CN112682905B - 一种补液式空调系统、控制方法、计算机设备及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调技术领域,公开了一种补液式空调系统、控制方法、计算机设备及终端,制热模式下,从压缩机排出的高温冷媒进入蒸发器换热,经过节流装置进入流量分配器;初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出;在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测出口处的压力和温度,每30s检测一次;通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn,比较测试值Tn和计算值Tpn。本发明能够提高微通道换热器在制热模式下的制热性能,解决微通道极易结霜的问题,实现连续制热,提高制热舒适性,有效改善空调结霜情况。

Description

一种补液式空调系统、控制方法、计算机设备及终端
技术领域
本发明属于空调技术领域,尤其涉及一种补液式空调系统、控制方法、计算机设备及终端。
背景技术
目前,微通道换热器以其结构紧凑、重量轻、成本低廉、换热效率高以及耐压能力强等优点成为众多空调企业纷纷采用的系统部件,但是在热泵循环中,一方面由于微通道换热器翅片排水不畅,另一方面由于微通道孔径小,流程长,压损大的原因导致制热能力和能效偏低,而且非常容易出现结霜和结冰的情况。这也正是微通道换热器不能完全取代管翅式换热器的主要原因之一。因此,改善微通道换热器的分流效果以及如何从逻辑上对系统进行合理的控制成为微通道换热器广泛应用于热泵系统的关键所在。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)解决制热模式下,因微通道换热器孔径小流程长,冷媒在最后一个流程中经常出现干度较高,也就是过热较严重的情况,导致换热能力和能效都较低的问题。
(2)解决制热模式下,室外微通道换热器由于孔径小流程长,极易结霜而出现制热舒适性较差的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种补液式空调系统、控制方法、计算机设备及终端。
本发明是这样实现的,一种补液式空调系统的控制方法,所述补液式空调系统的控制方法包括以下步骤:
步骤一,制热模式下,从压缩机排出的高温冷媒进入室内换热器换热,经过节流装置进入流量分配器;
步骤二,初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出;
步骤三,在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测出口处的压力和温度,每30s检测一次;
步骤四,通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn,比较测试值Tn和计算值Tpn
进一步,步骤三中,当
Figure GDA0003321846000000021
时,系统基本稳定。
进一步,步骤四中,如果Tn≤Tpn+1,说明实测温度在饱和温度波动范围之内,出口基本无过热,无需对流量进行重新分配,按照目前的流量分配模式进行循环。
进一步,步骤四中,如果Tn>Tpn+1,说明出口已过热,此时,将第二截止阀F2开启,同时将流量分配器7的B向通道逐步缓慢打开,流量以(5%-10%)QA/10min的速度逐步提高,每20s检测一次Pn和Tn,并同时比较Tn和Tpn的大小,直到Tn≤Tpn+1,此时B向流量不再继续增大,维持此状态运行。之后每1-2min检测并比较一次测试值Tn和计算值Tpn,如果再次出现Tn>Tpn+1,继续按照以上规则调节流量分配器中B向的流量,确保因工况、电源和风量等改变后,制热模式下室外微通道换热器出口过热度较高而导致换热性能下降的情况。其中,QA表示进入流量分配器A的冷媒流量,即系统总的循环流量,单位m3/h。
进一步,所述补液式空调系统的控制方法还包括:
即将进入除霜模式时,通过管温或其他监控检测到空调即将进入除霜模式时,流量分配器的C向通道关闭,B向通道完全打开,截止阀F1、F2和F3打开,冷媒由流量分配器B通过F2和F3进入微通道换热器中进行换热之后再从上中下三个出口流出,汇总之后通过储液罐的吸气口流回压缩机。
本发明的另一目的在于提供一种补液式空调系统,所述补液式空调系统包括:
压缩机、四通阀、截止阀、温度测量计、压力测量计、室外微通道换热器、流量分配器、节流装置、室内换热器;所述截止阀包含第一截止阀F1、第二截止阀F2和第三截止阀F3;
制热模式下,从压缩机排出的高温冷媒进入室内换热器换热,经过节流装置进入流量分配器,初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出,在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测此处的压力和温度;
如果Tn>Tpn+1,出口已过热,将第二截止阀F2开启,同时将流量分配器的B向通道逐步缓慢打开,流量以(5%-10%)QA/10min的速度逐步提高,直到Tn≤Tpn+1,此时B向流量不再继续增大,维持此状态运行;
空调进入除霜模式时,流量分配器的C向通道关闭,B向通道完全打开,截止阀F1、F2和F3打开,冷媒由流量分配器B通过F2和F3进入微通道换热器中进行换热之后再从上中下三个出口流出,汇总后通过储液罐的吸气口流回压缩机。
本发明的另一目的在于提供一种空调,所述空调搭载权利要求6所述的补液式空调系统,并实施所述的控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行所述的控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行所述的控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端,所述信息数据处理终端用于实现所述的控制方法。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明提供的补液式空调系统的控制方法,能够提高微通道换热器在制热模式下的制热性能,解决了微通道极易结霜的问题,实现连续制热,提高制热舒适性,确保因工况、电源和风量等改变后,制热模式下室外微通道换热器出口过热度较高而导致换热性能下降的情况。同时,本发明的室外微通道换热器中的冷媒没有经过蛇形循环流动,采用直进直出的方式,流程减短,压损降低,可有效改善因微通道换热器孔径小压损大而导致结霜的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的补液式空调系统的控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的制冷模式冷媒流向示意图。
图3是本发明实施例提供的制热模式冷媒流向示意图。
图4是本发明实施例提供的除霜模式冷媒流向示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种补液式空调系统、控制方法、计算机设备及终端,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的补液式空调系统的控制方法包括以下步骤:
S101,制热模式下,从压缩机排出的高温冷媒进入室内换热器换热,经过节流装置进入流量分配器;
S102,初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出;
S103,在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测出口处的压力和温度,每30s检测一次;
S104,通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn,比较测试值Tn和计算值Tpn
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施方式提供了一种在制热模式下,通过补液的方式实现室外微通道换热器均匀分流的控制方法,如图2所示循环系统中,各系统部件名称如下:
其中,1为压缩机、2为四通阀、3为截止阀(包含第一截止阀F1、第二截止阀F2和第三截止阀F3)、4为温度测量计、5为压力测量计、6为室外微通道换热器、7为流量分配器、8为节流装置(无节流作用,只起流量分配作用)、9为室内换热器。
如图2所示,在制冷模式下,冷媒从压缩机排气口流出后,从室外微通道换热器的上端进入换热器,冷媒在微通道换热器中蛇形循环换热之后,再从换热器的下端流出(如图中虚线所示为冷媒在换热器中的流路),之后分别进入流量分配器7、节流装置8和室内换热器9,最后流回压缩机,实现制冷循环。在此循环过程中,截止阀F1、F2和F3关闭。该循环与目前现有的制冷循环基本一致。
制热模式下,室外微通道换热器由于孔径小流程长,冷媒在最后一个流程中经常出现干度较高,也就是过热较严重的情况,导致换热能力和能效都比较差,针对此问题设计如下补液式流路,具体控制方法为:从压缩机排出的高温冷媒进入室内换热器9换热,经过节流装置8进入流量分配器7,初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出,在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测此处的压力和温度,每30s检测一次,当
Figure GDA0003321846000000061
时,认为系统已基本稳定,通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn,比较测试值Tn和计算值Tpn
如果Tn≤Tpn+1,说明实测温度在饱和温度波动范围之内,出口基本无过热,无需对流量进行重新分配,按照目前的流量分配模式进行循环;
如果Tn>Tpn+1,说明出口已过热,此时,将第二截止阀F2开启,同时将流量分配器7的B向通道逐步缓慢打开,流量以(5%-10%)QA/10min的速度逐步提高,每20s检测一次Pn和Tn,并同时比较Tn和Tpn的大小,直到Tn≤Tpn+1,此时B向流量不再继续增大,维持此状态运行。之后每1-2min检测并比较一次测试值Tn和计算值Tpn,如果再次出现Tn>Tpn+1,继续按照以上规则调节流量分配器中B向的流量,确保因工况、电源和风量等改变后,制热模式下室外微通道换热器出口过热度较高而导致换热性能下降的情况。
其中,QA表示进入流量分配器A的冷媒流量,即系统总的循环流量,m3/h。
制热模式冷媒流向示意图如图3所示。
通过管温或其他监控检测到空调即将进入除霜模式时,流量分配器7的C向通道关闭,B向通道完全打开,截止阀F1、F2和F3打开,冷媒由流量分配器B通过F2和F3进入微通道换热器中进行换热之后再从上中下三个出口流出,汇总之后通过储液罐的吸气口流回压缩机。此过程中,室外微通道换热器中的冷媒没有经过蛇形循环流动,采用直进直出的方式,流程减短,压损降低,可有效改善因微通道换热器孔径小压损大而导致结霜的情况。
除霜模式冷媒流向示意图如图4所示。
实施例2
以一9K分体机型为例,冷凝器采用平行式微通道换热器,分别在额定制冷、额定制热(高温)和额定制热(低温)三种工况下测试能力和能效(见表1),与无补液式空调系统性能相比,有补液式空调系统在额定制热(高温)和额定制热(低温)工况下,能力分别提高10.8%和19.1%,能效分别提高3.9%和11.4%。外侧工况越低,对比提升效果越明显。
本发明中的补液式空调系统在额定制冷工况下与原无补液式空调系统流程一致,所以性能测试情况相当。
表1性能测试情况
Figure GDA0003321846000000071
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,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,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种补液式空调系统的控制方法,其特征在于,所述补液式空调系统的控制方法包括:
制热模式下,从压缩机排出的高温冷媒进入室内换热器换热,经过节流装置进入流量分配器;
初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出;
在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测出口处的压力和温度;
通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn,比较测试值Tn和计算值Tpn
若Tn>Tpn+1,出口已过热,将第二截止阀F2开启,同时将流量分配器的B向通道逐步打开,流量以(5%-10%)QA/10min的速度逐步提高,每20s检测一次Pn和Tn,并同时比较Tn和Tpn的大小,直到Tn≤Tpn+1,此时B向流量不再继续增大,维持此状态运行,其中,QA表示进入流量分配器的A向的冷媒流量,总的循环流量,单位m3/h。
2.如权利要求1所述的补液式空调系统的控制方法,其特征在于,所述实时检测出口处的压力和温度中,当
Figure 323681DEST_PATH_IMAGE001
时,系统稳定。
3.如权利要求1所述的补液式空调系统的控制方法,其特征在于,所述通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn中,若Tn≤Tpn+1,出口无过热,不对流量进行重新分配,按照当前流量分配模式进行循环。
4.如权利要求1所述的补液式空调系统的控制方法,其特征在于,所述通过测量到的饱和压力值Pn计算出所对应的饱和温度值Tpn中,再每1-2min检测并比较一次测试值Tn和计算值Tpn,若再次出现Tn>Tpn+1,继续按照规则调节流量分配器中B向的流量。
5.如权利要求1所述的补液式空调系统的控制方法,其特征在于,所述补液式空调系统的控制方法还包括:
进入除霜模式时,通过管温或其他监控检测到空调即将进入除霜模式时,流量分配器的C向通道关闭,B向通道完全打开,截止阀F1、F2和F3打开,冷媒由流量分配器B向通过F2和F3进入微通道换热器中进行换热之后再从上中下三个出口流出,汇总后通过储液罐的吸气口流回压缩机。
6.一种补液式空调系统,其特征在于,所述补液式空调系统包括:
压缩机、四通阀、截止阀、温度测量计、压力测量计、室外微通道换热器、流量分配器、节流装置、室内换热器;所述截止阀包含第一截止阀F1、第二截止阀F2和第三截止阀F3;
制热模式下,从压缩机排出的高温冷媒进入室内换热器换热,经过节流装置进入流量分配器,初始时刻,流量分配器的B向通道关闭,所有冷媒从C向通道流出,先从微通道换热器的下端进入,逆向蛇形循环,再从换热器的上端流出,在出口处设置压力测量计和温度测量计,实时检测此处的压力和温度;
如果Tn>Tpn+1,出口已过热,将第二截止阀F2开启,同时将流量分配器的B向通道逐步缓慢打开,流量以(5%-10%)QA/10min的速度逐步提高,直到Tn≤Tpn+1,此时B向流量不再继续增大,维持此状态运行;其中,QA表示进入流量分配器的A向的冷媒流量,单位m3/h。
7.如权利要求6所述的补液式空调系统,其特征在于,进入除霜模式时,流量分配器的C向通道关闭,B向通道完全打开,截止阀F1、F2和F3打开,冷媒由流量分配器B向通过F2和F3进入微通道换热器中进行换热之后再从上中下三个出口流出,汇总后通过储液罐的吸气口流回压缩机。
8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1~5任意一项所述的控制方法。
9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1~5任意一项所述的控制方法。
10.一种信息数据处理终端,其特征在于,所述信息数据处理终端用于实现权利要求1~5任意一项所述的控制方法。
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