CN113531933A - 一种冷媒循环量调节方法、装置及空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷媒循环量调节方法、装置及空调系统。其中，该方法包括：在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度；若当前室外温度小于第一预设温度，则计算当前室外温度与当前室内温度的差值；根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。本发明根据室内外温差与第二预设温度的大小进行判定，以根据当前工况实际需求精准降低空调系统中的冷媒循环量，降低在低室外温度的低负荷工况下的整机运行功率，提高低负荷工况下的能效，从而提高空调系统的整机综合能效。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种冷媒循环量调节方法、装置及空调系统。
背景技术
目前对空调行业的能效要求不断提高，行业相关标准中，整机空调能力、能效等级也不再只针对额定工况单点进行判定，而是通过测试不同工况、各个负荷的性能，多元化反应整机综合能效。
但是，通常设计者只关注空调在高负荷工况的能效情况，而忽略低负荷工况。根据大量用户统计数据来看，低负荷工况在整机运行中，年耗电量占比很大。在低负荷工况下，系统内多余的冷媒并未参与换热，导致能效低。
针对现有技术中如何提高空调系统能效的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种冷媒循环量调节方法、装置及空调系统，以至少解决现有技术中如何提高空调系统能效的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种冷媒循环量调节方法，包括：在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度；若所述当前室外温度小于所述第一预设温度，则计算所述当前室外温度与当前室内温度的差值；根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。
可选的，根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量，包括：判断所述差值是否大于或等于所述第二预设温度；若所述差值小于所述第二预设温度，则控制第一阀门持续开启第一时间后，关闭所述第一阀门，以减少所述冷媒循环回路中的冷媒循环量；若所述差值大于或等于所述第二预设温度，则控制所述第一阀门持续开启第二时间后，关闭所述第一阀门，以减少所述冷媒循环回路中的冷媒循环量；其中，所述第一阀门设置于储液罐的第一管路，当所述第一阀门开启时，冷媒由冷媒循环回路流入所述储液罐。
可选的，在控制第一阀门持续开启第一时间之前，还包括：根据所述当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算所述第一时间；其中，所述第三预设温度是在装满所述储液罐的情况下空调系统整机能效最优时所对应的最大室外温度；所述第一预设时间是在当前压缩机频率下装满所述储液罐所需的时间。
可选的，按照以下公式计算所述第一时间：
其中，t1表示第一时间，T1表示第一预设温度，T外表示当前室外温度，T外max表示第三预设温度，tmax表示第一预设时间。
可选的，在控制所述第一阀门持续开启第二时间之前，还包括：根据所述当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算所述第一时间；根据所述当前室外温度与所述当前室内温度的差值、第二预设温度、内外最大补偿温差和第一预设时间，计算第三时间；计算所述第一时间与所述第三时间的加和，得到所述第二时间。
可选的，按照以下公式计算所述第三时间：
其中，t2表示第三时间，T2表示第二预设温度，T差表示当前室外温度与当前室内温度的差值，T差max表示内外最大补偿温差，tmax表示第一预设时间。
可选的，在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度之前，还包括：接收制冷指令；开启第二阀门，当满足预设条件时，关闭所述第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；其中，所述第二阀门设置于所述储液罐的第二管路，当所述第二阀门开启时，所述储液罐中的冷媒流到冷媒循环回路中。
可选的，所述预设条件是：连续第二预设时间检测到当前内机管温度等于压缩机开启时的内机管温度；或者，所述第二阀门持续开启第三预设时间。
可选的，判断当前室外温度是否小于第一预设温度，包括：按照预设周期判断所述当前室外温度是否小于所述第一预设温度。
可选的，上述方法还包括：在制冷模式下，若出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；若仍然存在缺氟或排气保护，则停机；若缺氟或排气保护被解除，则控制所述空调系统正常制冷运行。
可选的，在若缺氟或排气保护被解除，则控制所述空调系统正常制冷运行之后，还包括：按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度以进行冷媒循环量的调节；在调节冷媒循环量之后，若再次出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使所述储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；输出缺氟提示信息，且不再执行冷媒循环量调节操作。
本发明实施例还提供了一种冷媒循环量调节装置，包括：判断模块，用于在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度；计算模块，用于若所述当前室外温度小于所述第一预设温度，则计算所述当前室外温度与当前室内温度的差值；调节模块，用于根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。
本发明实施例还提供了一种空调系统，包括：本发明实施例所述的冷媒循环量调节装置。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的冷媒循环量调节方法。
应用本发明的技术方案，在制冷模式下，若当前室外温度小于第一预设温度，则根据当前室外温度与当前室内温度的差值，以及第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量，能够根据室内外温差与第二预设温度的大小进行判定，以根据当前工况实际需求精准降低空调系统中的冷媒循环量，降低在低室外温度的低负荷工况下的整机运行功率，提高低负荷工况下的能效，从而提高空调系统的整机综合能效。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的冷媒循环量调节方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的空调系统的示意图一；
图3是本发明实施例二提供的空调系统的示意图二；
图4是本发明实施例二提供的制冷模式下冷媒循环量调节操作示意图；
图5是本发明实施例二提供的空调系统的示意图三；
附图标记说明：
第一储液罐10、室外换热器20、第一节流装置30、室内换热器40、压缩机50、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第一单向阀14、第二节流装置15、第二单向阀16、第二储液罐17、第四阀门18、外机风叶21、外机环境感温包22、内机风叶41、内机环境感温包42、内机管感温包43、四通阀60。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
本实施例提供了一种冷媒循环量调节方法，可适用于单冷空调系统或者热泵空调系统，能够提高空调系统能效。
图1是本发明实施例一提供的冷媒循环量调节方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S101，在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度。
S102，若当前室外温度小于第一预设温度，则计算当前室外温度与当前室内温度的差值。
S103，根据上述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。
室外温度可以通过外机环境感温包来检测，室内温度可以通过内机环境感温包来检测。第一预设温度用于判定制冷模式下空调系统是否处于室外低温的低负荷工况，第一预设温度可以根据空调系统的实际使用环境进行设置，例如，第一预设温度的取值可以是温度范围[22℃，30℃]中的任意值。若当前室外温度小于第一预设温度，表示室外温度较低，对制冷模式而言，空调系统处于低负荷工况，需要调节空调系统的冷媒循环量，以提高能效。
第二预设温度用于判定制冷模式下室内外温差是否过大，第二预设温度可以根据实际情况进行设置，例如，第二预设温度的取值可以是温度范围[0℃，3℃]中的任意值。
冷媒循环量是指空调系统的冷媒循环回路中参与制冷或制热运行的冷媒量。冷媒循环回路包括：依次连接的压缩机、室外换热器、第一节流装置和室内换热器，若是热泵空调系统，冷媒循环回路还包括用于切换制冷运行和制热运行的换向装置(例如四通阀)。
本实施例的冷媒循环量调节方法，在制冷模式下，若当前室外温度小于第一预设温度，则根据当前室外温度与当前室内温度的差值，以及第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量，能够根据室内外温差与第二预设温度的大小进行判定，以根据当前工况实际需求精准降低空调系统中的冷媒循环量，降低在低室外温度的低负荷工况下的整机运行功率，提高低负荷工况下的能效，从而提高空调系统的整机综合能效。
若当前室外温度大于或等于第一预设温度，表示室外温度较高，对制冷模式而言，空调系统处于高负荷工况，无需调节空调系统的冷媒循环量，控制空调系统正常制冷运行。
在一个实施方式中，根据上述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量，包括：判断上述差值是否大于或等于第二预设温度；若上述差值小于第二预设温度，则控制第一阀门持续开启第一时间后，关闭第一阀门，以减少冷媒循环回路中的冷媒循环量；若上述差值大于或等于第二预设温度，则控制第一阀门持续开启第二时间后，关闭第一阀门，以减少冷媒循环回路中的冷媒循环量。
其中，第一阀门设置于储液罐的第一管路，当第一阀门开启时，冷媒由冷媒循环回路流入储液罐。储液罐与冷媒循环回路相连接，通过调节储液罐中的冷媒量，能够实现对冷媒循环回路中冷媒循环量的调节。例如，储液罐的第一端口通过第一管路连接至室外换热器与第一节流装置之间，储液罐的第二端口通过第二管路连接至第一节流装置与室内换热器之间。
在制冷模式下，若开启第一阀门，则冷媒循环回路中的冷媒进入到储液罐，冷媒循环量减少。较优的，在开启第一阀门的同时，第二阀门处于关闭状态，从而能够更为精准地控制冷媒循环量，其中，第二阀门设置于储液罐的第二管路，当第二阀门开启时，储液罐中的冷媒流到冷媒循环回路中。
本实施方式根据室内外温差与第二预设温度的大小，来决定第一阀门的开启时长，利用储液罐进行不同程度的储液，从而实现了根据当前工况实际需求进行冷媒循环量的调节。
进一步的，在控制第一阀门持续开启第一时间之前，还包括：根据当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算第一时间。其中，第三预设温度是在装满储液罐的情况下空调系统整机能效最优时所对应的最大室外温度。第一预设时间是在当前压缩机频率下装满储液罐所需的时间。本实施方式根据当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间计算得到第一时间，即根据实际需求计算得到第一阀门的开启时长，进而能够保证根据实际需求来减少冷媒循环量，提高能效。
作为一个优选的实施方式，可以按照以下公式计算第一时间：
其中，t1表示第一时间，T1表示第一预设温度，T外表示当前室外温度，T外max表示第三预设温度，tmax表示第一预设时间。
下面对第三预设温度进行说明。以表1为例，空调系统在正常或室外高温的高负荷工况下的最佳冷媒灌注量(即空调系统所需的最佳冷媒循环量)是1000g，在室外温度为26℃时的最佳冷媒灌注量是950g，在室外温度为24℃时的最佳冷媒灌注量是900g，在室外温度为22℃时的最佳冷媒灌注量是850g，当室外温度低于22℃时，再减冷媒，能效反而降低。这个22℃便是第三预设温度。可以根据第三预设温度对应的最佳冷媒灌注量来进行储液罐的选型，即选择储液罐的容量，在本例中，储液罐的容量为150g(即1000g-850g)饱和液态冷媒体积。
表1室外温度与最佳冷媒灌注量的对应表
| 室外温度(℃) | 35 | 26 | 24 | 22 | 20 | 18 |
| 系统最佳冷媒灌注量(g) | 1000 | 950 | 900 | 850 | 850 | 850 |
进一步的，在控制第一阀门持续开启第二时间之前，还包括：根据当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算第一时间；根据当前室外温度与当前室内温度的差值、第二预设温度、内外最大补偿温差和第一预设时间，计算第三时间；计算第一时间与第三时间的加和，得到第二时间。
其中，内外最大补偿温差可以根据实际需求进行设置的，可以理解的是，室内外温差到了一定程度的时候，此时再增减冷媒，已经无法提高能效了，具体可以根据上述原理通过试验来确定内外最大补偿温差。计算得到的第三时间可以是正值或负值。
本实施方式在室内外温差较大的情况下，基于室内外温差来计算第三时间，利用第三时间来对第一时间进行补充调整，使得第一阀门的开启时长控制得更为准确，以保证对冷媒循环量的精确控制，提高能效。
作为一个优选的实施方式，可以按照以下公式计算第三时间：
其中，t2表示第三时间，T2表示第二预设温度，T差表示当前室外温度T外与当前室内温度T内的差值，T差＝T外-T内，T差max表示内外最大补偿温差，tmax表示第一预设时间。
在制冷模式下，当前室外温度小于第一预设温度，说明满足室外温度低的低负荷工况，可以调节空调系统的整机冷媒循环量以提高能效。如果计算当前室外温度与当前室内温度的差值大于或等于第二预设温度，说明还满足室内外温差大的整机低负荷状态。由于室内外温差大的整机低负荷对能效的影响要大于室外温度低的低负荷对能效的影响，因此在此情况下基于室内外温差控制第一阀门开启时间，能够更为准确地调节冷媒循环量，以有效提高空调系统能效。
示例性的，额定灌注量1kg冷媒的空调系统，实验测得T外max为22℃，该温度对应最佳冷媒循环量为850g，即室外温度继续降低，对应最佳冷媒循环量仍为850g不变。此时储液罐对应的容积体积为在22℃时150g饱和液态冷媒体积，同时测得将冷媒灌满储液罐需要的时间tmax为12s。假设T1＝28℃，T2＝1℃，T差max＝7℃。
空调系统运行时，若T外为26℃，T内为26℃，则第一阀门的开启持续时间为
若T外为26℃，T内为23℃，则第一阀门的开启持续时间
在一个实施方式中，在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度之前，还包括：接收制冷指令；开启第二阀门，当满足预设条件时，关闭第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环。
其中，第二阀门设置于储液罐的第二管路，当第二阀门开启时，储液罐中的冷媒流到冷媒循环回路中。满足预设条件，表示储液罐中的冷媒已排空。通过控制第二阀门的开闭，使得储液罐中的冷媒排到冷媒循环回路中，从而增加了冷媒循环量。较优的，在开启第二阀门的同时，第一阀门处于关闭状态，从而能够更快更有效地排空储液罐中的冷媒。
制冷指令可以是用于指示开机且进入制冷模式的指令，也可以是用于指示从当前模式切换至制冷模式的指令，接收到制冷指令后，控制压缩机处于开启状态，以使冷媒在冷媒循环回路中循环。
本实施方式在接收制冷指令后，先将储液罐中残留的冷媒全部排到冷媒循环回路中，以保证在刚开始制冷运行时冷媒循环量是足够的。
上述预设条件可以是：连续第二预设时间检测到当前内机管温度等于压缩机开启时的内机管温度；或者，第二阀门持续开启第三预设时间。通过上述预设条件能够准确判断储液罐中的冷媒是否已经排空。
其中，第二预设时间可以根据实际情况进行设置，例如，第二预设时间的取值范围可以是15-30秒。若空调系统的冷媒循环回路上设置第三阀门，当第三阀门关闭时，冷媒循环回路中的冷媒无法循环流通，例如，第三阀门可以设置在指定连接点与第一节流装置之间，其中，指定连接点是第一管路连接至室外换热器与第一节流装置之间的连接点。制冷模式下，在关闭第一阀门和第三阀门，且开启第二阀门的情况下，压缩机排出的冷媒全部存在于室外换热器中，不会流到室内换热器中，室内换热器中的冷媒来自于储液罐，当储液罐中的冷媒排空时，由于没有冷媒循环，室内换热器不制冷，因此此时的内机管温度与压缩机开启时的内机管温度是相等的。因此，可以通过检测当前内机管温度是否等于压缩机开启时的内机管温度来判断储液罐中的冷媒是否已经排空。在连续第二预设时间检测到当前内机管温度等于压缩机开启时的内机管温度的情况下，认为储液罐中的冷媒已经排空，判断更为准确。
第三预设时间是保证储液罐中的冷媒已经排空的时长，第三预设时间可以根据实际情况进行设置。第三预设时间不能设置太长，以防止压缩机长时间空转导致损坏。例如，第三预设时间的取值范围可以是2-3分钟。
优选的，在制冷模式下，可以周期性进行冷媒循环量的调节，以保证及时调节。具体的，按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度。预设周期可以根据实际需求进行设置，例如预设周期的取值范围可以是10-20min，优选的，预设周期为15min，即每隔15分钟判断一次当前室外温度是否小于第一预设温度。
在运行过程中，若室内外工况变化导致整机运行负荷状态改变，可能会出现缺氟误保护的情况，例如，室外温度升高，室内需要的冷量增大，此时容易出现缺氟。为了防止缺氟误保护，上述方法还包括：在制冷模式下，若出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；若仍然存在缺氟或排气保护，则停机；若缺氟或排气保护被解除，则控制空调系统正常制冷运行。本实施方式在出现缺氟或排气保护的情况下，先将储液罐中的冷媒全部参与到制冷循环中，以尝试解决缺氟问题，若仍然出现缺氟或排气保护，表示不是由冷媒循环量调节操作导致的缺氟误保护，此时可以停机避免机组损坏。
进一步的，在若缺氟或排气保护被解除，则控制空调系统正常制冷运行之后，可以按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度以进行冷媒循环量的调节；在调节冷媒循环量之后，若再次出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，排空储液罐中的冷媒，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；输出缺氟提示信息，且不再执行冷媒循环量调节操作。
本实施方式在通过储液罐中的冷媒解决了首次缺氟问题之后，若因冷媒循环量调节操作仍然会出现缺氟问题，则可以确定空调系统中的冷媒量不是很充足，将储液罐中的冷媒全部参与到制冷循环中，不再执行冷媒循环量调节操作，并进行缺氟提示。
在本发明所有实施例中，关闭阀门是指控制阀门处于关闭状态，开启阀门是指控制阀门处于开启状态。在执行关闭阀门的操作时，如果该阀门当前处于关闭状态，则保持该阀门的关闭状态，如果该阀门当前处于开启状态，则将该阀门由开启状态变为关闭状态。同理，在执行开启阀门的操作时，如果该阀门当前处于关闭状态，则将该阀门由关闭状态变为开启状态，如果该阀门当前处于开启状态，则保持该阀门的开启状态。
实施例二
本实施例结合具体示例对上述冷媒循环量调节方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。
如图2所示，为空调系统的示意图，包括：第一储液罐10、室外换热器20、第一节流装置30、室内换热器40和压缩机50。第一储液罐10的第一端口通过第一管路连接至室外换热器20与第一节流装置30之间，第一储液罐10的第二端口通过第二管路连接至第一节流装置30与室内换热器40之间。第一管路上设置有第一阀门11，第二管路上设置有第二阀门12。室外侧还包括：外机风叶21和外机环境感温包22，室内侧还包括：内机风叶41、内机环境感温包42和内机管感温包43。
通过第一阀门11和第二阀门12调节第一储液罐10中的冷媒量，实现对冷媒循环回路中冷媒循环量的精准调节，能够根据当前工况需求调节空调系统中的冷媒循环量，从而提高空调系统的整机综合能效。结合冷媒循环回路中的冷媒流向，通过第一阀门11和第二阀门12的开闭时间能够控制冷媒流入或流出第一储液罐10，从而精准调节冷媒循环量。
优选的，第一储液罐10的第二端口位于第一储液罐10的底部最低点，从而能够保证第一储液罐10中的冷媒能够全部排出。示例性的，第一储液罐10可以使用气液分离器。
对于图2所示的空调系统，制冷模式下的冷媒循环量调节方法如下：
(1)接收制冷指令，控制压缩机50处于开启状态，关闭第一阀门11，开启第二阀门12，当满足预设条件(如第二阀门12持续开启2-3min)时，关闭第二阀门12，以使第一储液罐10中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环。
在关闭第一阀门11且开启第二阀门12的情况下，由于压缩机50不断工作，压缩机50的吸气端压力不断减小，第一储液罐10中的冷媒经其第二端口进入室内换热器40中，随后进入压缩机50中，由此利用第一储液罐10增加了冷媒循环量。
(2)在制冷运行过程中，按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度，以周期性进行冷媒循环量的调节，具体的：
若当前室外温度大于或等于第一预设温度，则控制空调系统正常制冷运行，即关闭第一阀门11和第二阀门12；
若当前室外温度小于第一预设温度，则计算当前室外温度与当前室内温度的差值，判断该差值是否大于或等于第二预设温度；若差值小于第二预设温度，则关闭第二阀门12，开启第一阀门11，控制第一阀门11持续开启第一时间后，关闭第一阀门11，以减少冷媒循环回路中的冷媒循环量；若差值大于或等于第二预设温度，则关闭第二阀门12，开启第一阀门11，控制第一阀门11持续开启第二时间后，关闭第一阀门11，以减少冷媒循环回路中的冷媒循环量。
关于第一时间和第二时间的计算，请参考实施例一所述的内容，此处不再赘述。
(3)在制冷模式下，若出现缺氟或排气保护，则关闭第一阀门11，开启第二阀门12，以使第一储液罐10中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；
若仍然存在缺氟或排气保护，则停机；
若缺氟或排气保护被解除，则控制空调系统正常制冷运行，在空调系统正常制冷运行的过程中，按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度以进行冷媒循环量的调节；在调节冷媒循环量之后，若再次出现缺氟或排气保护，则关闭第一阀门11，开启第二阀门12，以使第一储液罐10中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；输出缺氟提示信息，且不再执行冷媒循环量调节操作。
如图3所示，为空调系统的另一示意图，以第一储液罐10为气液分离器为例进行说明。与图2相同的器件不再赘述，与图2相比，空调系统还包括：第三阀门13，设置于指定连接点与第一节流装置30之间，其中，指定连接点是第一管路连接至室外换热器20与第一节流装置30之间的连接点。
通过第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13调节第一储液罐10中的冷媒量，实现对冷媒循环回路中冷媒循环量的精准调节，能够根据当前工况需求调节空调系统中的冷媒循环量，从而提高空调系统的整机综合能效。结合冷媒循环回路中的冷媒流向，通过第一阀门11和第二阀门12的开闭时间能够控制冷媒流入或流出第一储液罐10，从而精准调节冷媒循环量。通过在冷媒循环回路上设置的第三阀门13，能够控制冷媒循环回路的通断，以配合进行冷媒循环量的调节。
第一储液罐10的第二端口位于第一储液罐10的底部最低点，从而能够保证第一储液罐10中的冷媒能够全部排出。
第二管路上还设置有第一单向阀14，用于禁止冷媒从第二管路流入第一储液罐10。通过第一单向阀14，能够保证冷媒单向流通，避免冷媒反流，从而使得第一储液罐10内的冷媒通过第二端口流出并进入冷媒循环回路中，增加冷媒循环量。
第二管路上还设置有第二节流装置15，用于对从第一储液罐10中流出的冷媒进行节流，经第二节流装置15节流后的冷媒进入冷媒循环回路，能够保证室内换热器的换热性能，进而保证空调系统的运行效果。
需要说明的是，本发明实施例对第二阀门12、第一单向阀14和第二节流装置15在第二管路上的设置顺序不作限制，只要能够保证相关的功能即可。
第一储液罐10可以使用气液分离器，气液分离器设置有出气端口。如图3所示，第一储液罐10还包括出气端口，出气端口通过第三管路连接至第三阀门13与第一节流装置30之间。第三管路上设置有第二单向阀16，用于禁止冷媒从第三管路流入第一储液罐10。通过第二单向阀16，能够保证冷媒单向流通，避免冷媒反流，从而使得冷媒循环回路中的冷媒无法通过出气端口流入第一储液罐10中。
对于图3所示的空调系统，制冷模式下的冷媒循环量调节方法如下：
(1)接收制冷指令，控制压缩机50处于开启状态，关闭第一阀门11和第三阀门13，开启第二阀门12，当满足预设条件(如连续第二预设时间检测到当前内机管温度等于压缩机开启时的内机管温度，或者，第二阀门12持续开启2-3min)时，关闭第二阀门12，开启第三阀门13，以使第一储液罐10中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环。
在关闭第一阀门11、关闭第三阀门13且开启第二阀门12的情况下，由于压缩机50不断工作，压缩机50的吸气端压力不断减小，第一储液罐10中的冷媒经其第二端口进入室内换热器40中，随后进入压缩机50中，由此利用第一储液罐10增加了冷媒循环量。
(2)在制冷运行过程中，按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度，以周期性进行冷媒循环量的调节，具体的，如图4所示，包括以下步骤：
S401，开始。
S402，判断是否满足T外≥T1，若是，进入S406，若否，进入S403。
S403，判断是否满足T外-T内≥T2，若是，进入S404，若否，进入S405。
S404，关闭第二阀门12和第三阀门13，第一阀门11持续开启t1+t2时间。
S405，关闭第二阀门12和第三阀门13，第一阀门11持续开启t1时间。
S406，开启第三阀门13，关闭第一阀门11和第二阀门12，以使空调系统正常制冷运行，当预设周期到达时，返回执行S402。
(3)在制冷模式下，若出现缺氟或排气保护，相应的处理流程与图2所示空调系统在制冷模式下出现缺氟或排气保护的处理流程的区别在于：当需要第一储液罐10排出冷媒的时候，需要关闭第一阀门11，关闭第三阀门13，开启第二阀门12。
热泵空调系统可以制冷也可以制热，制热时的冷媒需求比制冷时的冷媒需求多，如图5所示，热泵空调系统还包括：第二储液罐17，第二储液罐17的端口通过第四阀门18连接至第一节流装置30与室内换热器40之间，第二储液罐17用于在制热模式下向冷媒循环回路中补充冷媒。在制冷模式下，可以在第二储液罐17中放置部分冷媒，使得制冷模式下的冷媒不会过多，保证制冷效果和能效，在制热模式下，可以根据当前工况需求将第二储液罐17中的冷媒适量排到冷媒循环回路中，以提高制热效果和能效。
第二储液罐17的容量可以通过实验确定，具体是宣称最低温度下最优能效时的冷媒量对应的饱和液态冷媒体积。宣称最低温度是指空调系统所适用的工况中的最低温度，例如，空调系统适用工况为-20℃至30℃，则宣称最低温度为-20℃。
第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13和第四阀门18可以是电磁阀等具有开关功能的阀件。第一节流装置30和第二节流装置15可以是电子膨胀阀、毛细管等节流部件。
对于图5所示的热泵空调系统，制冷模式下，第四阀门18一直处于关闭状态，具体冷媒循环量调节方法与图3对应的方法一致，不再赘述。制热模式下的冷媒循环量调节方法包括：在制热模式下，判断当前室外温度是否小于第四预设温度；若当前室外温度小于第四预设温度，则根据当前室外温度，利用第一储液罐10和第二储液罐17调节空调系统中的冷媒循环量。
第四预设温度用于判定制热模式下空调系统是否处于室外低温工况，第四预设温度可以根据空调系统的实际使用环境进行设置，例如，第四预设温度的取值可以是5℃。若当前室外温度小于第四预设温度，表示室外温度较低，对制热模式而言，需要增加空调系统的冷媒循环量，以保证制热效果和提高能效。
由此对于制热模式，在低温工况下，能够根据需求适当增加空调系统中的冷媒循环量，保证制热效果的同时，也会提高能效。
若当前室外温度大于或等于第四预设温度，表示室外温度较高，无需调节空调系统的冷媒循环量，控制空调系统正常制热运行，具体可以关闭第一阀门11、第二阀门12和第四阀门18，开启第三阀门13，以使空调系统正常制热运行。
具体的，根据当前室外温度，利用第一储液罐10和第二储液罐17调节空调系统中的冷媒循环量，包括：控制空调系统按照制冷开机运行，关闭第一阀门11、第三阀门13和第四阀门18，开启第二阀门12，以通过第一储液罐10增加冷媒循环量；当第二阀门12持续开启第三预设时间时，开启第四阀门18，以通过第二储液罐17增加冷媒循环量；控制第四阀门18持续开启第四时间后，关闭第二阀门12和第四阀门18，控制四通阀60连通压缩机50排气口和室内换热器40且连通室外换热器20和压缩机50吸气口，开启第三阀门13，以使空调系统正常制热运行。
第三预设时间是保证第一储液罐中的冷媒已经排空的时长，第三预设时间可以根据实际情况进行设置。第三预设时间不能设置太长，以防止压缩机长时间空转导致损坏。例如，第三预设时间的取值范围可以是2-3分钟。
第四时间是根据当前室外温度确定的，具体的，确定当前室外温度所处的区间，然后根据预设的温度区间与时间的对应关系，确定当前室外温度所处的区间对应的时间，作为第四时间。
具体的，第四时间(t0)可以根据表2确定，在表2中，tm表示第四预设时间，即在当前压缩机频率下装满第二储液罐17所需的时间。
表2第四时间取值示意表
| 室外温度(℃) | 5～0 | 0～-5 | -5～-10 | -10～宣称最低温度 |
| t0 | 1/4×t<sub>m</sub> | 1/2×t<sub>m</sub> | 3/4×t<sub>m</sub> | t<sub>m</sub> |
在制热模式下，第一阀门11一直处于关闭状态。
本实施方式在制热模式下，先按照制冷开机，将第一储液罐10中的冷媒全部排到冷媒循环回路中，然后根据当前室外温度将第二储液罐17中的冷媒适量排到冷媒循环回路中，由此能够对制热模式下的冷媒循环量进行准确控制，保证制热下的能效。
在一个实施方式中，上述方法还包括：在制热模式下，接收关机指令；控制第二储液罐17中装满冷媒后，关闭压缩机50。具体的，可以开启第四阀门18，关闭第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13，第四预设时间后，关闭第四阀门18，由此将第二储液罐17中装满冷媒。本实施方式考虑到本次制热结束后下次开机可能制冷，且热泵空调制热时的冷媒需求比制冷时的冷媒需求多，因此在制热关机时将第二储液罐17装满，以使后续制冷时冷媒循环量不会过多，保证制冷效果和能效。
优选的，在制热模式下，可以周期性进行冷媒循环量的调节，以保证及时调节。具体的，按照预设周期判断当前室外温度是否小于第四预设温度。预设周期可以根据实际需求进行设置，例如预设周期的取值范围可以是10-20min，优选的，预设周期为15min，即每隔15分钟判断一次当前室外温度是否小于第四预设温度。
实施例三
基于同一发明构思，本实施例提供了一种冷媒循环量调节装置，可以用于实现上述实施例所述的冷媒循环量调节方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现，该装置一般可集成于空调系统的控制器中。
冷媒循环量调节装置包括：
判断模块，用于在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度；
计算模块，用于若所述当前室外温度小于所述第一预设温度，则计算所述当前室外温度与当前室内温度的差值；
调节模块，用于根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。
可选的，调节模块包括：
判断单元，用于判断所述差值是否大于或等于所述第二预设温度；
第一控制单元，用于若所述差值小于所述第二预设温度，则控制第一阀门持续开启第一时间后，关闭所述第一阀门，以减少所述冷媒循环回路中的冷媒循环量；
第二控制单元，用于若所述差值大于或等于所述第二预设温度，则控制所述第一阀门持续开启第二时间后，关闭所述第一阀门，以减少所述冷媒循环回路中的冷媒循环量；其中，所述第一阀门设置于储液罐的第一管路，当所述第一阀门开启时，冷媒由冷媒循环回路流入所述储液罐。
可选的，调节模块还包括：第一计算单元，用于在第一控制单元控制第一阀门持续开启第一时间之前，根据所述当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算所述第一时间；其中，所述第三预设温度是在装满所述储液罐的情况下空调系统整机能效最优时所对应的最大室外温度；所述第一预设时间是在当前压缩机频率下装满所述储液罐所需的时间。
第一计算单元可以按照以下公式计算所述第一时间：
其中，t1表示第一时间，T1表示第一预设温度，T外表示当前室外温度，T外max表示第三预设温度，tmax表示第一预设时间。
可选的，调节模块还包括：第二计算单元，用于在第二控制单元控制所述第一阀门持续开启第二时间之前，根据所述当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算所述第一时间；根据所述当前室外温度与所述当前室内温度的差值、第二预设温度、内外最大补偿温差和第一预设时间，计算第三时间；计算所述第一时间与所述第三时间的加和，得到所述第二时间。
第二计算单元可以按照以下公式计算所述第三时间：
其中，t2表示第三时间，T2表示第二预设温度，T差表示当前室外温度与当前室内温度的差值，T差max表示内外最大补偿温差，tmax表示第一预设时间。
可选的，上述冷媒循环量调节装置还包括：
接收模块，用于在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度之前，接收制冷指令；
控制模块，用于开启第二阀门，当满足预设条件时，关闭所述第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；其中，所述第二阀门设置于所述储液罐的第二管路，当所述第二阀门开启时，所述储液罐中的冷媒流到冷媒循环回路中。
可选的，所述预设条件是：连续第二预设时间检测到当前内机管温度等于压缩机开启时的内机管温度；或者，所述第二阀门持续开启第三预设时间。
可选的，判断模块具体用于：按照预设周期判断所述当前室外温度是否小于所述第一预设温度。
可选的，上述冷媒循环量调节装置还包括：缺氟控制模块，用于在制冷模式下，若出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；若仍然存在缺氟或排气保护，则停机；若缺氟或排气保护被解除，则控制所述空调系统正常制冷运行。
可选的，上述缺氟控制模块还用于：在若缺氟或排气保护被解除，则控制所述空调系统正常制冷运行之后，按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度以进行冷媒循环量的调节；在调节冷媒循环量之后，若再次出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使所述储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；输出缺氟提示信息，且不再执行冷媒循环量调节操作。
上述冷媒循环量调节装置可执行上述实施例所提供的冷媒循环量调节方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见上述实施例提供的方法。
实施例四
本实施例提供了一种空调系统，包括：上述实施例所述的冷媒循环量调节装置。该空调系统能够根据当前工况需求精确调节空调系统中的冷媒循环量，从而提高空调系统的整机综合能效。
实施例五
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的冷媒循环量调节方法。
实施例六
本实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现如上述实施例所述的冷媒循环量调节方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种冷媒循环量调节方法，其特征在于，包括：
在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度；
若所述当前室外温度小于所述第一预设温度，则计算所述当前室外温度与当前室内温度的差值；
根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量，包括：
判断所述差值是否大于或等于所述第二预设温度；
若所述差值小于所述第二预设温度，则控制第一阀门持续开启第一时间后，关闭所述第一阀门，以减少所述冷媒循环回路中的冷媒循环量；
若所述差值大于或等于所述第二预设温度，则控制所述第一阀门持续开启第二时间后，关闭所述第一阀门，以减少所述冷媒循环回路中的冷媒循环量；
其中，所述第一阀门设置于储液罐的第一管路，当所述第一阀门开启时，冷媒由冷媒循环回路流入所述储液罐。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在控制第一阀门持续开启第一时间之前，还包括：
根据所述当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算所述第一时间；
其中，所述第三预设温度是在装满所述储液罐的情况下空调系统整机能效最优时所对应的最大室外温度；所述第一预设时间是在当前压缩机频率下装满所述储液罐所需的时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述第一时间：
其中，t1表示第一时间，T1表示第一预设温度，T外表示当前室外温度，T外max表示第三预设温度，tmax表示第一预设时间。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在控制所述第一阀门持续开启第二时间之前，还包括：
根据所述当前室外温度、第一预设温度、第三预设温度和第一预设时间，计算所述第一时间；
根据所述当前室外温度与所述当前室内温度的差值、第二预设温度、内外最大补偿温差和第一预设时间，计算第三时间；
计算所述第一时间与所述第三时间的加和，得到所述第二时间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述第三时间：
其中，t2表示第三时间，T2表示第二预设温度，T差表示当前室外温度与当前室内温度的差值，T差max表示内外最大补偿温差，tmax表示第一预设时间。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度之前，还包括：
接收制冷指令；
开启第二阀门，当满足预设条件时，关闭所述第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；
其中，所述第二阀门设置于所述储液罐的第二管路，当所述第二阀门开启时，所述储液罐中的冷媒流到冷媒循环回路中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设条件是：
连续第二预设时间检测到当前内机管温度等于压缩机开启时的内机管温度；或者，
所述第二阀门持续开启第三预设时间。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，判断当前室外温度是否小于第一预设温度，包括：按照预设周期判断所述当前室外温度是否小于所述第一预设温度。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在制冷模式下，若出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；
若仍然存在缺氟或排气保护，则停机；
若缺氟或排气保护被解除，则控制所述空调系统正常制冷运行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在若缺氟或排气保护被解除，则控制所述空调系统正常制冷运行之后，还包括：
按照预设周期判断当前室外温度是否小于第一预设温度以进行冷媒循环量的调节；
在调节冷媒循环量之后，若再次出现缺氟或排气保护，则开启第二阀门，以使所述储液罐中的冷媒全部流到冷媒循环回路中参与制冷循环；
输出缺氟提示信息，且不再执行冷媒循环量调节操作。
12.一种冷媒循环量调节装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于在制冷模式下，判断当前室外温度是否小于第一预设温度；
计算模块，用于若所述当前室外温度小于所述第一预设温度，则计算所述当前室外温度与当前室内温度的差值；
调节模块，用于根据所述差值与第二预设温度，调节空调系统的冷媒循环回路中的冷媒循环量。
13.一种空调系统，其特征在于，包括：权利要求12所述的冷媒循环量调节装置。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至11中任一项所述的冷媒循环量调节方法。
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