空調系統及其控制方法與流程

本發明涉及空調
技術領域：
，特別涉及一種空調系統及其控制方法。
背景技術：
：目前的空調系統沒有對節流后并進入蒸發器前的氣態制冷劑進行優化循環設計，導致氣態制冷劑影響蒸發器換熱性能，并且增加壓縮機壓縮功耗，從而影響到空調器能效水平。雖然，噴氣增焓和雙缸壓縮技術可以提高空調系統在低溫和超低溫下的制熱能力水平，但是在空調系統的控制中，為了保證空調系統的正常運行以及運行能效，節流裝置的節流調節極其重要，例如空調系統運行制冷模式時，通過第一節流裝置對室外換熱器循環出的冷媒進行一次節流降壓，通過第二節流裝置循環至室內換熱器的冷媒進行二次節流降壓。但是現有的節流調節都是獨立控制，根據各自的影響參數進行調節，如此無法保證空調系統的運行能效。技術實現要素：本發明的主要目的是提供一種空調系統及其控制方法，旨在空調系統進行獨立控制節流時，保證空調系統的運行能效。為實現上述目的，本發明提出的一種空調系統，包括依次連接并形成冷媒循環回路的雙缸獨立壓縮的壓縮機、換向單元、室外換熱器、第一節流單元、氣液分離器、第二節流單元、室內換熱器；所述空調系統還包括控制器，所述控制器根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元的冷媒節流程度。優選地，所述第一節流單元包括第一電子膨脹閥，所述第二節流單元包括第二電子膨脹閥，且所述冷媒節流程度為電子膨脹閥的開度。優選地，所述空調系統的運行參數包括壓縮機的運行頻率，所述預設冷媒節流信息包括第一電子膨脹閥的預設開度，所述控制器在獲取到壓縮機的運行頻率時，根據所述壓縮機的運行頻率對應選擇所述第一電子膨脹閥的預設開度。優選地，所述空調系統的運行參數還包括壓縮機的排氣溫度，所述預設冷媒節流信息還包括第二電子膨脹閥的預設開度，所述控制器在獲取到壓縮機的排氣溫度時，根據所述壓縮機的排氣溫度對應選擇第二電子膨脹閥的預設開度。優選地，所述壓縮機的運行頻率包括壓縮機的當前運行頻率或頻率變化值；所述排氣溫度包括當前排氣溫度值或排氣溫度變化值。優選地，所述第一電子膨脹閥的預設開度和第二電子膨脹閥的預設開度根據壓縮機的運行頻率和/或排氣溫度設定。為實現上述目的，本發明還提供一種空調系統的控制方法，包括以下步驟：空調運行過程中，獲取空調系統的運行參數和/或預設冷媒節流信息；根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元的冷媒節流程度；按照所確定的第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度控制第一節流單元和第二節流單元。優選地，所述第一節流單元的節流控制與第二節流單元的節流控制為同步控制或先后控制。優選地，在所述空調系統的運行參數變化時，重新根據變化后的運行參數計算并確定第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度。本發明提供的空調系統及其控制方法，根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元的冷媒節流程度。如此，不但可以保證空調系統的運行能效，而且使得該空調系統可以快速滿足運行需求。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為本發明空調系統一實施例的結構示意圖；圖2為本發明空調系統的控制方法第一實施例的流程示意圖；圖3為本發明空調系統的控制方法第二實施例的流程示意圖。附圖標號說明：標號名稱標號名稱1壓縮機11第一氣缸12第二氣缸13第一儲液罐14第二儲液罐2換向單元3室外換熱器4第一節流單元5氣液分離器6第二節流單元7室內換熱器本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。需要說明，本發明實施例中若涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則其僅用于解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，在本發明中若涉及“第一”、“第二”等的描述，則其僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發明要求的保護范圍之內。請參照圖1，本發明所提供的空調系統，包括：依次連通并形成冷媒回路的雙缸獨立壓縮的壓縮機1、換向單元2、室外換熱器3、第一節流單元4、氣液分離器5、第二節流單元6、室內換熱器7。其中壓縮機1包括殼體，該殼體內設有第一氣缸11和第二氣缸12，殼體外設有第一儲液罐13和第二儲液罐14。壓縮機1殼體上還設有與換向單元2連通的排氣口、與第一氣缸11的吸氣口連通的第一回氣口，以及與第二氣缸12的吸氣口連通的第二回氣口。第一儲液灌13一端與換向單元2連通，另一端與第一回氣口連通；第二儲液灌14一端與氣液分離器5的氣體出口連通，另一端與第二回氣口連通。可以理解的是，該第二儲液灌14也可以省略。在第二回氣口連通有第二儲液罐14是為了進一步提高空調系統的穩定性。本空調通過第一氣缸11和第二氣缸12的獨立壓縮，從第一氣缸11排出的壓縮后的冷媒和從第二氣缸12排出的壓縮后的冷媒分別排入到殼體1內然后從排氣口排出。另外，氣液分離器5的氣體出口直接連通壓縮機1的回氣口，經過第一節流單元4的冷媒通過氣液分離器5后，氣態冷媒經過氣液分離器5的氣體出口到壓縮機1的第二氣缸12循環壓縮，降低壓縮功耗，提升能效。具體地，上述第二氣缸12和第一氣缸11的排氣容積比值的取值范圍為1％～10％。進一步地，第二氣缸12和第一氣缸11的排氣容積比值的取值范圍為1％～9％，優選地，第二氣缸12和第一氣缸11的排氣容積比值的取值范圍為4％～9％。例如第二氣缸12和第一氣缸11的排氣容積比值可以為4％、5％、8％或8.5％等參數。上述換向單元2優選為四通閥，其通過第一儲液灌13與第一回氣口連通，換向單元2包括第一閥口D至第四閥口S，第一閥口D與第二閥口C和第三閥口E中的其中一個連通，第四閥口S與第二閥口C和所述第三閥口E中的另一個連通，第一閥口D與壓縮機1的排氣口相連，第四閥口S與第一儲液罐13相連。室外換熱器3的第一端與第二閥口C相連，室內換熱器7的第一端與第三閥口E相連。具體地，當冷暖型空調器100制冷時，第一閥口D與第二閥口C連通且第三閥口E與第四閥口S連通，當空調系統制熱時，第一閥口D與第三閥口E連通且第二閥口C與第四閥口S連通。氣液分離器5包括氣體出口、第一接口和第二接口，氣體出口與第二回氣口相連，第一接口與室外換熱器3的第二端相連，第二接口與室內換熱器7的第二端相連，第一接口和室外換熱器3之間串聯第一節流單元4，第二接口和室內換熱器7之間串聯第二節流單元6。上述空調系統還包括控制器，該控制器可以為獨立設置的功能組件，也可以為與空調系統中其他組件的控制功能組件一起設置的控制板。具體地，該控制器用于：根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元4的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元6的冷媒節流程度。上述第一節流單元4和第二節流單元7可為可調節的節流閥，通過改變閥通道的截面積來達到調節壓力和流量的目的。該節流閥的調節可為機械調節結構，也可以為電磁調節結構。該冷媒節流程度則為節流閥調節后的通道截面積與未調節的通道截面積的比，可為0％～100％。即冷媒節流程度為0時，表示該節流閥完全打開，冷媒全部通過；冷媒節流程度為100％時，表示該節流閥完全關閉，冷媒不允許通過。優選地，上述第一節流單元4包括第一電子膨脹閥，第二節流單元7包括第二電子膨脹閥，且上述冷媒節流程度通過電子膨脹閥的開度反映，即同一規格的電子膨脹閥中，開度越大，冷媒節流程度為小；開度越小，冷媒節流程度越大。由于電子膨脹閥屬于電子式調節模式，具有熱力膨脹閥無法比擬的優良特性，不但保證了節流效果，而且還大大提高了其性能，尤其是應用于空調器中。本發明在空調系統運行中，通過對第一節流單元和第二節流單元的控制，實現一級節流降壓及二級節流降壓，同時將一級節流降壓后的冷媒進行氣液分離后，氣體冷媒循環至壓縮機的第二氣缸12進行循環壓縮，降低了制冷時流入到室內換熱器7的冷媒中的氣體含量，以及降低了制熱時流入到室外換熱器3的冷媒中的氣體含量，減少了氣態冷媒對作為蒸發器的室內換熱器7或者室外換熱器3的換熱性能的影響，從而可以提高換熱效率，降低壓縮機壓縮功耗。為了達到上述目的，本發明需要對第一節流單元和第二節流單元進行節流控制，而且本發明在節流控制中，根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元的冷媒節流程度，即可同時或先后確定第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度。如此，不但可以保證空調系統的運行能效，而且使得該空調系統可以快速滿足運行需求。進一步地，由于空調系統為冷暖型空調時，可運行在制冷模式或制熱模式下，而且制冷模式和制熱模式的冷媒循環回路相反。即上述空調系統中，若空調系統運行制冷模式時，第一電子膨脹閥作為一級節流降壓，第二電子膨脹閥為二級節流降壓；若空調系統運行制熱模式時，第二電子膨脹閥作為一級節流降壓，第一電子膨脹閥作為二級節流降壓。具體地，上述空調系統的運行參數可包括壓縮機的運行頻率以及空調系統的運行溫度，其中所述運行溫度包括壓縮機的排氣溫度、室外環境溫度、氣液分離器的進口溫度。其中，該壓縮機的運行頻率可從空調系統的主控板中讀取，壓縮機的排氣溫度可以通過設置在壓縮機的排氣口的溫度傳感器獲得，室外環境溫度可以通過設置在室外機上的溫度傳感器獲得，氣液分離器進口溫度可以通過設置在氣液分離器進口管上的溫度傳感器獲得。另外，上述壓縮機的運行頻率可包括壓縮機的當前運行頻率或頻率變化值。例如，周期性地從空調系統的主控板中讀取壓縮機的運行頻率。上述運行溫度也可包括當前溫度值或者溫度變化值。本發明實施例中，可以根據空調系統的運行參數，進行加權求和，獲得第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開度。例如，電子膨脹閥的開度＝A×頻率+B環境溫度+C×排氣溫度變化差值。其中A、B、C為空調系統中預存的固定權重系數，可以設定多組權重系數，以根據不同的運行工況而對應設置。在第一實施例中，所述控制器在獲取到空調系統的運行參數時，通過所述運行參數分別計算所述第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開度，具體地：第一電子膨脹閥的參數：頻率系數A1，室外環境溫度系數B1，排氣溫度系數C1；第二電子膨脹閥的參數：頻率系數A2，室外環境溫度系數B2，排氣溫度系數C2；通過與頻率、溫度等輸入量計算得出第一電子膨脹閥的開度K1：開度K1＝A1×頻率+B1×環境溫度+C1×排氣溫度變化差值；同時通過與頻率、溫度等輸入量計算得出第二電子膨脹閥的開度K2：開度K2＝A2×頻率+B2×環境溫度+C2×排氣溫度變化差值。在第二實施例中，所述控制器在獲取到空調系統的運行參數和預設冷媒節流信息時，根據所述預設冷媒節流信息確定所述第一電子膨脹閥的開度，并通過所述運行參數計算所述第二電子膨脹閥的開度，具體地：將預設的預設冷媒節流信息中的開度值作為第一個電子膨脹閥的開度K1，同時通過與頻率、溫度等輸入量計算得出第二個電子膨脹閥的開度K2：開度K2＝A×頻率+B×環境溫度+C×排氣溫度變化差值。在第三實施例中，預設冷媒節流信息包括第一電子膨脹閥的預設開度和第二電子膨脹閥的預設開度；所述控制器在獲取到壓縮機的運行頻率、排氣溫度以及預設冷媒節流信息時，根據所述壓縮機的運行頻率對應選擇所述第一電子膨脹閥的預設開度；根據所述壓縮機的排氣溫度對應選擇第二電子膨脹閥的預設開度。其中，所述第一電子膨脹閥的預設開度和第二電子膨脹閥的預設開度根據壓縮機的運行頻率和/或排氣溫度設定。具體地：預設的第一電子膨脹閥的預設開度可以為：開度K130、開度K131、開度K132；預設的第二電子膨脹閥的預設開度可以為：開度K230、開度K231、開度K232；控制器根據壓縮機當前的運行頻率，自動對應選擇第一電子膨脹閥的預設開度，如開度K131；并根據壓縮機的當前排氣溫度，自動對應選擇第二電子膨脹閥的預設開度，如開度K232。當確定第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開度后，即可同時或先后驅動兩個電子膨脹閥分別打開到開度K1、K2，且當頻率、溫度等輸入量變化時，則重新計算各自對應的開度。需要說明的是，上述電子膨脹閥的節流調節，可以周期性的獲取空調系統的運行參數，并根據運行參數進行調節；也可以監測空調系統的運行參數是否發生變化，若發生變化，則根據變化后的運行參數進行調節。對應地，本發明還提供了一種空調系統的控制方法。如圖2所示，該空調系統的控制方法包括以下步驟：步驟S10、空調運行過程中，獲取空調系統的運行參數和/或預設冷媒節流信息；具體地，上述空調系統的運行參數可包括壓縮機的運行頻率以及空調系統的運行溫度，其中所述運行溫度包括壓縮機的排氣溫度、室外環境溫度、氣液分離器的進口溫度。其中，該壓縮機的運行頻率可從空調系統的主控板中讀取，壓縮機的排氣溫度可以通過設置在壓縮機的排氣口的溫度傳感器獲得，室外環境溫度可以通過設置在室外機上的溫度傳感器獲得，氣液分離器進口溫度可以通過設置在氣液分離器進口管上的溫度傳感器獲得。另外，上述壓縮機的運行頻率可包括壓縮機的當前運行頻率或頻率變化值。例如，周期性地從空調系統的主控板中讀取壓縮機的運行頻率。上述運行溫度也可包括當前溫度值或者溫度變化值。步驟S20、根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元的冷媒節流程度；步驟S30、按照所確定的第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度控制第一節流單元和第二節流單元；本實施例中，上述第一節流單元包括第一電子膨脹閥，第二節流單元包括第二電子膨脹閥。由于空調系統為冷暖型空調時，可運行在制冷模式或制熱模式下，而且制冷模式和制熱模式的冷媒循環回路相反。即上述空調系統中，若空調系統運行制冷模式時，第一電子膨脹閥作為一級節流降壓，第二電子膨脹閥為二級節流降壓；若空調系統運行制熱模式時，第二電子膨脹閥作為一級節流降壓，第一電子膨脹閥作為二級節流降壓。預設冷媒節流信息包括預設的第一電子膨脹閥開度范圍、第二電子膨脹閥開度范圍。具體地，上述第一節流單元的節流控制與第二節流單元的節流控制為同步控制或先后控制。在確定第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度后，則可以同時控制第一節流單元和第二節流單元，即同時發送節流控制信號至第一節流單元和第二節流單元。或者，可以先后控制，即先控制第一節流單元的冷媒節流程度，再控制第二節流單元的冷媒節流程度。本發明技術方案在節流控制中，根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信息，確定第一節流單元的冷媒節流程度；以及根據空調系統的運行參數或預設冷媒節流信確定第二節流單元的冷媒節流程度。如此，不但可以保證空調系統的運行能效，而且使得該空調系統可以快速滿足運行需求。在一實施例中，參照圖3，在圖2所示的實施例基礎上，所述步驟S30之后還包括：步驟S40、在所述空調系統的運行參數變化時，重新根據變化后的運行參數計算并確定第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度。本實施例中，當周期性地從空調系統的主控板中讀取壓縮機的運行頻率、當前溫度值或者溫度變化值時，若發現某一運行參數發送變化，則重新根據變化后的運行參數計算并確定第一節流單元和第二節流單元的冷媒節流程度。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的
技術領域：
均包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3