CN114165845A - 一种多联机空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多联机空调，冷媒充注装置用于向换热管路内充注冷媒，存储单元内存储有室外机的冷媒内容积VO、各室内机的冷媒内容积VI，处理单元用于读取存储单元内存储的数据VO和VI，并计算二者的比值VI/VO，处理单元根据比值VI/VO确定室外换热器的出口处的目标过冷度SCO，冷媒充注装置在冷媒充注过程中，多联机空调实时监测室外换热器的出口处的过冷度SC，当SC≥SCO时，停止冷媒充注。该空调能够实现最优化冷媒量的自动充注，提高系统运行效果。

Description

一种多联机空调
技术领域
本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种多联机空调。
背景技术
合适的冷媒充注量是空调系统可靠高效运行的基础，冷媒量过多或者过少时容易产生机组性能下降甚至无法运行、寿命降低等问题。多联机空调系统由于配管长度相对较长，通常在安装时需要额外充注冷媒。
目前行业内通常的做法为空调室外机自带一部分冷媒，额外还需根据液管配管长度、管径补充成比例的冷媒。这种冷媒充注方法在室外机连接容积较大或容积较小的室内机时，容易出现冷媒过少或冷媒过多等现象，适用性相对较差。
一些空调更新工程，为降低安装工作量沿用以前空调系统的配管，但由于时间过长配管信息丢失，导致无法按照配管规格计算冷媒充注量，安装人员此时通常会依据系统内压力判断冷媒充注量。由于系统压力受环境温度等各方面因素的影响，通常情况下所充注冷媒并非系统合适冷媒量，影响系统运行效果。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种多联机空调，实现最优化冷媒的自动充注，提高系统运行效果。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
本申请一些实施例中，提供了一种多联机空调，包括：
换热系统，其包括通过管路连接的压缩机、气液分离器、四通换向阀、室外换热器以及多个并联设置的室内换热器；
冷媒充注装置，其用于向所述换热系统内充注冷媒；
存储单元，其内存储有室外机的冷媒内容积VO、各室内机的冷媒内容积VI；
处理单元，其用于读取所述存储单元内存储的数据VO和VI，并计算二者的比值VI/VO，所述处理单元根据比值VI/VO确定所述室外换热器的出口处的目标过冷度SCO；
其中，所述冷媒充注装置在冷媒充注过程中，所述多联机空调实时监测所述室外换热器的出口处的过冷度SC，当SC≥SCO时，停止冷媒充注。
本申请一些实施例中，所述冷媒充注装置包括冷媒罐和冷媒充注管路，所述冷媒充注管路连接至所述压缩机和所述气液分离器之间的管路上；
在冷媒充注过程中，所述多联机空调根据所述室外换热器的出口处的过冷度SC在单位时间内的增加量△SC来判断是否需要更换所述冷媒罐；
当所述增加量△SC小于系统设定值时，系统发出更换所述冷媒罐的指令；
当所述增加量△SC大于系统设定值时，继续冷媒充注。
本申请一些实施例中，所述冷媒充注管路上设有电子膨胀阀。
本申请一些实施例中，所述电子膨胀阀具有初始值EVC0；
冷媒充注过程中，若吸气过热度Tssh大于系统预设吸气过热度TsshO一定数值时，所述电子膨胀阀的开度增加；
若吸气过热度Tssh小于系统预设吸气过热度TsshO一定数值时，所述电子膨胀阀的开度减小；
直至EVC= EVCmin，EVCmin≥0PLS；
其中，Tssh=Ts-Tsc，Ts为所述压缩机的吸气温度，Tsc为系统低压Ps对应的饱和温度。
本申请一些实施例中，所述冷媒充注管路上设有毛细管和电磁阀。
本申请一些实施例中，所述冷媒充注管路上设有毛细管。
本申请一些实施例中，所述冷媒充注管路上设有调节阀。
本申请一些实施例中，冷媒充注前进行环境温度判定，当室外环境温度和室内环境温度达到系统设定范围内时，所述多联机空调以制冷模式运行，为冷媒充注做准备。
本申请一些实施例中，所述多联机空调在以制冷模块运行时，监测所述压缩机的排气温度Td在设定时间段内的变化量△Td，若所述变化量△Td在系统设定范围区间内，所述多联机空调运行稳定，可进行冷媒充注。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本申请所公开的多联机空调根据冷凝器出口过冷度对冷媒量变化比较敏感的特性，在冷媒充注过程中通过监测过冷度的变化，来间接得到冷媒充注量的情况，而不需要通过获取室内外机配管的规格/长度来计算冷媒充注量，使冷媒的充注量达到最优，保证空调系统的最佳运行状态。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为过冷度与冷媒量的关系示意图；
图2为根据实施例的目标过冷度与室内外机内容积比值VI/VO 关系示意图；
图3为根据实施例一的多联机空调系统原理示意图；
图4为根据实施例二的多联机空调的系统原理示意图；
图5为根据实施例三的多联机空调系统原理示意图；
图6为根据实施例的多联机空调冷媒自动充注控制流程图；
图7为根据实施例的电子膨胀阀的控制流程图。
附图标记：
1-压缩机，2-气液分离器，3-四通换向阀，4-室外换热器，5-室内换热器，6-室外风机，7-室内风机，8-室外机膨胀阀，9-室内机膨胀阀，10-液侧截止阀，11-气侧截止阀，12-电子膨胀阀，13-调节阀，14-冷媒罐，15-软管路，16-硬管路，17-接头，18-毛细管，19-电磁阀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本实施例公开一种多联机空调，参照图3，其换热系统包括通过管路连接的压缩机1、气液分离器2、四通换向阀3、室外换热器4以及多个并联设置的室内换热器5，还包括室外风机6、室内风机7，室外机膨胀阀8、室内机膨胀阀9、液侧截止阀10、气侧截止阀11等。
该多联机空调还包括冷媒充注装置、存储单元以及处理单元。
冷媒充注装置用于向换热系统内充注冷媒，以使换热管路具有合适量的冷媒，保证空调系统的最佳性能。
本实施例的发明点就在于如何实现冷媒充注装置对换热系统进行最优冷媒量的自动充注。
鉴于冷凝器出口过冷度对冷媒量变化比较敏感，冷媒量大，则冷凝器出口过冷度变大；冷媒量小，则冷凝器出口过冷度变小。过冷度与冷媒量的关系如1所示。
基于此，本实施例在冷媒充注过程中通过监测冷凝器出口处过冷度的变化，来间接得到冷媒充注量的情况，使冷媒的充注量达到最优，保证空调系统的最佳运行状态。
具体的，存储单元内存储有室外机的冷媒内容积VO、各室内机的冷媒内容积VI。
在冷媒充注前，处理单元会来读取存储单元内存储的数据VO和VI，并计算二者的比值VI/VO。处理单元根据比值VI/VO确定室外换热器（当做冷凝器使用）的出口处的目标过冷度SCO（取值范围为1-25）。目标过冷度SCO与比值VI/VO的关系如图2所示。
而后利用冷媒充注装置进行冷媒充注，在冷媒充注过程中，多联机空调以制冷模式运行，此时室外换热器作为冷凝器，多联机空调实时监测室外换热器4的出口Te处的过冷度SC，当SC≥SCO时，停止冷媒充注。
其中，SC=Tdc-Te，Tdc为系统高压Pd对应的饱和温度，Te为室外换热,4的出口温度。
该多联机空调的冷媒充注方法，不需要通过获取室内外机配管的规格/长度来计算冷媒充注量，系统通过预先存储的VI和VO得到二者的比值VI/VO，再通过比值VI/VO得到系统的目标过冷度SCO，据此来控制冷媒充注量，并且基于过冷度与冷媒量的关系，可以使冷媒得到最优量的充注。
结合图2，室内外机内容积不同，综合考虑制热时系统的运行性能、可靠性，制冷时最优目标过冷度SCO不同。比值VI/VO较小时，为保证室内机高压不过高（可靠性差），制冷时的目标过冷度SCO应尽量小些；比值VI/VO较大时，为保证室内机高压不过低（能力差），目标过冷度SCO应尽量大些。
冷媒充注装置包括冷媒罐14和冷媒充注管路，冷媒充注管路连接至压缩机1和气液分离器2之间的管路上。
冷媒充注管路包括硬管路16和软管路15，硬管路16与软管路15通过接头17连接，硬管路16的一端与换热管路连接，软管路15的一端与冷媒罐14连接。软管路15上设有调节阀13，冷媒充注时将软管路15与硬管路16通过接头17连接，打开调节阀13即可。
在冷媒充注过程中，多联机空调根据室外换热器4的出口处的过冷度SC在单位时间（比如2min）内的增加量△SC来判断是否需要更换冷媒罐14。
当增加量△SC小于系统设定值时，系统发出更换冷媒罐14的指令，切断充注管路，更换上新的冷媒罐后再重新打开充注管路。
当增加量△SC大于系统设定值时，继续冷媒充注。
对于充注管路（具体为硬管路16）上的设置，本案给出三种具体实施方法。
第一种，冷媒充注管路上设置电子膨胀阀12，参照图3。
第二种，冷媒充注管路上设置毛细管18和电磁阀19，参照图4。该方案仅通过毛细管18进行冷媒充注时的流量进行固定调节，提高系统可靠性，但部分工况下的充注速度相比于方案一会略差。电磁阀19在冷媒充注开始时打开，充注完成时关闭。
第三种，冷媒充注管路上仅设置毛细管18，参照图5。本方案无法通过电磁阀实现冷媒充注自动开始及关闭，充注开始时需要根据提示手动打开调节阀13，充注完成后需要根据提示手动关闭调节阀13。
采用电子膨胀阀的方案时，电子膨胀阀12的控制参照图7：
冷媒自动充注开始后，电子膨胀阀12具有初始值EVC0；
冷媒充注过程中，若吸气过热度Tssh大于系统预设吸气过热度TsshO一定数值时，电子膨胀阀12的开度增加；
若吸气过热度Tssh小于系统预设吸气过热度TsshO一定数值时，电子膨胀阀12的开度减小；
直至EVC= EVCmin，EVCmin≥0PLS；
其中，Tssh=Ts-Tsc，Ts为压缩机的吸气温度，Tsc为系统低压Ps对应的饱和温度。
其中，结合图7：
EVC(N)：第N步EVC开度，PLS；
EVC (N+1)：第N+1步EVC开度，PLS；
EVC0：系统预设EVC初始值，PLS，实验确定，不同容量机组取值不同；
Tssh：吸气过热度，K；
Tssh0：吸气过热度目标值，取值范围（0-20），优选地（1-5），K；
g：常数，g＞0，优选地g的取值范围为（0，5），K；
h：常数，h＜0，优选地h的取值范围为（-5，0），K。
该多联机空调冷媒自动充注过程参照图6：
冷媒自动充注前，将冷媒充注装置连接到换热管路上，并对冷媒充注管路进行空气排出操作，充注前将调节阀13完全打开，并预先充注适量的冷媒以保证系统可运行；
完成自动充注准备后，通过主控板或空调控制器选择冷媒自动充注运行模式；
充注模式选择完成后将进行环境温度判定，当室外环境温度和室内环境温度达到系统设定范围（比如室外环境温度在-10-43℃，室内环境温度在10-35℃）内时，系统开始启动运行，四通换向阀3打开，空调以制冷模式运行；
系统完成启动后开始进行稳定运行控制，此过程的判断依据为一定时间内压缩机1排气温度Td的变化量，具体为：压缩机1运行一段时间（比如10min）后，监测压缩机1的排气温度Td在设定时间段（比如1min）内的变化量△Td，若变化量△Td在系统设定范围区间内，判断多联机空调运行稳定，可进行冷媒充注；
判断系统运行稳定后，处理单元来读取存储单元内存储的数据VO和VI，并计算二者的比值VI/VO，处理单元根据比值VI/VO确定室外换热器的出口处的目标过冷度SCO，开始冷媒充注。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多联机空调，包括：
换热系统，其包括通过管路连接的压缩机、气液分离器、四通换向阀、室外换热器以及多个并联设置的室内换热器；
其特征在于，所述多联机空调还包括：
冷媒充注装置，其用于向所述换热系统内充注冷媒；
存储单元，其内存储有室外机的冷媒内容积VO、各室内机的冷媒内容积VI；
处理单元，其用于读取所述存储单元内存储的数据VO和VI，并计算二者的比值VI/VO，所述处理单元根据比值VI/VO确定所述室外换热器的出口处的目标过冷度SCO；
其中，所述冷媒充注装置在冷媒充注过程中，所述多联机空调实时监测所述室外换热器的出口处的过冷度SC，当SC≥SCO时，停止冷媒充注。
2.根据权利要求1所述的多联机空调，其特征在于，
所述冷媒充注装置包括冷媒罐和冷媒充注管路，所述冷媒充注管路连接至所述压缩机和所述气液分离器之间的管路上；
在冷媒充注过程中，所述多联机空调根据所述室外换热器的出口处的过冷度SC在单位时间内的增加量△SC来判断是否需要更换所述冷媒罐；
当所述增加量△SC小于系统设定值时，系统发出更换所述冷媒罐的指令；
当所述增加量△SC大于系统设定值时，继续冷媒充注。
3.根据权利要求2所述的多联机空调，其特征在于，
所述冷媒充注管路上设有电子膨胀阀。
4.根据权利要求3所述的多联机空调，其特征在于，
所述电子膨胀阀具有初始值EVC0；
冷媒充注过程中，若吸气过热度Tssh大于系统预设吸气过热度TsshO一定数值时，所述电子膨胀阀的开度增加；
若吸气过热度Tssh小于系统预设吸气过热度TsshO一定数值时，所述电子膨胀阀的开度减小；
直至EVC=EVCmin，EVCmin≥0PLS；
其中，Tssh=Ts-Tsc，Ts为所述压缩机的吸气温度，Tsc为系统低压Ps对应的饱和温度。
5.根据权利要求2所述的多联机空调，其特征在于，
所述冷媒充注管路上设有毛细管和电磁阀。
6.根据权利要求2所述的多联机空调，其特征在于，
所述冷媒充注管路上设有毛细管。
7.根据权利要求2所述的多联机空调，其特征在于，
所述冷媒充注管路上设有调节阀。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的多联机空调，其特征在于，
冷媒充注前进行环境温度判定，当室外环境温度和室内环境温度达到系统设定范围内时，所述多联机空调以制冷模式运行，为冷媒充注做准备。
9.根据权利要求8所述的多联机空调，其特征在于，
所述多联机空调在以制冷模块运行时，监测所述压缩机的排气温度Td在设定时间段内的变化量△Td，若所述变化量△Td在系统设定范围区间内，所述多联机空调运行稳定，可进行冷媒充注。
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