管路装置、空调系统及其加热储热方法与流程

本发明涉及制冷制热设备技术领域，特别涉及一种管路装置、空调系统及其加热储热方法。

背景技术：

随着北方空气污染的严重性日益加重，国家相续推出“煤改电”等一系列的政策，以政策推动技术的更新换代。其中，空气源热泵多联机是一种很好治理北方空气污染的技术供热设备之一。但是，由于北方冬季气温偏低，加之有些商用场所，比如写字楼等，一般会在下班后，将空调系统关机，直到次日白天再次开机。再次开机后，空调系统存在长时间不制热的现象，造成此现象的原因是：室内机与空调管路长时间处于低温环境；用于对空调系统进行关机操作或断电操作，空调机组无法持续制热；在空调系统长时间放置后，空调系统中的冷媒冷却形成液态冷媒；待次日开机后，需要对液态冷媒进行加热，这个加热依靠室外机压缩机的自身加热，时间较长，限制压缩机的升频，而长时间无法正常制热运行，造成用户的投诉。

其中，空气源热泵的制热是依靠压缩机产生高温高压的气态制冷剂，通过室内换热器将热量传递给室内，但是由于长时间低温放置后大量冷媒变成了液态冷媒，压缩机产生的热量首先要对这部分液态冷媒进行加热，大大消耗了制热时间，而且极端低温时，由于环境温度低，造成系统低压过低，由于系统自身的保护功能(防止液击)会限制压缩机进一步升频，进一步造成制热的缓慢升温。通过上述设置，影响了空调系统的制热效果及制热效率。

因此，如何提高制热效果及制热效率，是本技术领域人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种管路装置，以提高制热效果及制热效率。本发明还提供了一种具有上述管路装置的空调系统及其加热储热方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管路装置，包括：

保温箱，所述保温箱内具有保温介质；

用于与空调管路连接的流体管件，所述流体管件具有与所述保温介质接触的部分；

用于对所述保温介质进行加热的加热装置；

用于检测所述流体管件温度的管温感温部件，所述管温感温部件与所述加热装置通信连接。

优选地，上述管路装置中，所述流体管件包括用于与空调管路连接的气体管件和用于与空调管路连接的液体管件。

优选地，上述管路装置中，所述管温感温部件设置于所述气体管件上。

优选地，上述管路装置中，所述流体管件具有“u”形弯折部；

所述“u”形弯折部包裹于所述保温介质内。

优选地，上述管路装置中，所述加热装置包括：

太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述加热装置的电器盒通过电线连接；

和/或，电加热装置，所述电加热装置与所述加热装置的电器盒通过电线连接。

优选地，上述管路装置中，所述流体管件的裸露部分包裹有保温层保温棉。

优选地，上述管路装置中，所述保温介质为石蜡。

本发明还提供了一种空调系统，包括如上述任一项所述的管路装置。

优选地，上述空调系统中，所述管路装置位于所述空调系统的最低区域。

优选地，上述空调系统中，所述空调系统的室内机高于所述空调系统的室外机，所述管路装置位于靠近所述室外机的一侧；

所述空调系统的室外机高于所述空调系统的室内机，所述管路装置位于靠近所述室内机的一侧。

优选地，上述空调系统中，还包括控制板拨码，所述控制板拨码用于控制所述管路装置在独立控制状态与联机控制状态之间切换；

所述独立控制状态时，所述管路装置与外界独立电源连接；

所述联机控制状态时，所述管路装置与所述空调系统的热泵机组共用一个电源。

本发明实施例还提供了一种空调系统的加热储热方法，应用如上述任一项所述的空调系统，包括步骤：

1)所述管温感温部件的检测温度t7；

2)所述管温感温部件的检测温度t7≤预设感温包温度，开始加热。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤1)中还包括：检测室外环境温度tout；

所述步骤2)具体为，所述室外环境温度tout低于外环境预设温度且所述管温感温部件的检测温度t7≤预设感温包温度，开始加热。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2)中，所述室外环境温度tout低于或等于外环境预设温度且所述空调系统停机时间大于或等于预定停机时间t，开始加热。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2)中，所述管温感温部件的检测温度t7≤预设感温包温度且持续时间大于或等于预定持续时间，开始加热。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2)中，开始加热包括开启加热装置且所述空调系统的室外机a处于制热运行状态；

或，所述步骤2)中，开始加热为开启加热装置。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2)之前还包括步骤2’)检测室内机能力需求，所述室内机能力需求为室内机开启制热的需求。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2)中，依据所述室内机能力需求的结果设定加热条件。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2)之后还包括步骤3):依据室内机能力需求及加热效果判断是否停止加热。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，所述步骤2’)中，所述检测室内机能力需求＝0，所述室内机没有开启制热的需求；

所述步骤3)中，当所述检测温度t7≥tout+t’或t7≥a℃且持续预定检测时间时，和/或，当所述室内机能力需求＞0时，和/或，当所述加热装置的运行时间≥第一预定加热时间时，停止加热。

优选地，上述空调系统的加热储热方法中，其特征在于，所述步骤2’)中，所述检测室内机能力需求＞0，则所述室内机开启制热的需求；

所述步骤3)中，当所述室外环境温度tout高于外环境允许温度时，停止加热；

当所述室外环境温度tout高于或等于外环境预设温度且低于或等于外环境允许温度时，维持上一次控制，首次控制默认为开启加热；

当所述室外环境温度tout低于外环境预设温度时，当所述加热装置的运行时间≥第二预定加热时间时，停止加热。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的管路装置，根据管温感温部件检测得到的流体管件的温度判断是否需要加热，再由加热装置对保温箱内的保温介质进行加热，流体管件与保温介质接触的部分与保温介质进行热交换，达到对流体管件加热的作用。通过上述设置，能够有效对空调系统停机或断电因处于长时间低温放置后形成的液态冷媒进行加热，有效确保了空调系统在制热状态下的稳定运行，提高了空调系统的制热效果及制热效率。

本发明还提供了一种具有上述管路装置的空调系统及其加热储热方法。由于上述管路装置具有上述技术效果，具有上述管路装置的空调系统及空调系统的加热储热方法也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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为本发明实施例提供的管路装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的空调系统的第一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的空调系统的第二种结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种管路装置，以提高制热效果及制热效率。本发明还提供了一种具有上述管路装置的空调系统及其加热储热方法。

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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明实施例提供了一种管路装置，包括保温箱1、保温介质2、流体管件、加热装置及管温感温部件7。其中，保温介质2设置于保温箱1内；流体管件为用于与空调管路连接的管件，流体管件具有与保温介质2接触的部分；加热装置用于对保温介质2进行加热；管温感温部件7用于检测流体管件温度，管温感温部件7与加热装置通信连接。

本发明实施例提供的管路装置，根据管温感温部件7检测得到的流体管件的温度判断是否需要加热，再由加热装置对保温箱1内的保温介质2进行加热，流体管件与保温介质2接触的部分与保温介质2进行热交换，达到对流体管件加热的作用。通过上述设置，能够有效对空调系统停机或断电因处于长时间低温放置后形成的液态冷媒进行加热，有效确保了空调系统在制热状态下的稳定运行，提高了制热效果及制热效率。

优选地，流体管件为空调系统上室内机b与室外机a之间的连接管路上的管件。

进一步地，流体管件包括用于与空调管路连接的气体管件10和用于与空调管路连接的液体管件11。其中，气体管件10与空调管路相连的管路，其内流体制热时为高温气体；液体管件1与空调管路相连的管路，其内流体制热时为换热后的低温气体。当然，也可以仅将气体管件10或液体管件11设置为流体管件，在此不再一一累述且均在保护范围之内。

优选地，管温感温部件7设置于气体管件10上。通过上述设置，能够有效检测制热时流体的高温气体温度，进而避免能源不必要的浪费。当然，也可以将管温感温部件7设置于液体管件11上。

为了提高换热效率，流体管件具有“u”形弯折部；“u”形弯折部包裹于保温介质2内。当然，也可以设置为直行管件或“v”形管件等，在此不再详细介绍。

本实施例中，加热装置包括太阳能电池板4和电加热装置5，太阳能电池板4与加热装置的电器盒6通过电线8连接；电加热装置5与加热装置的电器盒6通过电线连接。通过上述设置，优选在日光充足的时间段(如白天)采用太阳能电池板4对加热装置的电器盒6进行供电，在日光不足的时间段(如夜晚)采用电加热装置5供电。

也可以仅设置太阳能电池板4或电加热装置5。

优选地，流体管件的裸露部分包裹有保温层3。通过设置保温层3，进一步对流体管件起到了保温效果。其中，保温层3为由保温棉材料加工而成。

在本实施例中，保温介质2优选为石蜡。由于石蜡具有较优的蓄热及导热能力，通过将保温介质2设置为石蜡，有效提高了本发明实施例提供的管路装置对液态冷媒的加热效果。

本发明实施例还提供了一种空调系统，包括如上述任一种管路装置。由于上述管路装置具有上述技术效果，具有上述管路装置的空调系统也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。

上述空调系统可以为空气源热泵多联机，也可以为分体式空调等，在此不再详细介绍。

由于液态冷媒的重量高于气态冷媒，为了确保加热效果，管路装置位于空调系统的最低区域。

如图2所示，空调系统的室内机b高于空调系统的室外机a，管路装置位于靠近室外机a的一侧。室内机b的数量为多个且在楼房的各个楼层设置，室外机a设置于楼房的最底层，因此，管路装置位于靠近室外机a的一侧。优选地，管路装置的太阳能电池板4位于楼房的顶部，管路装置的其他部件设置于该最底层的内部，靠近室外机a的位置。

如图3所示，空调系统的室外机a高于空调系统的室内机b，管路装置位于靠近室内机b的一侧。

为了实现空调系统在关机状态及断电状态的加热储热操作，本发明实施例提供的空调系统还包括控制板拨码，控制板拨码用于控制管路装置在独立控制状态与联机控制状态之间切换；其中，独立控制状态时，管路装置与外界独立电源连接；联机控制状态时，管路装置与空调系统的热泵机组共用一个电源。

本发明实施例还提供了一种空调系统的加热储热方法，应用如上述任一中空调系统，其特征在于，包括步骤：

s1：管温感温部件7的检测温度t7；

通过管温感温部件7对流体管件的温度进行检测，其中，流体管件的温度间接反映了流体管件内部流体的温度，当流体管件的温度小于或等于一定值时，流体管件内部的流体为液体。管温感温部件7对流体管件的温度进行检测，得到检测温度t7。

s2：管温感温部件7的检测温度t7≤预设感温包温度，开始加热。

本发明实施例提供的空调系统的加热储热方法，根据管温感温部件7检测得到的流体管件的温度判断是否需要加热，再开始加热，能够有效对空调系统停机或断电因处于长时间低温放置后形成的液态冷媒进行加热，有效确保了空调系统在制热状态下的稳定运行，提高了制热效果及制热效率。

优选地，步骤s1中还包括：检测室外环境温度tout；

由于空调系统停机或断电状态在处于长时间低温放置后，才会使空调系统的空调管路内的冷媒形成液态冷媒，因此，检测室外环境温度tout，能够有效提高控制精度。

步骤s2具体为，室外环境温度tout低于外环境预设温度且管温感温部件7的检测温度t7≤预设感温包温度，开始加热。

当然，也可以不检测室外环境温度tout，仅对管温感温部件7进行检测，并将检测温度t7与预设感温包温度进行比较即可。

更进一步地，步骤s2中，室外环境温度tout低于或等于外环境预设温度且空调系统停机时间大于或等于预定停机时间t，开始加热。通过上述设置，有效避免了因短期的检测低温或检测误差而造成加热操作，进一步提高了控制精度。

更进一步地，步骤s2中，管温感温部件7的检测温度t7≤预设感温包温度且持续时间大于或等于预定持续时间，开始加热。通过上述设置，同样避免了因短期的检测低温或检测误差而造成加热操作，进一步提高了控制精度。

本发明实施例提供的空调系统的加热储热方法，步骤s2中，开始加热包括开启加热装置且空调系统的室外机a处于制热运行状态；可以理解的是，在空调系统的室外机a处于制热运行状态时，室内机b电子膨胀阀全开但室内机b风机不动，即，空调系统并非制热操作，而仅是室外机a处于制热运行状态，仅对冷媒进行加热。

或者，步骤s2中，开始加热为开启加热装置。通过仅开启加热装置，完成加热操作。

步骤s2之前还包括步骤s2’检测室内机能力需求，室内机能力需求为室内机b开启制热的需求。其中，室内机能力需求＝0的状态为室内机b没有开启，即，没有用于采用制热操作，在此状态下，空调系统处于关机或断电的状态。

本实施例中，步骤s2中需要设定加热条件，加热条件包括预设感温包温度、外环境预设温度、预定停机时间t及预定持续时间等，在满足加热条件后，开始加热。因此，在步骤s2中，依据室内机能力需求的结果设定加热条件。通过上述设置，进一步提高了控制精度。

优选地，步骤s2之后还包括步骤s3:依据室内机能力需求及加热效果判断是否停止加热。同样地，通过上述设置，能够进一步提高控制精度。

在第一种实施例中，步骤s2’中，检测室内机能力需求＝0，室内机b没有开启制热的需求。在此状态下，可以依据检测室内机能力需求设定加热条件。在本实施例中，预设感温包温度为室外环境温度tout，外环境预设温度为-5℃；预定停机时间t依据室外环境温度tout而设定，详见下表；预定持续时间为30min。

在本实施例中，处于联机控制状态，步骤s2中，由室外环境温度tout低于-5℃且停机时间≥tmin且管温感温包7检测温度t7≤tout℃且时间持续为30min时，处于加热状态。在本实施例中，优选地，空调系统处于制热运行状态，室内机的电子膨胀阀处于全开状态，但室内机的风机保持原有状态。

表1预定停机时间t与室外环境温度tout的相对关系表

步骤s3中，当检测温度t7≥tout+t’或t7≥a℃且持续预定检测时间时，和/或，当室内机能力需求＞0时，和/或，当加热装置的运行时间≥第一预定加热时间时，停止加热。可以理解的是，a为常数。在本实施例中，t’＝20℃，a＝0，第一预定加热时间＝60min，预定检测时间＝10min。

可以理解的是，上述参数也可以设置为其他值，在此不再一一举例且均在保护范围之内。

也可以处于独立状态，在本实施例中，预设感温包温度为-15℃，预定持续时间为30min，此时，处于加热状态。

步骤s2中，由室外环境温度tout低于-5℃且停机时间≥tmin且管温感温包7检测温度t7≤tout℃且时间持续为30min时，处于加热状态。在本实施例中，优选地，空调系统处于制热运行状态，室内机的电子膨胀阀处于全开状态，但室内机的风机保持原有状态。

步骤s3中，当检测温度t7≥a℃且持续预定检测时间时，和/或，当加热装置的运行时间≥第一预定加热时间时，停止加热。第一预定加热时间＝120min，a＝-5，预定检测时间＝30min。

在第二种实施例中，步骤s2’中，检测室内机能力需求＞0，则室内机b开启制热的需求。在此状态下，可以依据检测室内机能力需求设定加热条件。

在本实施例中，预设感温包温度为25℃，外环境预设温度为-15℃；预定持续时间为30min。

步骤s2中，室外环境温度tout＜-15℃，且管温感温包7的检测温度t7≤25℃且时间持续为30min，则加热启动。

步骤s3中，当室外环境温度tout高于外环境允许温度时，停止加热；

当室外环境温度tout高于或等于外环境预设温度且低于或等于外环境允许温度时，维持上一次控制，首次控制默认为开启加热；当室外环境温度tout低于外环境预设温度时，当加热装置的运行时间≥第二预定加热时间时，停止加热。

外环境预设温度为-15℃，外环境允许温度-10℃，第二预定加热时间为30min。

通过设置外环境预设温度及外环境允许温度，有效避免了空调系统反复停机及启动的操作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。