联机空调制热化霜是当今空调行业普遍存在的问题，空调频繁的化霜会导致整体制热效果差，化霜过程室内温度降低，用户使用舒适性差。解决空调制热化霜的问题目前也有许多应对手段，其中结合蓄热模块化霜的系统逐渐在空调行业兴起，即制热运行时进行蓄热，化霜时进行放热，以此减小室内温度的波动。但蓄热化霜运行形式单一，即制热运行时蓄热，化霜时放热，在制热运行过程化霜会使得内机制热效果差，内机出风温度上升缓慢，影响用户的使用体验。

因此，如何设计空调系统使用舒适性更好的蓄热控制方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有空调系统制热运行时蓄热造成室内温度波动大、舒适性差的缺陷，本发明提出空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法。

本发明采用的技术方案是，设计空调系统的蓄热控制方法，空调系统包括：主冷媒回路和蓄热模块，主冷媒回路中的冷媒在压缩机、换向阀、室内换热器组和室外换热器之间循环，蓄热模块与室内换热器组并联，蓄热模块串联有控制其可通断地连接于主冷媒回路的蓄热控制阀；蓄热控制方法包括：空调系统制热模式运行时，判断空调系统的运行参数是否满足蓄热开启条件，若是则调节蓄热控制阀的开度进行蓄热。

优选的，室内换热器组包含至少一个室内换热器。判断空调系统的运行参数是否满足蓄热开启条件包括：判断是否每个室内换热器所处的环境温度均达到其对应的用户设定温度，若是则满足蓄热开启条件，将蓄热控制阀开大至预设最大蓄热开度。

优选的，判断空调系统的运行参数是否满足蓄热开启条件包括：判断蓄热模块是否参与空调系统的上一次化霜运行，若是则满足蓄热开启条件，将蓄热控制阀开大至预设初始蓄热开度。

优选的，将蓄热控制阀开大至预设初始蓄热开度之后，根据室内换热器组的运行状态调整蓄热控制阀的开度。

优选的，室内换热器组包含至少一个室内换热器。根据室内换热器组的运行状态调节蓄热控制阀的开度包括：当停机室内换热器的数量在室内换热器组中的占比大于预设开大比值时，将蓄热控制阀的开度在预设初始蓄热开度上进行递增开大；停机室内换热器为所处环境温度达到对应的用户设定温度的室内换热器。

优选的，将蓄热控制阀的开度在预设初始蓄热开度上进行递增开大包括：每隔第一预设时间，将蓄热控制阀的开度开大第一预设开度。

优选的，根据室内换热器组的运行状态调整蓄热控制阀的开度还包括：当停机室内换热器的数量在室内换热器组中的占比小于预设关小比值时，将蓄热控制阀的开度在预设初始蓄热开度上进行递减关小。

优选的，将蓄热控制阀的开度在预设初始蓄热开度上进行递减关小包括：每隔第二预设时间，将蓄热控制阀的开度关小第二预设开度。

优选的，调节蓄热控制阀的开度进行蓄热之后，判断空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件，若是则将蓄热控制阀的开度关小。

优选的，判断空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件包括：检测蓄热模块出口处的实际冷媒温度，判断实际冷媒温度是否达到预设关小温度，若是则满足蓄热关小条件，将蓄热控制阀关小至预设保温开度。

优选的，蓄热控制阀串联在蓄热模块的进口处，蓄热模块的出口处串联有出口控制阀；判断空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件包括：检测蓄热模块出口处的实际冷媒温度，判断实际冷媒温度是否达到预设关小温度，若是则满足蓄热关小条件，将蓄热控制阀和出口控制阀均关断。

本发明还提出了空调系统，其采用上述的蓄热控制方法。

本发明还提出了上述空调系统的化霜控制方法，包括：当空调系统处于室内机化霜模式时，室内换热器组单独化霜，室内换热器组中所有室内换热器的风机均停止运转，蓄热控制阀处于预设保温开度或者被关断；和/或当空调系统处于蓄热模块化霜模式时，蓄热模块单独化霜，室内换热器组退出主冷媒回路，蓄热控制阀开大至预设化霜开度；和/或当空调系统处于强力化霜模式时，室内换热器组和蓄热模块共同化霜，室内换热器组中所有室内换热器的风机均停止运转，蓄热控制阀开大至预设化霜开度。

优选的，空调系统的化霜模式可通过人为手动选择。

优选的，若室外环境温度低于预设温度且上一次化霜运行的实际化霜时间大于预设化霜时间，则空调系统在需要化霜时自动进入强力化霜模式。

优选的，若本次化霜运行的实际化霜时间等于或超出预设化霜时间，则空调系统自动进入强力化霜模式。

与现有技术相比，本发明在空调制热运行时，通过对系统的运行参数判断，调节蓄热控制阀的开度控制蓄热模块，当空调系统的运行参数满足蓄热开启条件时调节蓄热控制阀的开度进行蓄热，避免蓄热模块在蓄热过程中造成室内温度降低，室内温度波动小，舒适性更好。更优的，蓄热模块和室内换热器组可共同参与化霜模式中，化霜过程放热能力强，化霜效果好。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中空调系统的连接示意图；

图2是本发明中蓄热模块出口处设置有出口控制阀的连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明优选实施例提出的蓄热控制方法适用于空调系统中，空调系统包括：主冷媒回路和蓄热模块6，主冷媒回路中的冷媒在压缩机1、四通阀4、室外换热器14、过冷器17和室内换热器组之间循环，室内换热器组包含并联的两个室内换热器8和10，两个室内换热器8和10的进口处对应串联有室内机电子膨胀阀9和11，室外换热器14的进口接在四通阀4的第一端口上，过冷器17的主路一端连接室外换热器14，室内换热器组和蓄热模块6的进口通过第一气管12并联接在过冷器17的主路另一端，过冷器17的副路一端串联过冷电磁阀18,连接气液分离器19，过冷器17的副路另一端连接串联有过冷电子膨胀阀16，室内换热器组和蓄热模块6的进口通过第一气管12并联接在过冷电子膨胀阀16上，压缩机1的排气口经过油分离器2连接四通阀4的第二端口上，油分离器的回油口通过回油支路接到压缩机1的吸气口，回油支路上串联有回油电磁阀3和毛细管，蓄热模块6与室内换热器组并联，蓄热模块6串联有控制其可通断地连接于主冷媒回路的蓄热控制阀7，蓄热控制阀7串联在蓄热模块6的进口处，室内换热器组和蓄热模块6的出口通过第二气管5接在四通阀4的第三端口上，四通阀4的第四端口通过第三气管15连接气液分离器19。

正常制热模式运行的运行原理如下：

四通阀4通电状态。压缩机1冷媒排气经过油分离器2后一小部分经过四通阀4通向室内侧，高温高压的气态冷媒经过经过室内换热器8和10冷凝为高温液态冷媒，经过制热电子膨胀阀13节流后变成气液混合态的冷媒，进入室外换热器14进一步蒸发换热变为低压气态冷媒，经过四通阀4回到第二低压气管15，进入气液分离器19，回到压缩机1吸气侧。

正常制冷模式运行或化霜运行的运行原理如下：

四通阀4掉电状态。压缩机1冷媒排气经过油分离器2后，经过四通阀4通向室外换热器14，高温高压的气态冷媒经过经过室外换热器冷凝为高温液态冷媒经过制热电子膨胀阀13进入室内换热器8和10，制热电子膨胀阀安装方向的出口端连接室外换热器，正向流通时起节流降压作用，反向时起流通作用，液态冷媒经过室内机电子膨胀阀9和11节流后，再经过室内换热器8和10蒸发换热，变成低压气态冷媒回到第一低压气管5，经过四通阀进入气液分离器19，回到压缩机1的吸气侧。

空调系统制热模式运行时，蓄热模块6需要流通高温高压的冷媒储存热量，为了不影响室内舒适性，避免蓄热过程造成室内温度降低，需要根据空调系统的运行参数判断是否满足蓄热开启条件，在满足蓄热开启条件时，再调节蓄热控制阀7的开度进行蓄热。蓄热的开启判断有以下两种：

第一种是判断是否每个室内换热器所处的环境温度均达到其对应的用户设定温度，若是则满足蓄热开启条件，将蓄热控制阀7开大至预设最大蓄热开度。

第二种是判断蓄热模块6是否参与空调系统的上一次化霜运行，若是则满足蓄热开启条件，将蓄热控制阀7开大至预设初始蓄热开度，将蓄热控制阀7开大至预设初始蓄热开度之后，根据室内换热器组的运行状态调整蓄热控制阀7的开度，具体的调整逻辑是：当停机室内换热器的数量在室内换热器组中的占比大于预设开大比值时，将蓄热控制阀7的开度在预设初始蓄热开度上进行递增开大，即每隔第一预设时间，将蓄热控制阀7的开度开大第一预设开度，此第一预设开度为固定值；当停机室内换热器的数量在室内换热器组中的占比小于预设关小比值时，将蓄热控制阀7的开度在预设初始蓄热开度上进行递减关小，即每隔第二预设时间，将蓄热控制阀7的开度关小第二预设开度，此第二预设开度也为固定值。上述的停机室内换热器为所处环境温度达到对应的用户设定温度的室内换热器，室内换热器所处的环境温度达到其对应的用户设定温度时，该室内换热器的风机暂停工作。

空调系统中同时设置上述两种蓄热开启判断条件，其运行参数满足上述任一种判断条件时，按照该判断条件执行蓄热控制阀7的开启调节动作。

调节蓄热控制阀7的开度进行蓄热之后，判断空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件，若是则将蓄热控制阀7的开度关小，关小蓄热控制阀7的选择有以下两种：

如图1所示，第一种是蓄热模块6的出口处未设置出口控制阀，检测蓄热模块6出口处的实际冷媒温度，判断实际冷媒温度是否达到预设关小温度，若是则满足蓄热关小条件，将蓄热控制阀7关小至预设保温开度，蓄热控制阀7打开预设保温开度以保持冷媒流通，对蓄热模块6进行缓慢持续的加热保温，防止冷媒积存在蓄热模块6中，预设保温开度小于预设初始蓄热开度，预设初始蓄热开度小于预设最大蓄热开度，在此种模式中，上述蓄热控制阀7的开度递增调节上限为预设最大蓄热开度、开度递减调节下限为预设保温开度。

如图2所示，第二种是蓄热控制阀7串联在蓄热模块6的进口处，蓄热模块6的出口处串联有出口控制阀20，检测蓄热模块6出口处的实际冷媒温度，判断实际冷媒温度是否达到预设关小温度，若是则满足蓄热关小条件，将蓄热控制阀7和出口控制阀20均关断，蓄热模块6完全退出主冷媒回路中，蓄热模块6处于保温状态，此种方案可以避免蓄热模块6内部积存冷媒，保证主冷媒回路中的冷媒热量完全用于室内机，预设初始蓄热开度小于预设最大蓄热开度，在此种模式中，上述蓄热控制阀7的开度递增调节上限为预设最大蓄热开度、开度递减调节下限为关断蓄热控制阀7。

空调系统仅设置一种上述蓄热关闭判断条件，设计时按照空调系统的实际运行需要选择。

空调系统的化霜方案有以下几种：

1、当空调系统处于室内机化霜模式时，室内换热器组连接到主冷媒回路，室内换热器组中所有室内换热器的风机均停止运转，蓄热控制阀7处于预设保温开度或者被关断，冷媒在流经室内机电子膨胀阀9和11节流后，吸收室内侧的热量，进行化霜，此模式单独使用室内换热器组化霜，蓄热模块作为备选化霜设备，暂不参与到化霜的冷媒循环中。

2、当空调系统处于蓄热模块化霜模式时，室内机电子膨胀阀9和11关闭，室内换热器组退出主冷媒回路，蓄热控制阀开大至预设化霜开度，冷媒在流经蓄热控制阀7节流后，吸收蓄热模块6储存的热量，蓄热模块6内的蓄热材料相变放热，进行化霜，此模式单独使用蓄热模块6化霜。

3、当空调系统处于强力化霜模式时，室内换热器组连接到主冷媒回路，室内换热器组中所有室内换热器的风机均停止运转，蓄热控制阀7开大至预设化霜开度，冷媒在流经蓄热控制阀7、室内机电子膨胀阀9和11节流后，吸收室内侧和蓄热模块7储存的热量，进行化霜，此模式使用室内换热器组和蓄热模块6共同化霜。

需要说明的是，空调系统的上述化霜模式可通过人为手动选择。

实际使用时，为了提高空调系统的智能程度，空调系统分为两种情况自动进入强制化霜，第一种是化霜进行中，若本次化霜运行的实际化霜时间等于或超出预设化霜时间，则空调系统在需要化霜时自动进入强力化霜模式。第二种是上一次化霜结束后，若室外环境温度低于预设温度且上一次化霜运行的实际化霜时间大于预设化霜时间，则空调系统在需要化霜时自动进入强力化霜模式。

以上所述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。

Claims (12)

1.空调系统的蓄热控制方法，所述空调系统包括：主冷媒回路和蓄热模块，所述主冷媒回路中的冷媒在压缩机、换向阀、室内换热器组和室外换热器之间循环，所述蓄热模块与所述室内换热器组并联，所述蓄热模块串联有控制其可通断地连接于所述主冷媒回路的蓄热控制阀；其特征在于，所述蓄热控制方法包括：所述空调系统制热模式运行时，判断所述蓄热模块是否参与空调系统的上一次化霜运行，若是则将所述蓄热控制阀开大至预设初始蓄热开度；

所述将蓄热控制阀开大至预设初始蓄热开度之后，根据所述室内换热器组的运行状态调整所述蓄热控制阀的开度；

所述根据室内换热器组的运行状态调整所述蓄热控制阀的开度包括：当停机室内换热器的数量在所述室内换热器组中的占比大于预设开大比值时，将所述蓄热控制阀的开度在所述预设初始蓄热开度上进行递增开大；当所述停机室内换热器的数量在所述室内换热器组中的占比小于预设关小比值时，将所述蓄热控制阀的开度在所述预设初始蓄热开度上进行递减关小；所述停机室内换热器为所处环境温度达到对应的用户设定温度的室内换热器。

2.如权利要求1所述的蓄热控制方法，其特征在于，所述室内换热器组包含至少一个室内换热器，判断是否每个所述室内换热器所处的环境温度均达到其对应的用户设定温度，若是则将所述蓄热控制阀开大至预设最大蓄热开度。

3.如权利要求1所述的蓄热控制方法，其特征在于，所述将蓄热控制阀的开度在预设初始蓄热开度上进行递增开大包括：每隔第一预设时间，将所述蓄热控制阀的开度开大第一预设开度。

4.如权利要求1所述的蓄热控制方法，其特征在于，所述将蓄热控制阀的开度在预设初始蓄热开度上进行递减关小包括：每隔第二预设时间，将所述蓄热控制阀的开度关小第二预设开度。

5.如权利要求1至4任一项所述的蓄热控制方法，其特征在于，所述调节蓄热控制阀的开度进行蓄热之后，判断所述空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件，若是则将所述蓄热控制阀的开度关小。

6.如权利要求5所述的蓄热控制方法，其特征在于，所述判断空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件包括：检测所述蓄热模块出口处的实际冷媒温度，判断所述实际冷媒温度是否达到预设关小温度，若是则满足蓄热关小条件，将所述蓄热控制阀关小至预设保温开度。

7.如权利要求5所述的蓄热控制方法，其特征在于，所述蓄热控制阀串联在所述蓄热模块的进口处，所述蓄热模块的出口处串联有出口控制阀；所述判断空调系统的运行参数是否满足蓄热关闭条件包括：检测所述蓄热模块出口处的实际冷媒温度，判断所述实际冷媒温度是否达到预设关小温度，若是则满足蓄热关小条件，将所述蓄热控制阀和所述出口控制阀均关断。

8.空调系统，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的蓄热控制方法。

9.空调系统的化霜控制方法，所述空调系统为权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述化霜控制方法包括：当所述空调系统处于室内机化霜模式时，所述室内换热器组单独化霜，所述室内换热器组中所有室内换热器的风机均停止运转，所述蓄热控制阀处于预设保温开度或者被关断；

和/或当所述空调系统处于蓄热模块化霜模式时，所述蓄热模块单独化霜，所述室内换热器组退出所述主冷媒回路，所述蓄热控制阀开大至预设化霜开度；

和/或当所述空调系统处于强力化霜模式时，所述室内换热器组和所述蓄热模块共同化霜，所述室内换热器组中所有室内换热器的风机均停止运转，所述蓄热控制阀开大至预设化霜开度。

10.如权利要求9所述的化霜控制方法，其特征在于，所述空调系统的化霜模式可通过人为手动选择。

11.如权利要求9所述的化霜控制方法，其特征在于，若室外环境温度低于预设温度且上一次化霜运行的实际化霜时间大于预设化霜时间，则所述空调系统在需要化霜时自动进入强力化霜模式。

12.如权利要求9所述的化霜控制方法，其特征在于，若本次化霜运行的实际化霜时间等于或超出预设化霜时间，则所述空调系统自动进入强力化霜模式。

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