CN110440478A - 一种具有延缓结霜功能的空调系统及其控制方法 - Google Patents

一种具有延缓结霜功能的空调系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有延缓结霜功能的空调系统及其控制方法，通过对室外换热器中位于最下方的换热管道的外管壁进行温度检测以判断室外换热器的结霜情况，通过增加增焓膨胀阀的开度以减少冷媒循环回路上液态冷媒的流量，使得冷媒流量减少后的室外换热器的出口易于实现过热状态，进而提高了室外换热器表面的温度，有效延缓室外换热器的结霜时间，还通过控制流量电磁阀开启以增加室外换热器中位于最下方的换热管道中的冷媒流量，进而增加换热管道内的冷媒的过热度，有效延缓室外换热器的结霜时间，从而有效延长空调系统的制热时间，提高了制热能力和制热效果，大大提高了用户的使用体验。

Description

一种具有延缓结霜功能的空调系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，尤其是涉及一种具有延缓结霜功能的空调系统及其控制方法。
背景技术
众所周知，普通的多联机空调系统在常规工况（室外干球温度7℃/湿球温度6℃）下，其常规连续完全不结霜运行时间一般为30min，然后就要进入化霜逆循环运行，这样不仅严重影响制热效果和用户热感觉，还极大地降低了整个机组制热能力的提升。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实用性高，能显著提高制热效果具有延缓结霜功能的空调系统及其控制方法。
为实现上述目的，本发明提供的方案为：一种具有延缓结霜功能的空调系统，包括由喷气增焓式压缩机、室外换热器、室外膨胀阀以及室内换热器机组组成的冷媒循环回路；还包括有喷气增焓支路，其中，所述喷气增焓支路的输入端连接于冷媒循环回路的液态冷媒管路上，其输出端连接于所述喷气增焓式压缩机，且所述喷气增焓支路上设有增焓膨胀阀；所述室外换热器和所述室外膨胀阀之间设有分流器，其中，所述分流器一端与室外膨胀阀连接，另一端通过多条分流管与所述室外换热器中的换热管道相连接；所述室外换热器中位于最下方的换热管道与所述分流器之间还连通有一流量调节管路，所述流量调节管路上设有用于控制流量调节管路导通或者截止的流量电磁阀；还包括有控制器和设于所述室外换热器的换热管道外管壁上的温度传感器；基于所述温度传感器所采集的外管壁温度T1，所述控制器控制所述增焓膨胀阀的开度或者控制所述流量电磁阀的开启以延缓所述室外换热器的结霜速度。
进一步，所述温度传感器设于所述室外换热器中位于最下方的换热管道的外管壁上。
一种基于前述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，包括以下步骤：步骤S1.空调系统以供暖模式运行，对室外换热器中位于最下方的换热管道的外管壁温度T1进行检测，并对所检测到的外管壁温度T1进行判断；步骤S2.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的结霜温度范围内时，控制所述空调系统进行逆向循环除霜运行；步骤S3.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的临界结霜温度范围内时，控制所述空调系统进行延缓结霜运行。
进一步，所述步骤S3包括：步骤C1.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的临界结霜温度范围内时，控制所述增焓膨胀阀的开度增加至预设开度以减少所述冷媒循环回路中液态冷媒管路上的冷媒流量。
进一步，所述步骤S3包括：步骤C2.在步骤C1完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若外管壁温度T1降低至预设定的结霜温度范围内，则控制所述流量电磁阀开启以使流量调节管路导通，从而增加室外换热器中位于最下方的换热管道中的冷媒流量。
进一步，所述步骤S3包括：步骤C3.在步骤C2完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若空调系统运行预设时间后外管壁温度T1还处于预设定的结霜温度范围内，则关闭流量电磁阀并转至步骤S2。
进一步，所述步骤S3包括：步骤C4.在步骤C2完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若空调系统运行预设时间后外管壁温度T1回升至预设定的正常温度范围内，则控制所述流量电磁阀关闭。
进一步，所述步骤S3包括：在步骤步骤C4完成后，返回至步骤S1。
进一步，所述步骤S2包括：所述空调系统进行逆向循环除霜运行累计运行8min后，转至步骤S1。
进一步，所述预设定的临界结霜温度范围为1℃至-2℃,所述预设定的结霜温度范围为低于-2℃。
本发明对照现有技术的有益效果是，本发明通过对室外换热器中位于最下方的换热管道的外管壁进行温度检测以判断室外换热器的结霜情况，通过增加增焓膨胀阀的开度以减少冷媒循环回路上液态冷媒的流量，使得冷媒流量减少后的室外换热器的出口易于实现过热状态，进而提高了室外换热器表面的温度，有效延缓室外换热器的结霜时间，还通过控制流量电磁阀开启以增加室外换热器中位于最下方的换热管道中的冷媒流量，进而增加换热管道内的冷媒的过热度，有效延缓室外换热器的结霜时间，从而有效延长空调系统的制热时间，提高了制热能力和制热效果，大大提高了用户的使用体验。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的流程图。
其中，1-压缩机，2-室外换热器，3-增焓膨胀阀，4-分流器，5-流量电磁阀，6-温度传感器，7-分流管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
参照附图1和附图2所示，本实施例为一种具有延缓结霜功能的空调系统，包括由喷气增焓式压缩机1、室外换热器2、室外膨胀阀、板式换热器、室内换热器机组以及四通阀组成的冷媒循环回路，其中，室内换热器机组包括室内换热器和室内膨胀阀，板式换热器设于室外换热器2和室内换热器之间的液态冷媒管路上；还包括有喷气增焓支路，其中，喷气增焓支路的输入端连接于室外换热器2和室内换热器之间的液态冷媒管路上，其输出端贯穿板式换热器连接于喷气增焓式压缩机1，且喷气增焓支路上设有增焓膨胀阀3，喷气增焓支路引流小部分液态冷媒管路上的液态冷媒经过增焓膨胀阀3节流降压后进入板式换热器蒸发吸热成气态冷媒送至喷气增焓式压缩机1中实现喷气增焓，通过喷气增焓支路上的液态冷媒的蒸发吸热实现对通过液态冷媒管路流经板式换热器的液态冷媒进行降温；室外换热器2和室外膨胀阀之间还设有分流器4，其中，分流器4一端与室外膨胀阀连接，另一端通过多条分流管7分别从上至下与室外换热器2中的换热管道依次相连接；以上的结构为本领域中已公开的常规的结构。
在本实施例中，室外换热器2中位于最下方的换热管道与分流器4之间还连通有一流量调节管路，流量调节管路具体为输入端与分流器4相连通，其输出端连通于多条分流管7中与室外换热器2中位于最下方的换热管道相连通的分流管7上；流量调节管路上设有用于控制流量调节管路导通或者截止的流量电磁阀5，当流量电磁阀5开启时，分流器4中的冷媒会通过流量调节管路和分流管7流入至最下方的换热管道，即增加了室外换热器2中位于最下方的换热管道的冷媒流量。
在本实施例中，还包括有控制器和设于室外换热器2的换热管道外管壁上的温度传感器6；基于温度传感器6所采集的外管壁温度T1，控制器控制增焓膨胀阀3的开度或者控制流量电磁阀5的开启以延缓室外换热器2的结霜速度；温度传感器6具体设在室外换热器2中位于最下方的换热管道的管壁，是由于室外换热器2上的水膜会因为重力作用流到至其最下方的一排换热管道的外表面上，即室外换热器2最下方的换热管道的外管壁为最容易结霜的位置，选取室外换热器2中位于最下方的换热管道的外管壁为判断结霜的温度检测点能准确地反映室外换热器2的结霜情况。
在本实施例中，还包括有除霜支路，除霜支路的输入端连通于喷气增焓支路上与喷气增焓支路共用一个膨胀阀（即增焓膨胀阀3），其输出端连通于四通阀与压缩机1之间的回气管路上，除霜支路是使得空调系统进行逆向循环除霜运行时，从压缩机1出来的冷媒在室外换热器2中放热除霜后能通过除霜支路直接回到压缩机1而不流经室内换热器，提高了除霜的效率和效果。
具体的控制方法、步骤以及原理如下：
步骤S1.空调系统以供暖模式运行，通过温度传感器6对室外换热器2中位于最下方的换热管道的外管壁温度T1进行检测，并由控制器对所检测到的外管壁温度T1进行判断；
步骤S2.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的结霜温度范围（预设定的结霜温度范围为低于-2℃）内时，控制空调系统进行逆向循环除霜运行，即通过四通阀切换冷媒的流向，使得室外换热器2制热运行以实现除霜，其中，逆向循环除霜运行累计运行8min后，转至步骤S1。
步骤S3.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的临界结霜温度范围（预设定的临界结霜温度范围为1℃至-2℃，为室外换热器开始出现结霜的临界温度范围）内时，控制空调系统进行延缓结霜运行，具体的步骤为：
步骤C1.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的临界结霜温度范围内时，控制增焓膨胀阀3的开度增加至预设开度，使得进入喷气增焓支路的液态冷媒增多，即减少冷媒循环回路中液态冷媒管路上的冷媒流量，减少了室外换热器2的冷媒流量，使得冷媒流量减少后的室外换热器2的出口易于实现过热状态，进而提高了室外换热器2表面的温度，有效延缓室外换热器2的结霜时间，进而延长了整个空调系统的制热运行时间。
步骤C2.在步骤C1完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若外管壁温度T1降低至预设定的结霜温度范围内，则控制流量电磁阀5开启以使流量调节管路导通，从而增加室外换热器2中位于最下方的换热管道中的冷媒流量，进而增加换热管道内的冷媒的过热度，有效延缓室外换热器2的结霜时间，进而延长了整个空调系统的制热运行时间。
步骤C3.在步骤C2完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若空调系统运行预设时间后外管壁温度T1还处于预设定的结霜温度范围内，则关闭流量电磁阀5并转至步骤S2。
步骤C4.在步骤C2完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若空调系统运行预设时间后外管壁温度T1回升至预设定的正常温度范围（正常温度范围为高于1℃）内，则控制流量电磁阀5关闭，并返回至步骤S1。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有延缓结霜功能的空调系统，包括由喷气增焓式压缩机（1）、室外换热器（2）、室外膨胀阀以及室内换热器机组组成的冷媒循环回路；还包括有喷气增焓支路，其中，所述喷气增焓支路的输入端连接于冷媒循环回路的液态冷媒管路上，其输出端连接于所述喷气增焓式压缩机（1），且所述喷气增焓支路上设有增焓膨胀阀（3）；所述室外换热器（2）和所述室外膨胀阀之间设有分流器（4），其中，所述分流器（4）一端与室外膨胀阀连接，另一端通过多条分流管（7）与所述室外换热器（2）中的换热管道相连接；其特征在于：所述室外换热器（2）中位于最下方的换热管道与所述分流器（4）之间还连通有一流量调节管路，所述流量调节管路上设有用于控制流量调节管路导通或者截止的流量电磁阀（5）；还包括有控制器和设于所述室外换热器（2）的换热管道外管壁上的温度传感器（6）；基于所述温度传感器（6）所采集的外管壁温度T1，所述控制器控制所述增焓膨胀阀（3）的开度或者控制所述流量电磁阀（5）的开启以延缓所述室外换热器（2）的结霜速度。
2.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于:所述温度传感器（6）设于所述室外换热器（2）中位于最下方的换热管道的外管壁上。
3.一种基于权利要求1至2中任一项所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1.空调系统以供暖模式运行，对室外换热器（2）中位于最下方的换热管道的外管壁温度T1进行检测，并对所检测到的外管壁温度T1进行判断；步骤S2.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的结霜温度范围内时，控制所述空调系统进行逆向循环除霜运行；步骤S3.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的临界结霜温度范围内时，控制所述空调系统进行延缓结霜运行。
4.根据权利要求3所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括：步骤C1.当步骤S1中检测到的外管壁温度T1在预设定的临界结霜温度范围内时，控制所述增焓膨胀阀（3）的开度增加至预设开度以减少所述冷媒循环回路中液态冷媒管路上的冷媒流量。
5.根据权利要求4所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括：步骤C2.在步骤C1完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若外管壁温度T1降低至预设定的结霜温度范围内，则控制所述流量电磁阀（5）开启以使流量调节管路导通，从而增加室外换热器（2）中位于最下方的换热管道中的冷媒流量。
6.根据权利要求5所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括：步骤C3.在步骤C2完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若空调系统运行预设时间后外管壁温度T1还处于预设定的结霜温度范围内，则关闭流量电磁阀（5）并转至步骤S2。
7.根据权利要求5所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括：步骤C4.在步骤C2完成后，持续对外管壁温度T1进行检测并进行判断，若空调系统运行预设时间后外管壁温度T1回升至预设定的正常温度范围内，则控制所述流量电磁阀（5）关闭。
8.根据权利要求7所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括：在步骤步骤C4完成后，返回至步骤S1。
9.根据权利要求3所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S2包括：所述空调系统进行逆向循环除霜运行累计运行8min后，转至步骤S1。
10.根据权利要求3所述的一种具有延缓结霜功能的空调系统的控制方法，其特征在于：所述预设定的临界结霜温度范围为1℃至-2℃,所述预设定的结霜温度范围为低于-2℃。
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