CN115183406B - 空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调领域，具体提供一种空调系统及其控制方法，旨在解决现有热水空调存在的在除霜过程中极易损坏换热器，且影响用户使用体验的问题。为此目的，本发明的空调系统包括依次设置在第一回路上的气液分离器、压缩机、换热装置和室外机，室外机和气液分离器均连通于四通阀，换热装置设置有能够相互换热的第一换热通道和第二换热通道；空调系统还包括设置在第二回路上的水泵；空调系统还包括：电加热器，其设置在第二回路上，用于加热第二回路流经的冷媒；三通阀，第二回路贯穿三通阀的第一接口和第二接口；第一接口连通出水口，三通阀的第三接口通过第一支路连通回水口；或第一接口连通回水口，三通阀的第三接口通过第一支路连通出水口。

Description

空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，具体提供一种空调系统及其控制方法。

背景技术

热水空调系统的应用越来越广泛，但热水空调在设计或者使用过程要特别注意水的防冻，特别是室外机除霜过程中，一旦系统控制参数设定不当或者不合理，极易引起水冻结，从而造成板式换热器内部冻裂、或者鼓包，降低了板式换热器的使用寿命；再者，热水空调在室外机除霜过程中会导致水系统的水温骤降，严重影响用户的使用体验。

因此，相关领域亟需一种空调系统及其控制方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有热水空调存在的在除霜过程中极易损坏换热器，且影响用户使用体验的问题。

在第一方面，本发明提供一种空调系统，该空调系统包括依次设置在第一回路上的气液分离器、压缩机、换热装置和室外机，所述室外机和所述气液分离器均连通于所述四通阀，所述换热装置设置有能够相互换热的第一换热通道和第二换热通道，所述第一回路穿过所述第一换热通道；所述空调系统还包括设置在第二回路上的水泵，所述第二回路穿过所述第二换热通道，所述第二回路设置有出水口和回收口；

所述空调系统还包括：

电加热器，其设置在所述第二回路上，用于加热所述第二回路流经的冷媒；

三通阀，所述第二回路贯穿所述三通阀的第一接口和第二接口；

所述第一接口连通于所述出水口，所述三通阀的第三接口通过第一支路连通于所述回水口；或

所述第一接口连通于所述回水口，所述三通阀的第三接口通过第一支路连通于所述出水口。

在上述空调系统的具体实施方式中，所述空调系统还包括过滤器，其设置在所述第二回路上，位于所述回水口侧。

在上述空调系统的具体实施方式中，所述空调系统还包括膨胀罐，其设置在所述第二回路上，位于所述回水口侧。

在上述空调系统的具体实施方式中，所述空调系统还包括流量计，其设置在所述第二回路上。

在上述空调系统的具体实施方式中，所述空调系统还包括第一温度检测件，所述第二回路上设置有两个所述第一温度检测件，两个第一温度检测件分别位于所述出水口侧和所述回水口侧。

在上述空调系统的具体实施方式中，所述空调系统还包括第二温度检测件，所述第一回路上设置有两个所述第二温度检测件，两个所述第二温度检测件分别位于所述第一换热通道的两侧。

在第一方面，本发明提供一种利用如上所述的空调系统的控制方法，该控制方法包括如下步骤：

根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器的开闭、是否进入除霜模式对所述室外机进行除霜及三通阀是否导通所述第二接口和所述第三接口。

在上述空调系统的控制方法的具体实施方式中，“根据所述回水口侧出口侧的温度，控制所述电加热器的开闭、是否对所述室外机进行除霜及三通阀是否导通所述第二接口和所述第三接口”具体包括：

如果所述回水口侧的温度高于第一预设温度，则进入除霜模式。

在上述空调系统的控制方法的具体实施方式中，“根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器的开闭、是否对所述室外机进行除霜及三通阀是否导通所述第二接口和所述第三接口”还包括：

如果所述回水口侧的温度不高于第一预设温度，且所述回水口侧的温度高于第二预设温度，其中所述第二预设温度小于所述第一预设温度，则进入除霜模式，并开启所述电加热器。

在上述空调系统的控制方法的具体实施方式中，“根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器的开闭、是否对所述室外机进行除霜及三通阀是否导通所述第二接口和所述第三接口”还包括：

如果所述回水口侧的温度不高于所述第二预设温度，且所述回水口侧的温度高于第三预设温度，其中所述第三预设温度小于所述第二预设温度，则进入除霜模式，并开启电加热、导通所述三通阀的所述第二接口和所述第三接口及所述水泵转速调至最大；

如果所述回水口侧的温度不高于所述第三预设温度，则开启电加热及导通所述三通阀的所述第二接口和所述第三接口。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的空调系统能够控制电加热器的开闭、是否进入除霜模式对室外机进行除霜及三通阀是否导通第二接口和第三接口。

如果回水口侧的温度高于第一预设温度，则进入除霜模式。如果回水口侧的温度不高于第一预设温度，且回水口侧的温度高于第二预设温度，其中第二预设温度小于第一预设温度，则进入除霜模式，并开启电加热器。如果回水口侧的温度不高于第二预设温度，且回水口侧的温度高于第三预设温度，其中第三预设温度小于第二预设温度，则进入除霜模式，并开启电加热、导通三通阀的第二接口和第三接口及水泵转速调至最大；如果回水口侧的温度不高于第三预设温度，则开启电加热及导通三通阀的第二接口和第三接口。

当第二回路内的水温较高时可以同时满足制热和除霜要求；水温不是很高时，可以开启电加热器加热使之同时满足制热和除霜要求；水温偏低时打开电加热器加热，且仅仅进行除霜，不进行制热；当水温过低时，需要打开电加热器加热，并且不进行制热和除霜，当水温升高之后再进行除霜。

通过上述的控制可以保证在除霜过程中水温都是处于合理且能够有效除霜的范围，不会引起经冷凝器除霜之后的水温过低，可以有效保护换热装置不被冻坏。再者，通过电加热器的加热可以在除霜和制热同时运行时，第二回路的水温不会骤降，不会影响用户的使用体现。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明提供的空调系统的结构示意图；

图2是本发明提供的空调系统制热水时第一回路和第二回路的流动示意图；

图3是本发明提供的空调系统除霜时(三通阀的第一接口和第二接口连通)第一回路和第二回路的流动示意图；

图4是本发明提供的空调系统除霜时(三通阀的第一接口和第三接口连通)第一回路和第二回路的流动示意图；

图5是本发明提供的空调系统的控制方法的示意图。

附图标记列表：

1、过滤器；2、膨胀罐；3、三通阀；4、水泵；5、流量计；6、第一温度检测件；7、电加热器；8、安全阀；9、放气阀；10、换热装置；12、第二温度检测件；14、气管截止阀；15、四通阀；16、室外机；17、膨胀元件；18、气液分离器；19、压缩机；20、液管截止阀。

具体实施方式

为了解决现有热水空调存在的在除霜过程中极易损坏换热器，且影响用户使用体验的问题。

如图1所示，本实施例公开了一种空调系统，其包括依次设置在第一回路上的气液分离器18、压缩机19、液管截止阀20、换热装置10、气管截止阀14、膨胀元件17和室外机16，室外机16和气液分离器18均连通于四通阀15。换热装置10设置有能够相互换热的第一换热通道和第二换热通道，第一回路穿过第一换热通道。换热装置10具体为板式换热器，在其它实施例中，还可以是其他类型的换热器。第一回路内流通冷媒。空调系统还包括水泵4、流量计5、膨胀罐2、过滤器1、第一温度检测件6、第二温度检测件12、电加热器7和三通阀3。膨胀元件17优选为电子膨胀阀，在其它实施例中还可以为毛细管或热力膨胀阀。气液分离器18的液体出口连接在膨胀元件17远离室外机16的一侧，气体出口连接于膨胀阀。

两个第二温度检测件12均设置在第一回路上，且分别位于第一换热通道的两侧，第二温度检测件12用于检测第一换热通道两侧的冷媒的温度。第二温度检测件12优选为温度传感器，在其它实施例中还可以为温度计或测温仪等。

电加热器7、流量计5、水泵4、三通阀3、过滤器1和膨胀罐2依次设置在第二回路上，第二回路上设置有出水口和回水口，其中出水口和回水口位于三通阀3和过滤器1之间，第二回路穿过第二换热通道，第二回路内流通水。其中，流量计5用于检测第二回路的水流量，电加热器7用于加热第二回路内流通的冷媒，第二回路流通的冷媒具体为水，电加热器7上设置有安全阀8和放气阀9。水泵4用于使水流在第二回路内循环，过滤器1用于过滤从回水口回流的水，使杂质不会进入到膨胀罐2、换热装置10和水泵4等，保护其他装置不被损坏。

第二回路上设置有两个第一温度检测件6，两个第一温度检测件6分别位于出水口侧和回水口侧。其中一个第一温度检测件6位于电加热器7和流量计5之间，另一个位于第二换热通道和膨胀罐2之间。第一温度检测件6用于检测出水口侧和回水口侧的水温，第一温度检测件6优选为温度传感器，在其它实施例中还可以为温度计或测温仪等。

出水口和回水口可以分别连接室内机的入口和出口。也可以连接其他热水换热装置。三通阀3的第一接口和第二接口均设置在第二回路上，第一接口位于出水口侧，具体连通于出水口，第二接口连通于水泵4；三通阀3的第三接口通过第一支路连通于回水口，具体连接在过滤器1和膨胀罐2之间的第二回路上。

关于三通阀3的位置需要说明的是尽管本实施例中三通阀3设置出水口侧，在其它实施例中，也可以设置在回水口侧，具体地，三通阀3具体位于过滤器1和膨胀罐2之间，三通阀3的第一接口和第二接口设置在第二回路上，第一接口连通于过滤器1，第二接口连通于膨胀罐2；三通阀3的第三接口通过第一支路连通于出水口侧，当第二接口和第三接口导通时，由于出水口和回水口连接的室内机会有较大的压降，因此从水泵4流出的水可以直接经第一支路流至室内机的出口侧，不会流经室内机。

如图2所示，该空调系统正常制热水工作时，高温高压的冷媒从压缩机19排出之后，经过四通阀15和气管截止阀14流至换热装置10，流经第一换热通道时与第二换热通道内的水进行换热，以对水进行加热。然后经过液管截止阀20、膨胀元件17流入室外机16，在室外机16的冷凝器进行换热，然后经四通阀15流至气液分离器18，气体经过四通阀15回流至压缩机19，液体回流至膨胀元件17处再次流入室外机16进行换热。

三通阀3的第一接口和第二接口导通，在水泵4的作用下，水经过三通阀3的第一接口和第二接口流至出水口，在室内机换热之后经回水口流回至第二回路，然后流经过滤器1和膨胀罐2流至第二换热通道，在第二换热通道内与第一换热通道换热，之后经过电加热器7和流量计5流至水泵4。

如图3和4所示，本实施例还公开了一种利用上述空调系统的控制方法，该控制方法包括如下步骤：

根据回水口侧的温度，控制电加热器7的开闭、是否进入除霜模式对室外机16进行除霜及三通阀3是否导通第二接口和第三接口。

其具体包括：

S1、空调系统需要进入除霜模式，以对室外机16的冷凝器进行除霜。

S2、判断回水口侧的温度是否高于第一预设温度，如果是，则进行步骤S3；如果否，则进行步骤S4。

S3、进入除霜模式，预设之间之后进行步骤S31。第一回路和第二回路的流动情况具体参照图3。回水口侧的温度高于第一预设温度，代表第二回路中的热水的温度较高，其既可以满足室内机低要求的制热需要，又可以满足除霜需求，可以进入正常的除霜模式，对冷凝器进行除霜。

S31、判断回水口侧的温度是否高于第一预设温度，如果是，则进行步骤S32，如果否，则进行步骤S4。

S32、空调系统保持当前状态，预设时间之后进行步骤S31。

S4、判断回水口侧的温度是否高于第二预设温度，其中第二预设温度小于第一预设温度，如果是，则进行步骤S5，如果否，则进行步骤S6。

S5、进入除霜模式，并开启电加热器7，预设时间之后进行步骤S51。第一回路和第二回路的流动情况具体参照图3。回水口侧的温度不高于第一预设温度，但是高于第二预设温度，代表第二回路中的热水的温度不是很高，其不能够同时满足室内机低要求的制热需要和正常的除霜需求，需要打开电加热器7对第二回路内的热水，使之温度升高，以满足室内机的制热需求和除霜需求，可以保证在除霜过程中热水温度不会骤降，不会影响用于的使用体验。

S51、判断回水口侧的温度是否高于第二预设温度，如果是，则进行步骤S52，如果否，则进行步骤S6。

S52、空调系统保持当前状态，预设时间之后进行步骤S51。

S6、回水口侧的温度是否高于第三预设温度，其中第三预设温度小于第二预设温度，如果是，则进行步骤S7，如果否，则进行步骤S8。

S7、进入除霜模式，并开启电加热器7、导通三通阀3的第二接口和第三接口以及水泵4转速调至最大，预设时间之后进行步骤S71。第一回路和第二回路的流动情况具体参照图4。回水口侧的温度不高于第二预设温度，但是高于第三预设温度，代表第二回路中的热水的温度偏低，其不能够同时满足室内机低要求的制热需要和正常的除霜需求，需要打开电加热器7对第二回路内的热水，使之温度升高；同时导通三通阀3的第二接口和第三接口，使第二回路的热水不再流经室内机，直接经第一支路回流，使之可以满足除霜需求。

S71、判断回水口侧的温度是否高于第三预设温度，如果是，则进行步骤S72，如果否，则进行步骤S73。

S72、空调系统保持当前状态，预设时间之后进行步骤S71。

S73、关闭除霜模式，并开启电加热器7、导通三通阀3的第二接口和第三接口，预设之间之后进行步骤S6。回水口侧的温度不高于第三预设温度，代表第二回路中的热水的温度过低，其不能够满足正常的除霜需求，需要打开电加热器7对第二回路内的热水，使之温度升高；同时导通三通阀3的第二接口和第三接口，使第二回路的热水不再流经室内机，直接经第一支路回流，流回至换热装置10和电加热器7。直至第二回路的热水升至第三预设温度之后再次进行判断是否可以进入除霜模式。

S8、开启电加热器7、导通三通阀3的第二接口和第三接口，预设之间之后进行步骤S6。回水口侧的温度不高于第三预设温度，代表第二回路中的热水的温度过低，其不能够满足正常的除霜需求，需要打开电加热器7对第二回路内的热水，使之温度升高；同时导通三通阀3的第二接口和第三接口，使第二回路的热水不再流经室内机，直接经第一支路回流，流回至换热装置10和电加热器7。直至第二回路的热水升至第三预设温度之后再次进行判断是否可以进入除霜模式。

综上，当第二回路内的水温较高时可以同时满足制热和除霜要求；水温不是很高时，可以开启电加热器7加热使之同时满足制热和除霜要求；水温偏低时打开电加热器7加热，且仅仅进行除霜，不进行制热；当水温过低时，需要打开电加热器7加热，并且不进行制热和除霜，当水温升高之后再进行除霜。

通过上述的控制可以保证在除霜过程中水温都是处于合理且能够有效除霜的范围，不会引起经冷凝器除霜之后的水温过低，可以有效保护换热装置10不被冻坏。再者，通过电加热器7的加热可以在除霜和制热同时运行时，第二回路的水温不会骤降，不会影响用户的使用体现。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括依次设置在第一回路上的气液分离器(18)、压缩机(19)、换热装置(10)和室外机(16)，所述室外机(16)和所述气液分离器(18)均连通于四通阀(15)，所述换热装置(10)设置有能够相互换热的第一换热通道和第二换热通道，所述第一回路穿过所述第一换热通道；所述空调系统还包括设置在第二回路上的水泵(4)，所述第二回路穿过所述第二换热通道，所述第二回路设置有出水口和回水口；

其特征在于，所述空调系统还包括：

电加热器(7)，其设置在所述第二回路上，用于加热所述第二回路流经的冷媒；

三通阀(3)，所述第二回路贯穿所述三通阀(3)的第一接口和第二接口；

所述第一接口连通于所述出水口，所述三通阀(3)的第三接口通过第一支路连通于所述回水口；或

所述第一接口连通于所述回水口，所述三通阀(3)的第三接口通过第一支路连通于所述出水口；

所述控制方法包括如下步骤：

根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器(7)的开闭、是否进入除霜模式对所述室外机(16)进行除霜及三通阀(3)是否导通所述第二接口和所述第三接口。

2.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括过滤器(1)，其设置在所述第二回路上，位于所述回水口侧。

3.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括膨胀罐(2)，其设置在所述第二回路上，位于所述回水口侧。

4.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括流量计(5)，其设置在所述第二回路上。

5.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括第一温度检测件(6)，所述第二回路上设置有两个所述第一温度检测件(6)，两个第一温度检测件(6)分别所述出水口侧和所述回水口侧。

6.根据权利要求5所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括第二温度检测件(12)，所述第一回路上设置有两个所述第二温度检测件(12)，两个所述第二温度检测件(12)分别位于所述第一换热通道的两侧。

7.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，“根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器(7)的开闭、是否对所述室外机(16)进行除霜及三通阀(3)是否导通所述第二接口和所述第三接口”具体包括：

如果所述回水口侧的温度高于第一预设温度，则进入除霜模式。

8.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，“根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器(7)的开闭、是否对所述室外机(16)进行除霜及三通阀(3)是否导通所述第二接口和所述第三接口”还包括：

如果所述回水口侧的温度不高于第一预设温度，且所述回水口侧的温度高于第二预设温度，其中所述第二预设温度小于所述第一预设温度，则进入除霜模式，并开启所述电加热器(7)。

9.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，“根据所述回水口侧的温度，控制所述电加热器(7)的开闭、是否对所述室外机(16)进行除霜及三通阀(3)是否导通所述第二接口和所述第三接口”还包括：

如果所述回水口侧的温度不高于第二预设温度，且所述回水口侧的温度高于第三预设温度，其中所述第三预设温度小于所述第二预设温度，则进入除霜模式，并开启电加热、导通所述三通阀(3)的所述第二接口和所述第三接口及所述水泵(4)转速调至最大；

如果所述回水口侧的温度不高于所述第三预设温度，则开启电加热及导通所述三通阀(3)的所述第二接口和所述第三接口。