一种空调系统及其控制方法与流程

1.本公开涉及空调技术领域，具体涉及一种空调系统及其控制方法。


背景技术：

2.在制冷与空调行业中，设备散热以及超低温环境温度下仍能正常制冷一直是个老大难的问题。由于设备散热空调无论是在高温工况还是低温工况，都需要有足够的散热量，以保证运行设备能够正常、稳定的运行。
3.由于现有技术中的空调器存在无法在超低温室外环境温度下仍然能正常制冷等技术问题，因此本公开研究设计出一种空调系统及其控制方法。
4.公开内容
5.因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中空调器存在无法在超低温室外环境温度下仍然能正常制冷的缺陷，从而提供一种空调系统及其控制方法。
6.为了解决上述问题，本公开提供一种空调系统，其包括：
7.压缩机、室外换热器、第一节流装置和室内换热器，所述压缩机、所述室外换热器、所述第一节流装置和所述室内换热器能够构成一个制冷循环回路；
8.且所述室外换热器所在的管路段为第一管路段，并且所述空调系统还包括第二管路段，所述第二管路段并联设置在所述第一管路段的两端，且所述第二管路段上还设置有储液装置。
9.在一些实施方式中，所述第一管路段上设置有第二节流装置；和/或，
10.所述第二管路段上设置有第三节流装置。
11.在一些实施方式中，所述第二管路段上还设置有泵；和/或，所述储液装置为储液罐的结构。
12.在一些实施方式中，所述第一管路段上还设置有单向阀，所述单向阀仅能允许制冷剂从所述室外换热器朝所述第一节流装置的方向流动。
13.在一些实施方式中，所述室外换热器处还设置有室外风机，所述室内换热器处还设置有室内风机。
14.在一些实施方式中，在所述室内换热器处还设置有电加热装置。
15.本公开还提供一种如前任一项所述的空调系统的控制方法，其包括：
16.检测步骤，用于检测室外环境温度；
17.判断步骤，用于判断室外环境温度t分别与第一预设温度t1、和第二预设温度t2之间的大小关系，其中t1>t2；
18.控制步骤，用于控制所述第二节流装置和所述第三节流装置，以控制打开或关闭所述第一管路段，以及控制打开或关闭所述第二管路段。
19.在一些实施方式中，所述判断步骤，当判断出室外环境温度t>t1时；
20.控制步骤，用于控制所述第二节流装置打开，打开所述第一管路段；同时控制所述第三节流装置关闭，关闭所述第二管路段。
21.在一些实施方式中，所述判断步骤，当判断出室外环境温度t2<t<t1时；
22.控制步骤，用于控制所述第二节流装置打开，打开所述第一管路段；同时控制所述第三节流装置打开，打开所述第二管路段。
23.在一些实施方式中，所述判断步骤，当判断出室外环境温度t<t2时；
24.控制步骤，用于控制所述第二节流装置关闭，关闭所述第一管路段；控制所述第三节流装置打开，打开所述第二管路段。
25.在一些实施方式中，所述第一预设温度t1＝15℃，所述第二预设温度t2＝5℃。
26.本公开提供的一种空调系统及其控制方法具有如下有益效果：
27.1.本公开通过在空调系统的设置室外换热器的第一管路段上并联设置有第二管路段，并在第二管路段上设置储液装置，能够使得在室外环境温度较低时通过开启该第二管路段，使得制冷剂流入该储液装置中，与储液装置中的制冷剂混合换热，使得将制冷剂从第二管路段中有效地朝着室内换热器的方向产生流动，使得制冷剂能够顺利地回到室内换热器中进行蒸发吸热，完成制冷，有效地避免、防止或减少由于室外环境温度过低而导致室外换热器中的高压压力过低而造成压缩机过保护停机的情况发生，有效地保证和冷凝侧的较高压力，保持制冷系统的正常冷媒循环，能够有效使得在超低温室外环境温度下仍然能正常制冷，解决超低温室外环境工况下无法正常制冷的问题；本公开的空调系统通过降低冷凝器管外换热强度来维持冷凝侧的系统循环压力，从而保持制冷系统正常的冷媒循环；
28.2.本公开的空调系统在低温环境下通过调节第二和第三节流装置使压缩机排气的过热蒸汽冷媒分别进入冷凝器与储液罐进行换热，气态冷媒冷凝后变为高温的两相态冷媒，维持了冷凝侧的系统循环压力，从而保持制冷系统正常的冷媒循环。
附图说明
29.图1是本公开的空调系统的系统结构示意图。
30.附图标记表示为：
31.1、单向阀；2、泵；3、第一节流装置；4、室内换热器；5、电加热装置；6、室内风机；7、压缩机；8、储液装置；9、第三节流装置；10、第二节流装置；11、室外换热器；12、室外风机；101、第一管路段；102、第二管路段。
具体实施方式
32.如图1所示，本公开提供一种空调系统，其包括：
33.压缩机7、室外换热器11、第一节流装置3和室内换热器4，所述压缩机7、所述室外换热器11、所述第一节流装置3和所述室内换热器4能够构成一个制冷循环回路；
34.且所述室外换热器11所在的管路段为第一管路段101，并且所述空调系统还包括第二管路段102，所述第二管路段102并联设置在所述第一管路段101的两端，且所述第二管路段102上还设置有储液装置8。
35.本公开通过在空调系统的设置室外换热器的第一管路段上并联设置有第二管路段，并在第二管路段上设置储液装置，能够使得在室外环境温度较低时通过开启该第二管路段，使得制冷剂流入该储液装置中，与储液装置中的制冷剂混合换热，使得将制冷剂从第二管路段中有效地朝着室内换热器的方向产生流动，使得制冷剂能够顺利地回到室内换热
器中进行蒸发吸热，完成制冷，有效地避免、防止或减少由于室外环境温度过低而导致室外换热器中的高压压力过低而造成压缩机过保护停机的情况发生，有效地保证和冷凝侧的较高压力，保持制冷系统的正常冷媒循环，能够有效使得在超低温室外环境温度下仍然能正常制冷，解决超低温室外环境工况下无法正常制冷的问题；本公开的空调系统通过降低冷凝器管外换热强度来维持冷凝侧的系统循环压力，从而保持制冷系统正常的冷媒循环。
36.在一些实施方式中，所述第一管路段101上设置有第二节流装置10；和/或，
37.所述第二管路段102上设置有第三节流装置9。本公开的空调系统在低温环境下通过调节第二和第三节流装置使压缩机排气的过热蒸汽冷媒分别进入冷凝器与储液罐进行换热，气态冷媒冷凝后变为高温的两相态冷媒，维持了冷凝侧的系统循环压力，从而保持制冷系统正常的冷媒循环。
38.在一些实施方式中，所述第二管路段102上还设置有泵2；和/或，所述储液装置8为储液罐的结构。这是本公开的进一步优选结构形式，通过在第二管路段上设置的泵，能够加强第二管路段中制冷剂的流动驱动力，使得在超低温室外温度的工况下通过第二管路段中的泵驱动制冷剂朝向室内换热器流动，能够有效地完成制冷剂的循环流动效果，防止因冷凝侧高压压力过低而导致压缩机过保护的情况发生、而导致制冷循环停止，因此仍然能够保证在超低温室外环境温度下室内换热器仍然能够蒸发吸热，保证制冷设备正常、稳定的运行。
39.在一些实施方式中，所述第一管路段101上还设置有单向阀1，所述单向阀1仅能允许制冷剂从所述室外换热器11朝所述第一节流装置3的方向流动。本公开还通过在第一管路段上设置的单向阀，能够有效地只允许制冷剂从室外换热器的方向朝第一节流装置的方向流动，防止制冷剂从第一节流装置的方向朝室外换热器的方向流动，即有效避免从第二管路段流过的制冷剂从第一管路段又返回至第二管路段中，造成制冷剂的无效做功的运动，保证制冷循环可靠的运行。
40.在一些实施方式中，所述室外换热器11处还设置有室外风机12，所述室内换热器4处还设置有室内风机6。本公开还通过在室外换热器处设置的室外风机，能够加强室外换热器的换热效果，同样的在室内换热器处设置的室内风机，能够加强室内换热器的换热效果。
41.在一些实施方式中，在所述室内换热器4处还设置有电加热装置5。本公开还通过在室内换热器处设置的电加热装置，能够对室内换热器处进行加热作用，有效防止室内换热器处发生的凝露甚至是结霜的情况，保证室内换热器制冷换热的有效可靠的运行。
42.本公开还提供一种如前任一项所述的空调系统的控制方法，其包括：
43.检测步骤，用于检测室外环境温度；
44.判断步骤，用于判断室外环境温度t分别与第一预设温度t1、和第二预设温度t2之间的大小关系，其中t1>t2；
45.控制步骤，用于控制所述第二节流装置10和所述第三节流装置9，以控制打开或关闭所述第一管路段101，以及控制打开或关闭所述第二管路段102。
46.本公开通过根据室外环境温度t的大小，进而控制第二节流装置和第三节流装置进行动作，能够使得在室外环境温度较大时、此时利用室外换热器能够有效地冷凝放热、而使得室内换热器正常蒸发制冷，此时打开室外换热器所在的第一管路段；使得在室外环境温度不大也不小时(此时室外换热器无法进行完全有效的冷凝放热，会导致室内换热器的
制冷蒸发量不足)、此时利用室外换热器和储液装置一起能够有效地共同冷凝放热、而使得室内换热器正常蒸发制冷，此时打开室外换热器所在的第一管路段和打开储液装置所在的第二管路段；能够使得在室外环境温度较小时(此时室外换热器无法冷凝放热，会导致室内换热器无法进行制冷)、此时利用储液装置能够有效地冷凝放热、而使得室内换热器正常蒸发制冷，此时打开储液装置所在的第二管路段；能够使得制冷循环照常且可靠的运行。
47.本公开提供的一种超低温制冷方法，应用于一种超低温制冷的空调器中，主要包括室内侧的蒸发器、室外侧的压缩机与冷凝器；压缩机、冷凝器、蒸发器形成冷媒循环；储液罐与冷凝器并联，压缩机排气管到室外侧分别将冷凝器与储液罐并联；两个电子膨胀阀分别在冷凝器进气口前、储液罐进气口前；该低温制冷方法为：
48.在一些实施方式中，所述判断步骤，当判断出室外环境温度t>t1时；
49.控制步骤，用于控制所述第二节流装置10打开，打开所述第一管路段101；同时控制所述第三节流装置9关闭，关闭所述第二管路段102。
50.这是本公开的室外环境温度t较高时的优选控制形式：当室外温度＞15℃时，只开启第二节流装置10，通过调节室外侧冷凝器的风机转速维持冷凝侧的冷媒循环的系统循环压力。
51.在一些实施方式中，所述判断步骤，当判断出室外环境温度t2<t<t1时；
52.控制步骤，用于控制所述第二节流装置10打开，打开所述第一管路段101；同时控制所述第三节流装置9打开，打开所述第二管路段102。
53.这是本公开的室外环境温度t不高也不低时的优选控制形式：当室外温度处于5～15℃的制冷温度时，通过同步调节第二节流装置10、第三节流装置9，将压缩机排气的过热蒸汽冷媒分别进入冷凝器与储液罐中进行换热，气态冷媒冷凝后变为高温的两相态冷媒。
54.在一些实施方式中，所述判断步骤，当判断出室外环境温度t<t2时；
55.控制步骤，用于控制所述第二节流装置10关闭，关闭所述第一管路段101；控制所述第三节流装置9打开，打开所述第二管路段102。
56.这是本公开的室外环境温度t较高时的优选控制形式：当室外温度处于＜5℃的制冷温度时，第二节流装置10关闭，只开启第三节流装置9，冷媒直接进入储液罐跟液态冷媒接触冷凝。
57.在一些实施方式中，所述第一预设温度t1＝15℃，所述第二预设温度t2＝5℃。
58.本发明实施，根据控制的不同分为三种情况
59.1.当室外环境温度＞15℃时
60.当室外环境温度大于15℃时，外风机启动，压缩机开启，开启第二节流装置10，第一节流装置3开启，此时的冷媒由压缩机排气排出，经过第二节流装置10的调节，进入到室外换热器11中，由室外风机12带动空气流动进行散热，然后通过过滤器，流经单向阀，在第一节流装置3的控制调节下进入室内换热器4，此过程主要是通过第一节流装置3的调节之后进入压缩机到再进行压缩。
61.2.当室外环境温度5～15℃时
62.当室外环境温度5～15℃时，室外风机转速降低运行，第二节流装置10自动调小开度，第三节流装置9同时开启运行，经压缩机压缩后的气态冷媒通过开启的两个节流装置分别进入室外换热器跟储液罐中进行冷凝换热，第三节流装置9开启同时泵2开启，经冷凝液
化后的冷媒再由两路汇合成一路经第一节流装置3节流后再进入蒸发器蒸发带走室内热量，最后再由压缩机吸入压缩增压排出，反复循环。
63.3.当室外环境温度＜5℃时
64.当室外温度＜5℃时，外风机停止运行，第二节流装置10随即完全关闭，第三节流装置9开度自动调大，此时所有经压缩机压缩后的高温高压气态冷媒直接通过第三节流装置9进入储液罐进行换热冷凝，电泵频率也自动调节到最大状态运转将冷媒输送至第一节流装置3前，经节流后进入蒸发器进行蒸发换热后再被压缩机吸入进行压缩增压，反复循环。
65.有益效果：通过温度传感器获取室外温度，再传输到系统主控板，系统根据不同温度反馈分别对室外风机，第二节流装置10、第三节流装置9、电泵进行输出调节，达到一定节能效果，当室外5～15℃时，外风机转速减低，储液罐电泵同步开启，有效降低能耗，当室外小于5℃时，外风机完全停止运行，即到达最佳节能状态；冷凝器出口至储液罐出口汇合前加装单向阀，有效防止外风机完全停止运行时由储液罐出来的冷媒倒流回冷凝器，有效提高换热效率。
66.以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。