CN114659238B - 空调系统及空调系统低温启动控制方法 - Google Patents

空调系统及空调系统低温启动控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种空调系统及空调系统低温启动控制方法，空调系统，包括压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器和连接管路，还包括电磁阀，设于所述冷凝器和所述储液器之间的所述连接管路；压力传感器，设于所述压缩机和所述冷凝器之间的所述连接管路并用于检测所述压缩机的排气压力；控制器，连接所述压力传感器和所述电磁阀，以在所述压力传感器检测的排气压力大于预设压力时控制所述电磁阀导通，在所述压力传感器检测的排气压力小于预设压力时控制所述电磁阀关闭。本申请所提供的空调系统能够在低温环境启动时快速建立压缩机正常运行所需的压差，保障压缩机及空调系统的安全稳定运行。

Description

空调系统及空调系统低温启动控制方法
技术领域
本申请涉及空调领域，特别涉及一种空调系统及空调系统低温启动控制方法。
背景技术
数据机房设备全年散热稳定且数据机房密封、隔热好，所以，即使在寒冷冬季也要求空调制冷运行。在一些低纬度地区，当室外环境温度低于-15℃时，如果不采取技术手段辅助建立起压缩机正常运行需要的压力差，空调无法在低温环境下制冷运行。为解决空调在低温环境下制冷运行的难题，现有技术是增加低温选件，该手段存在建立压差所需时间长的问题，尤其是变频空调系统，建立压差需要更长时间，增加压缩机损坏风险。
发明内容
本申请的目的是提供一种空调系统，该空调系统能够在低温环境启动时快速建立压缩机正常运行所需的压差，保障压缩机及空调系统的安全稳定运行。本申请的另一目的是提供一种应用于该空调系统的空调系统低温启动控制方法。
为实现上述目的，本申请提供一种空调系统，包括压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器和连接管路，还包括：
电磁阀，设于所述冷凝器和所述储液器之间的所述连接管路；
压力传感器，设于所述压缩机和所述冷凝器之间的所述连接管路并用于检测所述压缩机的排气压力；
控制器，连接所述压力传感器和所述电磁阀，以在所述压力传感器检测的排气压力大于预设压力时控制所述电磁阀导通，在所述压力传感器检测的排气压力小于预设压力时控制所述电磁阀关闭。
可选地，所述储液器入口处的所述连接管路设置单向阀。
可选地，还包括制冷剂旁路，所述制冷剂旁路的一端连接于所述压缩机和所述冷凝器之间的所述连接管路，所述制冷剂旁路的另一端连接于所述电磁阀和所述储液器之间的所述连接管路，所述制冷剂旁路设置压差控制阀，所述压差控制阀在其两端压差大于预设值时导通。
可选地，所述压差控制阀为自力式压差控制阀。
可选地，所述储液器和所述膨胀阀之间的所述连接管路设置干燥过滤器和视液镜。
可选地，所述蒸发器入口的所述连接管路设置分液器。
可选地，还包括用于检测所述冷凝器所处环境温度的温度传感器，所述温度传感器连接所述控制器。
本申请还提供一种空调系统低温启动控制方法，包括：
检测压缩机的排气压力；
若所述排气压力大于预设压力，控制冷凝器与储液器导通；
若所述排气压力小于所述预设压力，切断所述冷凝器与储液器之间的连接，将冷媒阻隔于所述冷凝器内，并返回所述“检测所述压缩机的排气压力”的步骤。
可选地，所述“切断所述冷凝器与储液器之间的连接，将冷媒阻隔于所述冷凝器内”的步骤为：
在所述冷凝器的出口和所述储液器的进口之间设置电磁阀并关闭所述电磁阀。
可选地，还包括检测所述冷凝器入口与所述储液器入口处的压差，当所述压差大于预设值时，旁通部分冷媒至所述储液器内。
可选地，所述“旁通部分冷媒至所述储液器内”的步骤为：在所述冷凝器入口和所述储液器入口之间连接制冷剂旁路并设置压差控制阀，当所述压差控制阀两端的压差大于预设值时，所述压差控制阀导通。
本申请所提供的空调系统能够实现室外-35℃环境下正常且快速启动，缩短压缩机建立所需压差的时间。空调系统低温启动时，由于室外环境过低，冷凝器换热效果好，压缩机排气压力在短时间很难快速建立起来，影响压缩机的正常运行。本申请借助压力传感器检测压缩机的排气压力并反馈给控制器，在排气压力低于预设压力时，控制器控制电磁阀断开储液器和冷凝器之间连接，将冷媒阻隔在冷凝器内，降低冷凝器的换热效果，短时间内建立起压缩机正常运行所需的压差，保证压缩机及空调系统的稳定安全运行，延长使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请第一种实施例所提供的空调系统的系统图；
图2为本申请第二种实施例所提供的空调系统的系统图；
图3为本申请第三种实施例所提供的空调系统的系统图；
图4为本申请第四种实施例所提供的空调系统的系统图；
图5为本申请实施例所提供的空调系统低温启动控制方法的流程图。
其中：
1-压缩机、2-压力传感器、3-冷凝器、4-压差控制阀、5-温度传感器、6-控制器、7-电磁阀、8-单向阀、9-储液器、10-干燥过滤器、11-视液镜、12-膨胀阀、13-分液器、14-蒸发器、15-第二压力传感器。
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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
请参考图1至图5，图1为本申请第一种实施例所提供的空调系统的系统图，图2为本申请第二种实施例所提供的空调系统的系统图，图3为本申请第三种实施例所提供的空调系统的系统图，图4为本申请第四种实施例所提供的空调系统的系统图，图5为本申请实施例所提供的空调系统低温启动控制方法的流程图。
本申请所提供的空调系统与常规空调系统一样，均包括压缩机1、冷凝器3、储液器9、膨胀阀12、蒸发器14以及顺次连接上述各部件的连接管路；有所不同的是，本申请所提供的空调系统还包括电磁阀7、压力传感器2和控制器6，利用压力传感器2检测空调系统启动时压缩机1的排气压力，在排气压力低于预设压力时由控制器6控制电磁阀7关闭，提升压缩机1排气口处的压力，辅助快速建立压缩机1运行所需要的压差，保证空调系统稳定运行。
在本申请所提供的一种实施例中，如图1所示，空调系统包括压缩机1、冷凝器3、储液器9、膨胀阀12、蒸发器14、连接管路、压力传感器2、电磁阀7和控制器6，本实施例中，电磁阀7为通断控制阀；压缩机1的吸气口通过连接管路连接蒸发器14，压缩机1的排气口通过连接管路连接冷凝器3，冷凝器3经连接管路依次连接膨胀阀12和蒸发器14；压力传感器2连接在压缩机1的排气口和冷凝器3之间的连接管路，能够实时检测压缩机1的排气压力，电磁阀7设置在冷凝器3出口和储液器9之间的连接管路，能够控制冷凝器3和储液器9之间连接管路的通断，电磁阀7和压力传感器2均连接至控制器6，从而使控制器6在压力传感器2检测的排气压力低于预设压力时控制电磁阀7关闭，阻止冷凝器3中的冷媒流向储液器9，使得压缩机1排气口处的压力上升，辅助快速建立压缩机1运行所需的压差。当压力传感器2检测的排气压力大于预设压力时，控制器6控制电磁阀7导通，压缩机1的压差满足运行需要，冷媒得以在空调系统内循环。
在上述实施例中，储液器9的入口处还设置单向阀8，单向阀8的设置避免储液器9的冷媒回流，保证储液器9的冷媒单向流向蒸发器14和压缩机1，保证压缩机1的吸气压力。储液器9和膨胀阀12之间的连接管路根据需要设置干燥过滤器10和视液镜11，蒸发器14入口处的连接管路则设置分液器13，保证冷媒在蒸发器14中均匀蒸发。
在一实施例中，参考图2，为保证压缩机1的吸气压力，本申请进一步设置制冷剂旁路，制冷剂旁路的一端连接在压缩机1的排气口和冷凝器3之间的连接管路，制冷剂旁路的另一端则连接在电磁阀7和储液器9之间的连接管路。从而压差控制阀4两端的压差大于预设值时，也即储液器9的压力过低时，压差控制阀4导通，并能够将冷凝器3入口处的冷媒通过制冷剂旁路通入储液器9，保证储液器9流向蒸发器14的冷媒流量和压缩机1的吸气压力。在本实施例中，压差控制阀4优选采用自力式压差控制阀，在两端压差大于设定值时能够自动打开。
参考图3，在上述实施例的基础上，为了缩短压缩机1建立压差的时间，本申请进一步设置用来检测冷凝器3所处环境温度的温度传感器5，温度传感器5连接控制器6，在压缩机1启动前，当温度传感器5检测到环境温度低于设定温度如-15℃，控制器6控制电磁阀7提前关闭；压缩机1启动后，控制器6基于温度传感器5控制电磁阀7的控制逻辑解除，控制器6基于压力传感器2的压力控制逻辑控制电磁阀7的导通或关闭。
此外，在一实施例中，参考图4，压差控制阀4还可采用外力驱动式，此时，控制器6需要实时接收制冷剂旁路两端的压差信号并根据压差信号控制压差控制阀4的驱动机构将压差控制阀4导通；具体方式可以为在储液器9设置第二压力传感器15，第二压力传感器15连接控制器6，控制器基于压力传感器2和第二压力传感器15检测的压差并在压差大于设定值时控制压差控制阀4打开导通制冷剂旁路。
本申请实施例还提供一种空调系统低温启动控制方法，如图5所示，包括：
步骤S10，检测压缩机1的排气压力，为了保证压缩机1稳定运行，在压缩机1启动运行初期，检测压缩机1的排气压力；具体操作为，在压缩机1的排气口和冷凝器3的进气口之间的连接管路设置压力传感器2，利用压力传感器2检测排气压力；
步骤S20，判断排气压力是否大于预设压力，将传感器检测的排气压力反馈给与传感器连接的控制器6，并将排气压力与控制器6中存储的预设压力比对，进而判断排气压力和预设压力的关系，以便根据排气压力和预设压力的关系调节空调系统运行，帮助压缩机1快速减压运行需要的压差。
步骤S21，若排气压力大于预设压力，控制冷凝器3与储液器9导通，排气压力大于预设压力表明压缩机1的当前吸排气压差在允许压缩机1安全稳定运行的范围内，此时无需对空调系统进行调节，空调系统按照正常制冷模式的进行制冷循环的启动运行即可。
步骤S22，若排气压力小于预设压力，切断冷凝器3与储液器9之间的连接，将冷媒阻隔于冷凝器3内；排气压力小于预设压力则表明压缩机1的当前排气压力过低，吸排气压差不满足压缩机1的稳定运行；此时需要对空调系统的运行进行干预，帮助压缩机1尽快建立运行需要的压差，主要调节方式为在储液器9和冷凝器3之间的连接管路设置电磁阀7并将电磁阀7关断，将冷媒阻隔在冷凝器3内，降低冷凝器3的换热效果，压缩机1排气口处的压力升高，然后返回步骤S10，直至快速建立压缩机1运行所需的压差后开启电磁阀7进行正常的制冷循环即可。
在一实施例中，本申请所提供空调系统低温启动控制方法还包括检测冷凝器3和储液器9的压差，当冷凝器3入口和储液器9入口的压差大于设定值时，表明储液器9中的压力过低，系统中的冷媒大量集中在冷凝器3中，储液器9的冷媒量不足，此时需要将压缩机1排气口的部分冷媒输送至储液器9，提升储液器9的压力，进而保证压缩机1吸气口处的压力。本实施例中具体采用设置连通冷凝器3入口和储液器9入口的制冷剂旁路并在制冷剂旁路设置压差控制阀4。当压差控制阀4两端的压差大于预设值时压差控制阀4导通，实现压缩机1排气口的部分冷媒旁通至储液器9内，提升储液器9的压力。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本申请所提供的空调系统及空调系统低温启动控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种空调系统，包括压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器和连接管路，其特征在于，还包括：
电磁阀，设于所述冷凝器和所述储液器之间的所述连接管路；
压力传感器，设于所述压缩机和所述冷凝器之间的所述连接管路并用于检测所述压缩机的排气压力；
控制器，连接所述压力传感器和所述电磁阀，以在所述压力传感器检测的排气压力大于预设压力时控制所述电磁阀导通，在所述压力传感器检测的排气压力小于预设压力时控制所述电磁阀关闭以便将冷媒阻隔在所述冷凝器内；
还包括用于检测所述冷凝器所处环境温度的温度传感器，所述温度传感器连接所述控制器；在所述压缩机启动前，当所述温度传感器检测到环境温度低于设定温度，所述控制器控制所述电磁阀提前关闭；在所述压缩机启动后，所述控制器基于所述温度传感器控制所述电磁阀的控制逻辑解除，所述控制器基于所述压力传感器的压力控制逻辑控制所述电磁阀的导通或关闭。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述储液器入口处的所述连接管路设置单向阀。
3.根据权利要求1或2所述的空调系统，其特征在于，还包括制冷剂旁路，所述制冷剂旁路的一端连接于所述压缩机和所述冷凝器之间的所述连接管路，所述制冷剂旁路的另一端连接于所述电磁阀和所述储液器之间的所述连接管路，所述制冷剂旁路设置压差控制阀，所述压差控制阀在其两端压差大于预设值时导通。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述压差控制阀为自力式压差控制阀。
5.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述储液器和所述膨胀阀之间的所述连接管路设置干燥过滤器和视液镜，所述蒸发器入口的所述连接管路设置分液器。
6.一种空调系统低温启动控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任意一项所述的空调系统，包括：
检测压缩机的排气压力；
若所述排气压力大于预设压力，控制所述压缩机与冷凝器导通；
若所述排气压力小于所述预设压力，切断所述冷凝器与储液器之间的连接，将冷媒阻隔于所述冷凝器内，并返回所述“检测压缩机的排气压力”的步骤；
还包括在所述压缩机启动前，当所述温度传感器检测到所述冷凝器所处环境温度低于设定温度，所述控制器控制所述电磁阀提前关闭；在所述压缩机启动后，所述控制器基于所述温度传感器控制所述电磁阀的控制逻辑解除，所述控制器基于所述压力传感器的压力控制逻辑控制所述电磁阀的导通或关闭；所述温度传感器连接所述控制器。
7.根据权利要求6所述的空调系统低温启动控制方法，其特征在于，所述“切断所述冷凝器与储液器之间的连接，将冷媒阻隔于所述冷凝器内”的步骤为：
在所述冷凝器的出口和所述储液器的进口之间设置电磁阀并关闭所述电磁阀。
8.根据权利要求6或7所述的空调系统低温启动控制方法，其特征在于，还包括检测所述冷凝器入口与所述储液器入口处的压差，当所述压差大于预设值时，旁通部分冷媒至所述储液器内。
9.根据权利要求8所述的空调系统低温启动控制方法，其特征在于，所述“旁通部分冷媒至所述储液器内”的步骤为：在所述冷凝器入口和所述储液器入口之间连接制冷剂旁路并设置压差控制阀，当所述压差控制阀两端的压差大于预设值时，所述压差控制阀导通。
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