CN105890082B - 蓄冷型空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄冷型空调器及其控制方法，蓄冷型空调器包括：制冷剂循环***，制冷剂循环***包括：首尾依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蓄冷型蒸发器，蓄冷型蒸发器包括：间隔开的蒸发单元和蓄冷单元，蒸发单元适于向蓄冷单元提供冷量，蓄冷单元包括多个蓄冷单体，每个蓄冷单体内装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物；载冷剂循环***，载冷剂循环***包括：首尾依次相连的第一换热器、循环泵和第二换热器，第一换热器设置在蓄冷单元内，第二换热器设在室内环境中。上述的蓄冷型空调器制冷效果好，而且生产成本低，实用性较好。

Description

蓄冷型空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种蓄冷型空调器以及该蓄冷型空调器的控制方法。
背景技术
随着人们生活水平提高和社会的发展，对制冷空调的需求急剧增加，空调***需要消耗大量的电能，据数据统计表明，空调用电量已占建筑物总耗电量的60％—70％，当前由于能源紧缺,电力紧张,空调事业的发展受到极大的影响。
相关技术中，一些蓄冷型空调器采用了高效电子制冷芯片和蓄冷箱,并可使用交流电或太阳能，因而蓄冷型空调器有下列优点:避免了环境污染和噪声干扰；能耗低，仅为压缩机制冷的三分之一；可以深夜制冷、蓄冷供白天使用，既节省电费又有利于电力部门削峰填谷。但是该蓄冷型空调器的制冷性能不稳定，采用热电制冷技术成本较高，不能满足用户的需求，实用性差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种制冷效果好的蓄冷型空调器。
本发明进一步地提出了一种蓄冷型空调器的控制方法。
根据本发明的蓄冷型空调器，包括：制冷剂循环***，所述制冷剂循环***包括：首尾依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蓄冷型蒸发器，所述蓄冷型蒸发器包括：间隔开的蒸发单元和蓄冷单元，所述蒸发单元适于向所述蓄冷单元提供冷量，所述蓄冷单元包括多个蓄冷单体，每个所述蓄冷单体内装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物；载冷剂循环***，所述载冷剂循环***包括：首尾依次相连的第一换热器、循环泵和第二换热器，所述第一换热器设置在所述蓄冷单元内，所述第二换热器设在室内环境中。
根据本发明的蓄冷型空调器，通过设置蓄冷单元，并且在蓄冷单元内设置有多个装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物的蓄冷单元，可以使得蓄冷空调器的蓄冷效果好，可以提升蓄冷型空调器的制冷效果，还可以降低蓄冷型空调器的生产成本，可以提升蓄冷型空调器的实用性。
另外，根据本发明的蓄冷型空调器还可以具有以下区别技术特征：
在本发明的一些示例中，所述蓄冷型蒸发器包括：壳体，所述壳体内设置有绝热隔板，所述绝热隔板将所述壳体分隔成第一部分和第二部分，所述制冷剂循环***中的制冷剂流入至所述第一部分内以构成所述蒸发单元，所述蓄冷单体设在所述第二部分内以构成所述蓄冷单元。
在本发明的一些示例中，所述蒸发单元和所述蓄冷单元之间连接有热管，所述热管包括：依次相连的冷凝段、绝热段和蒸发段，所述冷凝段设置在所述蒸发单元内，所述绝热段设置在所述绝热隔板上，所述蒸发段设置在所述蓄冷单元内。
在本发明的一些示例中，所述蓄冷单体包括外壳，所述外壳内装载有所述二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物，所述外壳为铝制件。
在本发明的一些示例中，所述蓄冷单体的外壳为球形。
在本发明的一些示例中，所述载冷剂循环***的载冷剂为乙二醇水溶液，所述乙二醇与所述水的配制体积比为4:1。
在本发明的一些示例中，所述四丁基溴化铵在所述二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物中的浓度范围为25％-45％。
根据本发明的蓄冷型空调器的控制方法，包括：S1、检测所述蓄冷单元内的温度Tx；S2、判断所述蓄冷单元内的温度Tx是否高于预定值Ty：当Tx≥Ty时，启动所述制冷剂循环***；当Tx＜Ty时，关闭所述制冷剂循环***；S3、检测室内环境温度且得到检测值T1，检测所述第二换热器的温度且得到检测值T2；S4、根据T1-T2的差值T0确定所述循环泵的运行频率P。采用上述控制方法可以使得蓄冷型空调器制冷效果好，而且可以满足用户的舒适性要求。
另外，根据本发明的蓄冷型空调器的控制方法还可以具有以下区别技术特征：
在本发明的一些示例中，所述循环泵的运行频率P满足如下关系式：P＝a×(T1-T2)，其中a为频率系数。
在本发明的一些示例中，，所述循环泵的频率为多挡频率，当所述差值T0每增大预定值时，控制所述循环泵的运行频率升挡。
附图说明
图1是根据本发明实施例的蓄冷型空调器的结构示意图；
图2是图1中的蓄冷型空调器的控制方法的流程图。
附图标记：
蓄冷型空调器1000；
制冷剂循环***100；压缩机10；冷凝器20；节流装置30；
蓄冷型蒸发器40；蒸发单元41；蓄冷单元42；蓄冷单体42a；壳体43；绝热隔板44；热管45；冷凝段45a；绝热段45b；蒸发段45c；
载冷剂循环***200；第一换热器210；循环泵220；第二换热器230。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图详细描述根据本发明实施例的蓄冷型空调器1000。
根据本发明实施例的蓄冷型空调器1000可以包括：制冷剂循环***100和载冷剂循环***200。其中，如图1所示，制冷剂循环***100可以包括：首尾依次连接的压缩机10、冷凝器20、节流装置30和蓄冷型蒸发器40，蓄冷型蒸发器40包括：间隔开的蒸发单元41和蓄冷单元42，蒸发单元41适于向蓄冷单元42提供冷量，蓄冷单元42包括多个蓄冷单体42a，每个蓄冷单体42a内装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物。可选地，节流装置30可以为毛细管。
当制冷剂循环***100工作时，压缩机10可以将高温高压气态冷媒输送至冷凝器20中，高温高压气态冷媒可以在冷凝器20中与外界环境进行热交换，然后气态冷媒在节流装置30的作用下转化成低温低压气态冷媒，低温低压气态冷媒可以流动至蓄冷型蒸发器40中的蒸发单元41内，并且低温低压气态冷媒可以与蒸发单元41的制冷剂进行热交换。热交换后的制冷剂可以将冷量传递给蓄冷单元42，蓄冷单元42内具有多个蓄冷单体42a，蓄冷单体42a内的二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物可以较好地储存冷量以在蓄冷型空调器1000需要时提供冷量。
其中，采用二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物作为蓄冷剂，从而可以使得蓄冷单元42的蓄冷效果较好，而且蓄冷单元42还可以满足蓄冷型空调器1000的蓄冷和供应需求。通过设置装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物的蓄冷单体42a，可以保证蓄冷型空调器1000的制冷性能，而且可以降低蓄冷型空调器1000的生产成本，提高蓄冷型空调器1000的实用性。另外，通过采用蓄冷型蒸发器40，可以避免用电高峰，节约能源。
可选地，四丁基溴化铵在二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物中的浓度范围为25％-45％。满足上述浓度的二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物的蓄冷效果好，从而可以提升蓄冷型空调器1000的制冷效果。优选地，四丁基溴化铵在二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物中的浓度范围可以为35％。
根据本发明的一个可选实施例，如图1所示，蓄冷型蒸发器40可以包括：壳体43，壳体43内设置有绝热隔板44，绝热隔板44将壳体43分隔成第一部分和第二部分，制冷剂循环***100中的制冷剂流入至第一部分内以构成蒸发单元41，蓄冷单体42a设在第二部分内以构成蓄冷单元42。由此，蓄冷型蒸发器40结构简单且可靠，另外通过将蒸发单元41和蓄冷单元42设置在同一壳体43内，可以有效减少蓄冷型蒸发器40的冷量损失，通过设置绝热隔板44可以避免蓄冷单元42向蒸发单元41传递冷量，可以保证蓄冷型蒸发器40的工作可靠性。优选地，壳体43可以为绝缘壳体。
下面详细提供一种可选的蒸发单元41和蓄冷单元42的冷量传递方式。
可选地，如图1所示，蒸发单元41和蓄冷单元42之间可以连接有热管45，热管45包括：依次相连的冷凝段45a、绝热段45b和蒸发段45c，冷凝段45a设置在蒸发单元41内，绝热段45b设置在绝热隔板44上，蒸发段45c设置在蓄冷单元42内。通过热管45的特性，热管45可以将蒸发单元41内的冷量转移至蓄冷单元42内，并且蓄冷单元42内的蓄冷单体42a可以较好地储存冷量。优选地，如图1所示，蓄冷单体42a可以构造成球形，球形的蓄冷单体42a易于生产，而且可以提升蓄冷单元42的空间利用率。可选地，蓄冷单体42a可以包括外壳，外壳内可以装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物，外壳可以为铝制件。可以理解的是，铝制的外壳柔韧性较好，而且铝的导热效果较好，可以便于二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物储存冷量。
如图1所示，载冷剂循环***200可以包括：首尾依次相连的第一换热器210、循环泵220和第二换热器230，第一换热器210设置在蓄冷单元42内，第二换热器230设在室内环境中。当载冷剂循环***200工作时，第一换热器210可以与蓄冷单元42内的蓄冷单体42a进行换热，循环泵220可以将第一换热器210内且与蓄冷单体42a完成换热的载冷剂输送至第二换热器230，从而载冷剂可以在第二换热器230与室内环境进行换热，进而可以降低室内环境的温度，第二换热器230内的载冷剂再次回流至第一换热器210内以与蓄冷单体42a再次进行换热。由此，蓄冷型空调器1000可以持续地与室内环境换热以降低室内温度。
可选地，载冷剂循环***200的载冷剂可以为乙二醇水溶液，乙二醇与水的配制体积比可以为4:1。满足上述比例的乙二醇水溶液的换热效果好，可以提升蓄冷型空调器1000的制冷效果，可以提升用户的舒适性。
根据本发明实施例的蓄冷型空调器1000，通过设置蓄冷单元42，并且在蓄冷单元42内设置有多个装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物的蓄冷单元42，可以使得蓄冷空调器的蓄冷效果好，可以提升蓄冷型空调器1000的制冷效果，还可以降低蓄冷型空调器1000的生产成本，可以提升蓄冷型空调器1000的实用性。
下面结合图2详细描述根据本发明上述实施例的蓄冷型空调器1000的控制方法。
根据本发明实施例的蓄冷型空调器1000的控制方法，包括：
S1、检测蓄冷单元42内的温度，可以得到蓄冷单元42内的温度Tx。
S2、判断蓄冷单元42内的温度Tx是否高于预定值Ty：当Tx≥Ty时，启动制冷剂循环***100；当Tx＜Ty时，关闭制冷循环***。由此，当蓄冷单元42内的温度Tx温度高于预定值Ty时，制冷剂循环***100工作，低温低压气态冷媒可以持续地流入蒸发单元41，而且低温低压气态冷媒可以在热管45的作用下与蓄冷单元42内的蓄冷单体42a进行换热，蓄冷单体42a储存冷量直至Tx小于Ty。当Tx＜Ty时，蓄冷单元42内的冷量满足要求，制冷剂循环***100可以停止工作，从而可以降低蓄冷型空调器1000的能耗。其中，Ty可以根据实际情况设定。
S3、检测室内环境温度且得到检测值T1，检测第二换热器230的温度且得到检测值T2，此步骤在蓄冷型空调器1000处于开机状态时进行。
S4、根据T1-T2的差值T0确定循环泵220的运行频率P。通过差值T0可以选取合理的循环泵220的运行频率P。例如当差值T0较大时，循环泵220的运行频率P可以增大，从而可以增加载冷剂的流量，增加第二换热器230内的载冷剂与室内环境的换热，进而可以使得室内环境快速降温，提升用户的舒适性。例如当差值T0较小时，循环泵220的运行频率P可以减小，从而可以减小载冷剂的流量，减小第二换热器230内的载冷剂与室内环境的换热，进而可以使得室内环境温度降低且处于适宜温度，可以提升用户的舒适性。
下面提供两种可选的循环泵220的运行频率P的选取方式。
根据本发明的第一个优选实施例，循环泵220的运行频率P可以满足如下关系式：P＝a×(T1-T2)，其中a为频率系数。由此，循环泵220的运行频率P与T1-T2的差值T0满足线性关系，从而载冷剂循环***200可以符合蓄冷型空调器1000的制冷要求，可以满足用户的舒适性要求。
根据本发明的第二个优选实施例，循环泵220的运行频率P可以为多挡频率，当差值T0每增大预定值时，控制循环泵220的运行频率升挡。由此，通过设置多挡频率，可以使得在一定范围内的差值T0选取相同的挡位频率，可以使得循环泵220的控制方式简单且可靠，而且蓄冷型空调器1000的制冷效果可以满足用户的需求。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种蓄冷型空调器，其特征在于，包括：
制冷剂循环***，所述制冷剂循环***包括：首尾依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蓄冷型蒸发器，所述蓄冷型蒸发器包括：间隔开的蒸发单元和蓄冷单元，所述蒸发单元适于向所述蓄冷单元提供冷量，所述蓄冷单元包括多个蓄冷单体，每个所述蓄冷单体内装载有二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物，所述蓄冷型蒸发器包括：壳体，所述壳体内设置有绝热隔板，所述绝热隔板将所述壳体分隔成第一部分和第二部分，所述制冷剂循环***中的制冷剂流入至所述第一部分内以构成所述蒸发单元，所述蓄冷单体设在所述第二部分内以构成所述蓄冷单元；
载冷剂循环***，所述载冷剂循环***包括：首尾依次相连的第一换热器、循环泵和第二换热器，所述第一换热器设置在所述蓄冷单元内，所述第二换热器设在室内环境中。
2.根据权利要求1所述的蓄冷型空调器，其特征在于，所述蒸发单元和所述蓄冷单元之间连接有热管，所述热管包括：依次相连的冷凝段、绝热段和蒸发段，所述冷凝段设置在所述蒸发单元内，所述绝热段设置在所述绝热隔板上，所述蒸发段设置在所述蓄冷单元内。
3.根据权利要求1所述的蓄冷型空调器，其特征在于，所述蓄冷单体包括外壳，所述外壳内装载有所述二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物，所述外壳为铝制件。
4.根据权利要求1所述的蓄冷型空调器，其特征在于，所述蓄冷单体的外壳为球形。
5.根据权利要求1所述的蓄冷型空调器，其特征在于，所述载冷剂循环***的载冷剂为乙二醇水溶液，乙二醇与水的配制体积比为4:1。
6.根据权利要求1所述的蓄冷型空调器，其特征在于，所述四丁基溴化铵在所述二氧化碳和四丁基溴化铵的水合物中的浓度范围为25％-45％。
7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的蓄冷型空调器的控制方法，其特征在于，包括：
S1、检测所述蓄冷单元内的温度Tx；
S2、判断所述蓄冷单元内的温度Tx是否高于预定值Ty：
当Tx≥Ty时，启动所述制冷剂循环***；
当Tx＜Ty时，关闭所述制冷剂循环***；
S3、检测室内环境温度且得到检测值T1，检测所述第二换热器的温度且得到检测值T2；
S4、根据T1-T2的差值T0确定所述循环泵的运行频率P。
8.根据权利要求7所述的蓄冷型空调器的控制方法，其特征在于，所述循环泵的运行频率P满足如下关系式：P＝a×(T1-T2)，其中a为频率系数。
9.根据权利要求7所述的蓄冷型空调器的控制方法，其特征在于，所述循环泵的频率为多档频率，当所述差值T0每增大预定值时，控制所述循环泵的运行频率升档。
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