一種空調系統及控制方法與流程
2024-02-15 04:00:15
本發明涉及空調技術領域，特別涉及一種空調系統及其製冷量的控制方法。
背景技術：
目前很多空調機組在設計中都會考慮在回氣管上設置氣液分離器，空調器在運行中，根據運行工況的不同，參與空調系統運行的冷媒的量有所不同，當在低溫製冷、低溫制熱或是冷媒添加量較多的情況下，大量的冷媒是以液態儲存在氣液分離器的罐體中而不參加熱交換，如此會存在以下問題：因大量液態冷媒儲存在所述氣液分離器的罐體中，液態冷媒進入到所述壓縮機內，因壓縮機可以壓縮氣體，但是不可以壓縮液體，因而不可壓縮的液體在壓縮機的氣缸內形成液擊，損壞壓縮機的氣閥，進而導致壓縮機的損壞防止在溫度太低時大量的液態冷媒回到壓縮機，導致「液擊」現象發生，損壞壓縮機。
但增加氣液分離器氣後，往往會增加冷媒回流入壓縮機時阻力損失，降低回氣壓力，進而導致系統製冷量的降低。根據實驗數據表明，在額定製冷工況時，增加氣液分離器後空調系統的製冷量一般會下降1％左右。因此，如何降低氣液分離器對空調系統製冷量的影響也是設計者們重點研究的問題之一。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發明目要解決的技術問題是空調在運行製冷模式時，氣液分離器會增加冷媒回流入壓縮機時阻力損失，降低回氣壓力，進而導致系統製冷量的降低。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發明的提供了一種空調系統，包括通過管路連接成製冷迴路或制熱迴路的壓縮機、室外換熱器、節流組件和室內換熱器；還包括氣液分離器，所述氣液分離器設於所述壓縮機的進氣口，所述氣液分離器的進口處設有第一電子閥，用於控制冷媒進入所述氣液分離器的通斷；所述氣液分離器還並聯有旁通管，所述旁通管設置有第二電子閥，用於控制旁通管的通斷。
其中，所述空調系統通過四通閥實現製冷迴路和制熱迴路的切換。
其中，還包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，第一溫度傳感器設於所述壓縮機的進氣口處，用於監測進入壓縮機氣體的溫度；所述第二溫度傳感器設於製冷迴路的室內換熱器的出口端，用於監測所述室內換熱器的埠處溫度。
其中，所述空調系統還設有控制裝置，所述控制裝置根據所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器所監測的溫度的差值控制所述第一電子閥和所述第二電子閥的開關。
其中，所述空調系統還設有室外機高壓閥和室外機低壓閥。
本發明還提供了一種空調系統的控制方法，包括以下步驟：
當空調器開機運行製冷模式時，監測壓縮機進氣口的溫度T1和室內換熱器出口的溫度T2並計算其差值△T；其中△T＝T1-T2；
將上述溫度差值△T和系統中預設的溫度差值T相比較，根據比較結果控制冷媒是否通過氣液分離器回流到壓縮機中；
當預設溫度差值T>△T時，判定冷媒蒸發不完全，冷媒在回流過程中是氣液混合物，則控制冷媒通過氣液分離器回流到壓縮機中；
當預設溫度差值T≤△T時，判定冷媒蒸發完全，冷媒在回流過程中是過熱氣體，則控制冷媒不通過氣液分離器直接回流到壓縮機中。
其中，當空調器剛開機運行製冷模式時，先控制冷媒通過氣液分離器回流到壓縮機中，後監測壓縮機進氣口的溫度T1和室內換熱器出口的溫度T2。
(三)有益效果
本發明所提供的空調系統及控制方法的有益效果是，在空調系統進行製冷時，通過對溫度的監測，進而控制當冷媒在回流過程中如果是過熱氣體時，可通過旁通管直接回入壓縮機，而無需經過氣液分離器，進而減少冷媒壓降，提高空調系統製冷量和能效，且保證系統運行穩定，減少能耗損失，利於環保，且提高了用戶體驗。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明空調系統的結構示意圖
附圖標記：1.壓縮機；2.四通閥；3.室外換熱器；4.氣液分離器；5.節流組件；6.室內換熱器；7.第一溫度傳感器；8.第二溫度傳感器；9.控制裝置；10.第一電子閥；11.第二電子閥；12.室外機高壓閥；13.室外機低壓閥。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例僅用於說明本發明，但不能用來限制本發明的範圍。
如圖1所示，本發明的空調系統，包括連接成製冷迴路或制熱迴路的壓縮機1、室外換熱器3、節流組件5、氣液分離器4和室內換熱器6；所述氣液分離器4的進口處設有第一電子閥10，所述第一電子閥10用於控制冷媒進入所述氣液分離器4的通斷；所述第一電子閥10的一端連接所述氣液分離器4的進口，另一端通過旁通管連接至所述壓縮機1的進氣口；其中，所述旁通管設置有第二電子閥11，所述第二電子閥11用於控制旁通管的通斷。
所述空調系統通過四通閥2實現製冷迴路和制熱迴路的切換。
所述壓縮機1的進氣口處設有第一溫度傳感器7，所述第一溫度傳感器7用於監測進入壓縮機氣體的溫度。
所述室內換熱器6與所述氣液分離器4連接的埠處設有第二溫度傳感器8，所述第二溫度傳感器8用於監測所述室內換熱器6的埠處溫度。
所述空調系統還設有控制裝置9，所述控制裝置9根據所述第一溫度傳感器7和所述第二溫度傳感器8所監測的溫度的差值控制所述第一電子閥10和所述第二電子閥11的開關。
所述空調系統還設有室外機高壓閥12和室外機低壓閥13。
本發明還提供了一種上述空調系統的控制方法，其特徵在於，包括以下步驟：
當空調器運行製冷模式時，監測壓縮機1進氣口的溫度T1和室內換熱器出口的溫度T2並計算其差值△T；其中△T＝T1-T2；
將上述溫度差值△T和系統中預設的溫度差值T相比較，根據比較結果控制第一電子閥10和第二電子閥11的開關。
其中，當預設溫度差值T>△T時，則冷媒蒸發不完全，冷媒在回流過程中是氣液混合物，控制第一電子閥10打開、第二電子閥11關閉，進而控制冷媒通過氣液分離器4回流到壓縮機中。
其中，當預設溫度差值T≤△T時，則冷媒蒸發完全，冷媒在回流過程中是過熱氣體，控制第一電子閥10關閉、第二電子閥11打開，進而控制冷媒通過旁通管回流到壓縮機1中。
其中，當空調器剛開機運行製冷模式時，先控制冷媒通過氣液分離器回流到壓縮機中，後監測壓縮機進氣口的溫度T1和室內換熱器出口的溫度T2。
本發明還提供了一種上述空調系統的控制方法，包括以下步驟：
當空調器開機運行制熱模式時，開啟第一電子閥10，關閉第二電子閥11，使冷媒通過氣液分離器回流到壓縮機中。
在本發明的實施例中，空調系統運行製冷模式時，製冷劑的循環過程為：製冷劑經壓縮機1壓縮，流經四通閥2進入室外換熱器3中換熱，轉變為中溫高壓製冷劑後經節流組件5進入室內換熱器6中換熱，換熱後的製冷劑經氣液分離器4重新流入壓縮機中1壓縮。
同時，控制裝置9控制第一溫度傳感器7和第二溫度傳感器8分別監測壓縮機1進氣口的溫度T1和室內換熱器出口的溫度T2並計算其差值△T；其中△T＝T1-T2；將上述溫度差值△T和系統中預設的溫度差值T相比較，當預設溫度差值T>△T時，則冷媒蒸發不完全，冷媒在回流過程中是氣液混合物，控制第一電子閥10打開、第二電子閥11關閉，進而控制冷媒通過氣液分離器4回流到壓縮機中；當預設溫度差值T≤△T時，則冷媒蒸發完全，冷媒在回流過程中是過熱氣體，控制第一電子閥10關閉、第二電子閥11打開，進而控制冷媒通過旁通管回流到壓縮機1中，並繼續監測空調系統壓力，如此循環控制。
進而，在空調系統開始運行之前，需要在控制器內設定預定時間T0。可選地，預定時間可以是空調系統的出廠設置，也可以由用戶自定義設置。由此，當空調系統開始運行製冷模式時，經預定時間後開啟壓縮機1進氣口的溫度T1和室內換熱器出口的溫度T2並計算其差值△T；其中△T＝T1-T2；將上述溫度差值△T和系統中預設的溫度差值T相比較，根據比較結果控制第一電子閥10和第二電子閥11的開關。根據本發明的一些具體實施例，預定時間的取值範圍可以為0s—60s，例如，預定時間可以為40s,通過設定40s的預定時間，可以避免室溫開始變化時的變化率太大，使空調器對室內溫度的調節較為平緩，從而在一定程度上提高用戶的舒適度。
本發明所提供的空調系統及其控制方法在運行製冷模式時，通過對溫度的監測，進而控制當冷媒在回流過程中如果是過熱氣體時，可通過旁通管直接回入壓縮機，而無需經過氣液分離器，進而減少冷媒壓降，提高空調系統製冷量和能效，且保證系統運行穩定，減少能耗損失，利於環保，且提高了用戶體驗。
以上實施方式僅用於說明本發明，而非對本發明的限制。儘管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。