一种蒸发式冷凝空调器及其控制方法、系统与流程

本发明涉及一种空调设备及其控制方法，特别是涉及一种蒸发式冷凝空调器及其控制方法、系统。

背景技术：

目前使用的冷凝器主要有空冷式、水冷式和蒸发式冷凝器三种形式。空冷式冷凝器传热系数低，冷热两用是其最大优势，维护管理简单，冷凝温度比环境温度高10-15摄氏度，运行费用相对较高；水冷式冷凝器在大中型空调制冷机组中使用普遍，主要优点是结构紧凑，传热系数高，但冷却水一般循环利用，必须配备冷却塔，大量的冷却水使水泵耗功量大，增加了水处理费用。蒸发式冷凝器是一种融合了空冷式、水冷式和冷却塔的紧凑式换热器，主要靠水分的蒸发散热，循环水量一般只有水冷式的30％-60％，所以更受人们的青睐。

蒸发式冷凝空调机组的启动过程中，冷却水泵及压缩机的正常启动尤其重要，若启动条件不满足而贸然启动可能会对对水泵及压缩机造成损害，甚至引发较大危险及经济损失。

目前空调机组压缩机的启动基本是依据冷冻水温度和环境温度进行判断，但是对于蒸发式冷凝空调机组，仅仅依据冷冻水温度作为唯一的判断条件是不足的，若启动条件不满足就启动压缩机和冷却水泵可能会对其造成损坏。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种蒸发式冷凝空调器及其控制方法、系统，以保障蒸发式冷凝空调机组正确、稳定的启动，提高安全性。

为达上述及其它目的，本发明提出一种蒸发式冷凝空调器，其特征在于：该空调器包括蒸发式冷凝装置(1)、压缩机(2)、蒸发器(3)以及节流装置(4)，所述蒸发式冷凝装置(1)包括蒸发式冷凝器与冷却水泵(5)，所述冷却水泵(5)一端通过连接管道接于蒸发式冷凝装置(1)底部的集水池(6)，另一端通过连接管道连接于所述蒸发式冷凝装置(1)顶部，所述压缩机(2)一端通过连接管道连接所述蒸发式冷凝装置(1)内的换热盘管，其连接管道上设有高压压力传感器(8)，所述压缩机(2)还通过连接管道连接所述蒸发器(3)的一端，其连接管道上设有低压压力传感器(7)，所述蒸发器(3)的另一端通过节流装置(4)连接所述蒸发式冷凝装置(1)。

为达到上述目的，本发明还提供一种蒸发式冷凝空调器的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，接收空调启动请求，启动开机逻辑；

步骤二，于启动开机逻辑后，判断冷却水泵是否满足启动条件，于满足启动条件时，开启冷却水泵；

步骤三，于冷却水泵满足启动条件开启后，判断压缩机是否需要启动，于判断结果为需要启动时，开启压缩机。

进一步地，步骤二进一步包括：

b1)判断冷却水水位是否低于低水位阈值；

b2)若冷却水水位不低于低水位阈值，则开启冷却水泵。

进一步地，于步骤b2)中，若冷却水水位不低于低水位阈值时，进一步判断冷却水水位是否高于高水位阈值，若高于高水位阈值，则关闭冷却水泵，进行高水位报警。

进一步地，步骤三进一步包括：

c1)判断冷冻水温度是否满足预先设定的温度范围；

c2)延迟若干时间后，再次判定冷冻水温度是否满足预先设定的温度范围；

c3)当步骤c1)与步骤c2)的判定结果均为不满足时，开启压缩机。

进一步地，于步骤c3)中，在压缩机启动前，判断高压压力传感器获得的高压压力是否大于高压限制加载值以及低压压力传感器获得的低压压力是否小于低压限制加载值，当高压压力小于高压限制加载值且低压压力大于低压限制加载值时，启动压缩机。

为达到上述目的，本发明还提供一种蒸发式冷凝空调器的控制系统，包括：

启动请求接收单元，用于接收空调启动请求，启动开机逻辑；

冷却水泵判定及启动控制单元，于启动开机逻辑后，判断冷却水泵是否满足启动条件，于满足启动条件时，开启冷却水泵；

压缩机启动判定处理单元，于冷却水泵满足启动条件开启后，判断压缩机是否需要启动，于判断结果为需要启动时，开启压缩机。

进一步地，所述冷却水泵判定及启动控制单元进一步包括：

低水位阈值判断单元，用于判断冷却水水位是否低于低水位阈值；

冷却水泵启动单元，于低水位阈值判断单元的判定结果为不低于低水位阈值时，开启冷却水泵；

高水位阈值判断单元，于冷却水水位不低于低水位阈值时，判断冷却水水位是否高于高水位阈值，并于高于高水位阈值时，关闭冷却水泵，进行高水位报警。

进一步地，该压缩机启动判定处理单元包括：

第一水温判断单元，用于判断冷冻水温度是否满足预先设定的温度范围；

第二水温判断单元，用于延迟若干时间，再次判定冷冻水温度是否满足预先设定的温度范围；

压缩机启动单元，于该第一水温判断单元与第该二水温判断单元的判断结果为均不满足时，开启压缩机。

进一步地，该压缩机启动单元还包括高压判断单元以及低压判断单元，该高压判断单元用于在压缩机启动前，判断高压压力传感器获得的高压压力是否大于高压限制加载值，该低压判断单元用于在压缩机启动前，判断低压压力传感器获得的低压压力是否小于低压限制加载值，若获得高压压力小于高压限制加载值且低压压力大于低压限制加载值，该压缩机启动单元启动压缩机。

与现有技术相比，本发明一种蒸发式冷凝空调器及其控制方法、系统通过先判断冷却水泵是否满足启动条件，在冷却水泵满足启动条件时，先启动冷却水泵，然后判断压缩机是否满足启动条件，在压缩机满足启动条件时，再启动压缩机，避免了压缩机开启而冷却水泵未能启动而导致的冷凝压力过高报警停机的问题，对空调系统起到较好的保护作用。

附图说明

图1为本发明一种蒸发式冷凝空调器的结构示意图；

图2为本发明一种蒸发式冷凝空调器的控制方法的步骤流程图；

图3为本发明具体实施例中冷却水泵启动逻辑示意图；

图4为本发明具体实施例中压缩机启动逻辑示意图；

图5为本发明一种蒸发式冷凝空调器的控制系统的系统架构图

图6为本发明较佳实施例中冷却水泵判定及启动控制单元502的细部结构图；

图7为本发明较佳实施例中压缩机启动判定处理单元503的细部结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种蒸发式冷凝空调器的结构示意图。如图1所示，本发明一种蒸发式冷凝空调器，包括蒸发式冷凝装置1、压缩机2、蒸发器3以及节流装置4，各部分由管道连接，蒸发式冷凝装置1由蒸发式冷凝器与冷却水泵5构成，冷却水泵5一端接于蒸发式冷凝装置1底部的集水池6，另一端连接于蒸发式冷凝装置1顶部，压缩机2连接蒸发式冷凝装置1内的换热盘管一端，其连接管道上设有高压压力传感器8，压缩机2还连接蒸发器3的一端，其连接管道上设有低压压力传感器7，蒸发器3的另一端通过节流装置4连接蒸发式冷凝装置1，具体地，蒸发器3的另一端利用连接管道通过节流装置4连接至蒸发式冷凝装置1内的换热盘管的另一端，在本发明较佳实施例中，该节流装置4采用节流阀。

较佳地，本发明蒸发式冷凝空调器的蒸发式冷凝装置1的顶部设有挡水板9，于挡水板的外部设有轴流风机10，用于在风冷时强制换热。

图2为本发明一种蒸发式冷凝空调器的控制方法的步骤流程图。如图2所示，本发明一种蒸发式冷凝空调器的控制方法，包括如下步骤：

步骤201，接收空调启动请求，启动开机逻辑。在本发明较佳实施例中，当空调器上电并收到开机命令后或者空调器处于待机状态，根据用户的操作，启动开机逻辑。

步骤202，于启动开机逻辑后，判断冷却水泵是否满足启动条件，于满足启动条件时，开启冷却水泵。在本发明较佳实施例中，步骤202进一步包括如下步骤：

b1)判断冷却水水位是否低于低水位阈值；

b2)若冷却水水位不低于低水位阈值，则开启冷却水泵；

较佳地，于步骤b2)中，若冷却水水位不低于低水位阈值时，可进一步判断冷却水水位是否高于高水位阈值，若高于高水位阈值，则关闭冷却水泵，进行“高水位报警”；即冷却水水位在低水位阈值与高水位阈值之间时，冷却水泵处于开启状态。

步骤203，于冷却水泵满足启动条件开启后，判断压缩机是否需要启动，于需要启动时，开启压缩机。在本发明较佳实施例中，步骤203进一步包括：

c1)判断冷冻水温度是否满足用户需求，这里用户需求可由用户根据需要预先设定，例如用户可根据需要预先设定一温度范围；

c2)延迟若干时间(tmin)后，再次判定冷冻水温度是否满足用户需求；在本发明较佳实施例中，由于一次判定水温可能不均匀，检测可能不准确，所以延迟若干时间做二次判定检测使检测的水温值更为准确；

c3)若步骤c1)、c2)的判定结果不一致，则继续循环，直到c1)、c2)判定结果一致；若c1)、c2)均不满足用户需求，则开启压缩机；若c1)、c2)均满足用户需求，则不开启压缩机。

较佳地，于步骤c3)中，在压缩机启动前，判断高压压力传感器获得的高压压力是否大于高压限制加载值以及低压压力传感器获得的低压压力是否小于低压限制加载值，若高压压力大于高压限制加载值或者低压压力小于低压限制加载值，则压缩机不允许启动，一直等待，直到不满足该条件，也就是说，只有在高压压力小于高压限制加载值且低压压力大于低压限制加载值，启动压缩机。

以下将通过一具体实施例来进一步说明本发明的控制方法：

(1)当空调器上电并收到开机命令后或者空调器处于待机状态时，根据用户需要，启动开机逻辑；

(2)判断冷却水泵是否满足启动条件，若满足启动条件，则启动冷却水泵，在本步骤中，首先判断冷却水水位是否低于低水位阈值，具体地，判断低水位开关是否触发持续t2时间，若低水位开关并未触发，则表示冷却水水位不低于低水位阈值，则启动冷却水泵；若低水位开关触发持续t3时间，则不开启冷却水泵，打开补水阀，补水t4时间后，再次判断低水位开关触发情况：①若低水位开关仍然触发，则冷却水泵不开启，报警“补水异常”；②若低水位开关不再触发，再等待t2时间后仍未触发，则开启冷却水泵。在开启冷却水泵后，进一步判断冷却水水位是否高于高水位阈值，即进一步判定高水位开关是否触发，若高水位开关持续触发t5时间，则表示冷却水水位高于高水位阈值，则关闭冷却水泵，进行“高水位报警”，如图3所示。

(3)于冷却水泵满足启动条件开启后，判断压缩机是否需要启动，于需要启动时，开启压缩机。具体地，首先判断冷冻水温度是否满足预先设定的温度范围，并延迟若干时间(tmin)后，再次判定冷冻水温度是否满足预先设定的温度范围；若两次的判定结果不一致，则继续循环，直到两次的判定结果一致；若两次判定均不满足预先设定，则开启压缩机；若两次判定均满足预先设定，则不开启压缩机。同时，在压缩机启动前，如果高压压力大于高压限制加载值或者低压压力小于低压限制加载值，则压缩机不允许启动，一直等待，直到高压压力小于高压限制加载值且低压压力大于低压限制加载值，则开启压缩机，如图4所示。

在本发明具体实施例中，，在压缩机即将启动之前的控制逻辑，如果机组处于待机、停机、上电过程，则不实施报警；在待机过程，水位的控制、补水、排污电磁阀的控制仍然按上述控制实施，只是不报警。

图5为本发明一种蒸发式冷凝空调器的控制系统的系统架构图。如图5所示，本发明一种蒸发式冷凝空调器的控制系统，包括：启动请求接收单元501、冷却水泵判定及启动控制单元502以及压缩机启动判定处理单元503。

其中，启动请求接收单元501，用于接收空调启动请求，启动开机逻辑。在本发明较佳实施例中，当空调器上电并收到开机命令后或者空调器处于待机状态，根据用户的操作，启动请求接收单元501接收到空调启动请求，启动开机逻辑。

冷却水泵判定及启动控制单元502，于启动开机逻辑后，判断冷却水泵是否满足启动条件，于满足启动条件时，开启冷却水泵。如图6所示，在本发明较佳实施例中，冷却水泵判定及启动控制单元502进一步包括：低水位阈值判断单元5020、冷却水泵启动单元5021以及高水位阈值判断单元5022。

低水位阈值判断单元5020，用于判断冷却水水位是否低于低水位阈值；冷却水泵启动单元5021，于低水位阈值判断单元5020的判定结果为不低于低水位阈值时，开启冷却水泵；高水位阈值判断单元5022，于冷却水水位不低于低水位阈值时，进一步判断冷却水水位是否高于高水位阈值，并于高于高水位阈值时，关闭冷却水泵，进行“高水位报警”，也就是说，冷却水泵判定及启动控制单元在冷却水水位在低水位阈值与高水位阈值之间时，冷却水泵处于开启状态。

压缩机启动判定处理单元503，于冷却水泵判定及启动控制单元502开启冷却水泵后，判断压缩机是否需要启动，并于需要启动时，开启压缩机。如图7所示，在本发明较佳实施例中，压缩机启动判定处理单元503进一步包括：第一水温判断单元5030、第二水温判断单元5031以及压缩机启动单元5032。

其中，第一水温判断单元5030，用于判断冷冻水温度是否满足用户需求，这里用户需求可由用户根据需要预先设定，例如用户可根据需要预先设定一温度范围；第二水温判断单元5031，用于延迟若干时间(tmin)后，再次判定冷冻水温度是否满足用户需求；在本发明较佳实施例中，一次判定由于水温的不均匀，检测可能不准确，所以延迟若干时间做二次判定检测的水温值更为准确；压缩机启动单元5032，于第一水温判断单元5030与第二水温判断单元5031的判断结果均不满足用户需求时，开启压缩机，若第一水温判断单元5030与第二水温判断单元5031的判断结果不一致时，则利用第一水温判断单元5030与第二水温判断单元5031继续判断，直到两者的判断结果一致，若第一水温判断单元5030与第二水温判断单元5031的判断结果均满足用户需求，则不开启压缩机。

较佳地，压缩机启动单元5032还包括高压判断单元以及低压判断单元，其中，高压判断单元用于在压缩机启动前，判断高压压力传感器获得的高压压力是否大于高压限制加载值，低压判断单元用于在压缩机启动前，判断低压压力传感器获得的低压压力是否小于低压限制加载值，若获得高压压力小于高压限制加载值且低压压力大于低压限制加载值，则压缩机启动单元5032启动压缩机，也就是说，若高压压力大于高压限制加载值或者低压压力小于低压限制加载值，则压缩机不允许启动，一直等待，直到高压压力小于高压限制加载值且低压压力大于低压限制加载值。

综上所述，本发明一种蒸发式冷凝空调器及其控制方法、系统通过先判断冷却水泵是否满足启动条件，在冷却水泵满足启动条件时，先启动冷却水泵，然后判断压缩机是否满足启动条件，在压缩机满足启动条件时，再启动压缩机，避免了压缩机开启而冷却水泵未能启动而导致的冷凝压力过高报警停机的问题，对空调系统起到较好的保护作用。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明中，启动逻辑顺序为先开冷却水泵，后开压缩机。这样的顺序能够有效的保护系统的安全性，如果顺序对调，当压缩机的开启条件满足，压缩机正常启动，而水泵的启动逻辑不满足，水泵未能启动，那么会导致冷凝压力过高报警停机，因此，本发明先启动冷却水泵后启动压缩机能对系统起到很好的保护作用；

2、在本发明中，通过两次检测冷冻水水温控制压缩机的启停，可以有效防止冷冻水温度波动或者感温探头出现问题导致压缩机非正常启停，保障压缩机正常启停。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。