CN115164302B - 一种空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调系统,包括热水箱、室内换热器、室外换热器、中间管、第一旁通管、第二旁通管;热水箱内设置有冷媒换热器;室外换热器液管上具有第二节流阀,气管通过连接管路连接压缩机吸气口,连接管路上设置有第二控制阀;中间管的一端连接室内换热器液管,另一端连接室外换热器液管;第一旁通管的一端连接压缩机排气口,另一端连接室外换热器气管;第一旁通管上设置有第一控制阀;第二旁通管的一端连接中间管,另一端连接冷媒换热器的冷媒进口;冷媒换热器的冷媒出口连接压缩机吸气口;在第二旁通管上设置有第三控制阀;在除霜模式下,控制第一控制阀开启、第二控制阀关闭、第三控制阀开启,解决了除霜时影响用户体验的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于空气调节技术领域,具体地说,是涉及一种空调系统。
背景技术
现有空调产品中对除霜工况的调节,主要方式是模式转换,由制热模式转成制冷模式,翅片换热器由制热时的蒸发器变成制冷时的冷凝器,高温高压的气体通过四通阀转换流向翅片换热器,对翅片换热器进行加热,但是该除霜方式热源由空气换为室内,低温时除霜频繁,用户体验较差。
热泵热水机实际运行中翅片换热除霜造成机组停机,造成室内空气和热水温度波动、用户体验差、机组整体性能差。
现有的通过太阳能直接对冷媒进行加热,以对翅片换热器进行除霜的方式,不仅使系统中的冷媒充注量提高,更容易因冷媒系统的复杂产生泄露风险。另外,采用冷媒直接作为太阳能吸热介质,蓄热能力差、成本高;而制热模式转制冷模式会造成室内空气和热水温度波动,用户体验差。
发明内容
本发明提供了一种空调系统,解决了除霜时影响用户体验的技术问题。
为达到上述技术目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种空调系统,包括:
压缩机;
热水箱,其内设置有冷媒换热器;
室内换热器,其液管上具有第一节流阀,其气管连接所述压缩机的排气口;
室外换热器,其液管上具有第二节流阀,其气管通过连接管路连接所述压缩机的吸气口,在所述连接管路上设置有第二控制阀;
中间管,其一端连接所述室内换热器的液管,其另一端连接所述室外换热器的液管;
第一旁通管,其一端连接所述压缩机的排气口,其另一端连接所述室外换热器的气管;在所述第一旁通管上设置有第一控制阀;
第二旁通管,其一端连接所述中间管,其另一端连接所述冷媒换热器的冷媒进口;所述冷媒换热器的冷媒出口连接所述压缩机的吸气口;在所述第二旁通管上设置有第三控制阀;
控制器,其被配置为:
在除霜模式下,控制第一控制阀开启、第二控制阀关闭、第三控制阀开启。
本申请一些实施例中,所述控制器还被配置为:
在制热模式下,当同时满足下述条件(a)、(b)、(c)时,进入除霜模式:
(a)、室内换热器的回水温度Tewi≥设定回水温度;
(b)、压缩机首次上电且连续运行时间大于第一设定时长;或蒸发压力≤设定压力阈值持续第二设定时长;
(c)、满足(c1)且(c2),或者满足(c3);
(c1)、室外环境温度Ta在设定外环温范围内,且室外换热器盘管温度Te在设定外盘管温度范围内持续设定时长;
(c2)、P2/P1≥设定比值;或低压饱和温度Ps_T<k0*Ta-b0持续第三设定时长;
P1为当前时刻之前的设定时间段内的低压压力平均值;
P2为上一次除霜完成后的设定时间段内的低压压力平均值;
其中,k0、b0均为常数,且0<k0<1,b0>0;
(c3)、室外环境温度Ta≤设定外环温阈值且室外换热器盘管温度Te<第一设定外盘管温度阈值持续第四设定时长。
本申请一些实施例中,所述控制器还被配置为:
当满足下述任一条件时,则判定满足(c1):
(c1-1)、T1<Ta时,Te≤第二设定外盘管温度阈值持续第五设定时长;
(c1-2)、T2<Ta≤T1时,Te≤k1*Ta-b1持续第五设定时长或Te≤k1*Ta-d1持续第六设定时长;
(c1-3)、T3≤Ta≤T2时,Te≤k2*Ta-b2持续第五设定时长或Te≤k2*Ta-d2持续第六设定时长;
(c1-4)、Ta<T3时,Te≤k3*Ta-b3持续第五设定时长或Te≤k3*Ta-d3持续第六设定时长;
其中,第二设定外盘管温度阈值<第一设定外盘管温度阈值;第五设定时长<第六设定时长<第四设定时长;
T1、T2、T3是设定值,T1>T2>T3,T1=设定外环温阈值;
k1、k2、k3、b1、b2、b3、d1、d2、d3均为常数;
0<k3<k0<k1<k2<1;b0>b3>b1>b2>0;d3>d1>d2>0;b1>d1;b2>d2;b3>d3。
本申请一些实施例中,所述控制器还被配置为:
在除霜模式下,当室外换热器盘管温度Te≥第三设定外盘管温度阈值持续第七设定时长,或室外换热器盘管温度Te≥第三设定外盘管温度阈值+设定温度值,或者除霜时间≥设定除霜时间时,退出除霜模式;
其中,第二设定外盘管温度阈值<第一设定外盘管温度阈值<第三设定外盘管温度阈值;第七设定时长<第五设定时长,第七设定时长<设定除霜时间。
本申请一些实施例中,所述控制器还被配置为:在除霜模式下,控制第一节流阀全开,根据吸气过热度调节第二节流阀的开度。
本申请一些实施例中,所述根据吸气过热度调节第二节流阀的开度,具体包括:
获取实际吸气过热度、目标吸气过热度;
计算过热度偏差=实际吸气过热度-目标吸气过热度;
计算过热度偏差变化率=本次计算出的过热度偏差-上次计算出的过热度偏差;
根据过热度偏差、过热度偏差变化率获得第二节流阀的开度变化量,然后调节第二节流阀的开度。
本申请一些实施例中,根据预设的过热度偏差-过热度偏差变化率-开度变化量对应表,获得过热度偏差、过热度偏差变化率对应的第二节流阀开度变化量。
本申请一些实施例中,所述控制器还被配置为:
在制热模式下,控制第一控制阀关闭、第二控制阀开启、第三控制阀关闭;控制第二节流阀全开,根据吸气过热度调节第一节流阀的开度。
本申请一些实施例中,在制热开机时,根据室外环境温度、室内换热器的回水温度确定第一节流阀和第二节流阀的基准开度。
本申请一些实施例中,所述热水箱为太阳能蓄热水箱;
或者,所述热水箱为电加热水箱;
或者,所述热水箱为太阳能蓄热水箱,且在所述太阳能蓄热水箱内设置辅助电加热装置。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明的空调系统,通过设计热水箱、室内换热器、室外换热器、中间管、第一旁通管、第二旁通管;热水箱内设置有冷媒换热器;室内换热器的液管上具有第一节流阀LEV1,气管连接压缩机的排气口;室外换热器的液管上具有第二节流阀LEV2,气管通过连接管路连接压缩机的吸气口,在连接管路上设置有第二控制阀SV2;中间管的一端连接室内换热器的液管,中间管的另一端连接室外换热器的液管;第一旁通管的一端连接压缩机的排气口,另一端连接室外换热器的气管;在第一旁通管上设置有第一控制阀SV1;第二旁通管的一端连接中间管,另一端连接冷媒换热器的冷媒进口;冷媒换热器的冷媒出口连接压缩机的吸气口;在第二旁通管上设置有第三控制阀SV3;在除霜模式下,控制第一控制阀SV1开启、第二控制阀SV2关闭、第三控制阀SV3开启,既保证制热效果,又实现室外换热器除霜,在除霜时保证制热效果,不影响用户使用,提高了用户使用体验,解决了除霜时影响用户体验的技术问题。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后,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的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的空调系统的一种实施例的结构示意图;
图2是空调系统在制热模式时的冷媒循环图;
图3是空调系统在除霜模式时的冷媒制热循环图;
图4是空调系统在除霜模式时的冷媒除霜循环图;
图5是本发明所提出的空调系统的控制器执行步骤的一种实施例的流程图。
附图标记:
10、室内换热器;20、室外换热器;30、气液分离器;
40、太阳能换热板;50、冷媒换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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”、“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。
在本申请的描述中,需要理解的是,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。
针对目前空调系统在除霜时影响用户体验的技术问题,本发明提出了一种空调系统,在除霜时保证制热效果,提高用户使用体验。下面,结合附图对本发明的空调系统进行详细说明。
本实施例的空调系统,包括压缩机、室内换热器10、室外换热器20、热水箱、中间管、第一旁通管、第二旁通管、控制器等,参见图1所示。
热水箱,其内设置有冷媒换热器50;冷媒换热器50与热水箱内的热水进行热交换。本申请一种实施例中,冷媒换热器直接放置在热水箱的热水中,与热水充分换热。
室内换热器10,其液管上具有第一节流阀LEV1,其气管连接压缩机的排气口。
室外换热器20,其液管上具有第二节流阀LEV2,其气管通过连接管路连接压缩机的吸气口,在连接管路上设置有第二控制阀SV2。具体来说,连接管路的一端连接室外换热器20的气管,连接管路的另一端连接气液分离器30,气液分离器30连接压缩机的吸气口。
中间管,其一端连接室内换热器10的液管,其另一端连接室外换热器20的液管。
第一旁通管,其一端连接压缩机的排气口,其另一端连接室外换热器20的气管;在第一旁通管上设置有第一控制阀SV1。
第二旁通管,其一端连接中间管,其另一端连接冷媒换热器50的冷媒进口;冷媒换热器50的冷媒出口连接压缩机的吸气口;在第二旁通管上设置有第三控制阀SV3。具体来说,中间管与室外换热器20液管的连接节点连接第二旁通管的一端;冷媒换热器50的冷媒出口连接气液分离器30,气液分离器30连接压缩机的吸气口。
控制器,其被配置为:
在除霜模式下,控制第一控制阀SV1开启、第二控制阀SV2关闭、第三控制阀SV3开启。
除霜模式下,第一控制阀SV1开启、第二控制阀SV2关闭、第三控制阀SV3开启,压缩机排气口排出的高温高压气态冷媒分为两路,其中一路冷媒进入室内换热器10,室内换热器10内的冷媒进行冷凝放热变为高温高压液态冷媒,从室内换热器10流出的冷媒经过第一节流阀LEV1节流后变为低温饱和液态冷媒,然后经中间管进入第二旁通管,经第三控制阀SV3、第二旁通管进入热水箱内的冷媒换热器50,冷媒换热器50内的冷媒蒸发吸热变为低温低压气态冷媒,从冷媒换热器50流出的冷媒经过气液分离器30进入压缩机,完成制热循环,保证了空调系统的制热效果,提高用户使用体验,参见图3所示。
另一路冷媒进入第一旁通管,经第一控制阀SV1、第一旁通管进入室外换热器20,室外换热器20内的冷媒进行冷凝放热变为高温高压液态冷媒(达到对室外换热器除霜的效果),从室外换热器20流出的冷媒经第二节流阀LEV2节流后变为低温饱和液态冷媒,然后进入第二旁通管,经第三控制阀SV3、第二旁通管进入热水箱内的冷媒换热器50,冷媒换热器50内的冷媒蒸发吸热变为低温低压气态冷媒,从冷媒换热器50流出的冷媒经过气液分离器30进入压缩机,完成除霜循环,保证了对室外换热器进行除霜,参见图4所示。在除霜模式下,外风机关闭。
因此,在除霜模式下,压缩机排出的冷媒,一路进入室内换热器10以保证制热效果,另一路进入室外换热器20以实现除霜(室外换热器旁通成为高温冷凝测,达到除霜效果),利用热水箱作为热源进行蒸发过热,既保证制热效果又实现除霜,提高用户使用体验。
本实施例的空调系统,通过设计热水箱、室内换热器10、室外换热器20、中间管、第一旁通管、第二旁通管;热水箱内设置有冷媒换热器50;室内换热器10的液管上具有第一节流阀LEV1,气管连接压缩机的排气口;室外换热器20的液管上具有第二节流阀LEV2,气管通过连接管路连接压缩机的吸气口,在连接管路上设置有第二控制阀SV2;中间管的一端连接室内换热器10的液管,中间管的另一端连接室外换热器20的液管;第一旁通管的一端连接压缩机的排气口,另一端连接室外换热器20的气管;在第一旁通管上设置有第一控制阀SV1;第二旁通管的一端连接中间管,另一端连接冷媒换热器50的冷媒进口;冷媒换热器50的冷媒出口连接压缩机的吸气口;在第二旁通管上设置有第三控制阀SV3;在除霜模式下,控制第一控制阀SV1开启、第二控制阀SV2关闭、第三控制阀SV3开启,既保证制热效果,又实现室外换热器除霜,在除霜时保证制热效果,不影响用户使用,提高了用户使用体验,解决了除霜时影响用户体验的技术问题。
本申请一些实施例中,第一节流阀LEV1、第二节流阀LEV2均为电子膨胀阀;第一控制阀SV1、第二控制阀SV2、第三控制阀SV3均为电磁阀。
本申请一些实施例中,室内换热器10为壳管换热器,具有冷媒进口、冷媒出口、回水口、出水口;冷媒进口与室内换热器的气管连接,冷媒出口与室内换热器的液管连接,回水口与回水管连接,出水口与出水管连接。进水管和出水管与用户侧的用水终端连接。室外换热器20为翅片换热器。
本申请一些实施例中,控制器还被配置为执行下述步骤:
在制热模式下,当同时满足下述条件(a)、(b)、(c)时,进入除霜模式:
(a)、室内换热器的回水温度Tewi≥设定回水温度。
该条件是为了防止在回水温度过低时除霜造成室内换热器的水侧结冰。
(b)、压缩机首次上电且连续运行时间大于第一设定时长;或蒸发压力Ps≤设定压力阈值持续第二设定时长。
对首次上电的压缩机运行时间进行条件限制,是为了保证压缩机可以正常稳定运转。对蒸发压力Ps进行条件限制是为了防止室外换热器的翅片表面结霜严重、能力衰减过大影响节能效果。
本申请一些实施例中,第一设定时长为10min。
制冷剂采用R410a时,设定压力阈值为0.13MPa,第二设定时长为10秒钟。
(c)、满足(c1)且(c2),或者满足(c3)。也就是说,当满足(c1)且(c2)时,或满足(c3)时,则判定满足(c)。
(c1)、室外环境温度Ta在设定外环温范围内,且室外换热器盘管温度Te在设定外盘管温度范围内持续设定时长。
该条件是防止室外换热器的盘管最低点积霜严重,及时进入除霜。
(c2)、P2/P1≥设定比值;或低压饱和温度Ps_T<k0*Ta-b0持续第三设定时长。
设定比值的默认值为1.0,可根据实际情况进行设置。
P1为当前时刻之前的设定时间段内的低压压力平均值;
P2为上一次除霜完成后的设定时间段内的低压压力平均值。
k0、b0均为常数,且0<k0<1,b0>0。
例如,P1为当前时刻之前的3分钟内低压压力平均值。P2为上一次除霜完成后,压缩机启动15分钟后的3分钟内低压压力平均值。在计算低压压力平均值时,要去掉检测到的低压压力最大值和最小值,保证计算准确度。
低压饱和温度Ps_T,即蒸发温度,对低压饱和温度Ps_T进行上述条件限制,可以防止翅片换热器的翅片表面结霜严重、能力衰减过大影响节能效果。
本申请一些实施例中,k0=0.65,b0=18℃,第三设定时长为30秒。
(c3)、室外环境温度Ta≤设定外环温阈值且室外换热器盘管温度Te<第一设定外盘管温度阈值持续第四设定时长。
该条件是防止室外换热器的盘管最低点积霜严重,及时进入除霜。
例如,第一设定外盘管温度阈值为-3℃,第四设定时长为100min。
因此,在制热模式下,当同时满足条件(a)、(b)、(c)时进入除霜模式,通过回水温度、室外环境温度、蒸发温度、室外换热器盘管温度、低压压力、运行时间等参数智能化控制除霜进入,以保证及时进入除霜模式。
本申请一些实施例中,控制器还被配置为:
当满足下述任一条件时,则判定满足(c1):
(c1-1)、T1<Ta时,Te≤第二设定外盘管温度阈值持续第五设定时长;
(c1-2)、T2<Ta≤T1时,Te≤k1*Ta-b1持续第五设定时长或Te≤k1*Ta-d1持续第六设定时长;
(c1-3)、T3≤Ta≤T2时,Te≤k2*Ta-b2持续第五设定时长或Te≤k2*Ta-d2持续第六设定时长;
(c1-4)、Ta<T3时,Te≤k3*Ta-b3持续第五设定时长或Te≤k3*Ta-d3持续第六设定时长;
其中,第二设定外盘管温度阈值<第一设定外盘管温度阈值;第五设定时长<第六设定时长<第四设定时长;
T1、T2、T3是设定值,T1>T2>T3,T1=设定外环温阈值;
k1、k2、k3、b1、b2、b3、d1、d2、d3均为常数;
0<k3<k0<k1<k2<1;b0>b3>b1>b2>0;d3>d1>d2>0;b1>d1;b2>d2;b3>d3。
例如,第二设定外盘管温度阈值为-7℃,第一设定外盘管温度阈值为-3℃,第五设定时长为2min,第六设定时长为90min。
k0=0.65,b0=18℃;
k1=0.75,b1=11℃,d1=9℃;
k2=0.8,b2=10℃,d2=8℃;
k3=0.6,b3=13℃,d3=10℃。
因此,当满足(c1-1)、(c1-2)、(c1-3)、(c1-4)中的任一个条件时,即判定满足(c1)。通过对室外环境温度Ta进行分段,并根据室外换热器盘管温度Te与室外环境温度Ta的关系以及持续时长的判断,可以准确判断是否满足条件(c1)。
除霜模式的进入条件,如下表1所示:
表1
本申请一些实施例中,控制器还被配置为:
在除霜模式下,当室外换热器盘管温度Te≥第三设定外盘管温度阈值持续第七设定时长,或室外换热器盘管温度Te≥第三设定外盘管温度阈值+设定温度值,或者除霜时间≥设定除霜时间时,退出除霜模式。
其中,第二设定外盘管温度阈值<第一设定外盘管温度阈值<第三设定外盘管温度阈值;第七设定时长<第五设定时长,第七设定时长<设定除霜时间。
例如,第三设定外盘管温度阈值为0℃,设定温度值为5℃,第七设定时长为1min,第五设定时长为2min,设定除霜时间为8min。
因此,当室外换热器盘管温度Te比较大,或者除霜时间比较长时,及时退出除霜,防止能源浪费。
本申请一些实施例中,控制器还被配置为:在除霜模式下,控制第一节流阀LEV1全开,根据吸气过热度调节第二节流阀LEV2的开度。
第一节流阀LEV1全开,从而尽量增大流经室内换热器10的冷媒量,保证制热效果;根据吸气过热度调节第二节流阀LEV2的开度,以保证除霜效果且避免影响制热效果。
本申请一些实施例中,根据吸气过热度调节第二节流阀的开度,具体包括下述步骤,参见图5所示。
步骤S1:获取实际吸气过热度、目标吸气过热度。
实际吸气过热度=吸气温度Tsi–吸气压力饱和温度Ps_T。
吸气压力饱和温度Ps_T,也即低压饱和温度,是吸气压力对应的饱和温度。
目标吸气过热度是设定值。
步骤S2:计算过热度偏差=实际吸气过热度-目标吸气过热度。
步骤S3:计算过热度偏差变化率=本次计算出的过热度偏差-上次计算出的过热度偏差。
步骤S4:根据过热度偏差、过热度偏差变化率获得第二节流阀的开度变化量,然后调节第二节流阀的开度。
通过设计步骤S1~S4,根据过热度偏差、过热度偏差变化率获得比较精确的第二节流阀的开度变化量,以对第二节流阀的开度进行精确调节,既保证除霜效果,又避免影响制热效果。
本申请一些实施例中,根据预设的过热度偏差-过热度偏差变化率-开度变化量对应表,获得过热度偏差、过热度偏差变化率对应的第二节流阀开度变化量,简单方便准确快速。
本实施例中,每30秒计算一次过热度偏差、过热度偏差变化率,然后查询对应表,获得对应的开度变化量。该对应表预先设置,存储在存储单元,以方便查询。该对应表即为下述的表3。
本申请一些实施例中,控制器还被配置为:在制热模式下,控制第一控制阀SV1关闭、第二控制阀SV2开启、第三控制阀SV3关闭;控制第二节流阀LEV2全开,根据吸气过热度调节第一节流阀LEV1的开度,以保证制热效果。
在制热模式下,第一控制阀SV1关闭、第二控制阀SV2开启、第三控制阀SV3关闭;压缩机排气口排出的高温高压气态冷媒进入室内换热器10,室内换热器10内的冷媒进行冷凝放热变为高温高压液态冷媒,从室内换热器10流出的冷媒经过第一节流阀LEV1节流后变为低温饱和液态冷媒,然后经中间管、第二节流阀LEV2进入室外换热器20,室外换热器20内的冷媒蒸发吸热变为低温低压气态冷媒,从室外换热器20流出的冷媒经连接管路、第二控制阀SV2进入气液分离器30,然后经气液分离器30进入压缩机,完成制热循环,参见图2所示。在制热模式下,外风机开启。
本申请一些实施例中,根据吸气过热度调节第一节流阀LEV1的开度,具体包括下述步骤:获取实际吸气过热度、目标吸气过热度;计算过热度偏差=实际吸气过热度-目标吸气过热度;计算过热度偏差变化率=本次计算出的过热度偏差-上次计算出的过热度偏差;根据过热度偏差、过热度偏差变化率获得比较精确的第一节流阀的开度变化量,然后调节第一节流阀的开度。根据预设的过热度偏差-过热度偏差变化率-开度变化量对应表,获得过热度偏差、过热度偏差变化率对应的第一节流阀开度变化量,简单方便准确快速。
空调系统首次上电时,先将LEV1、LEV2各关700pls,然后开启5pls进行复位。空调系统待机时,LEV1、LEV2的开度固定为200pls。开机时,按照不同模式下各部件的开机顺序进行,LEV1、LEV2的开机基准开度及吸气过热度目标值如下表2。
本申请一些实施例中,在制热开机时,根据室外环境温度、室内换热器的回水温度确定第一节流阀LEV1和第二节流阀LEV1的基准开度,从而保证空调系统顺利制热开机。
预设室外环境温度-室内换热器回水温度-目标吸气过热度-基准开度的对应表,并存储在存储模块中,以便于后期查询使用。
例如,预设下表2。通过查询表2,根据室外环境温度、室内换热器的回水温度,获得制热模式下的吸气过热度目标值和两个节流阀的基准开度。
表2
表3为预设的过热度偏差-过热度偏差变化率-开度变化量对应表,第一列是过热度偏差△SH1,第一行是过热度偏差变化率△SH1’。通过查询表3,即可获得过热度偏差、过热度偏差变化率对应的开度变化量。该对应表既适用于除霜模式时获得第二节流阀的开度变化量,也适用于制热模式时获得第一节流阀的开度变化量。
例如,当△SH1∈(-5,-4],△SH1’∈(-3,-2]时,查询到的开度变化量为-10,即开度减小10pls。
表3
本申请一些实施例中,热水箱为太阳能蓄热水箱。具体来说,热水箱的上部出水口与太阳能换热板40的上部进水口连接,太阳能换热板40的下部出水口与热水箱的下部进水口连接。因此,热水箱的上部冷水进入太阳能换热板40的上侧,太阳能换热器40的下侧热水经水泵进入热水箱底部蓄热,实现热水循环。
通过太阳能对水进行加热,在水箱中进行蓄热,蓄热能力强,用户室内空气、热水温度波动低,且节能省电。利用太阳能蓄热水箱,热水箱内放置冷媒换热器50,除霜时外风机停止,冷媒旁通进入室外换热器(翅片换热器),进行加热除霜,再节流进入太阳能蓄热水箱内的冷媒换热器50进行蒸发,对用户的制热和热水影响降到最低。
本申请一些实施例中,热水箱为电加热水箱,加热方便,不依靠天气。
本申请一些实施例中,热水箱为太阳能蓄热水箱,且在太阳能蓄热水箱内设置辅助电加热装置,既可以利用太阳能对水加热,以节能省电,又可以利用辅助电加热装置对水箱内的水进行加热,以降低天气对热水箱内水温的影响。
本申请一些实施例中,室内换热器的进水管、出水管与用户端水箱连接,热水箱与用户端水箱连接,以便于夜间对用户水箱进行补热。
本实施例的空调系统,与传统除霜方式相比,取消四通换向阀,除霜过程不停机,解决了频繁停机除霜的问题;通过蓄热水箱把太阳能转为热能,把太阳能蓄热水箱作为除霜时热源。
本实施例的空调系统,在满足除霜效果的同时,还可以正常制热,减小了用户的用热波动,同时取消四通换向阀,机组除霜不停机,提升了机组运行的可靠性。
本实施例的空调系统,可以是空气源热泵(冷水)机组、风冷模块冷水(热泵)机组等。
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个实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种空调系统,其特征在于:包括:
压缩机;
热水箱,其内设置有冷媒换热器;
室内换热器,其液管上具有第一节流阀,其气管连接所述压缩机的排气口;
室外换热器,其液管上具有第二节流阀,其气管通过连接管路连接所述压缩机的吸气口,在所述连接管路上设置有第二控制阀;
中间管,其一端连接所述室内换热器的液管,其另一端连接所述室外换热器的液管;
第一旁通管,其一端连接所述压缩机的排气口,其另一端连接所述室外换热器的气管;在所述第一旁通管上设置有第一控制阀;
第二旁通管,其一端连接所述中间管,其另一端连接所述冷媒换热器的冷媒进口;所述冷媒换热器的冷媒出口连接所述压缩机的吸气口;在所述第二旁通管上设置有第三控制阀;
控制器,其被配置为:
在除霜模式下,控制第一控制阀开启、第二控制阀关闭、第三控制阀开启;
所述控制器还被配置为:
在制热模式下,当同时满足下述条件(a)、(b)、(c)时,进入除霜模式:
(a)、室内换热器的回水温度Tewi ≥设定回水温度;
(b)、压缩机首次上电且连续运行时间大于第一设定时长;或蒸发压力≤设定压力阈值持续第二设定时长;
(c)、满足(c1)且(c2),或者满足(c3);
(c1)、室外环境温度Ta在设定外环温范围内,且室外换热器盘管温度Te在设定外盘管温度范围内持续设定时长;
(c2)、P2/P1≥设定比值;或低压饱和温度Ps_T<k0*Ta-b0持续第三设定时长;
P1为当前时刻之前的设定时间段内的低压压力平均值;
P2为上一次除霜完成后的设定时间段内的低压压力平均值;
其中,k0、b0均为常数,且0<k0<1,b0>0;
(c3)、室外环境温度Ta≤设定外环温阈值且室外换热器盘管温度Te<第一设定外盘管温度阈值持续第四设定时长。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于:所述控制器还被配置为:
当满足下述任一条件时,则判定满足(c1):
(c1-1)、T1<Ta时,Te≤第二设定外盘管温度阈值持续第五设定时长;
(c1-2)、T2<Ta≤T1时,Te≤k1*Ta-b1持续第五设定时长或Te≤k1*Ta-d1持续第六设定时长;
(c1-3)、T3≤Ta≤T2时,Te≤k2*Ta-b2 持续第五设定时长或Te≤k2*Ta-d2持续第六设定时长;
(c1-4)、Ta<T3时,Te≤k3*Ta-b3 持续第五设定时长或Te≤k3*Ta-d3持续第六设定时长;
其中,第二设定外盘管温度阈值<第一设定外盘管温度阈值;第五设定时长<第六设定时长<第四设定时长;
T1、T2、T3是设定值,T1>T2>T3,T1=设定外环温阈值;
k1、k2、k3、b1、b2、b3、d1、d2、d3均为常数;
0<k3<k0<k1<k2<1;b0>b3>b1>b2>0;d3>d1>d2>0;b1>d1;b2>d2;b3>d3。
3.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于:所述控制器还被配置为:
在除霜模式下,当室外换热器盘管温度Te≥第三设定外盘管温度阈值持续第七设定时长,或室外换热器盘管温度Te≥第三设定外盘管温度阈值+设定温度值,或者除霜时间≥设定除霜时间时,退出除霜模式;
其中,第二设定外盘管温度阈值<第一设定外盘管温度阈值<第三设定外盘管温度阈值;第七设定时长<第五设定时长,第七设定时长<设定除霜时间。
4.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于:所述控制器还被配置为:在除霜模式下,控制第一节流阀全开,根据吸气过热度调节第二节流阀的开度。
5.根据权利要求4所述的空调系统,其特征在于:所述根据吸气过热度调节第二节流阀的开度,具体包括:
获取实际吸气过热度、目标吸气过热度;
计算过热度偏差=实际吸气过热度-目标吸气过热度;
计算过热度偏差变化率=本次计算出的过热度偏差-上次计算出的过热度偏差;
根据过热度偏差、过热度偏差变化率获得第二节流阀的开度变化量,然后调节第二节流阀的开度。
6.根据权利要求5所述的空调系统,其特征在于:根据预设的过热度偏差-过热度偏差变化率-开度变化量对应表,获得过热度偏差、过热度偏差变化率对应的第二节流阀开度变化量。
7.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于:所述控制器还被配置为:
在制热模式下,控制第一控制阀关闭、第二控制阀开启、第三控制阀关闭;控制第二节流阀全开,根据吸气过热度调节第一节流阀的开度。
8.根据权利要求7所述的空调系统,其特征在于:在制热开机时,根据室外环境温度、室内换热器的回水温度确定第一节流阀和第二节流阀的基准开度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的空调系统,其特征在于:
所述热水箱为太阳能蓄热水箱;
或者,所述热水箱为电加热水箱;
或者,所述热水箱为太阳能蓄热水箱,且在所述太阳能蓄热水箱内设置辅助电加热装置。
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