本發明涉及空調系統,具體提供一種空調系統及其控制方法。
背景技術:
1、冬季空調除霜時需要制冷運行,從室內取熱,在室外換熱器放熱除霜,但是這種除霜模式容易使室內熱量快速散失,加劇室內環境溫度波動,影響用戶體驗度。所以,目前空調系統為盡可能減小對室內環境溫度的影響,防止室內熱交換過快,造成室內溫度波動較大,除霜時通常是關閉室內風機,但是冷媒仍然會在室內換熱器中流動并吸收室內熱量,不可避免的會導致室內溫度下降。除霜結束后空調重新切換回制熱模式,室內溫度又需要一段時間回升到設定溫度,這一升一降的過程進一步影響了室內溫度的穩定性。
2、而且,在夏季高溫天氣,室外環境溫度較高會導致室外換熱器散熱效果不佳,空調系統內壓力達到報警高壓閾值時,壓縮機降頻運行,進而導致室內制冷效果下降,同樣造成室內溫度的波動。
3、相應地,本領域需要一種新的空調系統來解決現有空調系統在低溫天氣除霜和高溫天氣制冷時導致室內溫度波動大的問題。
技術實現思路
1、本發明旨在解決上述技術問題,即,解決現有空調系統在低溫天氣除霜和高溫天氣制冷時導致室內溫度波動大的問題。
2、在第一方面,本發明提供一種空調系統,本發明的空調系統包括冷媒循環回路以及設置在所述冷媒循環回路上的壓縮機、換向閥、室內換熱器和室外換熱器;所述室內換熱器所在的管路上串聯有室內節流裝置;
3、所述空調系統還包括第一冷媒輔路、第二冷媒輔路和冷媒換熱器;
4、所述第一冷媒輔路的第一端與所述室內換熱器和所述換向閥之間的管路連接,所述第一冷媒輔路的第二端與所述室內換熱器和所述室外換熱器之間的管路連接;所述第一冷媒輔路上設置有除霜閥;
5、所述第二冷媒輔路的第一端與所述室外換熱器和所述第一冷媒輔路的第二端之間的管路連接,所述壓縮機的進氣口和所述換向閥之間設置有氣液分離器,所述第二冷媒輔路的第二端與所述氣液分離器和所述換向閥之間的管路連接;
6、所述第二冷媒輔路上設置有輔路節流裝置,所述輔路節流裝置位于所述第二冷媒輔路的第一端和所述冷媒換熱器之間;所述第二冷媒輔路節流后的冷媒和所述室外換熱器出來的冷媒能夠在所述冷媒換熱器內換熱。
7、在采用上述技術方案的情況下,本發明的空調系統在除霜時,室內換熱器不參與熱交換,這意味著冷媒不與室內環境發生熱交換,所以從根本上避免因冷媒從室內取熱導致的室內環境溫度波動。并且,第二冷媒輔路的冷媒節流后壓力和溫度降低,低溫低壓冷媒吸收主路冷媒的熱量,保證部分冷媒以氣態形式回到壓縮機,防止出現液擊現象,保證壓縮機的安全穩定運行。
8、在空調系統運行高溫制冷模式時,控制壓縮機開啟,換向閥切換至壓縮機出氣口和室外換熱器連通,室內節流裝置打開,除霜閥關閉,輔路節流裝置打開一定開度。在室外溫度較高時,室外換熱器散熱不佳,空調系統內的壓力會迅速上升,此時開啟輔路節流裝置,利用輔路節流后的低溫低壓冷媒吸收主路冷媒的熱量,輔路冷媒直接回到壓縮機,主路冷媒熱量被輔路冷媒帶走而進一步降低溫度,主路冷媒隨后進入室內換熱器吸熱,從而有效提升制冷效果,保證室內溫度平穩。
9、所以,本發明的空調系統無論是在低溫天氣除霜還是高溫天氣制冷均能夠保證室內溫度的穩定。
10、在上述空調系統的可選技術方案中,所述換向閥和壓縮機出氣口之間設置有油氣分離器。
11、在采用上述技術方案的情況下,油氣分離器用于將壓機油和冷媒分離。
12、在第二方面,本發明還提供了一種空調系統的控制方法,本發明的空調系統包括冷媒循環回路以及設置在所述冷媒循環回路上的壓縮機、換向閥、室內換熱器和室外換熱器;所述室內換熱器所在的管路上串聯有室內節流裝置;
13、所述空調系統還包括第一冷媒輔路、第二冷媒輔路和冷媒換熱器;
14、所述第一冷媒輔路的第一端與所述室內換熱器和所述換向閥之間的管路連接,所述第一冷媒輔路的第二端與所述室內換熱器和所述室外換熱器之間的管路連接;所述第一冷媒輔路上設置有除霜閥;
15、所述第二冷媒輔路的第一端與所述室外換熱器和所述第一冷媒輔路的第二端之間的管路連接,所述壓縮機的進氣口和所述換向閥之間設置有氣液分離器,所述第二冷媒輔路的第二端與所述氣液分離器和所述換向閥之間的管路連接;
16、所述第二冷媒輔路上設置有輔路節流裝置,所述輔路節流裝置位于所述第二冷媒輔路的第一端和所述冷媒換熱器之間;所述第二冷媒輔路節流后的冷媒和所述室外換熱器出來的冷媒能夠在所述冷媒換熱器內換熱;
17、所述控制方法包括:
18、接收到運行除霜模式的指令;
19、控制所述除霜閥打開,所述壓縮機開啟,所述換向閥切換至壓縮機出氣口和所述室外換熱器連通,所述輔路節流裝置開啟第一初始開度,所述室內節流裝置關閉。
20、在采用上述技術方案的情況下,本發明的空調系統在除霜時,室內換熱器不參與熱交換,這意味著冷媒不與室內環境發生熱交換,所以從根本上避免因冷媒從室內取熱導致的室內環境溫度波動。并且,第二冷媒輔路的冷媒節流后壓力和溫度降低,低溫低壓冷媒吸收主路冷媒的熱量,保證部分冷媒以氣態形式回到壓縮機,防止出現液擊現象,保證壓縮機的安全穩定運行。
21、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,“控制所述除霜閥打開,所述壓縮機開啟,所述換向閥切換至壓縮機出氣口和所述室外換熱器連通,所述輔路節流裝置開啟第一初始開度,所述室內節流裝置關閉”的步驟之后,所述控制方法包括:
22、獲取系統的低壓壓力ps、所述輔路節流裝置節流后的冷媒溫度t1;
23、根據ps獲取對應的蒸發飽和溫度t;
24、如果t≤t1,則減小所述輔路節流裝置的開度。
25、在采用上述技術方案的情況下,t≤t1則說明第二冷媒輔路中的冷媒沒有全部氣化,則減小輔路節流裝置的開度,以降低第二冷媒輔路中的冷媒流量,以使冷媒完全氣化。
26、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,“根據ps獲取對應的蒸發飽和溫度t”的步驟之后,所述控制方法包括:
27、如果t>t1且ps大于預設壓力值時,則保持當前所述輔路節流裝置的開度。
28、在采用上述技術方案的情況下,t>t1則說明第二冷媒輔路中的冷媒全部氣化,ps大于等于預設壓力值則表示當前壓縮機低壓壓力滿足要求,可以保持當前輔路節流裝置的開度。
29、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,“獲取冷媒的低壓壓力ps”的步驟之后,所述控制方法還包括:
30、ps小于等于預設壓力值,則選取處于關閉狀態的室內機中室內環境溫度最高的室內機;
31、打開與處于關閉狀態且室內環境溫度最高的室內機對應的室內節流裝置。
32、在采用上述技術方案的情況下,如果ps小于預設壓力值則表示當前低壓壓力較低,為防止低壓故障,需要提升低壓壓力。在低壓壓力較低時,選擇室內溫度需求較低且室內環境溫度較高的室內機,打開該室內機的室內節流裝置,以使主路的部分冷媒進入該室內換熱器吸熱,以升高低壓壓力。處于關閉狀態的室內機對應的室內溫度需求較低,所以從所有關閉狀態的室內機中選擇室內環境溫度較高的室內機,將對應的室內節流裝置打開。這樣可以減少對處于開機狀態的室內溫度的影響。
33、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,所述控制方法還包括:
34、接收到運行常規制冷模式的指令;
35、控制所述除霜閥關閉,所述壓縮機開啟,所述換向閥切換至壓縮機出氣口和所述室外換熱器連通,所述輔路節流裝置關閉,所述室內節流裝置打開。
36、在采用上述技術方案的情況下,在常規制冷時,除霜閥和輔路節流裝置關閉,壓縮機的高溫高壓氣態冷媒進入室外換熱器散熱后,進入室內換熱器吸熱,最后回到壓縮機進氣口。
37、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,所述控制方法還包括:
38、接收到運行高溫制冷的指令;
39、控制所述除霜閥關閉,所述壓縮機開啟,所述換向閥切換至壓縮機出氣口和所述室外換熱器連通,所述輔路節流裝置開啟第二初始開度,所述室內節流裝置打開。
40、在采用上述技術方案的情況下,空調系統在高溫天氣制冷時,如果室外溫度較高室外換熱器的換熱效果不佳導致高壓壓力大幅度提高,則打開輔路節流裝置,以使第二冷媒輔路的冷媒吸收主路冷媒的熱量,增加主路冷媒過冷度,然后主路冷媒進入室內換熱器吸熱,以達到穩定的制冷效果。
41、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,“控制所述除霜閥關閉,所述壓縮機開啟,所述換向閥切換至壓縮機出氣口和所述室外換熱器連通,所述輔路節流裝置開啟第二初始開度,所述室內節流裝置打開”的步驟之后,所述控制方法還包括:
42、獲取系統的高壓壓力pd以及經所述冷媒換熱器換熱后的主路冷媒溫度tliqc;
43、根據pd獲取對應的冷凝飽和溫度tpd;
44、tpd<tliqc時,增大所述輔路節流裝置的開度。
45、在采用上述技術方案的情況下,高溫制冷時,室外環境溫度高,高壓壓力就相應的越高,導致氣態制冷劑不能完全液化,高壓壓力又和冷凝飽和溫度有關,可通過調整輔助節流裝置的開度調節過冷度,以使經過主路冷媒完全液化。tpd<tliqc則表示主路冷媒沒有全部液化,增大輔路節流裝置的開度,進入第二冷媒輔路的冷媒量增大,熱交換量增大,以使主路冷媒全部液化。
46、在上述空調系統的控制方法的可選技術方案中,“根據pd獲取對應的冷凝飽和溫度tpd”的步驟之后,所述控制方法包括:
47、tpd≥tliqc時,保持當前所述輔路節流裝置的開度。
48、在采用上述技術方案的情況下,tpd≥tliqc則表示主路冷媒全部液化,可以保持當前的輔路節流裝置的開度。
49、本領域技術人員能夠理解的是,本發明的空調系統包括冷媒循環回路以及設置在冷媒循環回路上的壓縮機、換向閥、室內換熱器和室外換熱器;空調系統還包括第一冷媒輔路、第二冷媒輔路和冷媒換熱器;室內換熱器所在的管路上串聯有室內節流裝置。
50、第一冷媒輔路的第一端與室內換熱器和所述換向閥之間的管路連接,第一冷媒輔路的第二端與室內換熱器和室外換熱器之間的管路連接;第一冷媒輔路上設置有除霜閥;
51、第二冷媒輔路的第一端與室外換熱器和第一冷媒輔路的第二端之間的管路連接,壓縮機的進氣口和換向閥之間設置有氣液分離器,第二冷媒輔路的第二端與氣液分離器和換向閥之間的管路連接;
52、第二冷媒輔路上設置有輔路節流裝置,輔路節流裝置位于第二冷媒輔路的第一端和冷媒換熱器之間;第二冷媒輔路節流后的冷媒和室外換熱器出來的冷媒能夠在冷媒換熱器內換熱。
53、在采用上述技術方案的情況下,本發明的空調系統在除霜時,室內換熱器不參與熱交換,這意味著冷媒不與室內環境發生熱交換,所以從根本上避免因冷媒從室內取熱導致的室內環境溫度波動。并且,第二冷媒輔路的冷媒節流后壓力和溫度降低,低溫低壓冷媒吸收主路冷媒的熱量,保證部分冷媒以氣態形式回到壓縮機,防止出現液擊現象,保證壓縮機的安全穩定運行。
54、在空調系統運行高溫天氣制冷時,控制壓縮機開啟,換向閥切換至壓縮機出氣口和室外換熱器連通,室內節流裝置打開,除霜閥關閉,輔路節流裝置打開一定開度。在室外溫度較高時,室外換熱器散熱不佳,空調系統內的壓力會迅速上升,此時開啟輔路節流裝置,利用輔路節流后的低溫低壓冷媒吸收主路冷媒的熱量,輔路冷媒直接回到壓縮機,主路冷媒熱量被輔路冷媒帶走而進一步降低溫度,主路冷媒隨后進入室內換熱器吸熱,從而有效提升制冷效果,保證室內溫度平穩。
55、所以,本發明的空調系統無論是在低溫天氣除霜還是高溫天氣制冷均能夠保證室內溫度的穩定。