CN107560117A - 空调***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调***及其控制方法。其中，该空调***包括：至少一个换热器；至少一个控制机构，每个控制机构与至少一个换热器之一相连，用于控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，换热器在处于第一工作状态时进行排液，在处于第二工作状态时进行储液。本发明解决了相关技术中在空调***的冷媒过多的情况下运行可靠性较低的技术问题。

Description

空调***及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调控制领域，具体而言，涉及一种空调***及其控制方法。
背景技术
多联机空调***最大的特点是：单台室外机可以连接多台室内机，方便安装，节省安装空间。但是对于多联机***，当机组低负荷运行，或者开机内机数量较少时，往往会因为室外机和室内机换热器容积比例悬殊太大，或者***循环冷媒较多，存在一些低负荷控制可靠性等问题。举例而言，在实际使用过程中，对于过渡季节或者一些特殊的应用场所，制冷运行往往处于部分负荷运行，此时冷凝压力较低，冷媒往往会大部分积存在冷凝器或储液器中。冷凝压力的偏低会引起阀前后压力差太小，供液动力不足，使电子膨胀阀等节流机构调节能力下降，制冷能力下降，而且容易引起***回液。冷凝压力低也会导致排气过热度偏低，冷媒携带润滑油能力增强，影响压缩机的可靠性运行。
针对相关技术中在空调***的冷媒过多的情况下运行可靠性较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种空调***及其控制方法，以至少解决相关技术中在空调***的冷媒过多的情况下运行可靠性较低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调***，该空调***包括：至少一个换热器；至少一个控制机构，每个控制机构与至少一个换热器之一相连，用于控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，换热器在处于第一工作状态时进行排液，在处于第二工作状态时进行储液。
进一步地，该空调***还包括四通阀和压缩机，其中，每个控制机构设置在其对应控制的换热器与四通阀之间。
进一步地，至少一个控制机构包括第一控制机构，第一控制机构对应控制第一换热器，其中，第一控制机构包括：第一电磁阀，设置在第一换热器与四通阀之间；第二电磁阀，设置在第一换热器与压缩机之间，其中，在第一电磁阀开启且第二电磁阀关闭时第一换热器处于第一工作状态，在第一电磁阀关闭且第二电磁阀开启时第一换热器处于第二工作状态。
进一步地，第一控制机构还包括：节流机构，设置在第一换热器与第二电磁阀之间。
进一步地，节流机构包括：过滤器，与第一换热器相连；毛细管，设置在过滤器与第二电磁阀之间。
进一步地，第一换热器还设置有集气管，节流机构与集气管的顶部相连接。
进一步地，该空调***还包括气液分离器，气液分离器设置在四通阀与压缩机之间。
进一步地，该空调***还包括：控制器，与至少一个控制机构相连，用于根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令，其中，控制指令用于指示控制机构控制对应的换热器处于第一工作状态或第二工作状态。
进一步地，至少一个换热器为外机换热器组；该空调***还包括内机换热器组，与外机换热器组相连，其中，每个换热器设置有膨胀阀，膨胀阀用于在对应的换热器存储的冷媒量超过预设阈值时控制对应的换热器与内机换热器组之间的流路断开。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种空调***的控制方法，该方法包括：确定空调***的负荷参数；根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令，其中，控制指令用于指示控制机构控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，换热器在处于第一工作状态时进行排液，在处于第二工作状态时进行储液。
进一步地，空调***中的换热器包括内机换热器组和外机换热器组，外机换热器组包括第一换热器，第一换热器与内机换热器组之间设置有膨胀阀，根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令包括：判断第一换热器中的冷媒量是否超过预设阈值；如果判断结果为是，则控制膨胀阀关闭。
进一步地，负荷参数包括以下至少一种参数：空调***的实际机组运行容量比；空调***的室外机的环境温度；空调***的高压参数；空调***的低压参数；空调***的排气过热度；空调***的室内机过冷度。
在本发明实施例中，通过至少一个换热器；至少一个控制机构，每个控制机构与至少一个换热器之一相连，用于控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，换热器在处于第一工作状态时进行排液，在处于第二工作状态时进行储液，解决了相关技术中在空调***的冷媒过多的情况下运行可靠性较低的技术问题，进而实现了在空调***的负荷参数较少时通过部分换热器储存冷媒，减少循环的冷媒量，进而提高空调***运行可靠性的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的空调***的示意图；
图2是根据本发明实施例的另一种可选的空调***的示意图；
图3是根据本发明实施例的另一种可选的空调***的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的空调***的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
本申请提供了一种空调***的实施例。
该空调***包括至少一个换热器和至少一个控制机构。其中，每个控制机构与至少一个换热器之一相连，用于控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，换热器在处于第一工作状态时进行排液，在处于第二工作状态时进行储液。
具体而言，控制机构可以包括一个或多个开关阀，用于控制对应的换热器是否与冷媒的循环回路断开，也即，控制对应的换热器是否参与到冷媒的循环过程中。
可选的，控制机构中的开关阀可以是电子阀，通过空调***中的控制器对每个电子阀进行控制，以控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换。具体而言，该空调***还包括控制器，控制器与空调***中的控制机构相连，用于根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令，其中，控制指令用于指示控制机构控制对应的换热器处于第一工作状态或第二工作状态。
在本发明提供的空调***中，换热器可以视作冷媒调整器，能够根据***的运行参数状态控制和调整空调***中冷媒循环量，在空调***的负荷参数变小时，将换热器作为储液器进行排液，减少冷媒循环量，在空调***的负荷参数变大时，控制换热器排液，增加冷媒循环量，提高空调***机组的运行舒适性及可靠性。
以图1所示的空调***为例，该空调***中还包括四通阀和压缩机，每个控制机构设置在其对应控制的换热器与四通阀之间。具体的，如图1所示，该空调***中的至少一个换热器包括换热器1和换热器2，需要说明的是，换热器1和换热器2为外机换热器，其中，换热器2(第一换热器)连接有控制机构(第一控制机构)，该控制机构包括储液电磁阀(第一电磁阀)和平衡电磁阀(第二电磁阀)，储液电磁阀设置在换热器2与四通阀之间，平衡电磁阀设置在换热器2与压缩机之间，其中，在储液电磁阀开启且平衡电磁阀关闭时换热器2处于第一工作状态，在储液电磁阀关闭且平衡电磁阀开启时换热器2处于第二工作状态。
第一控制机构还可以包括节流机构，节流机构设置在第一换热器与第二电磁阀之间。如图1所示，节流机构包括过滤器和毛细管，过滤器与换热器2相连；毛细管设置在过滤器与平衡电磁阀之间。
如图1所示，作为上述实施例的一种可选实施方式，该空调***还包括气液分离器，气液分离器设置在四通阀与压缩机之间。
在图1所示的空调***的实施例中，换热器1和换热器2为外机换热器组；该空调***还包括内机换热器组，与外机换热器组相连，其中，每个外机换热器设置有膨胀阀，膨胀阀用于在对应的换热器存储的冷媒量超过预设阈值时控制对应的换热器与内机换热器组之间的流路断开。如图1所示，内机换热器组包括内机换热器1、内机换热器2……，内机换热器3，换热器2设置有制热电子膨胀阀EEV(Electronic Expansion Valve)2，在换热器2中的冷媒量超过预设阈值时，可以关闭制热EEV2以控制冷媒不再进入换热器2。需要说明的是，在换热器2不参与到冷媒的循环过程中时，换热器2也需要与内机换热器组相连，以回收冷媒，在回收冷媒结束后，可以断开换热器2与内机换热器组之间的流路。
可选的，空调***中的每个换热器都配置有一个EEV，如图1所示，制热EEV1与换热器1相连，制热EEV2与换热器2相连，内机EEV1与内机换热器1相连，内机EEV2与内机换热器2相连，内机EEV3与内机换热器3相连。
图2为图1所示实施例的另一种可选的实施例，图2所示实施例与图1所示实施例的不同之处在于将储液电磁阀替换为储液电子膨胀阀EEV3，使用电子膨胀阀可以精确控制制热时储液换热器排液。
作为上述实施例的另一种可选实施方式，每个换热器与EEV之间设置有分流器，每个换热器还设置有集气管，如图3所示，图3所示实施例为图1所示实施例中对应的部分放大的示意图，第一控制机构还包括节流机构，节流机构与集气管2的顶部相连接。
下面对上述实施例的工作原理进行详细说明如下：
在空调***制冷运行时：
在空调***高负荷参数运行时，空调***所需的(冷凝)换热器容积较大，此时控制储液电磁阀打开，平衡电磁阀关闭，制热EEV1和制热EEV2打开，换热器1和换热器2均当作冷凝器使用。而在空调***低频低负荷参数运行时，空调***所需冷凝换热器容积较小，所需循环冷媒量也较少，此时控制储液电磁阀关闭，制热EEV1打开，换热器1当作冷凝器使用，此时换热器2不用于冷凝换热并当作储液装置使用，控制制热EEV2打开，平衡电磁阀打开，部分冷媒经过制热EEV2进入换热器2，换热器2用于存储较多***冷媒。当储液结束时，制热EEV2关闭，平衡电磁阀关闭，当***恢复高负荷参数运行时则控制储液电磁阀打开，制热EEV2打开。
同理，当空调***单开内机或者开机的室内机数量较少时，此时空调***的负荷参数较低，室外冷凝器(外机换热器)和室内机蒸发器(内机换热器)换热容积比例悬殊较大，空调***所需循环冷媒量较少，此时控制换热器2不用于冷凝器或者当作储液装置使用，优化空调***蒸发压力，提高空调***控制可靠性。
在空调***制热运行时：
在空调***高负荷参数运行时，空调***所需蒸发换热器容积较大，此时控制储液电磁阀打开，平衡电磁阀关闭，制热EEV1和制热EEV2打开，换热器1和换热器2均当作蒸发器使用。而在空调***低频低负荷参数运行时，***所需蒸发换热器容积较小，所需循环冷媒量也较少，此时控制储液电磁阀关闭，制热EEV1打开，换热器1当作蒸发器使用，此时换热器2不用于蒸发换热并当作储液装置使用，控制制热EEV2打开，平衡电磁阀打开，部分冷媒经过制热EEV2进入换热器2，换热器2用于存储较多***冷媒。当储液结束时，制热EEV2关闭，平衡电磁阀关闭；当空调***恢复高负荷参数运行时则控制储液电磁阀打开，制热EEV2打开。可选的，负荷参数包括以下至少一种参数：空调***的实际机组运行容量比；空调***的室外机的环境温度；空调***的高压参数；空调***的低压参数；空调***的排气过热度；空调***的室内机过冷度。具体的控制方法可以采用下述本发明实施例提供的空调***的控制方法的实施例，在此不再赘述。
同理，当空调***单开内机或者开机室内机数量较少时，此时室外蒸发器和室内机冷凝器换热容积比例悬殊较大，空调***所需循环冷媒量较少，此时控制换热器2不用于蒸发器并当作储液装置使用，优化空调***冷凝压力，提高空调***控制可靠性。
需要说明的是，上述的空调***可以是多联机空调***，包括多个内机和一个或多个外机。
本申请还提供了一种空调***的控制方法的实施例。
图4是根据本发明实施例的一种可选的空调***的控制方法的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，确定空调***的负荷参数；
步骤S102，根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令，其中，控制指令用于指示控制机构控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，换热器在处于第一工作状态时进行排液，在处于第二工作状态时进行储液。
该实施例通过确定空调***的负荷参数，根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令，以指示控制机构控制对应的换热器在作为换热器和作为储液器之间切换，解决了相关技术中在空调***的冷媒过多的情况下运行可靠性较低的技术问题，进而实现了在空调***的负荷参数较少时通过部分换热器储存冷媒，减少循环的冷媒量，进而提高空调***运行可靠性的技术效果。
可选的，空调***中的换热器包括内机换热器组和外机换热器组，外机换热器组包括第一换热器，第一换热器与内机换热器组之间设置有膨胀阀，根据空调***的负荷参数向空调***中的控制机构发出控制指令包括：判断第一换热器中的冷媒量是否超过预设阈值；如果判断结果为是，则控制膨胀阀关闭。
可选的，负荷参数包括以下至少一种参数：空调***的实际机组运行容量比；空调***的室外机的环境温度；空调***的高压参数；空调***的低压参数；空调***的排气过热度；空调***的室内机过冷度。
举例而言，可以通过检测室外机环境温度以及机组实际运行容量比，判断室外换热器2是当作换热器换热使用，还是当作储液器调整***冷媒量使用。当机组制冷环境温度较低(环境温度＜A℃)，或者制热环境温度较高(环境温度＞B℃)，且机组实际运行容量比较低(实际运行容量比＜C％)时，则换热器2当作储液器控制，进行排液及排液控制。
再如，可以通过检测***高压、低压、排气过热度(排气温度-高压)、过冷度(高压-冷凝后温度)等，综合判断***的冷媒是否过多或过少，并结合空调***的制热制冷状态，判断控制换热器进行排液或排液，具体的，在制冷运行时，如果判断出冷媒过多则储液电磁阀关闭，制热EEV2打开，平衡电磁阀打开，控制换热器进行排液，储液结束时，所有阀关闭，如果判断出冷媒过少则储液电磁阀打开，制热EEV2打开，平衡电磁阀保持关闭，进行储液控制，排液结束时，先关闭储液电磁阀和平衡电磁阀，X秒后再关闭制热EEV2。在制热运行时，如果判断出冷媒过多则储液电磁阀关闭，制热EEV2打开，平衡电磁阀打开，进行排液控制，储液结束时，所有阀关闭，如果判断***冷媒过少则储液电磁阀打开，制热EEV2关闭，平衡电磁阀保持关闭，进行储液控制，排液结束时，所有阀关闭。
需要说明的是，在附图的流程图虽然示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明提供了一种空调***的控制方法，用于优化多联机空调***在低负荷参数运行时的***性能及运行可靠性。本发明至少能够解决以下技术问题：
①本发明通过对多联室外机换热器的优化控制，能够减少机组低负荷参数运行时的***回液，增加排气过热度，提高多联机低负荷参数运行时机组能效；
②本发明通过对多联室外机换热器的优化控制，可以优化控制在多联机低负荷参数运行时的循环冷媒量，通过将部分换热器当储液装置使用，可以取消多联机***中的储液器或者减小储液器容积，减少空调***冷媒灌注量，减少回液，提高机组运行可靠性；
③本发明通过对多联室外机换热器的优化控制，通过对多联室外机换热器的优化控制，可以调节***冷凝器和蒸发器的容积比例，优化冷凝压力和蒸发压力，提高多联机组单开室内机或者开机室内机数量较少时***运行性能及可靠性。
④本发明通过对多联室外机换热器的优化控制，使用换热器替代冷媒调整器，优化调整***冷媒循环量，提高机组运行舒适性及可靠性。
本发明至少能够达到以下有益效果：
通过对多联室外机换热器的优化控制，提高多联机机组低负荷参数运行以及开内机数量较少时整机能效，提高***控制可靠性，有利于多联机***长久、可靠运行。
上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。
本申请的上述实施例仅仅是示意性的，在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种空调***，其特征在于，所述空调***包括：
至少一个换热器；
至少一个控制机构，每个所述控制机构与所述至少一个换热器之一相连，用于控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，所述换热器在处于所述第一工作状态时进行排液，在处于所述第二工作状态时进行储液。
2.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括四通阀和压缩机，其中，每个所述控制机构设置在其对应控制的换热器与所述四通阀之间。
3.根据权利要求2所述的空调***，其特征在于，所述至少一个控制机构包括第一控制机构，所述第一控制机构对应控制第一换热器，其中，所述第一控制机构包括：
第一电磁阀，设置在所述第一换热器与所述四通阀之间；
第二电磁阀，设置在所述第一换热器与所述压缩机之间，
其中，在所述第一电磁阀开启且所述第二电磁阀关闭时所述第一换热器处于所述第一工作状态，在所述第一电磁阀关闭且所述第二电磁阀开启时所述第一换热器处于所述第二工作状态。
4.根据权利要求3所述的空调***，其特征在于，所述第一控制机构还包括：
节流机构，设置在所述第一换热器与所述第二电磁阀之间。
5.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述第一换热器还设置有集气管，所述节流机构与所述集气管的顶部相连接。
6.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述节流机构包括：
过滤器，与所述第一换热器相连；
毛细管，设置在所述过滤器与所述第二电磁阀之间。
7.根据权利要求2所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括气液分离器，所述气液分离器设置在所述四通阀与所述压缩机之间。
8.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括：
控制器，与所述至少一个控制机构相连，用于根据所述空调***的负荷参数向所述空调***中的控制机构发出控制指令，其中，所述控制指令用于指示所述控制机构控制对应的换热器处于所述第一工作状态或所述第二工作状态。
9.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述至少一个换热器为外机换热器组；所述空调***还包括内机换热器组，与所述外机换热器组相连，其中，每个所述换热器设置有膨胀阀，所述膨胀阀用于在对应的换热器存储的冷媒量超过预设阈值时控制所述对应的换热器与所述内机换热器组之间的流路断开。
10.一种空调***的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
确定空调***的负荷参数；
根据所述空调***的负荷参数向所述空调***中的控制机构发出控制指令，其中，所述控制指令用于指示所述控制机构控制对应的换热器在第一工作状态和第二工作状态之中切换，其中，所述换热器在处于所述第一工作状态时进行排液，在处于所述第二工作状态时进行储液。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述空调***中的换热器包括内机换热器组和外机换热器组，所述外机换热器组包括第一换热器，所述第一换热器与所述内机换热器组之间设置有膨胀阀，根据所述空调***的负荷参数向所述空调***中的控制机构发出控制指令包括：
判断所述第一换热器中的冷媒量是否超过预设阈值；
如果判断结果为是，则控制所述膨胀阀关闭。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述负荷参数包括以下至少一种参数：
所述空调***的实际机组运行容量比；
所述空调***的室外机的环境温度；
所述空调***的高压参数；
所述空调***的低压参数；
所述空调***的排气过热度；
所述空调***的室内机过冷度。
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