CN115218462B - 空调系统及其控制方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调系统及其控制方法、设备和存储介质，包括压缩机、换向装置、室外换热器、室内换热器，设置有第一控制阀的旁通支路和设置有第二控制阀的加压支路；换向装置的第一端以及室外换热器之间的第一管路与旁通支路的第一端相连；室内换热器以及室外换热器之间的第二管路与旁通支路的第二端相连；第二管路与加压支路的第一端相连；换向装置的第二端以及压缩机进气口之间的第三管路与加压支路的第二端相连；第一控制阀控制流经室外换热器的冷媒流量，使压缩机制热启动时低压值不会降到很低；第二控制阀控制第二管路中冷媒向压缩机补压，使大部分较低温度的冷媒通过旁通支路流回压缩机，从而降低水冻结风险，提高空调系统的可靠性。

Description

空调系统及其控制方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调系统及其控制方法、设备和存储介质。

背景技术

热水空调系统的应用越来越广泛，但热水空调系统在设计或者使用过程要特别注意水的防冻，特别是压缩机在启动和除霜过程中，容易引起水冻结，进而大大降低室外换热器的使用寿命，甚至会导致室外换热器冻裂，进而影响用户的使用。

因此，如何有效降低室外换热器的冻结风险，提高空调系统的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决室外换热器的冻结风险较高，空调系统的可靠性较低的技术问题的空调系统及其控制方法、设备和存储介质。

在第一方面，本发明提供一种空调系统，所述空调系统包括顺次连接并形成冷媒循环回路的压缩机、换向装置、室外换热器和室内换热器；所述空调系统还包括设置有第一控制阀的旁通支路和设置有第二控制阀的加压支路；

所述换向装置的第一端以及所述室外换热器之间的第一管路与所述旁通支路的第一端相连；

所述室内换热器以及所述室外换热器之间的第二管路与所述旁通支路的第二端相连；

所述第二管路还与所述加压支路的第一端相连；

所述换向装置的第二端以及所述压缩机进气口之间的第三管路与所述加压支路的第二端相连；

所述第一控制阀用于控制流经所述室外换热器的冷媒流量；

所述第二控制阀用于控制所述第二管路中的冷媒向所述压缩机进行补压。

进一步地，上述所述的空调系统中，所述旁通支路还设置有单向阀。

进一步地，上述所述的空调系统中，所述加压支路还设置有第一节流阀和过滤器。

进一步地，上述所述的空调系统，还包括第一截止阀、第二截止阀和第二节流阀；

所述第一截止阀设置在所述第一管路上；

所述第二截止阀和所述第二节流阀设置在所述第二管路上；

所述旁通支路的第一端位于所述第一截止阀与所述室外换热器之间；

所述旁通支路的第二端位于所述第二截止阀与所述室外换热器之间；

所述加压支路的第一端位于所述第二截止阀以及所述第二节流阀之间。

进一步地，上述所述的空调系统，还包括气液分离器；

所述气液分离器的进口端与所述换向装置的第二端相连；

所述气液分离器的出口端与所述压缩机进气口相连；

所述加压支路的第二端位于所述气液分离器的进口端以及所述换向装置的第二端之间。

进一步地，上述所述的空调系统，还包括换热水路；

所述换热水路的一部分设置于所述室外换热器中，并且所述换热水路上还设置有电加热装置；

所述电加热装置设置于所述室外换热器与所述换热水路的出水口之间；

所述换热水路中的水通过所述室外换热器与所述冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

在第二方面，本发明提供一种用于上述任一项所述的空调系统的控制方法，包括：

若所述空调系统中与室外换热器相连的换热水路的水流量大于预设流量，获取所述室外换热器的进水温度；

若所述进水温度大于第一预设温度，控制所述第一控制阀关闭，以及，控制所述第二控制阀关闭，以使所述空调系统的压缩机进入第一制热启动模式；

若所述进水温度小于第一预设温度，大于第二预设温度，控制所述第一控制阀打开，以及，控制所述第二控制阀关闭，以使所述空调系统的压缩机进入第二制热启动模式；

若所述进水温度小于第二预设温度，大于第三预设温度，控制所述第一控制阀打开，以及，控制所述第二控制阀打开，以使所述空调系统的压缩机进入第三制热启动模式；

若所述进水温度小于或等于所述第三预设温度，控制所述第一控制阀关闭，以及，控制所述第二控制阀关闭，控制所述压缩机维持待机模式，并控制所述换热水路中的加热装置运行。

进一步地，上述所述的空调系统的控制方法，所还包括：

若所述水流量小于或等于所述预设流量，控制所述压缩机维持待机模式，并输出水流故障的报警信息。

在第三方面，提供一种空调系统的控制设备，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述任一项所述的空调系统的控制方法。

在第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述任一项技术方案所述的空调系统的控制方法。

本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

在实施本发明的技术方案中，通过在室外换热器旁设置旁通支路，以及在室内换热器的一端设置与压缩机的进气口连通的加压支路，在不同情况下，对设置在旁通支路的第一控制阀、设置在加压支路的第二控制进行控制，使得在需要防止与室外换热器相连的换热水路发生水冻结时，能够利用所述室内换热器以及所述室外换热器之间的第二管路中的冷媒向所述压缩机进行补压，或者，在利用第二管路中的冷媒向所述压缩机进行补压的同时，利用第一控制阀控制流经所述室外换热器的冷媒流量，以便将室外换热器的冷媒管路进行旁通，这样，在保证压缩机制热启动时低压值不会降到很低的同时，使大部分较低温度的冷媒通过旁通支路流回压缩机，从而可以最大限度的降低水冻结风险，进而提高了空调系统的可靠性。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的空调系统的主要结构框图；

图2是根据本发明的一个实施例的空调系统的控制方法的主要步骤流程示意图；

图3是第一制热启动模式下冷媒与水流的流向示意图；

图4是第二制热启动模式下冷媒与水流的流向示意图；

图5是第三制热启动模式下冷媒与水流的流向示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的空调系统的控制设备的主要结构框图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。

热水空调系统的应用越来越广泛，但热水空调系统在设计或者使用过程要特别注意水的防冻，特别是压缩机在启动和除霜过程中，容易引起水冻结，进而大大降低室外换热器的使用寿命，甚至会导致室外换热器冻裂，进而影响用户的使用。

因此，为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案。

参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的空调系统的主要结构框图。如图1所示，本发明实施例中的空调系统可以包括压缩机20、换向装置15、室外换热器9、室内换热器16、设置有第一控制阀11的旁通支路和设置有第二控制阀18的加压支路。其中，压缩机20、换向装置15、室外换热器9、室内换热器16顺次连接形成冷媒循环回路。其中，第一控制阀可以为电磁阀、电子膨胀阀等，第二控制阀18可以为喷射电磁阀。

在一个具体实现过程中，所述换向装置15的第一端以及所述室外换热器9之间的第一管路与所述旁通支路的第一端相连；所述室内换热器16以及所述室外换热器9之间的第二管路与所述旁通支路的第二端相连；所述第二管路还与所述加压支路的第一端相连；所述换向装置15的第二端以及所述压缩机20进气口之间的第三管路与所述加压支路的第二端相连。

在一个具体实现过程中，当热水空调机组在制热启动时，为了防止与室外换热器9相连的换热水路发生水冻结，可以仅利用所述第二控制阀18控制所述第二管路中的冷媒向所述压缩机20进行补压，以保证制热启动时压缩机20的低压值不会降到很低，从而降低室外换热器9的水冻结风险。也可以在利用所述第二控制阀18控制所述第二管路中的冷媒向所述压缩机20进行补压的同时，利用所述第一控制阀11控制流经所述室外换热器9的冷媒流量，以便将室外换热器9的冷媒管路进行旁通，这样，在保证制热启动时压缩机20的低压值不会降到很低的同时，使大部分较低温度的冷媒通过旁通支路流回压缩机20，从而可以最大限度的降低水冻结风险。

具体地，图2是根据本发明的一个实施例的空调系统的控制方法的主要步骤流程示意图。如图2所示，本实施例的空调系统的控制方法具体可以包括步骤201-步骤205。

步骤201、若所述空调系统中与室外换热器9相连的换热水路的水流量大于预设流量，获取所述室外换热器9的进水温度；

在一个具体实现过程中，当压缩机20接收到制热启动指令时，首先开启换热水路中的水泵并通过流量计检测此时换热水路的水流量值S，通过与预设流量S0的对比，当S＜S0为否时，控制所述压缩机20维持待机模式，并输出水流故障的报警信息；当S≥S0成立时，获取所述室外换热器9的进水温度。

步骤202、若所述进水温度大于第一预设温度，控制所述第一控制阀11关闭，以及，控制所述第二控制阀18关闭，以使所述空调系统的压缩机20进入第一制热启动模式；

具体地，当进水温度TWI>第一预设温度T1时，进入图3所示的第一制热启动模式。图3是第一制热启动模式下冷媒与水流的流向示意图，冷媒与水流的流向参见图中的箭头。在第一制热启动模式下，可以控制所述第一控制阀11关闭，以及，控制所述第二控制阀18关闭。并在启动期间时刻检测TWI的值，若TWI的值有区间变化，则程序会自动调整到相应的启动模式继续制热启动；若TWI的值不会导致区间变化，则继续此流程直至制热启动结束。

步骤203、若所述进水温度小于第一预设温度，大于第二预设温度，控制所述第一控制阀11打开，以及，控制所述第二控制阀18关闭，以使所述空调系统的压缩机20进入第二制热启动模式；

具体地，当T1>TWI>第二预设温度T2时，进入图4所示的第二制热启动模式。图4是第二制热启动模式下冷媒与水流的流向示意图，冷媒与水流的流向参见图中的箭头。在第二制热启动模式下，可以控制所述第一控制阀11打开，以及，控制所述第二控制阀18关闭。并在启动期间时刻检测TWI的值，若TWI的值有区间变化，则程序会自动调整到相应的启动模式继续制热启动；若TWI的值不会导致区间变化，则继续此流程直至制热启动结束；

步骤204、若所述进水温度小于第二预设温度，大于第三预设温度，控制所述第一控制阀11打开，以及，控制所述第二控制阀18打开，以使所述空调系统的压缩机20进入第三制热启动模式；

具体地，当T2>TWI>第三预设温度T3时，进入图5所示的第三制热启动模式。图5是第三制热启动模式下冷媒与水流的流向示意图。在第三制热启动模式下，可以控制所述第一控制阀11打开，以及，控制所述第二控制阀18打开，冷媒与水流的流向参见图中的箭头。并在启动期间时刻检测TWI的值，若TWI的值有区间变化，则程序会自动调整到相应的启动模式继续制热启动；若TWI的值不会导致区间变化，则继续此流程直至制热启动结束。

步骤205、若所述进水温度小于或等于所述第三预设温度，控制所述第一控制阀11关闭，以及，控制所述第二控制阀18关闭，控制所述压缩机20维持待机模式，并控制所述换热水路中的加热装置运行。

具体地，当T3>TWI时，外机暂不执行制热启动，控制所述第一控制阀11关闭，以及，控制所述第二控制阀18关闭，并控制换热水路中的加热装置运行，同时做出提示“水温过低，暂无法启动”，系统时刻检测电加热开启后的TWI的值，如若TWI值区间发生变化，则立即执行对应区间的启动策略。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。

本实施例的空调系统，通过在室外换热器9旁设置旁通支路，以及在室内换热器16的一端设置与压缩机20的进气口连通的加压支路，在不同情况下，对设置在旁通支路的第一控制阀11、设置在加压支路的第二控制进行控制，使得在需要防止与室外换热器9相连的换热水路发生水冻结时，能够利用所述室内换热器16以及所述室外换热器9之间的第二管路中的冷媒向所述压缩机20进行补压，或者，在利用第二管路中的冷媒向所述压缩机20进行补压的同时，利用第一控制阀11控制流经所述室外换热器9的冷媒流量，以便将室外换热器9的冷媒管路进行旁通，这样，在保证压缩机20制热启动时低压值不会降到很低的同时，使大部分较低温度的冷媒通过旁通支路流回压缩机20，从而可以最大限度的降低水冻结风险，进而提高了空调系统的可靠性。

在一个具体实现过程中，如图1所示，还可以在所述旁通支路还设置单向阀22，防止冷媒逆流。

在一个具体实现过程中，如图1所示，还可以在所述加压支路还设置有第一节流阀23和过滤器24。

在一个具体实现过程中，如图1所示，该空调系统还可以包括第一截止阀14、第二截止阀21和第二节流阀17；其中，第一截止阀14可以为气管截止阀，第二截止阀21可以为液管截止阀。

所述第一截止阀14设置在所述第一管路上；

所述第二截止阀21和所述第二节流阀17设置在所述第二管路上；

所述旁通支路的第一端位于所述第一截止阀14与所述室外换热器9之间；

所述旁通支路的第二端位于所述第二截止阀21与所述室外换热器9之间；

所述加压支路的第一端位于所述第二截止阀21以及所述第二节流阀17之间。

在一个具体实现过程中，如图1所示，该空调系统还可以包括气液分离器19；

所述气液分离器19的进口端与所述换向装置15的第二端相连；

所述气液分离器19的出口端与所述压缩机20进气口相连；

所述加压支路的第二端位于所述气液分离器19的进口端以及所述换向装置15的第二端之间。

在一个具体实现过程中，如图1所示，该空调系统还可以包括换热水路；

所述换热水路的一部分设置于所述室外换热器9中，并且所述换热水路上还设置有电加热装置6；

所述电加热装置6设置于所述室外换热器9与所述换热水路的出水口之间；

所述换热水路中的水通过所述室外换热器9与所述冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

本领域人员可以理解的是，该换热水路上还设置有水过滤器1、膨胀罐2、水泵3、流量计4、出水温度传感器5、安全阀7、放气阀8、进水温度传感器10。冷媒循环回路中在室外换热器9的两端还设置有氟路出温度传感器12和氟路进温度传感器13。

需要说明的是，本实施例不对压缩机20、室外换热器9、室内换热器16等各种元器件的具体结构和具体型号作任何限制，压缩机20可以是变频压缩机20，也可以是定频压缩机20；以是热力膨胀阀；室外换热器9和室内换热器16可以是板式换热器，也可以是套管式换热器。第一节流阀23和第二节流阀17可以是毛细管，也可以是电子膨胀阀，还可以是热力膨胀阀。本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

进一步，本发明还提供了一种空调系统的控制设备。

参阅附图6，图6是根据本发明的一个实施例的空调系统的控制设备的主要结构框图。如图6所示，本发明实施例中的空调系统的控制设备可以包括处理器60和存储装置61。

存储装置61可以被配置成存储执行上述方法实施例的空调系统的控制方法的程序，处理器60可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的空调系统的控制方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该空调系统的控制设备可以是包括各种电子设备形成的控制设备。

进一步，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的空调系统的控制方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述空调系统的控制方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。

本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。

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 (7)

1.一种空调系统，包括顺次连接并形成冷媒循环回路的压缩机、换向装置、室外换热器和室内换热器，其特征在于，所述空调系统还包括设置有第一控制阀的旁通支路和设置有第二控制阀的加压支路；

所述换向装置的第一端以及所述室外换热器之间的第一管路与所述旁通支路的第一端相连；

所述室内换热器以及所述室外换热器之间的第二管路与所述旁通支路的第二端相连；

所述第二管路还与所述加压支路的第一端相连；

所述换向装置的第二端以及所述压缩机进气口之间的第三管路与所述加压支路的第二端相连；

所述第一控制阀用于控制流经所述室外换热器的冷媒流量；

所述第二控制阀用于控制所述第二管路中的冷媒向所述压缩机进行补压；

所述第一控制阀和所述第二控制阀根据如下控制方法实现打开或关闭：

若所述空调系统中与室外换热器相连的换热水路的水流量大于预设流量，获取所述室外换热器的进水温度；

若所述进水温度大于第一预设温度，控制所述第一控制阀关闭，以及，控制所述第二控制阀关闭，以使所述空调系统的压缩机进入第一制热启动模式；

若所述进水温度小于第一预设温度，大于第二预设温度，控制所述第一控制阀打开，以及，控制所述第二控制阀关闭，以使所述空调系统的压缩机进入第二制热启动模式；

若所述进水温度小于第二预设温度，大于第三预设温度，控制所述第一控制阀打开，以及，控制所述第二控制阀打开，以使所述空调系统的压缩机进入第三制热启动模式；

若所述进水温度小于或等于所述第三预设温度，控制所述第一控制阀关闭，以及，控制所述第二控制阀关闭，控制所述压缩机维持待机模式，并控制所述换热水路中的加热装置运行。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述旁通支路还设置有单向阀。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述加压支路还设置有第一节流阀和过滤器。

4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括第一截止阀、第二截止阀和第二节流阀；

所述第一截止阀设置在所述第一管路上；

所述第二截止阀和所述第二节流阀设置在所述第二管路上；

所述旁通支路的第一端位于所述第一截止阀与所述室外换热器之间；

所述旁通支路的第二端位于所述第二截止阀与所述室外换热器之间；

所述加压支路的第一端位于所述第二截止阀以及所述第二节流阀之间。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括气液分离器；

所述气液分离器的进口端与所述换向装置的第二端相连；

所述气液分离器的出口端与所述压缩机进气口相连；

所述加压支路的第二端位于所述气液分离器的进口端以及所述换向装置的第二端之间。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括换热水路；

所述换热水路的一部分设置于所述室外换热器中，并且所述换热水路上还设置有电加热装置；

所述电加热装置设置于所述室外换热器与所述换热水路的出水口之间；

所述换热水路中的水通过所述室外换热器与所述冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

7.一种空调系统的控制设备，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行如下所述的空调系统的控制方法，以对权利要求1至6中任一项所述的空调系统进行控制：

所述的空调系统的控制方法包括：

若所述空调系统中与室外换热器相连的换热水路的水流量大于预设流量，获取所述室外换热器的进水温度；

若所述进水温度大于第一预设温度，控制所述第一控制阀关闭，以及，控制所述第二控制阀关闭，以使所述空调系统的压缩机进入第一制热启动模式；

若所述进水温度小于第一预设温度，大于第二预设温度，控制所述第一控制阀打开，以及，控制所述第二控制阀关闭，以使所述空调系统的压缩机进入第二制热启动模式；

若所述进水温度小于第二预设温度，大于第三预设温度，控制所述第一控制阀打开，以及，控制所述第二控制阀打开，以使所述空调系统的压缩机进入第三制热启动模式；

若所述进水温度小于或等于所述第三预设温度，控制所述第一控制阀关闭，以及，控制所述第二控制阀关闭，控制所述压缩机维持待机模式，并控制所述换热水路中的加热装置运行。