空调系统及其控制方法与流程

allin2025-11-13  13


本发明涉及空调,具体提供一种空调系统及其控制方法。


背景技术:

1、空调热泵系统在冬季制热运行时,经常会因为运行时间长、室外气温低、湿度大等原因,因蒸发吸热导致室外机结霜,结霜会导致系统效率低下,此时系统应进行除霜动作。在除霜过程中若是利用四通阀换向热流除霜,则室内换热器停止冷凝放热,短时间内无法向室内释放热量,造成室内温度下降。现有技术为解决上述问题,将压缩机的部分高温高压冷媒通入室内换热器为室内供热,另一部分高温高压冷媒通入室外换热器为化霜提供热源,进而实现不停机除霜,但是在不停机除霜模式结束后,从切换至常规制热模式时,常规制热模式在初始一段时间内室外换热器的蒸发效果不佳,制热效率低下,导致需要较长时间才能达到用户的预设室温。

2、相应地,本领域需要一种新的空调系统来解决现有空调系统在不停机除霜模式切换到常规制热模式后制热效果不佳的问题。


技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题,即,解决现有空调系统在不停机除霜模式结束后常规制热模式的前期制热效果不佳的问题。

2、在第一方面,本发明提供一种空调系统,所述空调系统包括:

3、第一冷媒循环回路,所述第一冷媒循环回路上设置有压缩机、冷凝器、闪发器、蒸发器外管、第一阀体;

4、第二冷媒管路,所述第二冷媒管路的一端设置在所述压缩机和所述冷凝器之间,另一端设置在所述蒸发器外管和所述第一阀体之间;所述第二冷媒管路上设置有第二阀体;

5、第三冷媒管路,所述第三冷媒管路的一端与所述闪发器的出液口连接,另一端设置在所述第一阀体和所述压缩机之间;所述第三冷媒管路上设置有蒸发器内管和第三阀体;

6、其中,所述蒸发器内管和所述蒸发器外管之间换热。

7、在采用上述技术方案的情况下,不停机除霜模式时,蒸发器内管和蒸发器外管之间换热,通过双管换热实现内管液态冷媒吸收外管气态冷媒释放的热量,提高蒸发器外管内冷媒的冷凝效果,初步降低蒸发器外管内的压力,在切换到常规制热模式后,先利用蒸发器外管中的高压液态冷媒的高压特性以及闪发器的低压特性,使蒸发器外管内的高压液态冷媒在短时间内被吸入闪发器内,闪发器起到高压储液器的作用,以使蒸发器外管中的压力快速恢复至合适的低压力状态,在从不停机除霜模式切换到运行常规制热模式后,闪发器内的液态冷媒能够顺利进入蒸发器外管中正常蒸发吸热,提高常规制热模式的运行效率和制热效果。

8、在上述空调系统的可选技术方案中,所述空调系统还包括旁通管路,所述旁通管路的一端与所述闪发器的出气口连接,另一端与所述压缩机的补气口连接。

9、在采用上述技术方案的情况下,冷媒闪发后的气态冷媒通过旁通管路回到压缩机,为压缩机补气。

10、在上述空调系统的可选技术方案中,所述冷凝器和所述闪发器之间设置有第一节流装置;并且/或者,所述闪发器和所述蒸发器外管之间设置有第二节流装置;并且/或者,所述闪发器和所述蒸发器内管之间设置有第三节流装置;并且/或者,所述蒸发器外管和所述压缩机进气口之间的管路上设置有气液分离器。

11、在采用上述技术方案的情况下,通过节流装置对冷媒节流降压,以使冷媒达到合适的压力状态,气液分离器可避免液态冷媒进入压缩机造成液击。

12、在上述空调系统的可选技术方案中,所述蒸发器外管包括多个外管支路,所述蒸发器内管包括多个与所述外管支路对应套设的内管支路。

13、在采用上述技术方案的情况下,以增加内外管之间的换热面积,提高换热效率。

14、在上述空调系统的可选技术方案中,所述空调系统还包括四通阀,所述四通阀设置在所述第一冷媒循环回路上;并且/或者,所述空调系统还包括第四阀体,所述第四阀体设置在所述第一冷媒循环回路上的所述闪发器和所述蒸发器外管之间。

15、在采用上述技术方案的情况下,第四阀体能够控制冷凝器与闪发器之间的连通,四通阀的作用是根据空调器不同的功能切换冷媒的流向。

16、本发明还提供一种空调系统的控制方法,所述空调系统包括:

17、第一冷媒循环回路;所述第一冷媒循环回路上设置有压缩机、冷凝器、闪发器、蒸发器外管、第一阀体;

18、第二冷媒管路;所述第二冷媒管路的一端设置在所述压缩机和所述冷凝器之间,另一端设置在所述蒸发器外管和所述第一阀体之间;所述第二冷媒管路上设置有第二阀体;

19、第三冷媒管路;所述第三冷媒管路的一端与所述闪发器的出液口连接,另一端设置在所述第一阀体和所述压缩机之间;所述第三冷媒管路上设置有蒸发器内管和第三阀体;

20、其中,所述蒸发器内管和所述蒸发器外管之间换热;

21、所述控制方法包括:

22、接收到从不停机除霜模式切换至常规制热模式的指令;

23、控制所述第一阀体、所述第二阀体关闭,所述第三阀体打开,并持续第一预设时长;

24、控制所述第一阀体打开,所述第三阀体关闭,并保持所述第二阀体关闭。

25、在采用上述技术方案的情况下,为快速降低蒸发器外管的压力,当空调系统从运行不停机除霜模式切换至常规制热模式后,控制第一阀体、第二阀体关闭,第三阀体打开,持续第一预设时长,期间除霜停止,并快速将蒸发器外管内的冷媒吸入闪发器内,以使蒸发器外管中的压力快速恢复至合适的低压力状态,然后保持第二阀体关闭,并将第一阀体打开第三阀体关闭,空调系统恢复至常规制热,以使闪发器内的液态冷媒能够顺利进入蒸发器外管中正常蒸发吸热,进而提高系统从不停机除霜模式切换至常规制热后的运行效率和制热效果。

26、在上述空调系统的控制方法可选技术方案中,“控制所述第一阀体打开,所述第三阀体关闭,并保持所述第二阀体关闭”的步骤之前,所述控制方法还包括:

27、获取所述蒸发器外管内的压力;

28、在所述第一预设时长内,控制所述压缩机频率随着所述蒸发器外管内压力降低而降低;或者,

29、所述冷凝器和所述闪发器之间设置有第一节流装置;“控制所述第一阀体打开,所述第三阀体关闭,并保持所述第二阀体关闭”的步骤之前,所述控制方法还包括:

30、在所述第一预设时长内,控制所述第一节流装置开度减小或者关闭。

31、在采用上述技术方案的情况下,在第一预设时长内及时把蒸发器外管内的高压液态冷媒吸入闪发器内,期间压缩机频率随蒸发器外管内压力的降低而降低,以防止回气量降低造成压缩机损坏,还通过降低第一节流装置的开度以使蒸发器外管内的冷媒快速离开蒸发器。

32、在上述空调系统的控制方法可选技术方案中,所述控制方法包括:

33、接收到运行不停机除霜模式的指令;

34、控制所述第二阀体、所述第三阀体打开,所述第一阀体关闭;或者,所述控制方法还包括:

35、接收到运行常规制热模式的指令;

36、控制所述第一阀体打开,所述第二阀体、所述第三阀体关闭。

37、在采用上述技术方案的情况下,当接收到空调系统运行不停机除霜模式的指令后,将第二阀体、第三阀体、第四阀体打开,第一阀体关闭,压缩机的高温高压冷媒一部分进入蒸发器外管用于化霜,另一部分进入冷凝器用于室内制热,并且两部分冷媒散热后成为高压液态冷媒,均进入闪发器内进行闪发。

38、不停机除霜模式运行一段时间结束后,空调系统切换到常规制热模式,为避免蒸发器外管中还存在高压液态冷媒,导致初始时间内蒸发效果差或者导致制热运行时长增加,因此先将先将控制第一阀体、第二阀体关闭,第三阀体、第四阀体打开,并持续第一预设时长,降低蒸发器外管31内的冷媒压力后,再打开第一阀体,关闭第三阀体正常运行常规制热。

39、在上述空调系统的控制方法可选技术方案中,所述蒸发器外管包括多个外管支路,所述蒸发器内管包括多个与所述外管支路对应换热的内管支路,所述控制方法包括:

40、当所述空调系统运行常规制热模式时获取所述外管支路内冷媒的温度;

41、当检测到有外管支路的温度超过预设温度时,则控制所述第三阀体打开;

42、根据所述外管支路的温度大小调节与所述外管支路对应的内管支路的调节阀开度。

43、在采用上述技术方案的情况下,空调系统常规制热时,如果检测到某些外管支路出现过热的现象,则说明缺少冷媒,不能高效吸收环境热量,此时,打开第三阀体,利用闪发器中的液态冷媒,经过第三节流装置节流降压后进入蒸发器的内管支路,在对应的内管侧补充部分冷媒,内管侧冷媒和外管侧冷媒共同蒸发吸热,降低外管温度,提高蒸发器吸热量。

44、外管支路的温度越高,缺少的冷媒越多,其吸热量越小,因此相应内管支路的调节阀开度越大,以增加内管支路的吸热能力,反之,外管支路的温度越低,则内管支路的调节阀开度越小,减小内管支路内的冷媒流量,降低内管支路的吸热能力。

45、本发明还提供另一种空调系统的控制方法,所述空调系统包括:

46、第一冷媒循环回路;所述第一冷媒循环回路上设置有压缩机、冷凝器、闪发器、蒸发器外管、第一阀体;

47、第二冷媒管路;所述第二冷媒管路的一端设置在所述压缩机和所述冷凝器之间,另一端设置在所述蒸发器外管和所述第一阀体之间;所述第二冷媒管路上设置有第二阀体;

48、第三冷媒管路;所述第三冷媒管路的一端与所述闪发器的出液口连接,另一端设置在所述第一阀体和所述压缩机之间;所述第三冷媒管路上设置有蒸发器内管和第三阀体;

49、其中,所述蒸发器内管和所述蒸发器外管之间换热;

50、所述控制方法包括:

51、接收到从不停机除霜模式切换至常规制热模式的指令;

52、控制所述第一阀体、所述第二阀体、所述第三阀体关闭,持续第一预设时长;

53、控制所述第一阀体打开,并保持所述第二阀体、所述第三阀体关闭。

54、在采用上述技术方案的情况下,当空调系统从运行不停机除霜模式切换至常规制热模式后,控制第一阀体、第二阀体关闭、第三阀体关闭,第四阀体打开并持续第一预设时长,停止除霜,蒸发器外管内的高压冷媒进入闪发器内,闪发器通过旁通管路向压缩机补气,从而在常规制热时保证冷凝器中的冷媒顺利进入蒸发器外管吸热。

55、本领域技术人员能够理解的是,本发明的空调系统包括第一冷媒循环回路、第二冷媒管路和第三冷媒管路;第一冷媒循环回路上设置有压缩机、冷凝器、闪发器、蒸发器外管、第一阀体,冷凝器设置于室内机,蒸发器设置于室外机,蒸发器包括蒸发器外管和蒸发器内管。第二冷媒管路的一端设置在压缩机和冷凝器之间,另一端设置在蒸发器外管和第一阀体之间,第二冷媒循环管路上设置有第二阀体;

56、第三冷媒管路的一端与闪发器的出液口连接,另一端设置在第一阀体和压缩机之间;第三冷媒管路上设置有蒸发器内管和第三阀体;其中,蒸发器内管和蒸发器外管之间换热。

57、在采用上述技术方案的情况下,不停机除霜模式时,蒸发器内管和蒸发器外管之间换热,通过双管换热实现内管液态冷媒吸收外管气态冷媒释放的热量,提高蒸发器外管内冷媒的冷凝效果,初步降低蒸发器外管内的压力,在切换到常规制热模式后,先利用蒸发器外管中的高压液态冷媒的高压特性以及闪发器的低压特性,使蒸发器外管内的高压液态冷媒在短时间内被吸入闪发器内,闪发器起到高压储液器的作用,以使蒸发器外管中的压力快速恢复至合适的低压力状态,在从不停机除霜模式切换到运行常规制热模式后,闪发器内的液态冷媒能够顺利进入蒸发器外管中正常蒸发吸热,提高常规制热模式的运行效率和制热效果。


技术特征:

1.一种空调系统,其特征在于,所述空调系统包括:

2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括旁通管路,所述旁通管路的一端与所述闪发器的出气口连接,另一端与所述压缩机的补气口连接。

3.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述冷凝器和所述闪发器之间设置有第一节流装置;并且/或者,所述闪发器和所述蒸发器外管之间设置有第二节流装置;并且/或者,所述闪发器和所述蒸发器内管之间设置有第三节流装置;并且/或者,所述蒸发器外管和所述压缩机进气口之间的管路上设置有气液分离器。

4.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述蒸发器外管包括多个外管支路,所述蒸发器内管包括多个与所述外管支路对应套设的内管支路。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括四通阀,所述四通阀设置在所述第一冷媒循环回路上;并且/或者,所述空调系统还包括第四阀体,所述第四阀体设置在所述第一冷媒循环回路上的所述闪发器和所述蒸发器外管之间。

6.一种空调系统的控制方法,其特征在于,所述空调系统包括:

7.根据权利要求6所述的空调系统的控制方法,其特征在于,“控制所述第一阀体打开,所述第三阀体关闭,并保持所述第二阀体关闭”的步骤之前,所述控制方法还包括:

8.根据权利要求6所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:

9.根据权利要求6所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述蒸发器外管包括多个外管支路,所述蒸发器内管包括多个与所述外管支路对应换热的内管支路,所述控制方法包括:

10.一种空调系统的控制方法,其特征在于,所述空调系统包括:


技术总结
本发明涉及空调技术领域,具体提供一种空调系统及其控制方法,本发明的空调系统包括第一冷媒循环回路;第一冷媒循环回路上设置有压缩机、冷凝器、闪发器、蒸发器外管、第一阀体;第二冷媒管路;第二冷媒管路的一端设置在压缩机和冷凝器之间,另一端设置在蒸发器外管和第一阀体之间;第二冷媒管路上设置有第二阀体;第三冷媒管路;第三冷媒管路的一端与闪发器的出液口连接,另一端设置在第一阀体和压缩机之间;第三冷媒管路上设置有蒸发器内管和第三阀体;蒸发器内管和蒸发器外管之间换热。通过双管换热以及闪发器结合来降低蒸发器外管的冷媒压力,以使从除霜切换到常规制热模式后,快速恢复至高效制热,提高常规制热效率。

技术研发人员:滕信波,吕福俊,张盼盼,徐军瑞
受保护的技术使用者:青岛海尔空调器有限总公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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