CN111322784A - 连续制热的空调机组及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续制热的空调机组及其控制方法,其中,该空调机组包括:压缩机、室内换热器、第一室外换热器和第二室外换热器、第一四通阀和第二四通阀、第一节流元件和第二节流元件;其中,第一四通阀和第二四通阀用于控制第一室外换热器和第二室外换热器轮流进行化霜。本发明解决了现有技术中空调除霜过程中室内机无法继续输出热量的问题,既能保证室外换热器快速化霜,又能保证室内侧房间不间断供热。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种连续制热的空调机组及其控制方法。
背景技术
对于现有的单元式冷暖空调器,其整机***在制热工况下,室外换热器作为蒸发器使用,表面温度低于环境温度,运行一段时间后表面会出现结霜现象。霜层形成后,将会增大换热器传热热阻,导致室外换热器换热效率下降。因此,当热泵***在制热模式下运行时,需要根据室外盘管传感器温度检测霜层情况及时除霜,除霜过程会转换为制冷模式,室内机无法继续输出热量,反而会吸收室内环境温度,严重影响客户体验。
所以,现在急需一种可以在低温环境下,持续制热运行的空调器,并且,不会影响整机长期运行,能够完全化霜。
针对相关技术中空调除霜过程中室内机无法继续输出热量的问题,目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种连续制热的空调机组及其控制方法,以至少解决现有技术中空调除霜过程中室内机无法继续输出热量的问题。
为解决上述技术问题,根据本发明实施例的一个方面,提供了一种空调机组,包括:压缩机1、室内换热器2、第一室外换热器3和第二室外换热器4、第一四通阀5和第二四通阀6、第一节流元件7和第二节流元件8;其中,第一室外换热器3的第一端通过第一四通阀5与压缩机1和第二四通阀6连接,第一室外换热器3的第二端通过第一节流元件7与第二节流元件8连接;第二室外换热器4的第一端通过第二四通阀6与压缩机1和室内换热器2连接,第二室外换热器4的第二端与第二节流元件8连接;其中,第二节流元件8还与室内换热器2连接;所述第一四通阀5和所述第二四通阀6用于控制所述第一室外换热器3和第二室外换热器4轮流进行化霜。
进一步地,第一四通阀5的C口与第一室外换热器3的第一端连接,第一四通阀5的D口与压缩机1的排气口连接,第一四通阀5的S口与压缩机1的吸气口连接,第一四通阀5的E口与第二室外换热器4的第一端连接。
进一步地,第二四通阀6的C口与第二室外换热器4的第一端和第一四通阀5的E口连接,第二四通阀6的D口与压缩机1的排气口连接,第二四通阀6的S口与压缩机1的吸气口连接,第一四通阀5的E口与室内换热器2的第一端连接。
进一步地,空调机组的运行模式至少包括完全制热模式;在完全制热模式下,第一四通阀5和第二四通阀6均通电,第一室外换热器3和第二室外换热器4均作为蒸发器进行换热。
进一步地,空调机组的运行模式至少包括连续制热化霜模式;在连续制热化霜模式下,第一四通阀5断电且第二四通阀6通电,使第一室外换热器3进行化霜,或,第一四通阀5通电且第二四通阀6断电,使第二室外换热器4进行化霜。
进一步地,还包括:第一单向阀9,位于第二四通阀6的E口与室内换热器2之间,用于防止冷媒从室内换热器2反流至第二四通阀6;第二单向阀10,位于第一四通阀5的E口与第二室外换热器4之间,用于防止冷媒从第一四通阀5反流至第二室外换热器4。
进一步地,第一室外换热器3和第二室外换热器4下部包括接水盘,用于盛接化霜水,以及电加热带,用于辅助化霜。
根据本发明实施例的另一方面,提供了一种空调机组控制方法,应用于如上述的空调机组,包括:在完全制热模式下,检测室外总化霜感温包温度T外管;根据T外管判断空调机组是否需要进行连续制热化霜;如果是,控制第一四通阀5和第二四通阀6的通断,使第一室外换热器3和第二室外换热器4轮流进行化霜。
进一步地,在完全制热模式下,第一四通阀5和第二四通阀6均通电,第一室外换热器3和第二室外换热器4均作为蒸发器进行换热。
进一步地,根据T外管判断空调机组是否需要进行连续制热化霜,包括:判断T外管是否小于等于化霜进入温度T1;如果是,则确定空调机组需要进行连续制热化霜;否则,确定空调机组不需要进行连续制热化霜。
进一步地,控制第一四通阀5和第二四通阀6的通断,使第一室外换热器3和第二室外换热器4轮流进行化霜,包括:控制第二四通阀6维持原状态,第一四通阀5断电,使第一室外换热器3进行化霜,第二室外换热器4作为蒸发器进行换热。
进一步地,在控制第二四通阀6维持原状态,第一四通阀5断电之后,还包括:判断第一室外换热器3是否完成化霜;如果是,则控制压缩机1降频,并控制第二四通阀6断电,第一四通阀5通电,使第二室外换热器4进行化霜,第一室外换热器3作为蒸发器进行换热;否则,维持第一四通阀5和第二四通阀6的当前状态。
进一步地,判断第一室外换热器3是否完成化霜,包括:检测第一室外换热器3的化霜感温包温度T外管1;判断T外管1是否大于化霜进入温度T1;如果是,则确定第一室外换热器3完成化霜,否则,确定第一室外换热器3未完成化霜。
进一步地,在控制第二四通阀6断电,第一四通阀5通电之后,还包括:检测第二室外换热器4的化霜感温包温度T外管2;判断T外管2是否大于化霜进入温度T1;如果是,则确定第二室外换热器4完成化霜,退出连续制热化霜;否则,维持第一四通阀5和第二四通阀6的当前状态。
根据本发明实施例的又一方面,提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调机组控制方法。
在本发明中,外机冷凝器划分为两段分别控制,通过两个四通阀、组成持续制热***,在四通阀换向作用下,外机冷凝器的两段分阶段轮流化霜。保证目前空调器外机壳体不变,仅增加四通阀即可达到目标要求,有效解决了空调器冬季制热过程中出现化霜后,内机无法持续输出热量的问题,既能保证室外换热器快速化霜,又能保证室内侧房间不间断供热。
附图说明
图1是根据本发明实施例的完全制热模式下冷媒流向的一种可选的示意图;
图2是根据本发明实施例的连续制热模式下冷媒流向的一种可选的示意图;
图3是根据本发明实施例的连续制热模式下冷媒流向的另一种可选的示意图;
图4是根据本发明实施例的化霜控制方法的一种可选的流程图;
图5是根据本发明实施例的化霜控制方法的另一种可选的流程图;
图6是根据本发明实施例的完全制热模式下室内换热器和室外换热器的状态图;
图7是根据本发明实施例的连续制热化霜模式下室内换热器和室外换热器的状态图;以及
图8是根据本发明实施例的连续制热化霜模式下室内换热器和室外换热器的另一种状态图。
附图标记说明:
1、压缩机;2、室内换热器;3、第一室外换热器;4、第二室外换热器;5、第一四通阀;6、第二四通阀;7、第一节流元件;8、第二节流元件;9、第一单向阀;10、第二单向阀。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种空调机组,具体地,图1示出该装置的一种可选的结构框图,如图1所示,该机组包括:
压缩机1、室内换热器2、第一室外换热器3和第二室外换热器4、第一四通阀5和第二四通阀6、第一节流元件7和第二节流元件8;
其中,第一室外换热器3的第一端通过第一四通阀5与压缩机1和第二四通阀6连接,第一室外换热器3的第二端通过第一节流元件7与第二节流元件8连接;第二室外换热器4的第一端通过第二四通阀6与压缩机1和室内换热器2连接,第二室外换热器4的第二端与第二节流元件8连接;其中,第二节流元件8还与室内换热器2连接;
第一四通阀5和第二四通阀6用于控制第一室外换热器3和第二室外换热器4轮流进行化霜。
在上述实施方式中,外机冷凝器划分为两段分别控制,通过两个四通阀、组成持续制热***,在四通阀换向作用下,外机冷凝器的两段分阶段轮流化霜。保证目前空调器外机壳体不变,仅增加四通阀即可达到目标要求,有效解决了空调器冬季制热过程中出现化霜后,内机无法持续输出热量的问题,既能保证室外换热器快速化霜,又能保证室内侧房间不间断供热。
在上述实施方式中,将室外换热器分为上下两部分,即第一室外换热器3(室外换热器上部)和第二室外换热器4(室外换热器下部)。匹配的风机可采用双风叶外机,双风叶外机的上下两部分分别与第一室外换热器3和第二室外换热器4匹配。
如图1所示,第一四通阀5的C口与第一室外换热器3的第一端连接,第一四通阀5的D口与压缩机1的排气口连接,第一四通阀5的S口与压缩机1的吸气口连接,第一四通阀5的E口与第二室外换热器4的第一端连接。进一步地,第二四通阀6的C口与第二室外换热器4的第一端和第一四通阀5的E口连接,第二四通阀6的D口与压缩机1的排气口连接,第二四通阀6的S口与压缩机1的吸气口连接,第一四通阀5的E口与室内换热器2的第一端连接。
优选地,空调机组的运行模式至少包括完全制热模式;图1还示出完全制热模式下冷媒流向示意图,在完全制热模式下,第一四通阀5和第二四通阀6均通电,第一室外换热器3和第二室外换热器4均作为蒸发器进行换热,如图1所示,冷媒通过四通阀完全进入内机换热器,与室内侧换热后,通过第二节流元件8节流后进入第一室外换热器3和第二室外换热器4,蒸发后回到压缩机1吸气口。
本发明的主要发明点在于,空调机组的运行模式还包括连续制热化霜模式;在连续制热化霜模式下,第一四通阀5断电且第二四通阀6通电,使第一室外换热器3进行化霜,或,第一四通阀5通电且第二四通阀6断电,使第二室外换热器4进行化霜。
在进入持续制热化霜前,机组一般处于完全制热模式,即第一四通阀5且第二四通阀6通电。进入持续制热化霜后,第二四通阀6维持原模式,第一四通阀5断电,冷媒流向如图2所示,第一四通阀5的D口和C口连通,压缩机的排气高温冷媒通过DC进入第一室外换热器3冷凝放热,对其进行化霜,之后通过第一节流元件7、节流后进入第二室外换热器4进行蒸发后回到压缩机1吸气口;同时在第二四通阀6通电时,D口和E口连通,压缩机1的排气高温冷媒通过DE进入内机换热器,之后通过第二节流元件8节流后进入第二室外换热器4后回到压缩机1吸气口。优选的,第二节流元件8的开度调整至480b。此控制可保证外机上段即第一室外换热器3化霜完成,同时内机进行制热。
外机上段化霜完成后,持续制热化霜控制模式进入外机下段化霜:第一四通阀5通电,第二四通阀6断电,冷媒流向如图3所示,第一四通阀6的D口和E口连通,排气高温冷媒通过第一四通阀6进入内机换热器冷凝放热,通过第二节流元件8、第一节流元件7节流后进入第一室外换热器3蒸发后回到压缩机1吸气口;第二四通阀6的D口和C口连通,压缩机的排气高温冷媒进入第二室外换热器4冷凝化霜后,通过第一节流元件7节流后,进入第一室外换热器3蒸发后回到压缩机1吸气口。
本***还包括:第一单向阀9,位于第二四通阀6的E口与室内换热器2之间,用于防止冷媒从室内换热器2反流至第二四通阀6;第二单向阀10,位于第一四通阀5的E口与第二室外换热器4之间,用于防止冷媒从第一四通阀5反流至第二室外换热器4。
通过该***,现有单元式空调器双风叶外机即可满足该方案的实施及运行,为保证化霜过程的顺利,冷凝器中部具有接水盘,保证化霜过后液态水顺利排出,同时,为满足恶劣工况下避免结冰,还可放置电加热带,辅助底盘化冰。
实施例2
基于上述实施例1中提供的空调机组,在本发明优选的实施例1中提供了一种空调机组控制方法,该控制方法可以直接应用至各种空调机组上,尤其是单元式空调,具体实现时,可以通过在空调机组安装软件、APP、或者写入控制器相应的程序的方式来实现。具体来说,图4示出该方法的一种可选的流程图,如图4所示,该方法包括如下步骤S402-S406:
S402:在完全制热模式下,检测室外总化霜感温包温度T外管;
S404:根据T外管判断空调机组是否需要进行连续制热化霜;
S406:如果是,控制第一四通阀5和第二四通阀6的通断,使第一室外换热器3和第二室外换热器4轮流进行化霜。
在上述实施方式中,外机冷凝器划分为两段分别控制,通过两个四通阀、组成持续制热***,在四通阀换向作用下,外机冷凝器的两段分阶段轮流化霜。保证目前空调器外机壳体不变,仅增加四通阀即可达到目标要求,有效解决了空调器冬季制热过程中出现化霜后,内机无法持续输出热量的问题,既能保证室外换热器快速化霜,又能保证室内侧房间不间断供热。
关于上述化霜的各个步骤,图5示出该方法的一种具体的可选的流程图,如图5所示,主要包括如下步骤S501-S512:
S501:完全制热模式;在完全制热模式下,第一四通阀5和第二四通阀6均通电,第一室外换热器3和第二室外换热器4均作为蒸发器进行换热。如图1,冷媒通过四通阀完全进入内机换热器,与室内侧换热后,通过第二节流元件8节流后进入第一室外换热器3和第二室外换热器4,蒸发后回到压缩机1吸气口。完全制热模式下室内换热器和室外换热器的状态如图6所示,室内换热器为冷凝段,第一室外换热器3和第二室外换热器4均为蒸发段。
S502:检测T外管是否≤T1;如果是,进入持续制热化霜模式,之后进入S504;否则,进入S503;其中,根据T外管判断空调机组是否需要进行连续制热化霜,包括:判断T外管是否小于等于化霜进入温度T1;如果是,则确定空调机组需要进行连续制热化霜;否则,确定空调机组不需要进行连续制热化霜。
S503:维持原制热模式;
S504:第二四通阀换向、第二节流元件开度至480b;在连续制热化霜下,控制第一四通阀5和第二四通阀6的通断,使第一室外换热器3和第二室外换热器4轮流进行化霜,包括:控制第二四通阀6维持原状态,第一四通阀5断电,使第一室外换热器3进行化霜,第二室外换热器4作为蒸发器进行换热。连续制热化霜模式下室内换热器和室外换热器的状态如图7所示,室内换热器为冷凝段,第一室外换热器3为冷凝段,第二室外换热器4为蒸发段。
S505:检测T外管1是否>T1;如果是,进入S507;否则,进入S506;在控制第二四通阀6维持原状态,第一四通阀5断电之后,还包括:判断第一室外换热器3是否完成化霜;其中,判断第一室外换热器3是否完成化霜,包括:检测第一室外换热器3的化霜感温包温度T外管1;判断T外管1是否大于化霜进入温度T1;如果是,则确定第一室外换热器3完成化霜,否则,确定第一室外换热器3未完成化霜。如果是,则控制压缩机1降频,并控制第二四通阀6断电,第一四通阀5通电,使第二室外换热器4进行化霜,第一室外换热器3作为蒸发器进行换热;否则,维持第一四通阀5和第二四通阀6的当前状态。连续制热化霜模式下室内换热器和室外换热器的另一种状态如图8所示,室内换热器为冷凝段,第一室外换热器3为蒸发段,第二室外换热器4为冷凝段。
S506:维持原动作;
S507:压缩机频率降低至30hz,第一四通阀换向、第二四通阀换向;外机上段化霜完成后,持续制热化霜控制模式进入外机下段化霜:第一四通阀5通电,第二四通阀6断电。
S508:检测T外管2是否>T1;如果是,进入S310;否则,进入S509;
S509:维持原动作;
S510:第一四通阀换向;
在控制第二四通阀6断电,第一四通阀5通电之后,还包括:检测第二室外换热器4的化霜感温包温度T外管2;判断T外管2是否大于化霜进入温度T1;如果是,则确定第二室外换热器4完成化霜,退出连续制热化霜;否则,维持第一四通阀5和第二四通阀6的当前状态。
S511:化霜完成;
S512:完全制热运行。
连续制热化霜时,首先,上半段为冷凝段进行化霜,下半段为蒸发段,之后,四通阀再次换向,更换为上半段蒸发,下半段冷凝化霜。化霜完成后,外机换热器全部用于蒸发段。
本发明提出了一种持续制热控制方法,通过控制四通阀换向、电子膨胀阀开启步数,压缩机运行状态调整,保证空调器外机化霜、制热稳定切换。能够满足用户需求,达到持续制热能力需求,同时,能够保正原有壳体大小,使空调器在低温高湿环境下,持续制热运行,保证空调器化霜干净且可靠性运。
实施例3
基于上述实施例2中提供的空调机组控制方法,在本发明优选的实施例4中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调机组控制方法。
在上述实施方式中,外机冷凝器划分为两段分别控制,通过两个四通阀、组成持续制热***,在四通阀换向作用下,外机冷凝器的两段分阶段轮流化霜。保证目前空调器外机壳体不变,仅增加四通阀即可达到目标要求,有效解决了空调器冬季制热过程中出现化霜后,内机无法持续输出热量的问题,既能保证室外换热器快速化霜,又能保证室内侧房间不间断供热。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (15)
1.一种空调机组,其特征在于,包括:压缩机(1)、室内换热器(2)、第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)、第一四通阀(5)和第二四通阀(6)、第一节流元件(7)和第二节流元件(8);
其中,所述第一室外换热器(3)的第一端通过所述第一四通阀(5)与所述压缩机(1)和所述第二四通阀(6)连接,所述第一室外换热器(3)的第二端通过所述第一节流元件(7)与所述第二节流元件(8)连接;
所述第二室外换热器(4)的第一端通过所述第二四通阀(6)与所述压缩机(1)和所述室内换热器(2)连接,所述第二室外换热器(4)的第二端与所述第二节流元件(8)连接;其中,所述第二节流元件(8)还与所述室内换热器(2)连接;
所述第一四通阀(5)和所述第二四通阀(6)用于控制所述第一室外换热器(3)和所述第二室外换热器(4)轮流进行化霜。
2.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,
所述第一四通阀(5)的C口与所述第一室外换热器(3)的第一端连接,所述第一四通阀(5)的D口与所述压缩机(1)的排气口连接,所述第一四通阀(5)的S口与所述压缩机(1)的吸气口连接,所述第一四通阀(5)的E口与所述第二室外换热器(4)的第一端连接。
3.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,
所述第二四通阀(6)的C口与所述第二室外换热器(4)的第一端和所述第一四通阀(5)的E口连接,所述第二四通阀(6)的D口与所述压缩机(1)的排气口连接,所述第二四通阀(6)的S口与所述压缩机(1)的吸气口连接,所述第一四通阀(5)的E口与所述室内换热器(2)的第一端连接。
4.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,所述空调机组的运行模式至少包括完全制热模式;
在所述完全制热模式下,所述第一四通阀(5)和所述第二四通阀(6)均通电,所述第一室外换热器(3)和所述第二室外换热器(4)均作为蒸发器进行换热。
5.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,所述空调机组的运行模式至少包括连续制热化霜模式;
在所述连续制热化霜模式下,所述第一四通阀(5)断电且所述第二四通阀(6)通电,使所述第一室外换热器(3)进行化霜,或,所述第一四通阀(5)通电且所述第二四通阀(6)断电,使所述第二室外换热器(4)进行化霜。
6.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,还包括:
第一单向阀(9),位于所述第二四通阀(6)的E口与所述室内换热器(2)之间,用于防止冷媒从所述室内换热器(2)反流至所述第二四通阀(6);
第二单向阀(10),位于所述第一四通阀(5)的E口与所述第二室外换热器(4)之间,用于防止冷媒从所述第一四通阀(5)反流至所述第二室外换热器(4)。
7.根据权利要求1所述的空调机组,其特征在于,所述第一室外换热器(3)和所述第二室外换热器(4)下部包括接水盘,用于盛接化霜水,以及电加热带,用于辅助化霜。
8.一种空调机组控制方法,应用于如权利要求1-7任一项所述的空调机组,其特征在于,包括:
在完全制热模式下,检测室外总化霜感温包温度T外管;
根据所述T外管判断空调机组是否需要进行连续制热化霜;
如果是,控制第一四通阀(5)和第二四通阀(6)的通断,使第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)轮流进行化霜。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述完全制热模式下,所述第一四通阀(5)和所述第二四通阀(6)均通电,所述第一室外换热器(3)和所述第二室外换热器(4)均作为蒸发器进行换热。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述T外管判断空调机组是否需要进行连续制热化霜,包括:
判断所述T外管是否小于等于化霜进入温度T1;
如果是,则确定所述空调机组需要进行连续制热化霜;
否则,确定所述空调机组不需要进行连续制热化霜。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,控制第一四通阀(5)和第二四通阀(6)的通断,使第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)轮流进行化霜,包括:
控制所述第二四通阀(6)维持原状态,所述第一四通阀(5)断电,使所述第一室外换热器(3)进行化霜,所述第二室外换热器(4)作为蒸发器进行换热。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在控制所述第二四通阀(6)维持原状态,所述第一四通阀(5)断电之后,还包括:
判断所述第一室外换热器(3)是否完成化霜;
如果是,则控制压缩机(1)降频,并控制所述第二四通阀(6)断电,所述第一四通阀(5)通电,使所述第二室外换热器(4)进行化霜,所述第一室外换热器(3)作为蒸发器进行换热;
否则,维持所述第一四通阀(5)和所述第二四通阀(6)的当前状态。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,判断所述第一室外换热器(3)是否完成化霜,包括:
检测所述第一室外换热器(3)的化霜感温包温度T外管1;
判断所述T外管1是否大于化霜进入温度T1;
如果是,则确定所述第一室外换热器(3)完成化霜,否则,确定所述第一室外换热器(3)未完成化霜。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在控制所述第二四通阀(6)断电,所述第一四通阀(5)通电之后,还包括:
检测所述第二室外换热器(4)的化霜感温包温度T外管2;
判断所述T外管2是否大于化霜进入温度T1;
如果是,则确定所述第二室外换热器(4)完成化霜,退出连续制热化霜;
否则,维持所述第一四通阀(5)和所述第二四通阀(6)的当前状态。
15.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求8至14中任一项所述的空调机组控制方法。
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