CN111102771A - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

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CN111102771A CN202010120879.9A CN202010120879A CN111102771A CN 111102771 A CN111102771 A CN 111102771A CN 202010120879 A CN202010120879 A CN 202010120879A CN 111102771 A CN111102771 A CN 111102771A
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刘华
熊建国
张仕强
李立民
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Abstract

本发明公开了一种空调系统及其控制方法，其中，该系统包括：依次相连的压缩机、室内换热器、过冷器、室外换热器和气液分离器；气液分离器支路，一端与气液分离器的出口连接，另一端与压缩机的吸气口连接；第一支路，一端与过冷器连接，另一端与压缩机的吸气口和/或补气口连接，用于将过冷器处的气态冷媒送入压缩机中；储液罐支路，一端与储液罐的出口连接，另一端与压缩机的吸气口和/或补气口连接，用于将储液罐中的气态冷媒送入压缩机中。本发明解决了现有技术中压缩机的补气或吸气只能通过气液分离器，影响换热效果的问题，提高了换热效果。

Description

空调系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调系统及其控制方法。
背景技术
现有技术中压缩机的补气或吸气一般是每一支路汇聚到同一处(如气分)，然后进入压缩机。
但是在进入气分前的每一支路中冷媒的各自压力并不一致，若其中混有液态冷媒，则每一压力下的液态冷媒的蒸发温度也不同，汇聚一处后会影响总体换热效果。
针对相关技术中压缩机的补气或吸气只能通过气液分离器，影响换热效果的问题，目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种空调系统及其控制方法，以至少解决现有技术中压缩机的补气或吸气只能通过气液分离器，影响换热效果的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调系统，包括：依次相连的压缩机1、室内换热器、过冷器8、室外换热器5和气液分离器13；气液分离器支路，一端与气液分离器13的出口连接，另一端与压缩机1的吸气口连接；第一支路，一端与过冷器8连接，另一端与压缩机1的吸气口和/或补气口连接，用于将过冷器8处的气态冷媒送入压缩机1中；储液罐支路，一端与储液罐的出口连接，另一端与压缩机1的吸气口和/或补气口连接，用于将储液罐中的气态冷媒送入压缩机1中。
进一步地，系统还包括：第一加热设备21，位于第一支路上，用于加热第一支路中的冷媒。
进一步地，系统还包括：第一吸气阀17，位于第一支路至压缩机1的吸气口之间，用于在第一支路与压缩机1的吸气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将过冷器8处的气态冷媒送入压缩机1的吸气口；和/或，第一补气阀23，位于第一支路至压缩机1的补气口之间，用于在第一支路与压缩机1的补气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将过冷器8处的气态冷媒送入压缩机1的补气口。
进一步地，储液罐位于气液分离器13的下方，通过进液阀与气液分离器13连接，用于存储气液分离器13分离的冷媒。
进一步地，系统还包括：第二加热设备18，位于储液罐的下部，用于加热储液罐，产生气态冷媒。
进一步地，系统还包括：第二吸气阀19，位于储液罐的出口至压缩机1的吸气口之间，用于在储液罐与压缩机1的吸气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将储液罐中的气态冷媒送入压缩机1的吸气口；和/或，第二补气阀22，位于储液罐的出口至压缩机1的补气口之间，用于在储液罐与压缩机1的补气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将储液罐中的气态冷媒送入压缩机1的补气口。
进一步地，系统还包括：压力平衡阀，位于气液分离器13的出口与储液罐之间，用于平衡气液分离器13与储液罐之间的压力。
进一步地，系统还包括：热气旁通支路，一端与压缩机1的出口连接，另一端与过冷器8和室外换热器5之间的管路连接，用于在化霜时将压缩机1排出的部分冷媒通入室外换热器5中，进行化霜；化霜电磁阀6，位于热气旁通支路上，用于在化霜时控制热气旁通支路开启。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种空调系统的控制方法，应用于上述的空调系统，包括：检测空调系统的压缩机是否需要增焓；在压缩机需要增焓时，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的补气口连接；在压缩机不需要增焓时，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的吸气口连接。
进一步地，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的吸气口连接，包括：控制第一吸气阀17和第二吸气阀19开启，并控制第一补气阀23和第二补气阀22关闭；其中，第一吸气阀17位于第一支路至压缩机1的吸气口之间，第二吸气阀19位于储液罐的出口至压缩机1的吸气口之间，第一补气阀23位于第一支路至压缩机1的补气口之间，第二补气阀22位于储液罐的出口至压缩机1的补气口之间。
进一步地，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的补气口连接，包括：控制第一补气阀23和第二补气阀22开启，并控制第一吸气阀17和第二吸气阀19关闭；其中，第一补气阀23位于第一支路至压缩机1的补气口之间，第二补气阀22位于储液罐的出口至压缩机1的补气口之间，第一吸气阀17位于第一支路至压缩机1的吸气口之间，第二吸气阀19位于储液罐的出口至压缩机1的吸气口之间。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调系统控制方法。
在本发明中，提出一种新的连续制热空调系统，使系统多处的冷媒在各自压力下换热蒸发后进入压缩机，各自互不影响。通过上述方案有效解决压缩机的进气只能通过气液分离器，导致的换热效果差的问题，达到了最有优的换热效果。
附图说明
图1是根据本发明实施例的空调系统的一种可选的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的空调系统控制方法的一种可选的流程图；
图3是根据本发明实施例的空调系统的冷媒流向的一种可选的示意图。
附图标记说明：
1、压缩机；2、油分离器；3、单向阀；4、四通阀；5、室外换热器；6、化霜电磁阀；7、制热电子膨胀阀；8、过冷器；9、过冷电磁阀；10、过冷电子膨胀阀；11、大阀门；12、小阀门；13、气液分离器；14、压力平衡阀；15、第三吸气阀；16、进液阀；17、第一吸气阀；18、第二加热设备；19、第二吸气阀；20、喷焓电子膨胀阀；21、第一加热设备；22、第二补气阀；23、第一补气阀。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种空调系统，具体地，图1示出该系统的一种可选的结构示意图，如图1所示，该系统包括：
依次相连的压缩机1、油分离器2、四通阀4、室内换热器、过冷器8、室外换热器5和气液分离器13；
热气旁通支路，一端与油分离器2的出口连接，另一端与过冷器8和室外换热器5之间的管路连接，用于在化霜时将油分离器2排出的部分冷媒通入室外换热器5中，进行化霜；
第一支路，一端与过冷器8连接，另一端分别与压缩机1的补气口和吸气口连接，用于在化霜时对压缩机1进行补气增焓。
压缩机可从至少三处吸气态冷媒，包括气分处的冷媒、第一加热设备处蒸发的冷媒和第二加热设备处蒸发的冷媒。因此可使三处产生的气态冷媒具有不同的蒸发压力，如气分中的冷媒与室外换热器中的压力一致，通过在室外换热器吸热蒸发而产生气态冷媒；第一加热设备和第二加热设备与气分并不连通，压力均不同，它们分别吸收电加热产生的热量而蒸发产生气态冷媒；三者换热互不影响。
在上述实施方式中，提出一种新的连续制热空调系统，使系统多处的冷媒在各自压力下换热蒸发后进入压缩机，各自互不影响。通过上述方案有效解决压缩机的进气只能通过气液分离器，导致的换热效果差的问题，达到了最有优的换热效果。
为了保证进入压缩机的冷媒为气态，本系统还包括：第一加热设备21，位于第一支路上，用于加热第一支路中的冷媒。在系统中增加设置至少一个电加热部件，给系统提供热源，使冷凝后的冷媒蒸发为气态再回到压缩机1。
在第一支路上还设置了第一吸气阀17和第一补气阀23，如附图1所示，第一吸气阀17，位于第一支路至压缩机1的吸气口之间，用于在第一支路与压缩机1的吸气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将过冷器8处的气态冷媒送入压缩机1的吸气口；和/或，第一补气阀23，位于第一支路至压缩机1的补气口之间，用于在第一支路与压缩机1的补气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将过冷器8处的气态冷媒送入压缩机1的补气口。
在本发明中，储液罐位于气液分离器13的下方，通过进液阀与气液分离器13连接，用于存储气液分离器13分离的冷媒。储液罐的下部还包括第二加热设备18，用于加热储液罐，产生气态冷媒。通过加热设备可以实现进入压缩机的冷媒为气态，如此，本发明中不通过气液分离器与压缩机连接也可以实现进气为气态冷媒，防止液击等现象的发生。
进一步地，系统还包括：第二吸气阀19，位于储液罐的出口至压缩机1的吸气口之间，用于在储液罐与压缩机1的吸气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将储液罐中的气态冷媒送入压缩机1的吸气口；和/或，第二补气阀22，位于储液罐的出口至压缩机1的补气口之间，用于在储液罐与压缩机1的补气口，或，与压缩机1的吸气口和补气口连接时，控制将储液罐中的气态冷媒送入压缩机1的补气口。
除了上述的补气和进气方式，本系统还包括：压力平衡阀，位于气液分离器13的出口与储液罐之间，用于平衡气液分离器13与储液罐之间的压力。
优选地，本系统还包括：热气旁通支路，一端与压缩机1的出口连接，另一端与过冷器8和室外换热器5之间的管路连接，用于在化霜时将压缩机1排出的部分冷媒通入室外换热器5中，进行化霜。
在本发明中，化霜时，四通阀4处于上电状态，即系统处于制热模式，四通阀4将油分离器2排出的部分冷媒通入室内换热器中，进行制热。也就是说，压缩机1通过油分离器2排出的高温高压冷媒一部分进入四通阀4，进而进入室内换热器进行制热，另一部分进入了热气旁通支路，进而进入室外换热器5中，进行化霜。因此，本发明中通过上述结构的设置，可以实现化霜的同时且制热的效果。并且采用了补气增焓支路，在化霜时进行补气增焓，提升系统换热效果，使制热效果不受损失，相对于现有技术具有更好的制热效果。
为了控制热气旁通支路，还设置了化霜电磁阀6，位于热气旁通支路上，用于在化霜时控制热气旁通支路开启。
在上述实施方式中，提出一种新的连续制热空调系统，由于采用了热气旁通支路，化霜时可直接将压缩机排气出来的高温高压冷媒同时通往室外换热器化霜和室内换热器制热。同时采用了补气增焓支路，在化霜时进行补气增焓，提升系统换热效果。通过上述方式，有效解决了空调化霜时室内机制热不够连续高效的问题，可以实现化霜时四通阀不切换，且制热能力不衰减，化霜快，提高了化霜的效果和效率。
本系统设置了至少三个吸气口，如附图1所示，压缩机1可从至少三处吸气态冷媒，包括气分处的冷媒、第一加热设备21处蒸发的冷媒和第二加热设备18处蒸发的冷媒。因此，可使三处产生的气态冷媒具有不同的蒸发压力，如气分中的冷媒与室外换热器5中的压力一致，通过在室外换热器5吸热蒸发而产生气态冷媒，第一加热设备21和第二加热设备18与气分并不连通，压力均不同，它们分别吸收电加热产生的热量而蒸发产生气态冷媒，并且三者换热互不影响，使冷媒在各自压力下充分换热，各相关支路的开闭可通过吸气阀、补气阀等控制。
由于采用了热气旁通和气分加热技术，化霜时可直接将排气出来的高温高压冷媒同时通往室外换热器5化霜和室内换热器制热，而冷凝后的冷媒经过加热蒸发，送入压缩机中，可维持制热能力不衰减，同时实现了良好的化霜效果。
实施例2
在本发明优选的实施例2中提供了一种空调系统控制方法，该控制方法可以直接应用至实施例1中的空调系统上。具体来说，图2示出该方法的一种可选的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤S202-S206：
S202：检测空调系统的压缩机是否需要增焓；
S204：在压缩机需要增焓时，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的补气口连接；
S206：在压缩机不需要增焓时，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的吸气口连接。
在上述实施方式中，提出一种新的连续制热空调系统，采用多低压系统控制，使系统多处的冷媒在各自压力下换热蒸发后进入压缩机，各自互不影响。通过上述方案有效解决压缩机的进气只能通过气液分离器，导致的换热效果差的问题，达到了最有优的换热效果。
在上述实施方式中，通过温度检测空调系统的压缩机是否需要增焓，如果温度过低，则说明压缩机需要补气增焓，此时，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的补气口连接，包括：控制第一补气阀23和第二补气阀22开启，并控制第一吸气阀17和第二吸气阀19关闭。
在不需要增焓时，控制第一支路和储液罐支路与压缩机的吸气口连接，包括：控制第一吸气阀17和第二吸气阀19开启，并控制第一补气阀23和第二补气阀22关闭。
如图3所示，第一吸气阀17位于第一支路至压缩机1的吸气口之间，第二吸气阀19位于储液罐的出口至压缩机1的吸气口之间，第一补气阀23位于第一支路至压缩机1的补气口之间，第二补气阀22位于储液罐的出口至压缩机1的补气口之间。
由于本系统存在多个吸气口，同时也存在多个补气口，丰富系统吸气和补气增焓的调节方式。除现有传统的补气增焓方式外，本发明的系统可从各加热设备的排气处吸气和补气增焓。当机组需要增焓时，打开第一补气阀23、第二补气阀22，关闭第一吸气阀17、第二吸气阀19；当机组不需要增焓，需要吸气时，关闭第一补气阀23、第二补气阀22，打开第一吸气阀17、第二吸气阀19。
实施例3
基于上述实施例2中提供的空调系统控制方法，在本发明优选的实施例3中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调系统控制方法。
在上述实施方式中，提出一种新的连续制热空调系统，采用多低压系统控制，使系统多处的冷媒在各自压力下换热蒸发后进入压缩机，各自互不影响。通过上述方案有效解决压缩机的进气只能通过气液分离器，导致的换热效果差的问题，达到了最有优的换热效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：依次相连的压缩机(1)、室内换热器、过冷器(8)、室外换热器(5)和气液分离器(13)；
气液分离器支路，一端与所述气液分离器(13)的出口连接，另一端与所述压缩机(1)的吸气口连接；
第一支路，一端与所述过冷器(8)连接，另一端与所述压缩机(1)的吸气口和/或补气口连接，用于将所述过冷器(8)处的气态冷媒送入所述压缩机(1)中；
储液罐支路，一端与储液罐的出口连接，另一端与所述压缩机(1)的吸气口和/或补气口连接，用于将所述储液罐中的气态冷媒送入所述压缩机(1)中。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一加热设备(21)，位于所述第一支路上，用于加热所述第一支路中的冷媒。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一吸气阀(17)，位于所述第一支路至所述压缩机(1)的吸气口之间，用于在所述第一支路与所述压缩机(1)的吸气口，或，与所述压缩机(1)的补气口和吸气口连接时，控制将所述过冷器(8)处的气态冷媒送入所述压缩机(1)的吸气口；和/或，
第一补气阀(23)，位于所述第一支路至所述压缩机(1)的补气口之间，用于在所述第一支路与所述压缩机(1)的补气口，或，与所述压缩机(1)的补气口和吸气口连接时，控制将所述过冷器(8)处的气态冷媒送入所述压缩机(1)的补气口。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储液罐位于所述气液分离器(13)的下方，通过进液阀与所述气液分离器(13)连接，用于存储所述气液分离器(13)分离的冷媒。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二加热设备(18)，位于储液罐的下部，用于加热所述储液罐，产生气态冷媒。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二吸气阀(19)，位于所述储液罐的出口至所述压缩机(1)的吸气口之间，用于在所述储液罐与所述压缩机(1)的吸气口，或，与所述压缩机(1)的补气口和吸气口连接时，控制将所述储液罐中的气态冷媒送入所述压缩机(1)的吸气口；和/或，
第二补气阀(22)，位于所述储液罐的出口至所述压缩机(1)的补气口之间，用于在所述储液罐与所述压缩机(1)的补气口，或，与所述压缩机(1)的补气口和吸气口连接时，控制将所述储液罐中的气态冷媒送入所述压缩机(1)的补气口。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：压力平衡阀，位于所述气液分离器(13)的出口与所述储液罐之间，用于平衡所述气液分离器(13)与所述储液罐之间的压力。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：热气旁通支路，一端与所述压缩机(1)的出口连接，另一端与所述过冷器(8)和所述室外换热器(5)之间的管路连接，用于在化霜时将所述压缩机(1)排出的部分冷媒通入所述室外换热器(5)中，进行化霜；
化霜电磁阀(6)，位于所述热气旁通支路上，用于在化霜时控制所述热气旁通支路开启。
9.一种空调系统控制方法，应用于如权利要求1-8中任一项所述的空调系统，其特征在于，包括：
检测所述空调系统的压缩机是否需要增焓；
在所述压缩机需要增焓时，控制第一支路和储液罐支路与所述压缩机的补气口连接；
在所述压缩机不需要增焓时，控制所述第一支路和所述储液罐支路与所述压缩机的吸气口连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制第一支路和储液罐支路与所述压缩机的吸气口连接，包括：
控制第一吸气阀(17)和第二吸气阀(19)开启，并控制第一补气阀(23)和第二补气阀(22)关闭；其中，所述第一吸气阀(17)位于所述第一支路至所述压缩机(1)的吸气口之间，第二吸气阀(19)位于所述储液罐的出口至所述压缩机(1)的吸气口之间，所述第一补气阀(23)位于所述第一支路至所述压缩机(1)的补气口之间，所述第二补气阀(22)位于所述储液罐的出口至所述压缩机(1)的补气口之间。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述第一支路和所述储液罐支路与所述压缩机的补气口连接，包括：
控制第一补气阀(23)和第二补气阀(22)开启，并控制第一吸气阀(17)和第二吸气阀(19)关闭；其中，所述第一补气阀(23)位于所述第一支路至所述压缩机(1)的补气口之间，所述第二补气阀(22)位于所述储液罐的出口至所述压缩机(1)的补气口之间，所述第一吸气阀(17)位于所述第一支路至所述压缩机(1)的吸气口之间，第二吸气阀(19)位于所述储液罐的出口至所述压缩机(1)的吸气口之间。
12.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求9至11中任一项所述的空调系统控制方法。
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