CN108489135A - 空调热泵***及变频模块散热器降温控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使用变频散热器的空调热泵***，通过制冷***结构组成和控制方法的实施，确保变频散热器工作环境温度低于设定范围，提高产品工作的稳定性、使用寿命和能效比。本发明一种使用变频散热器的空调热泵***的技术方案包括：由压缩机、四通阀、第一换热器和第二换热器构成的主循环流路；所述第一换热器还依次与第二节流部件、第三换热器连接，所述第三换热器位于换热箱内并与所述压缩机连接，所述换热箱内设有变频模块散热器，所述压缩机、所述四通阀、所述第一换热器、所述第二节流部件和所述第三换热器构成的辅循环流路。本发明还提供一种空调热泵***的变频模块散热器的降温控制方法。

Description

空调热泵***及变频模块散热器降温控制方法
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，应用于使用变频散热器的空调热泵***，具体涉及一种空调热泵***的变频散热器降温控制方法。
背景技术
现有变频空调热泵产品，变频电控模块有块散热器，用来散发IPM模块损耗引起的热量，而散热器对湿度比较敏感，散热器不宜直接暴露在产品***，一面受到雨水浸湿。因此，变频器散热的好坏直接影响到IPM模块的开通或关闭，进而影响到变频空调热泵产品能否安全稳定工作。
为解决变频模块散热器的散热问题，现有技术有如下方式：
(1)通过风冷自然散热，将变频模块置于设备腔内，通过散热器与设备腔内空气自然散热。这种散热方式简单，成本低廉，但散热效果比较差。
(2)通过风冷散热，将变频模块散热器置于风道***顶部，通过空调热泵***制热产生的冷量将散热器的热量带走。这种散热方式易于实现，散热效果良好。但这种散热方式受控于制冷***的运行模式，当制冷***转为制冷运行时，散热器没风或吹热风，散热效果下降，产品易于报故障。
(3)通过液冷散热，将散热器放入冷却液中，通过冷却液将散热器的热量带走。这种散热效果最佳，但成本高，加工难度大，在空调热泵***里难以实施。
发明内容
本发明提供一种使用变频散热器的空调热泵***，通过上述制冷***结构组成和控制方法的实施，确保变频散热器工作环境温度低于设定范围，提高产品工作的稳定性、使用寿命和能效比。
本发明一种使用变频散热器的空调热泵***的技术方案包括：
由压缩机、四通阀、第一换热器和第二换热器构成的主循环流路；
所述第一换热器还依次与第二节流部件、第三换热器连接，所述第三换热器位于换热箱内并与所述压缩机连接，所述换热箱内设有变频模块散热器，所述压缩机、所述四通阀、所述第一换热器、所述第二节流部件和所述第三换热器构成的辅循环流路。
优选的，所述换热箱内还设有第三感温探头，所述第三感温探头用于检测换热箱温度。
优选的，所述换热箱内还设有第一感温探头和第二感温探头，所述第一感温探头和所述第二感温探头分别位于所述第三换热器的进口端和出口端。
优选的，所述辅循环流路根据所述换热箱温度打开或关闭。
本发明还提供一种空调热泵***的变频模块散热器的降温控制方法，包括：
步骤一、当空调热泵***运行时，获取换热箱的当前温度；
步骤二、当所述当前温度大于预设值时，所述辅循环流路打开，根据所述当前温度选定第二节流部件的阀体初始开度；
步骤三、所述第二节流部件按照所述阀体初始开度运行后，获取第三换热器的过热度，并根据所述过热度调节所述第二节流部件的阀体开度。
优选的，当所述当前温度小于所述预设值时，所述辅循环流路关闭。
优选的，所述步骤一具体包括：空调热泵***首先启动，空调热泵***启动运行后，第三感温探头用于检测换热箱温度并获取当前温度。
优选的，所述步骤三具体包括：第一感温探头和第二感温探头检测第三换热器进、出口温度，并用所述第二感温探头检测到的温度值减去所述第一感温探头检测到的温度值得到所述第三换热器的过热度，根据所述过热度控制所述第二节流部件的阀体开度。
为了降低变频模块散热器温度，该空调热泵***在第一换热器后端和压缩机回气口之间还增设了第二节流部件和第三换热器，冷媒在第一换热器中放热降温后，通过流入第三换热器后吸热蒸发，吸收变频模块散热器热量。此外，为了有效吸收变频模块散热器的热量，该制冷***设有换热箱，将变频模块散热器和吸收变频模块散热器热量的第三换热器设在换热箱内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种使用变频散热器的空调热泵***的结构图；
图2为本发明一种使用变频散热器的工作原理图；
图3为图1的空调热泵***的变频散热器的降温控制方法。
具体实施方式
本发明提供一种使用变频散热器的空调热泵***，通过制冷***结构组成和控制方法的实施，确保变频散热器工作环境温度低于设定范围，提高产品工作的稳定性、使用寿命和能效比。
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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明一种使用变频散热器的空调热泵***的技术方案包括：
依次连接的压缩机、四通阀、第一换热器、第一节流部件、第二换热器，第二换热器与四通阀连接；
第一换热器还依次与第二节流部件、第三换热器连接，第三换热器位于换热箱内并与压缩机连接，换热箱内设有变频模块散热器。
为了降低变频模块散热器温度，该空调热泵***在第一换热器后端和压缩机回气口之间还增设了第二节流部件和第三换热器，冷媒在第一换热器中放热降温后，通过流入第三换热器后吸热蒸发，吸收变频模块散热器热量。此外，为了有效吸收变频模块散热器的热量，该制冷***设有换热箱，将变频模块散热器和吸收变频模块散热器热量的第三换热器设在换热箱内。
此外，换热箱内还设有第一感温探头、第二感温探头、第三感温探头，第三感温探头用于检测换热箱温度，第一感温探头和第二感温探头分别位于第三换热器的进口端和出口端。
由此可知，该空调热泵***由两个循环流路组成，定义为主循环流路和辅循环流路。
主循环流路主要由压缩机2、四通阀1、第一换热器3、第一节流部件11、第二换热器9等零部件组成。主循环流路连接关系为：压缩机2排气口与四通阀1接口D连接，四通阀1接口C与第一换热器3连接，第一换热器3与第一节流部件11连接，第一节流部件11与第二换热器9连接，第二换热器9与四通阀1接口E连接，四通阀1接口S与压缩机2吸气口连接。通过上述零部件的连接，构成了该空调热泵***的主循环流路。
辅循环流路主要由第二节流部件12、第三换热器5、换热箱10、变频模块散热器4、第一感温探头6、第二感温探头8、第三感温探头7等零部件组成。具体的，第三换热器5外设有换热箱10，换热箱10内设有变频模块散热器4、第一感温探头6、第二感温探头8和第三感温探头7，第三换热器5进口端设有第一感温探头6，第三换热器5出口端设有第二感温探头8，第三感温探头用于检测换热箱温度。辅循环流路连接关系为：压缩机2排气口与四通阀1接口D连接，四通阀1接口C与第一换热器3连接，第一换热器3与第二节流部件12连接，第二节流部件12与第三换热器5连接，第三换热器5与压缩机2吸气口连接。
本实施例中，将变频模块散热器4和辅循环流路中的第三换热器5设在换热箱10内，通过辅循环流路制冷吸收变频模块散热器4的热量，可有效降低变频模块散热器4的温度。与此同时，该空调热泵***通过辅循环流路上的第三换热器5吸收变频模块散热器4所释放的热量，实现热回收功能，从而提高产品制热量和能效比。
空调热泵***具有单独制热运行和制热降温运行两种模式。空调热泵***启动运行后，控制***通过第三感温探头7检测换热箱温度，当换热箱温度小于预设值时，空调热泵***单独制热运行；当换热箱温度大于预设值时，空调热泵***进行制热降温运行。
为了有效控制变频模块散热器温度，该控制***在换热箱内设有第三感温探头，用来感应换热箱温度，进而控制辅循环流路的打开或关闭。为了有效控制辅循环流路循环量，控制***通过检测第一感温探头和第二感温探头温度值，并用第二感温探头减去第一感温探头的差值来控制第二节流部件的阀体开度，进而控制辅助循环流路冷媒循环量。
下面针对两种模式展开说明：
(1)单独制热运行
当第三感温探头检测到的换热箱温度小于预设值时，空调热泵***单独制热运行。
空调热泵***进入单独制热运行模式后，低温冷媒经压缩机2压缩成高温高压气体后流向四通阀1接口D，冷媒接着由四通阀1接口C流向第一换热器3放热降温，放热降温后的冷媒由第一换热器3流向第一节流部件11，冷媒经第一节流部件11节流后流向第二换热器9，冷媒在第二换热器9内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第二换热器9流向四通阀接口E，接着由四通阀1接口S流回压缩机2吸气口。
通过上述主循环流路的循环，空调热泵***完成单独制热运行功能。
(2)制热降温运行
当第三感温探头7检测到的换热箱温度值大于预设值时，空调热泵***根据换热箱当前温度确认第二节流部件12的阀体初始开度，空调热泵***按选定的阀体开度运行一定时间后，接着通过第三换热器出口端与进口端的过热度控制第二节流部件的阀体开度。
如图2所示，空调热泵***进入制热降温运行模式后，低温冷媒经压缩机2压缩成高温高压的气体后流向四通阀1接口D，冷媒接着由四通阀1接口C流向第一换热器3放热降温，冷媒在第一换热器3放热降温后分别流向第一节流部件11和第二节流部件12。
冷媒由第一换热器3流向第一节流部件11节流，节流后的冷媒由第一节流部件11流向第二换热器9吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第二节流部件9流向四通阀1接口E，接着由四通阀1接口S流回压缩机2吸气口，从而完成主循环流路制热功能。
冷媒由第一换热器3流向第二节流部件12节流，经第二节流部件12节流后的冷媒由第二节流部件12流向第三换热器5，冷媒在第三换热器5内吸收变频模块散热器4的热量蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第三换热器5流向压缩机2吸气口，从而完成对换热箱10及变频模块换热器4的降温功能，从而完成辅循环流路。
通过上述主循环流路和辅循环流路的循环，完成该空调热泵***制热降温功能。
上述空调热泵***的变频散热器的降温控制方法主要为：
步骤一S00、当空调热泵***运行时，获取换热箱的当前温度。
具体的，空调热泵***的换热箱内设有第三感温探头，空调热泵***首先启动，空调热泵***启动运行后，第三感温探头用于检测换热箱温度并获取当前温度Tt。
步骤二S10、当当前温度大于预设值时，根据当前温度选定第二节流部件的阀体初始开度。
具体的，根据预设P-T关系，计算当前温度Tt对应的第二节流部件的阀体初始开度P0。当当前温度小于预设值时，空调热泵***进入单独制热运行模式，可以理解的是，辅循环流路可选择性的打开或关闭。
步骤三S20、第二节流部件按照阀体初始开度运行后，获取第三换热器的过热度，并根据过热度调节第二节流部件的阀体开度。
具体的，控制***选定第二节流部件的阀体初始开度P0后，控制***接着通过第一感温探头和第二感温探头检测第三换热器进出口温度，并用第二感温探头检测到的温度值减去第一感温探头检测到的温度值，得到第三换热器的过热度H，根据过热度H控制第二节流部件的阀体开度Pt。通过上述对换热箱的温度控制，使换热箱在设定温度范围内运行。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种空调热泵***，其特征在于，包括：
由压缩机、四通阀、第一换热器和第二换热器构成的主循环流路；
所述第一换热器还依次与第二节流部件、第三换热器连接，所述第三换热器位于换热箱内并与所述压缩机连接，所述换热箱内设有变频模块散热器，所述压缩机、所述四通阀、所述第一换热器、所述第二节流部件和所述第三换热器构成的辅循环流路。
2.根据权利要求1所述的空调热泵***，其特征在于，所述换热箱内还设有第三感温探头，所述第三感温探头用于检测换热箱温度。
3.根据权利要求2所述的空调热泵***，其特征在于，所述换热箱内还设有第一感温探头和第二感温探头，所述第一感温探头和所述第二感温探头分别位于所述第三换热器的进口端和出口端。
4.根据权利要求3所述的空调热泵***，其特征在于，所述辅循环流路根据所述换热箱温度打开或关闭。
5.一种空调热泵***的变频模块散热器的降温控制方法，其特征在于，包括：
步骤一、当空调热泵***运行时，获取换热箱的当前温度；
步骤二、当所述当前温度大于预设值时，所述辅循环流路打开，根据所述当前温度选定第二节流部件的阀体初始开度；
步骤三、所述第二节流部件按照所述阀体初始开度运行后，获取第三换热器的过热度，并根据所述过热度调节所述第二节流部件的阀体开度。
6.根据权利要求5所述的降温控制方法，其特征在于，当所述当前温度小于所述预设值时，所述辅循环流路关闭。
7.根据权利要求5所述的降温控制方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：空调热泵***首先启动，空调热泵***启动运行后，第三感温探头用于检测换热箱温度并获取当前温度。
8.根据权利要求5所述的降温控制方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：第一感温探头和第二感温探头检测第三换热器进、出口温度，并用所述第二感温探头检测到的温度值减去所述第一感温探头检测到的温度值得到所述第三换热器的过热度，根据所述过热度控制所述第二节流部件的阀体开度。
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