一种拓展热水功能的四管制多联机系统的装置及控制方法与流程

allin2025-03-13  75


本发明涉及空调,具体而言,涉及一种拓展热水功能的四管制多联机系统的装置及控制方法。


背景技术:

1、四管制多联机系统常用于内区较大,或建筑空调使用标准较高且投资允许的建筑里,在全年运行过程中,具有供冷和供热工况频繁交替转换或需同时使用的功能。当前的多联机系统利用冷媒从低温热源吸热,向高温热源放热实现制冷制热的目的。在制冷时室内的热量由冷媒带出,通过风机将其释放到室外的环境,这就存在余热的浪费。同时,在当前市面上存在一种多联热回收系统,可以实现同时制冷制热的目的,但需搭配特定的模式转换装置,该装置价格昂贵且系统复杂,非常不便。本发明拓展了四管制多联机系统的热水功能。通过增加热水发生装置回收余热,同时通过单向阀组的配合完成了冷媒的导向,本系统根据室内侧负荷变化和生活热水需求,调整室外侧换热能力以及冷媒分配,保证用户体验的同时并对余热进行利用。


技术实现思路

1、本发明解决的问题是可提供热水功能的多联机系统冷媒的导向控制效果不佳的问题。

2、为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:一种拓展热水功能的四管制多联机系统,包括:至少一组室内机,至少一组热水发生装置和外机;外机包括:冷凝器、冷媒冷却装置、冷媒导向阀组,过冷装置;冷媒导向阀组包括第一电子膨胀阀、第一管路、第二管路、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀;第一管路、第二管路和冷媒冷却装置并联,第一单向阀与第三单向阀设于第一管路,第二单向阀与第四单向阀设于第二管路,第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀的入口连通冷媒冷却装置的出口,过冷装置连通于第二单向阀与第四单向阀之间,第一电子膨胀阀的一端连通于第一单向阀与第三单向阀之间,第一电子膨胀阀的另一端连通冷凝器;热水发生装置连通冷媒冷却装置;过冷装置连通室内机。

3、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过单向阀组的设置,即制冷+制热水时,热水发生装置一侧冷媒经第二电子膨胀阀控制流量,通过液管导回至冷媒冷却装置之前,系统主要冷媒经过冷凝器,通过第一电子膨胀阀控制冷媒流量,经过第三单向阀与热水侧冷媒汇合;制热+制热水时,内机侧冷媒经过第四单向阀流向冷媒冷却装置并与热水侧冷媒汇合,随后流经第一单向阀进入外机换热器进行换热。本系统实现了在制冷,制冷+制热水,制热,制热+制热水时冷媒的导向,使整机在保证基本功能的同时尽可能多的冷媒流向热水发生装置,提高了对余热的利用,同时,利用单向阀对冷媒的流向实现机械控制,避免了使用多个电子膨胀阀等组件会产生的控制以及信号传输问题,在制热水功能的实现上较为方便,在控制上更稳定。

4、进一步的,热水发生装置包括:第二电子膨胀阀和热水发生器,第二电子膨胀阀设于热水发生器出水侧。

5、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过第二电子膨胀阀的设置精准控制热水发生器处冷媒流量。

6、进一步的,外机还包括压缩机、高压气管;压缩机出口通过高压气管与热水发生装置入口连接;热水发生装置出口通过液管与冷媒冷却装置连接。

7、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过高压气管将部分冷媒导向热水发生装置,通过液管将换热后的冷媒导回。

8、外机还包括四通阀,四通阀的第一端口连接至压缩机出口,四通阀的第二端口连接至冷凝器入口,四通阀的第三端口连接至压缩机入口,四通阀的第四端口通过气管与室内机入口相连。

9、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:四通阀保证了系统切换制冷制热功能的切换,以及制冷与制热功能的实现。

10、压缩机出口设置有油分离器,油分离器通过高压气管连接四通阀第一端口。

11、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:油分离器将制冷压缩机排出的高压高温冷媒中的润滑油进行分离,保证了冷媒导向时冷媒过冷度的精准,以保证装置安全高效地运行。

12、压缩机入口处设置有气液分离器,气液分离器与四通阀第三端口连接。

13、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:气液分离器保证了冷媒气液分离,保证了冷媒温度及压力的准度,保证了整个系统的稳定。

14、本发明的另一目的在于提出一种四管制多联机系统的控制方法,以解决可提供热水功能的多联机系统冷媒的导向控制效果不佳的问题。四管制多联机系统的控制方法包括:获取外机的环境温度;获取热水发生装置出口侧冷媒温度;获取整机计算容量,整机计算容量分为a1、a2、a3三个区间,其中a3大于a2,a2大于a1;根据整机计算容量、外机的外环工况和热水发生装置出口侧冷媒温度调整第一电子膨胀阀开度和第二电子膨胀阀开度,以保证多联机系统在供给热水功能稳定。

15、整机计算容量的计算公式为:

16、其中,ac——制冷内机需求百分比,与内外机环境温度相关;

17、——开启内机容量;——外机整机容量。

18、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:本发明提供的四管制多联机系统的控制方法,可根据室外机环境温度和热水发生装置出口侧冷媒温度以及整机计算容量精准调整冷媒流向和容量,保证了系统的精准稳定运行,同时对余热进行了充分的利用。

19、进一步的,根据整机计算容量、外机的环境温度和热水发生装置出口侧冷媒温度调整第一电子膨胀阀开度和第二电子膨胀阀开度,包括:判断外机的环境温度是否低于第一温度阈值,且判断热水发生装置出口侧冷媒温度是否高于额定温度,若是,第二电子膨胀阀预设阀步取值为30-100pls,且当整机计算容量为a1时,第一电子膨胀阀预设阀步取值为70-180pls,当整机计算容量为a2时,第一电子膨胀阀预设阀步取值为250-380pls;当整机计算容量为a3时,第一电子膨胀阀预设阀步取值为最大值。

20、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:一是根据整机计算容量的需求避免了中管温度低,触发冻结保护的问题。二是实现了余热的充分利用的同时避免了冷媒堆积的问题。

21、进一步的,判断外机的环境温度是否高于第一温度阈值,且是否小于第二温度阈值,若是,则判断热水发生装置出口侧冷媒温度是否低于额定温度,若是,则第一电子膨胀阀预设阀步取值为120-180pls;

22、第二电子膨胀阀根据水模块目标过冷度来控制,水模块目标过冷度分为b1,b2和b3,b4三个区间,其中,其中b4大于b3,b3大于b2,b2大于b1;当整机计算容量为a1时,水模块目标过冷度为b1;当整机计算容量为a2时,水模块目标过冷度为b2;当整机计算容量为a3时,水模块目标过冷度为b3。其中,水模块目标过冷度=系统高压温度-热水发生器板换气侧出口温度。

23、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:一是四管制多联机系统管路复杂且较长,冷媒在管路的流动中也存在一定的温降,热水发生器目标过冷度控制即通过系统反馈的热水发生器当前过冷度与目标过冷度的差值,对第二电子膨胀阀步数进行开大或者关小的控制,根据水模块的目标过冷度对第二电子膨胀阀进行调整可保证热水发生装置的充分换热以及对热水发生装置一侧的精准控制。二是第一电磁膨胀阀步数固定,保证了流量的同时,可承担水侧无法消耗的余热以及防止冷媒的堆积。

24、进一步的,判断外机的环境温度是否高于第二温度阈值,若是,则判断热水发生装置出口侧冷媒温度是否低于额定温度,若是,则第一电子膨胀阀预设阀步取值为30-100pls,第二电子膨胀阀预设阀步取最大值;若否,则水模块目标过冷度为b4,且当整机计算容量为a1时,第一电子膨胀阀预设阀步取值为70-150pls;当整机计算容量为a2时,第一电子膨胀阀预设阀步取值为150-250pls;当整机计算容量为a3时,第一电子膨胀阀预设阀步取值为250-380pls。

25、与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:根据外机环境温度实时调节冷媒流量,保证了外机一侧和热水一侧的换热能力以及系统的稳定运行。


技术特征:

1.一种拓展热水功能的四管制多联机系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1的所述的一种拓展热水功能的四管制多联机系统,其特征在于,

3.根据权利要求1的所述的一种拓展热水功能的四管制多联机系统,其特征在于,

4.根据权利要求3的所述的一种拓展热水功能的四管制多联机系统,其特征在于,

5.根据权利要求4的所述的一种拓展热水功能的四管制多联机系统,其特征在于,

6.根据权利要求4的所述的一种拓展热水功能的四管制多联机系统,其特征在于,

7.一种四管制多联机系统的控制方法,通过权利要求1至6中任一项所述的拓展热水功能的四管制多联机系统实现,四管制多联机系统的控制方法包括:

8.如权利要求7所述四管制多联机系统的控制方法,其特征在于,根据整机计算容量、外机的环境温度和热水发生装置出口侧冷媒温度调整第一电子膨胀阀开度和第二电子膨胀阀开度,包括:判断外机的环境温度是否低于第一温度阈值,且判断热水发生装置出口侧冷媒温度是否高于额定温度,若是,第二电子膨胀阀预设阀步取值为30-100pls,

9.如权利要求7所述的四管制多联机系统的控制方法,其特征在于,根据整机计算容量、外机的环境温度和热水发生装置出口侧冷媒温度调整第一电子膨胀阀开度和第二电子膨胀阀开度,包括:判断外机的环境温度是否高于第一温度阈值,且是否小于第二温度阈值,若是,则判断热水发生装置出口侧冷媒温度是否低于额定温度,若是,则第一电子膨胀阀预设阀步取值为120-180pls;

10.如权利要求9所述的四管制多联机系统的控制方法,其特征在于,根据整机计算容量、外机的环境温度和热水发生装置出口侧冷媒温度调整第一电子膨胀阀开度和第二电子膨胀阀开度,包括:判断外机的环境温度是否高于第二温度阈值,若是,则判断热水发生装置出口侧冷媒温度是否低于额定温度,若是,则所述第一电子膨胀阀预设阀步取值为30-100pls,所述第二电子膨胀阀预设阀步取最大值;


技术总结
本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种拓展热水功能的四管制多联机系统的装置及控制方法。本发明通过单向阀组的设置,对冷媒实现了在制冷,制冷+制热水,制热,制热+制热水时冷媒的导向,使整机在保证基本功能的同时尽可能多的冷媒流向热水发生装置,提高了对余热的利用,同时,利用单向阀对冷媒的流向实现机械控制,避免了使用电子阀等组件会产生的控制以及信号传输问题,在功能的实现上较为方便,在控制上更稳定。并提供了一种多联机系统的控制方法,根据室内侧负荷变化和生活热水需求,调整室外侧换热器能力以及冷媒分配,保证用户体验的同时对余热进行利用。

技术研发人员:黄春,孙先金,姚光森,尹玉成,刘英杰
受保护的技术使用者:宁波奥克斯电气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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