CN112944707A - 空调系统及空调系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种空调系统及空调系统的控制方法。在该空调系统中，空调系统包括双级压缩机、冷凝器、闪发器、膨胀阀和蒸发器。空调系统还包括混温器，混温器设置在中间补气管路上，双级压缩机的第一压缩级通过混温管线与混温器相连，混温器接收并混合双级压缩机的第一压缩级的高温气体和中间补气管路的低温气体。应用本发明的技术方案，低温气体通过中间补气管路进入到混温器和双级压缩机的第一压缩级输出的高温气体混合，降低输送给双级压缩机的第二压缩级的吸气口的气体的温度，使得双级压缩机的第二压缩级可以进行更高效的压缩，降低压缩机级间温度和排气温度，降低能量消耗，整体上提高压缩机的工作效率和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种空调系统及空调系统的控制方法。
背景技术
对于离心式冷水机组，其常用的制冷工作流程如附图1所示：从①-压缩机排气口出来的高温高压制冷剂，进入②-冷凝器放热凝结后，从冷凝器流出并经过③-一级节流装置降低压力后，进入④-闪发器，在此将节流闪发的气态制冷剂从液态制冷剂中分离，气态制冷剂进入压缩机补气口，液态制冷剂从闪发器流出并经过⑤-二级节流装置降低压力后，进入⑥-蒸发器，吸收冷冻水热量后蒸发，再从蒸发器顶部出气口进入压缩机进行压缩。
水作为制冷剂具有绿色环保、成本低廉、安全性好、稳定性高以及汽化潜热大等优越性，但是水蒸气分子量低、绝热指数高以及比容大的物理性质也决定了水蒸气压缩系统具有压差小、压比大、单位容积制冷量小、容积流量大、排气温度高等特点。
离心式压缩机的压一般在3-3.5以上，在压缩过程中，若不进行冷却，压缩后的制冷剂温度会非常高，将导致压缩机功耗增加，而且对压缩机的运转也十分不利。压缩机排气温度过高会严重制约水蒸气压缩机的发展以及水制冷剂系统的推广，因此必须在水蒸气的压缩过程中，进行降温处理，在确保水蒸气压缩顺利进行的同时保证排气温度不会过高，设备安全运行。
发明内容
本发明实施例提供了一种空调系统及空调系统的控制方法，以解决现有技术中空调系统存在的因为压缩机排气温度过高所导致的功能增加的技术问题。
本申请实施方式提供了一种空调系统，包括双级压缩机、冷凝器、闪发器、膨胀阀和蒸发器，双级压缩机的排气口与冷凝器通过第一管路相连，冷凝器与蒸发器通过第二管路相连，蒸发器与双级压缩机通过第三管路相连，膨胀阀和闪发器设置在第二管路上，闪发器的出液口与第二管路相连，闪发器的出气口与双级压缩机的第二压缩级的吸气口通过中间补气管路相连；空调系统还包括：混温器，混温器设置在中间补气管路上，双级压缩机的第一压缩级通过混温管线与混温器相连，混温器接收并混合双级压缩机的第一压缩级的高温气体和中间补气管路的低温气体。
在一个实施方式中，空调系统还包括流量控制器，流量控制器设置在中间补气管路上并位于混温器的上游，流量控制器用于控制供给的低温气体的流量。
在一个实施方式中，膨胀阀包括一级膨胀阀和二级膨胀阀，一级膨胀阀和二级膨胀阀分别设置在闪发器的上游和闪发器的下游。
在一个实施方式中，压缩机为离心压缩机，双级压缩机的第一压缩级为一级叶轮，双级压缩机的第二压缩级为二级叶轮。
在一个实施方式中，空调系统还包括：温度检测器，温度检测器用于检测双级压缩机的第二压缩级的吸气口的实际温度值；控制器，与温度检测器和流量控制器电连接，控制器接收实际温度值并根据实际温度值控制流量控制器。
在一个实施方式中，空调系统还包括：设定器，设定器用于设定预定温度值，控制器与设定器电连接，控制器接收预定温度值，并根据预定温度值和实际温度值的差值控制流量控制器。
本申请还提供了一种空调系统的控制方法，控制方法用于控制上述的空调系统，控制方法包括：设定预定温度值；检测双级压缩机的第二压缩级的吸气口的实际温度值；将实际温度值和预定温度值进行比较得出差值；根据差值控制流量控制器工作，差值与流量控制器的流量成正比。
在一个实施方式中，预定温度值为区间值。
在上述实施例中，从双级压缩机的排气口出来的高温高压制冷剂，进入冷凝器放热凝结后，从冷凝器流出并经过膨胀阀降低压力后，进入闪发器，在此将节流闪发的气态制冷剂从液态制冷剂中分离，液态制冷剂从闪发器流出进入蒸发器，吸收冷冻水热量后蒸发，再从蒸发器的出气口进入双级压缩机的第一压缩级进行压缩。低温气体通过中间补气管路进入到混温器和双级压缩机的第一压缩级输出的高温气体混合，降低输送给双级压缩机的第二压缩级的吸气口的气体的温度，使得双级压缩机的第二压缩级可以进行更高效的压缩，降低压缩机级间温度和排气温度，降低能量消耗，整体上提高压缩机的工作效率和稳定性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术中的空调系统的结构示意图；
图2是根据本发明的空调系统的实施例的整体结构示意图；
图3是图2的空调系统的混温器及压缩机处的局部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了解决解决现有技术中空调系统存在的因为压缩机排气温度过高所导致的功能增加的技术问题，在本发明的技术方案中提供了一种空调系统，在该空调系统中，通过混合双级压缩机的第一压缩级的高温气体和中间补气管路a的低温气体，以降低输送给双级压缩机的第二压缩级的吸气口的冷媒气体的温度，使得双级压缩机的第二压缩级可以进行更高效的压缩。具体的，如图2所示，本发明的空调系统的实施例包括双级压缩机10、冷凝器20、闪发器30、膨胀阀和蒸发器40，双级压缩机10的排气口与冷凝器20通过第一管路相连，冷凝器20与蒸发器40通过第二管路相连，蒸发器40与双级压缩机10通过第三管路相连，膨胀阀和闪发器30设置在第二管路上，闪发器30的出液口与第二管路相连，闪发器30的出气口与双级压缩机的第二压缩级的吸气口通过中间补气管路a相连。空调系统还包括混温器50，混温器50设置在中间补气管路a上，双级压缩机的第一压缩级通过混温管线b与混温器50相连，混温器50接收并混合双级压缩机的第一压缩级的高温气体和中间补气管路a的低温气体。
应用本发明的技术方案，从双级压缩机10的排气口出来的高温高压制冷剂，进入冷凝器20放热凝结后，从冷凝器20流出并经过膨胀阀降低压力后，进入闪发器30，在此将节流闪发的气态制冷剂从液态制冷剂中分离，液态制冷剂从闪发器30流出进入蒸发器40，吸收冷冻水热量后蒸发，再从蒸发器40的出气口进入双级压缩机的第一压缩级进行压缩。低温气体通过中间补气管路a进入到混温器50和双级压缩机的第一压缩级输出的高温气体混合，降低输送给双级压缩机的第二压缩级的吸气口的气体的温度，使得双级压缩机的第二压缩级可以进行更高效的压缩，降低压缩机级间温度和排气温度，降低能量消耗，整体上提高压缩机的工作效率和稳定性。
如图2和图3所示，更为优选的，在本实施例的技术方案中，空调系统还包括流量控制器60，流量控制器60设置在中间补气管路a上并位于混温器50的上游，流量控制器60用于控制供给的低温气体的流量。通过流量控制器60控制供给的低温气体的流量，可以控制输送给双级压缩机的第二压缩级的吸气口的气体的温度，使得第二压缩级的吸气口的气体的温度维持在合适的温度区间。
可选的，如图2所示，在本实施例的技术方案中，膨胀阀包括一级膨胀阀71和二级膨胀阀72，一级膨胀阀71和二级膨胀阀72分别设置在闪发器30的上游和闪发器30的下游。经过一级膨胀阀71降低压力后，进入闪发器30，在此将节流闪发的气态制冷剂从液态制冷剂中分离，液态制冷剂从闪发器30流出并经过二级膨胀阀72降低压力后，进入蒸发器40。
需要说明的是，本发明的技术方案尤其适用于离心压缩机的空调机组，如图3所示，在本实施例的技术方案中，压缩机为离心压缩机，双级压缩机的第一压缩级为一级叶轮11，双级压缩机的第二压缩级为二级叶轮12。需要说明的是，该技术方案用于制冷剂为水蒸气、R134A和R1233zd等压缩机。
更为优选的，在本实施例的技术方案中，空调系统还包括温度检测器和控制器。在使用时，温度检测器检测双级压缩机的第二压缩级的吸气口的实际温度值，控制器与温度检测器和流量控制器60电连接，控制器接收实际温度值并根据实际温度值控制流量控制器60。通过实时检测第二压缩级的吸气口的实际温度值，可以更为精确地控制流量控制器60，进而更为精确地控制输送给第二压缩级的吸气口的气体的温度。
可选的，空调系统还包括设定器，设定器用于设定预定温度值，控制器与设定器电连接。在使用时，通过设定器设定预定温度值，控制器接收预定温度值，并根据预定温度值和实际温度值的差值控制流量控制器60。需要说明的是，设定器也可以和控制器60集成在同一个模块上，预定温度可以是提前设定在该模块上，也可以是根据用户的需求既定设定。
本发明还提供了一种空调系统的控制方法，该控制方法用于控制上述的空调系统，该控制方法包括：
设定预定温度值；
检测双级压缩机的第二压缩级的吸气口的实际温度值；
将实际温度值和预定温度值进行比较得出差值；
根据差值控制流量控制器60工作，差值与流量控制器60的流量成正比。
在实际使用时，如果差值越大，则控制流量控制器60的流量输出越大；如果差值越小，则控制流量控制器60的流量输出越小。实际应用时应综合考虑系统运行工况、负载状况和环境温度等，来确定预定温度值的控制范围，以保证压缩机正常运行。
优选的，预定温度值为区间值，以便进行更适应性的调节。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种空调系统，包括双级压缩机(10)、冷凝器(20)、闪发器(30)、膨胀阀和蒸发器(40)，所述双级压缩机(10)的排气口与所述冷凝器(20)通过第一管路相连，所述冷凝器(20)与所述蒸发器(40)通过第二管路相连，所述蒸发器(40)与所述双级压缩机(10)通过第三管路相连，所述膨胀阀和所述闪发器(30)设置在所述第二管路上，所述闪发器(30)的出液口与所述第二管路相连，其特征在于，
所述闪发器(30)的出气口与所述双级压缩机的第二压缩级的吸气口通过中间补气管路(a)相连；
所述空调系统还包括：
混温器(50)，所述混温器(50)设置在所述中间补气管路(a)上，所述双级压缩机的第一压缩级通过混温管线(b)与所述混温器(50)相连，所述混温器(50)接收并混合所述双级压缩机的第一压缩级的高温气体和所述中间补气管路(a)的低温气体。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括流量控制器(60)，所述流量控制器(60)设置在所述中间补气管路(a)上并位于所述混温器(50)的上游，所述流量控制器(60)用于控制供给的低温气体的流量。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述膨胀阀包括一级膨胀阀(71)和二级膨胀阀(72)，所述一级膨胀阀(71)和所述二级膨胀阀(72)分别设置在所述闪发器(30)的上游和所述闪发器(30)的下游。
4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机为离心压缩机，所述双级压缩机的第一压缩级为一级叶轮(11)，所述双级压缩机的第二压缩级为二级叶轮(12)。
5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括：温度检测器，所述温度检测器用于检测所述双级压缩机的第二压缩级的吸气口的实际温度值；
控制器，与所述温度检测器和所述流量控制器(60)电连接，所述控制器接收所述实际温度值并根据所述实际温度值控制所述流量控制器(60)。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括：设定器，所述设定器用于设定预定温度值，所述控制器与所述设定器电连接，所述控制器接收所述预定温度值，并根据所述预定温度值和所述实际温度值的差值控制所述流量控制器(60)。
7.一种空调系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于控制权利要求6所述的空调系统，所述控制方法包括：
设定预定温度值；
检测双级压缩机的第二压缩级的吸气口的实际温度值；
将所述实际温度值和所述预定温度值进行比较得出差值；
根据差值控制流量控制器(60)工作，所述差值与所述流量控制器(60)的流量成正比。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述预定温度值为区间值。
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