CN114111114A - 换热器组件及其控制方法和空调系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种换热器组件及其控制方法和空调系统。该换热器组件包括换热器，包括有多个流体通道；调节阀，设有多个；每个所述流体通道都连接有所述调节阀，能够通过调控所述调节阀来调控每个所述流体通道的流量。换热器的每个流体通道都连接有调节阀，这样能对每个流体通道中的流量进行调控，能够保证各个流路的温度较为均衡，避免出现较大偏差，从而提高换热器的换热性能。

Description

换热器组件及其控制方法和空调系统
技术领域
本申请属于空调系统技术领域，具体涉及一种换热器组件及其控制方法和空调系统。
背景技术
现有空调制冷系统如图1所示，冷媒流经蒸发器吸热，实现制冷，之后流经压缩机绝热压缩，然后流向冷凝器，并释放热量给冷凝器，之后流入节流阀降温降压。
现有空调系统中的换热器，即蒸发器与冷凝器一般为翅片式换热器，翅片式换热器一般有多个流路，现有翅片式换热器根据换热器出口的数量可分为两类，一类是换热器有多个并联的进出口，换热器内设有多个并联的流体通道，都是一端进另一端出；另一类是换热器有一个总的进出口，换热器内设有多个并联的流体通道，但两端都进行汇总。
换热器在设计时，是以每个流体通道的流体出口温度相同进行设计，但在实际运行时，各个流体通道的出口温度会有偏差，偏差有时会超过2℃，各个流体通道温差偏距较大，会减弱换热器的换热性能。如换热器各个流体通道流体出口温度有最优值，如蒸发器的出口温度与蒸发器出口饱和温度的差值，即蒸发器出口过热度，为1℃-2℃最佳；当蒸发器出口过热度过高时，可造成压缩机排气温度与排气压力超过规定值；当蒸发器出口过热度较低甚至低于0℃时，压缩机进口包含液态冷媒，会导致压缩机发生液击现象，影响压缩机寿命。
发明内容
因此，本申请提供一种换热器组件及其控制方法和空调系统，能够解决现有技术中换热器的流体通道温差偏距较大，会减弱换热器的换热性能的问题。
为了解决上述问题，本申请提供一种换热器组件，包括：
换热器，包括有多个流体通道；
调节阀，设有多个；每个所述流体通道都连接有所述调节阀，能够通过调控所述调节阀来调控每个所述流体通道的流量。
可选地，至少两个所述流体通道为并联地连通同一所述调节阀。
可选地，每个所述流体通道的入口连接所述调节阀。
可选地，所述换热器组件还包括有温度传感器，所述温度传感器设在所述流体通道的出口，能够检测所述流体通道中流出的流体温度。
可选地，所述换热器组件还包括有压力传感器，所述压力传感器设在所述流体通道的出口，能够检测所述流体通道中流出的流体压力。
根据本申请的另一方面，提供了一种如上所述换热器组件的控制方法，包括：
检测所述流体通道出口的流体温度，与所述流体的饱和温度进行对比，通过调节所述调节阀来控制所述流体的流量，使得两者之差处于预设范围。
可选地，所述换热器为冷凝器，所述温度传感器检测的温度为T2，所述流体的饱和温度为T0，满足-5<T1-T0<0。
可选地，所述换热器为蒸发器；检测所述出口的压力，所述温度传感器检测的温度为T1，所述流体在该压力下的饱和温度为T0，满足0<T1-T0<2。
根据本申请的再一方面，提供了一种如上所述换热器组件的控制方法，包括：
检测所有所述流体通道出口的流体温度，取平均值；
当所述出口的流体温度低于所述平均值，减小该流体通道入口的所述调节阀开度，或增大其余所述调节阀的开度，至该出口的流体温度上升至平均值；
当所述出口的流体温度高于所述平均值，增大该流体通道入口的所述调节阀开度，或减小其余所述调节阀的开度，至该出口的流体温度减小至平均值。
根据本申请的第四方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的换热器组件、按如上所述控制方法运行的换热器组件。
本申请提供的一种换热器组件，包括：换热器，包括有多个流体通道；调节阀，设有多个；每个所述流体通道都连接有所述调节阀，能够通过调控所述调节阀来调控每个所述流体通道的流量。
换热器的每个流体通道都连接有调节阀，这样能对每个流体通道中的流量进行调控，能够保证各个流路的温度较为均衡，避免出现较大偏差，从而提高换热器的换热性能。
附图说明
图1为传统空调系统的结构示意图；
图2为本申请实施例的换热器组件的结构示意图；
图3为本申请实施例的换热器组件的另一结构示意图。
附图标记表示为：
11、第一流体通道入口；12、第一流体通道出口；13、第一调节阀；21、第二流体通道入口；22、第二流体通道出口；23、第二调节阀；3、换热器；4、温度传感器；5、压力传感器。
具体实施方式
结合参见图2至图3所示，根据本申请的实施例，一种换热器组件，包括：
换热器3，包括有多个流体通道；
调节阀，设有多个；每个所述流体通道都连接有所述调节阀，能够通过调控所述调节阀来调控每个所述流体通道的流量。
本申请采用在换热器3的每个流体通道都连接有调节阀，这样能对每个流体通道中的流量进行调控，能够保证各个流体通道的温度较为均衡，避免出现较大偏差，从而提高换热器3的换热性能。
在一些实施例中，至少两个所述流体通道为并联地连通同一所述调节阀。
换热器3中多个流体通道，可每个流体通道都是并联设置，每个流体通道均连接一个调节阀，如图2中换热器3内由第一流体通道入口11至第一流体通道出口12的部分构成的第一流体通道，以及由第二流体通道入口21至第二流体通道出口22的部分构成的第二流体通道；还可如图3所示的将至少两流体通道并联后连接于同一调节阀上。
在一些实施例中，每个所述流体通道的入口连接所述调节阀。
在流体通道的入口处连接调节阀，方便调控进入流体通道中的流体量，更能精准调控。
在一些实施例中，换热器组件还包括有温度传感器4，所述温度传感器4设在所述流体通道的出口，能够检测所述流体通道中流出的流体温度。
优选地，换热器组件还包括有压力传感器5，所述压力传感器5设在所述流体通道的出口，能够检测所述流体通道中流出的流体压力。
在流体通道的出口连接温度传感器4或/和压力传感器5，能随时检测出流出的流体的温度和压力情况，可根据实际温度和实际压力，结合流体自身的饱和温度，来调控调节阀，以方便对流量的调节，达到调节出口的实际温度。
根据本申请的另一方面，提供了一种如上所述换热器组件的控制方法，包括：
检测所述流体通道出口的流体温度，与所述流体的饱和温度进行对比，通过调节所述调节阀来控制所述流体的流量，使得两者之差处于预设范围。
优选地，换热器3为蒸发器；检测所述出口的压力，所述温度传感器4检测的温度为T1，所述流体在该压力下的饱和温度为T0，满足0<T1-T0<2。
为了使换热器3的流体出口温度与饱和温度的差值在设定范围内，以及解决各个流体通道的流体出口温度偏差较大的问题，在每一个流体通道的流体入口前添加调节阀，阀用来调节流体的流量，从而调节各个流体通道的出口温度。
如图2所示，在换热器3的每个流体通道的入口前添加一个调节阀，调节阀用来调节流体的流量，如第一流体通道入口11连接有第一调节阀13，并且在每个流体通道的出口都布置一个温度传感器4与压力传感器5，在实际连接中，温度传感器4、压力传感器5与控制器相连接，控制器接收各个流体通道的出口温度值。控制器接受压力传感器5测得的压力值，由于换热器3各个流体通道的流阻对冷媒饱和压力影响较小，换热器3的各个流体通道饱和压力相差较小，因此蒸发器总出口处的压力值可认为是各个流体通道的出口压力值。将冷媒饱和压力与饱和温度的关系式带入控制程序，即可计算出制冷系统工作时出口压力对应的饱和温度值，然后计算出各个流体通道的出口温度值与饱和温度的差值。
当蒸发器某一流体通道出口温度与饱和温度的差值小于0℃，则控制器通过控制装置调节该流体通道的阀开度，减小这一流体通道的流体出口温度，从而使这一流体通道冷媒出口温度值与饱和温度的差值在2℃左右。如图2中第二流体通道出口22的温度与饱和温度的差值为负值时，则调控第二调节阀23，使第二流体通道出口22的温度与饱和温度的差值在2℃左右。
在一些实施例中，换热器3为冷凝器，所述温度传感器4检测的温度为T2，所述流体的饱和温度为T0，满足-5<T1-T0<0。
由于冷凝器中流体通道的出口通常为液体，只需在出口处设置温度传感器4，对流体的温度进行实时检测即可。冷凝器的控制形式与上述的蒸发器相同，唯一不同之处在于冷凝器出口温度与饱和温度的差值应在-5℃左右，即过冷度为5℃。
另外对于如图3所示的结构，在换热器3总出口处安装温度传感器4、压力传感器5，其控制方式与上述换热器3控制方式相同。
根据本申请的再一方面，提供了一种如上所述换热器组件的控制方法，包括：
检测所有所述流体通道出口的流体温度，取平均值；
当所述出口的流体温度低于所述平均值，减小该流体通道入口的所述调节阀开度，或增大其余所述调节阀的开度，至该出口的流体温度上升至平均值；
当所述出口的流体温度高于所述平均值，增大该流体通道入口的所述调节阀开度，或减小其余所述调节阀的开度，至该出口的流体温度减小至平均值。
当换热器3某些流体通道出口温度明显低于其余流体通道出口温度时，则控制器通过控制装置调节低温流体通道的控制阀的开度，阻碍这些低温流体通道中冷媒的流动，使这些流体通道的冷媒量减少，从而提高这些流体通道出口温度。而其余流体通道的冷媒量增多，从而降低这些流体通道出口的冷媒温度，进而使这些流体通道的出口温度相接近，从而使蒸发器各个子流体通道流体出口温度差值相差很小。如第二流体通道出口22的温度明显低于另外几个流体通道的出口温度且差值大于2℃时，则控制器通过控制装置第二调节阀23，使第二流体通道出口22的温度与其余流体通道的温度较接近。
根据本申请的第四方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的换热器组件、按如上所述控制方法运行的换热器组件。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述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。以上所述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 (10)

1.一种换热器组件，其特征在于，包括：
换热器(3)，包括有多个流体通道；
调节阀，设有多个；每个所述流体通道都连接有所述调节阀，能够通过调控所述调节阀来调控每个所述流体通道的流量。
2.根据权利要求1所述的换热器组件，其特征在于，至少两个所述流体通道为并联地连通同一所述调节阀。
3.根据权利要求1或2所述的换热器组件，其特征在于，每个所述流体通道的入口连接所述调节阀。
4.根据权利要求3所述的换热器组件，其特征在于，所述换热器组件还包括有温度传感器(4)，所述温度传感器(4)设在所述流体通道的出口，能够检测所述流体通道中流出的流体温度。
5.根据权利要求4所述的换热器组件，其特征在于，所述换热器组件还包括有压力传感器(5)，所述压力传感器(5)设在所述流体通道的出口，能够检测所述流体通道中流出的流体压力。
6.一种如权利要求4-5任一项所述换热器组件的控制方法，其特征在于，包括：
检测所述流体通道出口的流体温度，与所述流体的饱和温度进行对比，通过调节所述调节阀来控制所述流体的流量，使得两者之差处于预设范围。
7.根据权利要求6所述的换热器组件，其特征在于，所述换热器(3)为冷凝器，所述温度传感器(4)检测的温度为T2，所述流体的饱和温度为T0，满足-5<T1-T0<0。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述换热器(3)为蒸发器；检测所述出口的压力，所述温度传感器(4)检测的温度为T1，所述流体在该压力下的饱和温度为T0，满足0<T1-T0<2。
9.一种如权利要求4-5任一项所述换热器组件的控制方法，其特征在于，包括：
检测所有所述流体通道出口的流体温度，取平均值；
当所述出口的流体温度低于所述平均值，减小该流体通道入口的所述调节阀开度，或增大其余所述调节阀的开度，至该出口的流体温度上升至平均值；
当所述出口的流体温度高于所述平均值，增大该流体通道入口的所述调节阀开度，或减小其余所述调节阀的开度，至该出口的流体温度减小至平均值。
10.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的换热器组件、按如权利要求6-8任一项所述控制方法运行的换热器组件或按如权利要求9所述控制方法运行的化热器组件。
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