CN111271832B - 空调系统、空调系统的运行控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置,以提高空调系统的工作可靠性。空调系统包括控制器,控制器用于:获取室外环境温度和冷凝压力;当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制空调系统以混合制冷模式运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域,特别是涉及一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置。
背景技术
信息产业和数字化建设的快速发展,推动了数据中心、通讯基站的数量和建设规模的快速增长。根据统计,机房、基站中空调能耗约占其总能耗的38%~50%,机房、基站的显热负荷比较大,一年四季需要连续制冷运行。针对空调系统常年运行的特点,在室外低温季节充分利用自然冷源制冷已经成为业界普遍采用的节能方案。
如图1所示,现有的一种空调系统包括通过管路顺序连接并形成封闭循环的压缩机01、冷凝器02、液泵03、节流元件04和蒸发器05,以及与压缩机01并联的第一旁通阀06和与液泵03并联的第二旁通阀07,当压缩机01和第二旁通阀07开启、液泵03和第一旁通阀06关闭,空调系统以压缩机制冷模式运行,当压缩机01和第二旁通阀07关闭、液泵03和第一旁通阀06开启时,空调系统以液泵制冷模式运行,这样,就可以根据室外环境温度调整空调系统的制冷模式,以满足机房内的制冷需求。
现有技术存在的缺陷在于,当空调系统由压缩机制冷模式切换至液泵制冷模式时,由于液泵流量建立缓慢,因此空调系统在切换至液泵制冷模式的一定时间内无法制冷,对于对温度控制要求较高的场合,会存在一定的风险。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置,以提高空调系统的工作可靠性。
本发明实施例所提供的空调系统,包括通过管路顺序连接并形成封闭循环的压缩机、冷凝器、液泵、节流元件和蒸发器,以及与压缩机并联的第一旁通阀、与液泵并联的第二旁通阀;还包括:
温度检测模块,用于检测室外环境温度;
压力检测模块,用于检测冷凝压力;
控制器,分别与温度检测模块、压力检测模块、压缩机、液泵、第一旁通阀、第二旁通阀、冷凝器处所设置的室外风机以及节流元件连接,用于:
获取室外环境温度和冷凝压力;
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
在一个具体的实施方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,所述控制器还用于:
控制节流元件的开度减小至预设的第一开度;或者,
根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度。
在一个具体的实施方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,所述控制器还用于:
控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速;或者,
根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速。
在一个具体的实施方案中,空调系统还包括转速检测模块,用于检测液泵的转速;
所述压力检测模块还用于检测液泵的进口压力和出口压力;所述控制器还与转速检测模块连接,当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,所述控制器还用于:
获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;
根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
在一个具体的实施方案中,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,所述控制器还用于:
控制液泵以预设的第三液泵转速运行,其中,第三运行转速不小于第一液泵转速;或者,
控制液泵以预设扬程运行。
在一个具体的实施方案中,还包括连接于冷凝器与液泵之间的储液罐。
在本发明实施例方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,需要将空调系统由压缩机制冷模式切换至液泵制冷模式,此时,一方面通过控制节流元件的开度减小使蒸发压力相对降低,从而使循环管路中的冷媒能够更多的由室内侧被压缩至室外侧,为液泵初始启动时的流量需求提供保障,另一方面通过控制室外风机的转速升高以降低冷凝压力,从而降低冷媒温度,使后续液泵启动后能够尽快制冷;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,空调系统以混合制冷模式运行,此时控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行,利用储备的低温冷媒使液泵快速建立流量,同时控制压缩机继续运行,以保证在液泵建立流量的该段时间内,空调系统能够维持一定的制冷输出;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,液泵流量建立,控制空调系统进入液泵制冷模式,通过控制室外风机的转速,将空调系统的冷凝压力进一步调节至以液泵制冷模式稳定运行时的第二冷凝压力,从而顺利将空调系统由压缩机制冷模式切换至液泵制冷模式;而当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,由于不存在液泵流量建立的问题,可直接将将空调系统由液泵制冷模式切换至压缩机制冷模式。相比现有技术,该方案的空调系统在制冷模式的切换过程中,始终能够保持一定的制冷输出,因此提高了空调系统的工作可靠性。
基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种空调系统的运行控制方法,包括:
获取室外环境温度和冷凝压力;
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
采用本发明实施例提供的空调系统的运行控制方法,空调系统在制冷模式的切换过程中,始终能够保持一定的制冷输出,因此提高了空调系统的工作可靠性。
基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种空调系统的运行控制装置,包括:
第一获取单元,用于获取室外环境温度和冷凝压力;
控制单元,用于:
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
采用本发明实施例提供的空调系统的运行控制装置,空调系统在制冷模式的切换过程中,始终能够保持一定的制冷输出,因此提高了空调系统的工作可靠性。
附图说明
图1为现有技术空调系统的结构示意图;
图2为本发明一实施例空调系统的结构示意图;
图3为本发明另一实施例空调系统的结构示意图;
图4为本发明实施例空调系统的运行控制方法的流程示意图;
图5为本发明实施例空调系统的运行控制装置的结构示意图。
附图标记:
现有技术部分:
01-压缩机 02-冷凝器 03-液泵 04-节流元件 05-蒸发器
06-第一旁通阀 07-第二旁通阀
本发明实施例部分:
10-压缩机 20-冷凝器 30-液泵 40-节流元件 50-蒸发器
60-第一旁通阀 70-第二旁通阀 80-室外风机 90-蓄能器
100-第一获取单元 200-控制单元
具体实施方式
为提高空调系统的能效,本发明实施例提供了一种空调系统、空调系统的运行控制方法及装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图2所示,本发明实施例提供的空调系统,包括通过管路顺序连接并形成封闭循环的压缩机10、冷凝器20、液泵30、节流元件40和蒸发器50, 以及与压缩机10并联的第一旁通阀60、与液泵30并联的第二旁通阀70;还包括:
温度检测模块,用于检测室外环境温度;
压力检测模块,用于检测冷凝压力;
控制器,分别与温度检测模块、压力检测模块、压缩机10、液泵30、第一旁通阀60、第二旁通阀70、冷凝器20处所设置的室外风机80以及节流元件40连接,用于:
获取室外环境温度和冷凝压力;
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机10和第二旁通阀70开启、以及控制液泵30和第一旁通阀60关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统继续以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件40的开度减小,控制室外风机80的转速升高,当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机10和液泵30开启、以及控制第一旁通阀60和第二旁通阀70关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵30的扬程升高至预设扬程或者控制液泵30以预设的第一液泵转速运行;当液泵30的扬程升高至预设扬程时或者当液泵30以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机10和第二旁通阀70关闭、以及控制液泵30和第一旁通阀60开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机80以第一风机转速运行;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机10和第二旁通阀70开启、液泵30和第一旁通阀60关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机10和第二旁通阀70关闭、以及控制液泵30和第一旁通阀60开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
在本发明实施例中,第一预设温度和第二预设温度的具体数值不限,可以根据试验测试或者经验由用户自行设置;预设时长的具体时长不限,也可以根据试验测试或者经验由用户自行设置;第一液泵转速的具体数值不限,同样可以根据试验测试或者经验由用户自行设置;压缩机10的具体类型不限,可以为定频或者变频压缩机;冷凝器20的具体类型不限,例如可以为风冷冷凝器、板式冷凝器或者壳管式冷凝器等类型;液泵30的具体类型不限,例如可以为流量可调节的变频泵或者调压泵;节流元件40的具体类型不限,优选为开度可调节的电子膨胀阀或者热力膨胀阀;蒸发器50的具体类型不限,例如可以为翅片管蒸发器或者更高效的平行流微通道蒸发器,亦或是板式蒸发器、壳管式蒸发器等类型,在此不做赘述。压缩机10、冷凝器20、液泵30、节流元件40和蒸发器50形成的封闭循环管路内的冷媒的可选类型包括R22、R410A、R407C、R744、R134a、R1234yf、R290和R600a等。
需要说明的是,冷凝压力与室外风机的转速的对应关系可以为预先存储于控制器内的函数运算关系或者基于数据库的映射关系,根据该对应关系即可获取与所需的冷凝压力对应的室外风机的转速。其中,第一冷凝压力和第二冷凝压力的具体值不限,可以根据试验测试或者经验设置。
此外,空调系统以混合制冷模式运行时,压缩机10可以继续保持原有转速运行;可以理解的,在本发明的其它实施例中,当压缩机10为变频压缩机时,也可以控制压缩机10以低于原有转速的某一设定转速运行,以使空调系统在维持一定的制冷输出的条件下,为液泵30的启动储备更多的冷媒。
在本发明实施例方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,需要将空调系统由压缩机制冷模式切换至液泵制冷模式,此时,一方面通过控制节流元件40的开度减小使蒸发压力相对降低,从而使循环管路中的冷媒能够更多的由室内侧被压缩至室外侧,为液泵30初始启动时的流量需求提供保障,另一方面通过控制室外风机80的转速升高以降低冷凝压力,从而降低冷媒温度,使后续液泵30启动后能够尽快制冷;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,空调系统以混合制冷模式运行,此时控制液泵30的扬程升高至预设扬程或者控制液泵30以预设的第一液泵转速运行,利用储备的低温冷媒使液泵30快速建立流量,同时控制压缩机10继续运行,以保证在液泵30建立流量的该段时间内,空调系统能够维持一定的制冷输出;当液泵30的扬程升高至预设扬程时或者当液泵30以第一液泵转速运行预设时长时,液泵30流量建立,控制空调系统进入液泵制冷模式,通过控制室外风机80的转速,将空调系统的冷凝压力进一步调节至以液泵制冷模式稳定运行时的第二冷凝压力,从而顺利将空调系统由压缩机制冷模式切换至液泵制冷模式;而当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,由于不存在液泵流量建立的问题,可直接将将空调系统由液泵制冷模式切换至压缩机制冷模式。相比现有技术,该方案的空调系统在制冷模式的切换过程中,始终能够保持一定的制冷输出,因此提高了空调系统的工作可靠性;
如图3所示,在本发明的优选实施例中,空调系统还包括连接于冷凝器20与液泵30之间的储液罐,通过设置储液罐90可确保液泵30入口处的制冷剂为饱和液体状态,从而降低液泵30被气蚀的风险。同时,储液罐90能够缓存多余的冷媒,为后续液泵30初始启动时的流量需求提供保障,提高了空调系统运行的可靠性和稳定性。
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,具体地,在本发明的一个实施例中,控制器还用于:控制节流元件的开度减小至预设的第一开度,其中,第一开度可以根据试验测试或者经验设置,本申请对此不做限制。
在本发明的另一实施例中,控制器还用于:根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度,其中,蒸发压力与节流元件的开度的对应关系可以为预先存储于控制器内的函数运算关系或者基于数据库的映射关系,根据该对应关系即可获取与所需的蒸发压力对应的节流元件的开度。在该实施例中,预设的蒸发压力也可以根据试验测试或者经验设置,可以理解的,该压力值实际上是空调系统由压缩机制冷模式切换至液泵制冷模式的过程中所需的蒸发压力,当节流元件以第二开度运行时,即可以保证空调系统保持一定的制冷输出,又能够使循环管路中的冷媒更多的由室内侧被压缩至室外侧,为液泵初始启动时的流量需求提供保障。
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,具体地,在本发明的一个实施例中,控制器还用于:控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速,其中,第二风机转速可以根据试验测试或者经验设置,本申请对此不做限制。
在本发明的另一实施例中,控制器还用于:根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速。采用该实施例方案,在控制空调系统进入混合制冷模式之前,通过控制室外风机的转速,将空调系统的冷凝压力降低至第一冷凝压力,使液泵在混合制冷模式下能够尽快制冷,同时,还为后续将冷凝压力进一步降低至第二冷凝压力提供了基础,使空调系统能够快速以液泵制冷模式稳定运行。
在本发明实施例中空调系统还包括转速检测模块,用于检测液泵的转速;
压力检测模块还用于检测液泵的进口压力和出口压力;控制器还与转速检测模块连接,当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,控制器还用于:获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;
根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
其中,液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系可以为预先存储于控制器内的函数运算关系或者基于数据库的映射关系,根据该对应关系即可获取与所需的扬程变化量对应的转速变化量。该实施例中,预设扬程实际上是空调系统在以液泵制冷模式运行时的制冷量能够满足制冷需求时液泵所需达到的扬程,采用该方案,通过调节液泵的转速将液泵的扬程调节至预设扬程,有助于空调系统进入液泵制冷模式后能够快速以满足制冷需求的状态进行制冷,进一步提高了空调系统的工作可靠性。
为了保证空调系统在以液泵制冷模式运行时的制冷量能够满足制冷需求,在本发明的一个具体实施例中,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,控制器还用于控制液泵以预设的第三液泵转速运行,可以理解的,第三运行转速应不小于第一液泵转速,具体可以根据试验测试或者经验由用户自行设置。
在本发明的另一个具体实施例中,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,控制器还用于控制液泵以预设扬程运行。如前,预设扬程实际上是空调系统在以液泵制冷模式运行时的制冷量能够满足制冷需求时液泵所需达到的扬程,因此该方案同样可以保证空调系统在该模式下运行时的制冷量满足制冷需求。
如图4所示,基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种空调系统的运行控制方法,包括:
步骤101、室外环境温度和冷凝压力;
步骤102、当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
步骤103、当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
步骤104、当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
步骤105、当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
采用本发明实施例提供的空调系统的运行控制方法,空调系统在制冷模式的切换过程中,始终能够保持一定的制冷输出,因此提高了空调系统的工作可靠性。
在一个具体的实施方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,包括:
控制节流元件的开度减小至预设的第一开度;或者,
根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度。
在一个具体的实施方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,包括:
控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速;或者,
根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速。
在一个具体的实施方案中,当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,包括:
获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;
根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
在一个具体的实施方案中,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,方法还包括:
控制液泵以预设的第三液泵转速运行,其中,第三运行转速不小于第一液泵转速;或者,
控制液泵以预设扬程运行。
如图5所示,基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种空调系统的运行控制装置,包括:
第一获取单元100,用于获取室外环境温度和冷凝压力;
控制单元200,用于:
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
采用本发明实施例提供的空调系统的运行控制装置,空调系统在制冷模式的切换过程中,始终能够保持一定的制冷输出,因此提高了空调系统的工作可靠性。
在一个具体的实施方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制单元还用于:
控制节流元件的开度减小至预设的第一开度;或者,
根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度。
在一个具体的实施方案中,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,控制单元还用于:
控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速;或者,
根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速运行。
在一个具体的实施方案中,空调系统的运行控制装置还包括:
第二获取单元,用于获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,控制单元还用于:
用于根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
在一个具体的实施方案中,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,控制单元还用于:
控制液泵以预设的第三液泵转速运行,其中,第三运行转速不小于第一液泵转速;或者,
控制液泵以预设扬程运行。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (16)
1.一种空调系统,包括通过管路顺序连接并形成封闭循环的压缩机、冷凝器、液泵、节流元件和蒸发器,以及与压缩机并联的第一旁通阀、与液泵并联的第二旁通阀;其特征在于,还包括:
温度检测模块,用于检测室外环境温度;
压力检测模块,用于检测冷凝压力;
控制器,分别与温度检测模块、压力检测模块、压缩机、液泵、第一旁通阀、第二旁通阀、冷凝器处所设置的室外风机以及节流元件连接,用于:
获取室外环境温度和冷凝压力;
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
2.如权利要求1所述的空调系统,其特征在于,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,所述控制器还用于:
控制节流元件的开度减小至预设的第一开度;或者,
根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度。
3.如权利要求1所述的空调系统,其特征在于,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,所述控制器还用于:
控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速;或者,
根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速。
4.如权利要求1所述的空调系统,其特征在于,还包括转速检测模块,用于检测液泵的转速;
所述压力检测模块还用于检测液泵的进口压力和出口压力;所述控制器还与转速检测模块连接,当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,所述控制器还用于:
获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;其中,液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系可以为预先存储于控制器内的函数运算关系或者基于数据库的映射关系;
根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
5.如权利要求1所述的空调系统,其特征在于,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,所述控制器还用于:
控制液泵以预设的第三液泵转速运行,其中,第三运行转速不小于第一液泵转速;或者,
控制液泵以预设扬程运行。
6.如权利要求1~5任一项所述的空调系统,其特征在于,还包括连接于冷凝器与液泵之间的储液罐。
7.一种应用于权利要求1所述的空调系统的运行控制方法,其特征在于,包括:
获取室外环境温度和冷凝压力;
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
8.如权利要求7所述的空调系统的运行控制方法,其特征在于,所述当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,包括:
控制节流元件的开度减小至预设的第一开度;或者,
根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度。
9.如权利要求7所述的空调系统的运行控制方法,其特征在于,所述当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,包括:
控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速;或者,
根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速。
10.如权利要求7所述的空调系统的运行控制方法,其特征在于,所述当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,包括:
获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;其中,液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系可以为预先存储于控制器内的函数运算关系或者基于数据库的映射关系;
根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
11.如权利要求7~10任一项所述的空调系统的运行控制方法,其特征在于,所述当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,所述方法还包括:
控制液泵以预设的第三液泵转速运行,其中,第三运行转速不小于第一液泵转速;或者,
控制液泵以预设扬程运行。
12.一种应用于权利要求1所述的空调系统的运行控制装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取室外环境温度和冷凝压力;
控制单元,用于:
当室外环境温度大于第一预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、以及控制液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机制冷模式运行,并控制节流元件的开度减小,控制室外风机的转速升高;当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程或者控制液泵以预设的第一液泵转速运行;当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,并根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与预设的第二冷凝压力对应的第一风机转速,控制室外风机以第一风机转速运行,其中,第一冷凝压力不小于第二冷凝压力;
当室外环境温度升高至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀开启、液泵和第一旁通阀关闭,使空调系统以压缩机制冷模式运行;
当室外环境温度不大于第二预设温度时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,其中,第一预设温度大于第二预设温度。
13.如权利要求12所述的空调系统的运行控制装置,其特征在于,当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,并控制节流元件的开度减小,所述控制单元还用于:
控制节流元件的开度减小至预设的第一开度;或者,
根据蒸发压力与节流元件的开度的对应关系,确定与预设的蒸发压力对应的第二开度,控制节流元件的开度减小至第二开度。
14.如权利要求12所述的空调系统的运行控制装置,其特征在于,所述当室外环境温度降低至不大于第一预设温度并大于第二预设温度时,控制空调系统以压缩机模式运行,控制室外风机的转速升高,所述控制单元还用于:
控制室外风机的转速升高至预设的第二风机转速;或者,
根据冷凝压力与室外风机的转速的对应关系,确定与第一冷凝压力对应的第三风机转速,控制室外风机的转速升高至第三风机转速运行。
15.如权利要求12所述的空调系统的运行控制装置,其特征在于,还包括:第二获取单元,用于获取液泵的进口压力和出口压力以及液泵的当前转速;
当冷凝压力降低至预设的第一冷凝压力时,控制压缩机和液泵开启、以及控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭,使空调系统以混合制冷模式运行,并控制液泵的扬程升高至预设扬程,所述控制单元还用于:
用于根据液泵的进口压力和出口压力,确定液泵的当前扬程;确定当前扬程与预设扬程之间的第一扬程变化量,根据液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系,确定第一转速变化量;其中,液泵的扬程变化量与液泵的转速变化量之间的对应关系可以为预先存储于控制器内的函数运算关系或者基于数据库的映射关系;
根据当前转速与第一转速变化量确定液泵的第二液泵转速,控制液泵的转速升高至第二液泵转速。
16.如权利要求12~15任一项所述的空调系统的运行控制装置,其特征在于,当液泵的扬程升高至预设扬程时或者当液泵以第一液泵转速运行预设时长时,控制压缩机和第二旁通阀关闭、以及控制液泵和第一旁通阀开启,使空调系统以液泵制冷模式运行,所述控制单元还用于:
控制液泵以预设的第三液泵转速运行,其中,第三运行转速不小于第一液泵转速;或者,
控制液泵以预设扬程运行。
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