CN112361669A - 多联机系统及其控制方法 - Google Patents

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CN112361669A CN202011351249.9A CN202011351249A CN112361669A CN 112361669 A CN112361669 A CN 112361669A CN 202011351249 A CN202011351249 A CN 202011351249A CN 112361669 A CN112361669 A CN 112361669A
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Abstract

本申请提供一种多联机系统及其控制方法。该多联机系统包括压缩机(1)、室外换热器、节流装置(5)和室内机(6)，室外换热器包括微通道换热器(3)，节流装置(5)位于微通道换热器(3)和室内机(6)之间的管路上，节流装置(5)与微通道换热器(3)之间的管路上设置有储液罐(4)，储液罐(4)连接有第一液管(8)、第二液管(9)和第一气管(10)，第一气管(10)连接至压缩机(1)的吸气口，第一液管(8)连接至节流装置(5)，第二液管(9)连接至微通道换热器(3)。根据本申请的多联机系统，能够提高微通道换热器的冷媒分配均匀性，提高换热器的换热效率。

Description

多联机系统及其控制方法
技术领域
本申请涉及空气调节技术领域，具体涉及一种多联机系统及其控制方法。
背景技术
微通道换热器比普通的铜管翅片管换热器换热系数高，且相对成本较低，是替换翅片铜管的最佳替代品，在家用空调、热水机领域大量应用。随着铝制微通道换热器技术的不断推广及升级，微通道换热器开始使用在中央空调等多联机领域，而由于多联机运行功率普遍在5匹以上，因此要求换热器面积较大，微通道总扁管数量及长度增加，而往往微通道换热器一个流路由多个扁管并联汇合形成一个流程，因此流路内部会存在扁管间分流不均现象。
在制热运行过程中，液态冷媒经过电子膨胀阀节流后冷媒以气液两相状态存在，因此到达某一流路扁管入口时受重力影响，气态冷媒会往上走，液态冷媒会往下走，上下扁管分配的液态冷媒量不一致，造成分流不均，进而会造成换热器温度分布不均匀而降低换热效率。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种多联机系统及其控制方法，能够提高微通道换热器的冷媒分配均匀性，提高换热器的换热效率。
为了解决上述问题，本申请提供一种多联机系统，包括压缩机、室外换热器、节流装置和室内机，室外换热器包括微通道换热器，节流装置位于微通道换热器和室内机之间的管路上，节流装置与微通道换热器之间的管路上设置有储液罐，储液罐连接有第一液管、第二液管和第一气管，第一气管连接至压缩机的吸气口，第一液管连接至节流装置，第二液管连接至微通道换热器。
优选地，第一液管上设置有第一控制阀，第一气管上设置有第二控制阀。
优选地，储液罐还连接有第二气管，第二气管连接至压缩机的排气口，第二气管上设置有第三控制阀。
优选地，节流装置与微通道换热器之间还设置有旁通管路，旁通管路与储液罐并联，旁通管路上设置有第四控制阀。
优选地，第四控制阀为控制流体从微通道换热器到节流装置单向导通的单向阀。
优选地，多联机系统还包括气液分离器，气液分离器设置在压缩机的吸气端，第一气管连接至气液分离器。
优选地，多联机系统还包括四通阀，四通阀与压缩机、室内机和室外换热器连接。
优选地，第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀为电磁阀。
优选地，第一气管的管口位于储液罐的顶部，第一液管和第二液管的管口位于储液罐的底部。
根据本申请的另一方面，提供了一种上述的多联机系统的控制方法，包括：
获取多联机系统的运行模式；
根据多联机系统的运行模式对储液罐的运行状态进行控制。
优选地，多联机系统的运行模式为下列之一：
制热循环模式、制冷循环模式、制冷循环储液模式以及制冷循环排液模式。
优选地，根据多联机系统的运行模式对储液罐的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制热循环模式时，控制第一控制阀和第二控制阀打开，第三控制阀关闭，第四控制阀关闭；
控制冷媒从节流装置流出后，经第一液管进入储液罐，气态冷媒经第一气管进入到压缩机的吸气口，液态冷媒经第二液管进入微通道换热器进行换热。
优选地，根据多联机系统的运行模式对储液罐的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制冷循环模式时，控制第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀关闭，第四控制阀打开；
控制冷媒从微通道换热器流出后，经旁通管路进入节流装置节流，之后进入室内机换热。
优选地，根据多联机系统的运行模式对储液罐的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制冷循环储液模式时，控制第一控制阀和第三控制阀关闭，第二控制阀和第四控制阀打开；
控制冷媒从微通道换热器流出后，分成两部分，一部分经旁通管路进入节流装置节流，之后进入室内机换热，另一部分经第二液管进入到储液罐，然后储液罐内的气态冷媒经第一气管进入到压缩机的吸气口，液态冷媒储存在储液罐内。
优选地，根据多联机系统的运行模式对储液罐的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制冷循环排液模式时，控制第一控制阀关闭，第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀打开；
控制冷媒从压缩机排气口流出后，分成两部分，一部分经四通阀进入微通道换热器换热，之后经旁通管路进入节流装置节流，之后进入室内机换热，另一部分经第二气管进入到储液罐，使得储液罐内的液态冷媒经第一液管排出，并进入到节流装置节流，之后进入室内机换热，液态冷媒从储液罐内排出，参与制冷循环。
本申请提供的多联机系统，包括压缩机、室外换热器、节流装置和室内机，室外换热器包括微通道换热器，节流装置位于微通道换热器和室内机之间的管路上，节流装置与微通道换热器之间的管路上设置有储液罐，储液罐连接有第一液管、第二液管和第一气管，第一气管连接至压缩机的吸气口，第一液管连接至节流装置，第二液管连接至微通道换热器。多联机系统在节流装置与微通道换热器之间的管路上设置有储液罐，并利用储液罐对冷媒流动进行调节，在多联机系统处于制热模式时，从室内机流出的冷媒经节流装置节流后，经第一液管进入到储液罐，储液罐内的气态冷媒可以经第一气管进入到压缩机的吸气口，而储液罐内的液态冷媒则经过第二液管进入到微通道换热器，由于经第二液管进入到微通道换热器内的冷媒均为液态冷媒，且微通道换热器的各个进口状态一致，因此液态冷媒经过分页头进入到微通道换热器的各个流路扁管中时，不会出现由于气液混合而导致的同一流路内部扁管之间分流不均的现象，可以保证冷媒在同一流路的各个变换之间的流量分配均匀，提高微通道换热器的冷媒分配均匀性，提高微通道换热器的换热效率，保证扁管之间的温度均匀性。
附图说明
图1为本申请实施例的多联机系统的结构原理图；
图2为本申请实施例的多联机系统处于制热循环模式时的冷媒流动示意图；
图3为本申请实施例的多联机系统处于制冷循环模式时的冷媒流动示意图；
图4为本申请实施例的多联机系统处于制冷循环储液模式时的冷媒流动示意图；
图5为本申请实施例的多联机系统处于制冷循环排液模式时的冷媒流动示意图。
附图标记表示为：
1、压缩机；2、四通阀；3、微通道换热器；4、储液罐；4a、第一控制阀；4b、第二控制阀；4c、第三控制阀；4d、第四控制阀；5、节流装置；6、室内机；7、气液分离器；8、第一液管；9、第二液管；10、第一气管；11、第二气管；12、旁通管路。
具体实施方式
结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，多联机系统包括压缩机1、室外换热器、节流装置5和室内机6，室外换热器包括微通道换热器3，节流装置5位于微通道换热器3和室内机6之间的管路上，节流装置5与微通道换热器3之间的管路上设置有储液罐4，储液罐4连接有第一液管8、第二液管9和第一气管10，第一气管10连接至压缩机1的吸气口，第一液管8连接至节流装置5，第二液管9连接至微通道换热器3。
多联机系统在节流装置5与微通道换热器之间的管路上设置有储液罐，并利用储液罐对冷媒流动进行调节，在多联机系统处于制热模式时，从室内机流出的冷媒经节流装置5节流后，经第一液管8进入到储液罐，储液罐内的气态冷媒可以经第一气管10进入到压缩机1的吸气口，而储液罐内的液态冷媒则经过第二液管9进入到微通道换热器，由于经第二液管9进入到微通道换热器内的冷媒均为液态冷媒，且微通道换热器的各个进口状态一致，因此液态冷媒经过分页头进入到微通道换热器的各个流路扁管中时，不会出现由于气液混合而导致的同一流路内部扁管之间分流不均的现象，可以保证冷媒在同一流路的各个变换之间的流量分配均匀，提高微通道换热器的冷媒分配均匀性，提高微通道换热器的换热效率，保证扁管之间的温度均匀性。
第一液管8上设置有第一控制阀4a，第一气管10上设置有第二控制阀4b。通过在第一液管8和第一气管10上分别设置控制阀，可以利用控制阀控制各自所在管路的通断，进而通过这些管路的通断组合使得储液罐4呈现不同的工作状态，满足不同的控制需求，从而更好地满足多联机系统的运行需求。
储液罐4还连接有第二气管11，第二气管11连接至压缩机1的排气口，第二气管11上设置有第三控制阀4c。该第二气管11使得储液罐4能够选择地与压缩机1的排气口连通，因此可以在需要将储液罐4内的液态冷媒排出储液罐4时，利用压缩机1的排气口的高压冷媒所带来的压力将储液罐4内的冷媒排出，避免储液罐4内的冷媒储存过多，增加参与到换热循环的冷媒量。在多联机系统正常工作形态下，则可以断开第二气管11的连通，避免压缩机1的排气口的高压冷媒直接对储液罐4内的压力造成影响，使得储液罐4能够正常参与换热循环。
节流装置5与微通道换热器3之间还设置有旁通管路12，旁通管路12与储液罐4并联，旁通管路12上设置有第四控制阀4d。该旁通管路12的作用在于，能够使得冷媒不经过储液罐4而直接参与循环换热流动，可以在无需储液罐4参与的情况下，实现多联机系统的正常运行，也可以通过旁通管路12上的第四控制阀4d与第一控制阀4a、第二控制阀4b、第三控制阀4c相互协同，实现储液罐4的储液功能，从而合理调整参与换热的冷媒量。
通过控制第一控制阀4a、第二控制阀4b、第三控制阀4c和第四控制阀4d的工作状态，能够使得多联机系统呈现出不同的运行模式，从而使得储液罐4能够实现气液分离功能、制冷储液功能以及制冷排液功能，不仅能够解决制热运行过程中微通道换热器3内部扁管之间分流不均导致的换热效率降低的问题，而且还可以解决采用微通道换热器3的多联机系统在制冷运行和制冷运行过程中冷媒最佳灌注量差距大，制冷运行容易出现冷媒堆积，换热效率低，能效低的问题。
在一个实施例中，第四控制阀4d为控制流体从微通道换热器3到节流装置5单向导通的单向阀。采用单向阀，能够根据冷媒的流动状态自动控制旁通管路12的通断，因此无需通过控制器等对单向阀进行控制，控制程序更加简单。
多联机系统还包括气液分离器7，气液分离器7设置在压缩机1的吸气端，第一气管10连接至气液分离器7。
多联机系统还包括四通阀2，四通阀2与压缩机1、室内机6和室外换热器连接。具体而言，四通阀2的第一个接口连接至压缩机1的排气口，第二个接口连接至微通道换热器3，第三个接口连接至室内机6，第四个接口连接至压缩机1的吸气口，从而能够利用四通阀2方便地切换多联机系统的运行状态。
在一个实施例中，第一控制阀4a、第二控制阀4b和第三控制阀4c为电磁阀，第四控制阀4d也可以为电磁阀，从而使得这些控制阀均能够通过控制器进行控制，实现联动控制，方便进行多联机系统的运行状态的调整和控制。
第一气管10的管口位于储液罐4的顶部，第一液管8和第二液管9的管口位于储液罐4的底部，从而保证第一气管10的管口与储液罐4的气态冷媒区域连通，第一液管8和第二液管9与储液罐4的液态冷媒区域连通，保证从储液罐4流出到第一气管10内的冷媒为气态冷媒，从储液罐4流出到第一液管8或者第二液管9内的冷媒为液态冷媒。第二气管11的管口位于储液罐4的顶部。
上述的气管是指，当冷媒从储液罐4进入到气管时，进入到气管内的冷媒为气态冷媒，上述的液管是指，当冷媒从储液罐4进入到液管时，进入到液管内的冷媒为液态冷媒。
上述的节流装置5例如为电子膨胀阀。
根据本申请的实施例，上述的多联机系统的控制方法包括：获取多联机系统的运行模式；根据多联机系统的运行模式对储液罐4的运行状态进行控制。
通过调整储液罐4的运行状态，可以使得储液罐4能够实现气液分离、制冷储液以及制冷排液等多种功能，进而满足多联机系统的运行需要。储液罐4的各种运行状态的调整，是通过上述的控制阀的状态组合实现的，通过控制上述的控制阀处于不同的工作状态，能够使得储液罐4实现不同的特定功能。
多联机系统的运行模式为下列之一：制热循环模式、制冷循环模式、制冷循环储液模式以及制冷循环排液模式。
根据多联机系统的运行模式对储液罐4的运行状态进行控制包括：当多联机系统处于制热循环模式时，控制第一控制阀4a和第二控制阀4b打开，第三控制阀4c关闭，第四控制阀4d关闭；控制冷媒从节流装置5流出后，经第一液管8进入储液罐4，气态冷媒经第一气管10进入到压缩机1的吸气口，液态冷媒经第二液管9进入微通道换热器3进行换热。
制热循环模式下，低温低压的气态冷媒从气液分离器7的出口进入到压缩机1的吸气口，经过压缩机1压缩成高温高压气态冷媒，经四通阀2进入室内机6节流蒸发后，冷凝成高压高温液态冷媒，经过电子膨胀阀节流后形成气液两相冷媒，再经过储液罐4进行气液分离后，液态冷媒经微通道换热器3蒸发后回到气液分离器7中，完成一个制热循环，而经储液罐4进行气液分离后的气态冷媒则直接进入气液分离器7中，完成一个制热循环。
根据多联机系统的运行模式对储液罐4的运行状态进行控制包括：当多联机系统处于制冷循环模式时，控制第一控制阀4a、第二控制阀4b和第三控制阀4c关闭，第四控制阀4d打开；控制冷媒从微通道换热器3流出后，经旁通管路12进入节流装置5节流，之后进入室内机6换热。
制冷循环模式下，低温低压气态冷媒由气液分离器7的出口进入压缩机1的吸气口，经过压缩机1压缩成高温高压气态冷媒，经四通阀2进入微通道换热器3，冷凝成高压高温液态冷媒后，流经单向阀，经过电子膨胀阀，再经室内机6节流蒸发后回到气液分离器7中，完成一个制冷循环，此过程中，储液罐4不参与工作。
根据多联机系统的运行模式对储液罐4的运行状态进行控制包括：当多联机系统处于制冷循环储液模式时，控制第一控制阀4a和第三控制阀4c关闭，第二控制阀4b和第四控制阀4d打开；控制冷媒从微通道换热器3流出后，分成两部分，一部分经旁通管路12进入节流装置5节流，之后进入室内机6换热，另一部分经第二液管9进入到储液罐4，然后储液罐4内的气态冷媒经第一气管10进入到压缩机1的吸气口，液态冷媒储存在储液罐4内。
制冷循环储液模式下，低温低压气态冷媒由气液分离器7的出口进入压缩机1的吸气口，经过压缩机1压缩成高温高压气态冷媒，经四通阀2进入微通道换热器3，冷凝成高压高温液态冷媒后，一部分经过单向阀后，经过电子膨胀阀进行节流，再经室内机6节流蒸发后回到气液分离器7中，完成一个制冷循环；另一部分液态冷媒则由于储液罐4处于低压状态，液态冷媒会通过储液罐4的进液口进入储液罐4内存储起来，实现对多联机系统内参与换热的冷媒量的调节。
在此过程中，储液罐4为储液作用，制冷运行将多余的液态冷媒储存在储液罐4中，从而使得参与换热循环的冷媒量与多联机系统所需的灌注量相匹配，有效提高多联机系统的运行能效。
根据多联机系统的运行模式对储液罐4的运行状态进行控制包括：当多联机系统处于制冷循环排液模式时，控制第一控制阀4a关闭，第二控制阀4b、第三控制阀4c和第四控制阀4d打开；控制冷媒从压缩机1排气口流出后，分成两部分，一部分经四通阀2进入微通道换热器3换热，之后经旁通管路12进入节流装置5节流，之后进入室内机6换热，另一部分经第二气管11进入到储液罐4，使得储液罐4内的液态冷媒经第一液管8排出，并进入到节流装置5节流，之后进入室内机6换热，液态冷媒从储液罐4内排出，参与制冷循环。
制冷循环排液模式下，低温低压气态冷媒由气液分离器7的出口进入压缩机1的吸气口，经过压缩机1压缩成高温高压气态冷媒，经四通阀2进入微通道换热器3，冷凝成高压高温液态冷媒，然后一部分经过单向阀后经过电子膨胀阀节流，再经室内机6节流蒸发后回到气液分离器7中，完成一个制冷循环；由于第一控制阀4a、第三控制阀4c处于打开状态，压缩机排气口的高压冷媒所形成的高压将储液罐4中的液态冷媒排出，进入电子膨胀阀节流，完成排液控制。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种多联机系统，其特征在于，包括压缩机(1)、室外换热器、节流装置(5)和室内机(6)，所述室外换热器包括微通道换热器(3)，所述节流装置(5)位于所述微通道换热器(3)和所述室内机(6)之间的管路上，所述节流装置(5)与所述微通道换热器(3)之间的管路上设置有储液罐(4)，所述储液罐(4)连接有第一液管(8)、第二液管(9)和第一气管(10)，所述第一气管(10)连接至所述压缩机(1)的吸气口，所述第一液管(8)连接至所述节流装置(5)，所述第二液管(9)连接至所述微通道换热器(3)。
2.根据权利要求1所述的多联机系统，其特征在于，所述第一液管(8)上设置有第一控制阀(4a)，所述第一气管(10)上设置有第二控制阀(4b)。
3.根据权利要求2所述的多联机系统，其特征在于，所述储液罐(4)还连接有第二气管(11)，所述第二气管(11)连接至所述压缩机(1)的排气口，所述第二气管(11)上设置有第三控制阀(4c)。
4.根据权利要求2或3所述的多联机系统，其特征在于，所述节流装置(5)与所述微通道换热器(3)之间还设置有旁通管路(12)，所述旁通管路(12)与所述储液罐(4)并联，所述旁通管路(12)上设置有第四控制阀(4d)。
5.根据权利要求4所述的多联机系统，其特征在于，所述第四控制阀(4d)为控制流体从所述微通道换热器(3)到所述节流装置(5)单向导通的单向阀。
6.根据权利要求2所述的多联机系统，其特征在于，所述多联机系统还包括气液分离器(7)，所述气液分离器(7)设置在所述压缩机(1)的吸气端，所述第一气管(10)连接至所述气液分离器(7)。
7.根据权利要求2所述的多联机系统，其特征在于，所述多联机系统还包括四通阀(2)，所述四通阀(2)与所述压缩机(1)、所述室内机(6)和所述室外换热器连接。
8.根据权利要求3所述的多联机系统，其特征在于，所述第一控制阀(4a)、所述第二控制阀(4b)和所述第三控制阀(4c)为电磁阀。
9.根据权利要求2所述的多联机系统，其特征在于，所述第一气管(10)的管口位于所述储液罐(4)的顶部，所述第一液管(8)和所述第二液管(9)的管口位于所述储液罐(4)的底部。
10.一种如权利要求2至9中任一项所述的多联机系统的控制方法，其特征在于，包括：
获取多联机系统的运行模式；
根据多联机系统的运行模式对储液罐(4)的运行状态进行控制。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，多联机系统的运行模式为下列之一：
制热循环模式、制冷循环模式、制冷循环储液模式以及制冷循环排液模式。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，根据多联机系统的运行模式对储液罐(4)的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制热循环模式时，控制第一控制阀(4a)和第二控制阀(4b)打开，第三控制阀(4c)关闭，第四控制阀(4d)关闭；
控制冷媒从节流装置(5)流出后，经第一液管(8)进入储液罐(4)，气态冷媒经第一气管(10)进入到压缩机(1)的吸气口，液态冷媒经第二液管(9)进入微通道换热器(3)进行换热。
13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，根据多联机系统的运行模式对储液罐(4)的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制冷循环模式时，控制第一控制阀(4a)、第二控制阀(4b)和第三控制阀(4c)关闭，第四控制阀(4d)打开；
控制冷媒从微通道换热器(3)流出后，经旁通管路(12)进入节流装置(5)节流，之后进入室内机(6)换热。
14.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，根据多联机系统的运行模式对储液罐(4)的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制冷循环储液模式时，控制第一控制阀(4a)和第三控制阀(4c)关闭，第二控制阀(4b)和第四控制阀(4d)打开；
控制冷媒从微通道换热器(3)流出后，分成两部分，一部分经旁通管路(12)进入节流装置(5)节流，之后进入室内机(6)换热，另一部分经第二液管(9)进入到储液罐(4)，然后储液罐(4)内的气态冷媒经第一气管(10)进入到压缩机(1)的吸气口，液态冷媒储存在储液罐(4)内。
15.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，根据多联机系统的运行模式对储液罐(4)的运行状态进行控制包括：
当多联机系统处于制冷循环排液模式时，控制第一控制阀(4a)关闭，第二控制阀(4b)、第三控制阀(4c)和第四控制阀(4d)打开；
控制冷媒从压缩机(1)排气口流出后，分成两部分，一部分经四通阀(2)进入微通道换热器(3)换热，之后经旁通管路(12)进入节流装置(5)节流，之后进入室内机(6)换热，另一部分经第二气管(11)进入到储液罐(4)，使得储液罐(4)内的液态冷媒经第一液管(8)排出，并进入到节流装置(5)节流，之后进入室内机(6)换热，液态冷媒从储液罐(4)内排出，参与制冷循环。
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