压缩空气空调系统及其控制方法与流程

本发明属于换热，具体提供一种压缩空气空调系统及其控制方法。

背景技术：

1、从空调制冷技术考虑，众所周知，由于人类对制冷的追求，使用的各种制冷剂对地球臭氧层造成了严重破坏，新的环保制冷剂又不同程度地具有易燃易爆、毒性、容易产生温室效应、价格昂贵等多种问题。因此，基加利修正案、欧盟含氟气体f-gas法规及我国制冷剂替代方案等均要求应用更加环保的制冷剂。

2、近年来，技术人员逐渐发现空气作为无处不在的气体，其具有无毒无味、采集方便、对环境友好等诸多优点。空气作为一种优秀的环保型制冷剂，具有一系列的环保及成本优势。首先，空气无处不在，随手可得，从生产方面考虑，其既省却了传统制冷剂的采购成本、运输成本和存储成本，又减少了抽真空、注氟等繁琐的工艺流程，以便整体降低了生产成本；其次，空气无毒无味，对环境友好，不怕泄漏，对空调系统的运行维护要求简单，可省却大部分的维护成本。当然，利用空气制冷虽然具有诸多优点，但其本身的制冷性能较差也是无可辩解的，基于其制冷性能较差的特性，现有利用空气进行换热的空调系统的换热效率均较低，且整体能耗较高。

3、相应地，本领域需要一种新的压缩空气空调系统及其控制方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有压缩空气空调系统的换热效率较低且整体能耗较高的问题。

2、在第一方面，本发明提供一种压缩空气空调系统的控制方法，所述压缩空气空调系统包括回冷器、离心机、第一空冷器、压缩膨胀一体机、第二空冷器和第一旁通支路，其中，所述回冷器包括第一回冷管路和第二回冷管路，所述第一回冷管路和所述第二回冷管路能够进行换热，所述第一回冷管路的进气端与室内相连通，所述第一回冷管路的排气端与所述离心机的进气端相连，所述离心机的排气端与所述第一空冷器的进气端相连通，所述第一空冷器的排气端与所述压缩膨胀一体机的压缩端的进气口相连通，所述第一旁通支路的一端连接至所述离心机的排气端和所述第一空冷器的进气端之间，所述第一旁通支路的另一端连接至所述第一空冷器的排气端和所述压缩膨胀一体机的压缩端的进气口之间，所述压缩膨胀一体机的压缩端的排气口与所述第二空冷器的进气端相连通，所述第二空冷器的排气端与所述第二回冷管路的进气端相连通，所述第二回冷管路的排气端与所述压缩膨胀一体机的膨胀端的进气口相连通，所述压缩膨胀一体机的膨胀端的排气口与室内相连通；

3、所述第一旁通支路和所述第一空冷器设置成能够择一连通，所述控制方法包括：

4、获取室外环境温度和所述离心机的排气端温度；

5、根据所述室外环境温度和所述离心机的排气端温度，选择性地连通所述第一旁通支路。

6、在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述室外环境温度和所述离心机的排气端温度，选择性地连通所述第一旁通支路”的步骤包括：

7、如果所述室外环境温度大于所述离心机的排气端温度，则连通所述第一旁通支路，以使所述第一空冷器被隔断。

8、在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述室外环境温度和所述离心机的排气端温度，选择性地连通所述第一旁通支路”的步骤还包括：

9、如果所述室外环境温度小于或等于所述离心机的排气端温度，则不连通所述第一旁通支路，以使所述第一空冷器维持连通状态。

10、在上述控制方法的优选技术方案中，所述压缩空气空调系统还包括第二旁通支路和第三旁通支路，所述第二旁通支路的一端与室内相连通，所述第二旁通支路的另一端连接至所述第一回冷管路的排气端和所述离心机的进气端之间，所述第三旁通支路的一端连接至所述第二空冷器的排气端和所述第二回冷管路的进气端之间，所述第三旁通支路的另一端连接至所述第二回冷管路的排气端与所述压缩膨胀一体机的膨胀端的进气口之间，

11、所述第二旁通支路和所述第一回冷管路设置成能够择一连通，所述第三旁通支路和所述第二回冷管路设置成能够择一连通，所述控制方法还包括：

12、获取室内温度和所述第二空冷器的排气端温度；

13、根据所述室内温度和所述第二空冷器的排气端温度，选择性地连通所述第二旁通支路和所述第三旁通支路。

14、在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述室内温度和所述第二空冷器的排气端温度，选择性地连通所述第二旁通支路和所述第三旁通支路”的步骤包括：

15、如果所述第二空冷器的排气端温度小于所述室内温度，则连通所述第二旁通支路和所述第三旁通支路，以使所述回冷器被隔断。

16、在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述室内温度和所述第二空冷器的排气端温度，选择性地连通所述第二旁通支路和所述第三旁通支路”的步骤还包括：

17、如果所述第二空冷器的排气端温度大于或等于所述室内温度，则不连通所述第二旁通支路和所述第三旁通支路，以使所述回冷器维持连通状态。

18、在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

19、获取当前送风温度和目标送风温度；

20、根据所述当前送风温度和所述目标送风温度，选择性地调节所述压缩空气空调系统的送风风机的转速。

21、在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述当前送风温度和所述目标送风温度，选择性地调节所述压缩空气空调系统的送风风机的转速”的步骤具体包括：

22、如果所述当前送风温度不等于所述目标送风温度，则调节所述压缩空气空调系统的送风风机的转速。

23、在上述控制方法的优选技术方案中，“如果所述当前送风温度不等于所述目标送风温度，则调节所述压缩空气空调系统的送风风机的转速”的步骤具体包括：

24、如果所述当前送风温度大于所述目标送风温度，则增大所述压缩空气空调系统的送风风机的转速；并且/或者

25、如果所述当前送风温度小于所述目标送风温度，则减小所述压缩空气空调系统的送风风机的转速。

26、在第二方面，本发明还提供了一种压缩空气空调系统，所述压缩空气空调系统包括控制器，所述控制器能够执行上述任一项优选技术方案中所述的控制方法。

27、在采用上述技术方案的情况下，本发明的压缩空气空调系统包括回冷器、离心机、第一空冷器、压缩膨胀一体机、第二空冷器和第一旁通支路，其中，所述回冷器包括第一回冷管路和第二回冷管路，所述第一回冷管路和所述第二回冷管路能够进行换热，所述第一回冷管路的进气端与室内相连通，所述第一回冷管路的排气端与所述离心机的进气端相连，所述离心机的排气端与所述第一空冷器的进气端相连通，所述第一空冷器的排气端与所述压缩膨胀一体机的压缩端的进气口相连通，所述第一旁通支路的一端连接至所述离心机的排气端和所述第一空冷器的进气端之间，所述第一旁通支路的另一端连接至所述第一空冷器的排气端和所述压缩膨胀一体机的压缩端的进气口之间，所述压缩膨胀一体机的压缩端的排气口与所述第二空冷器的进气端相连通，所述第二空冷器的排气端与所述第二回冷管路的进气端相连通，所述第二回冷管路的排气端与所述压缩膨胀一体机的膨胀端的进气口相连通，所述压缩膨胀一体机的膨胀端的排气口与室内相连通，所述第一旁通支路和所述第一空冷器设置成能够择一连通。基于上述结构设置，首先，本发明利用空气作为制冷剂来进行换热以实现绿色制冷，空气具有无毒无害，对环境友好等优点，并且其资源丰富，获取简单，省却了采购、运输、存储多项费用，以空气作为制冷剂还无需系统保持真空状态，不惧泄漏，有效降低了生产和维护成本；其次，本发明还通过在一级压缩进口和二级冷却出口增设所述回冷器以有效提升换热效率，降低能耗，并且采用所述压缩膨胀一体机能够将膨胀功回收作为二级压缩输入功，以便进一步达到降低能耗的效果；另外，本发明的压缩空气空调系统的整体结构简单，装配方便，生产成本低。此外，本发明的压缩空气空调系统还通过采用两级压缩和两级散热的方式，以使所述压缩空气空调系统的换热效率能够得到最大程度的提升。

28、基于上述结构设置，本发明的控制方法包括：获取室外环境温度和所述离心机的排气端温度；根据所述室外环境温度和所述离心机的排气端温度，选择性地连通所述第一旁通支路。基于上述控制方法，本发明能够使所述第一空冷器选择性地被隔断，以便有效减小流阻，以避免所述第一空冷器反向加热，从而有效提升所述压缩空气空调系统的整体换热效率，达到降低整体能耗的效果。