CN103388944A - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调系统及其控制方法，该空调系统包括主要由压缩机、换向阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀通过冷媒管路连接形成的冷媒循环回路及控制空调系统运行的控制器；本发明提供的空调系统在室外换热器和节流装置电子膨胀阀之间增设冷媒加热器，通过控制开启冷媒加热器，并根据实际工况相应控制压缩机的频率和电子膨胀阀的开度，在制热模式下换向阀不换向的情况下，可以使得室外换热器上的霜层融化，同时室内换热器持续为房间供热，保证了空调房间的舒适性，改善了在低温工况下的用户对空调的使用体验，本发明空调系统结构和控制简单，运行可靠，易于实现，相对于同类产品具有较高的竞争优势。

Description

空调系统及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，更具体地说，是涉及一种能够在制热运行时不换向除霜的空调系统及其控制方法。

背景技术

具有热泵系统的空气调节器（以下简称空调）在低温工况下使用时，运行一段时间后，室外换热器会结霜，增大了热阻和风阻，换热效果变差，从而使房间内的舒适性变差。为了使空调正常运行，往往需要将外机的霜除去。

现有空调的主要除霜方式是四通阀换向，通过制冷循环除去室外换热器上的霜层。这样的除霜方式虽然能够将换热器上的霜去除，但是在除霜的过程中，室内风机停止运行，且室内换热器从房间吸收热量，不能够给房间持续供热，降低了房间温度的舒适性，用户体验会变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空调系统，旨在实现制热运行时不换向除霜，从而提高空调房间的舒适性，给用户更好的使用体验。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种空调系统，其包括主要由压缩机、换向阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀通过冷媒管路连接形成的冷媒循环回路及控制空调系统运行的控制器；

所述室外换热器与所述电子膨胀阀之间的高压液态冷媒管路上设有一由所述控制器控制其开启或关闭的冷媒加热器；

所述室外换热器上设置有一检测其温度并将该温度信息反馈至所述控制器的温度感应器；

所述压缩机为变频压缩机。

优选地，所述换向阀为电磁四通阀，所述电磁四通阀的D管口、E管口、S管口和C管口分别对应与所述压缩机的排气口、所述室内机、所述压缩机的吸气口和所述室外机连接。

可选地，所述冷媒加热器为电热加热器或电磁加热器。

进一步地，所述压缩机的吸气口与所述换向阀之间还设有一气液分离器。

为实现上述目的，本发明进一步提供的技术方案是：一种上述空调系统的控制方法，包括以下控制流程：

S11：开机制热模式运行；

S12：所述压缩机以频率f1运行，控制电子膨胀阀开度为L1；

S13：当所述压缩机开机运行累计在h1分钟后，所述温度感应器检测所述室外换热器T3温度，所述控制器根据如下逻辑判断：

若T3＞t1，则继续保持在S12流程；

若T3≤t1，则进入S14流程进行除霜；

S14：开启所述冷媒加热器，使其产生热量与冷媒进行热交换；

S15：所述压缩机频率调节到f2运行，所述电子膨胀阀开度增大到L2；

S16：所述温度感应器检测T3温度值并反馈至所述控制器，所述控制器判断是否满足条件：T3≥t2且连续保持时间达到h2秒；

若满足，则进入下一流程S17；

若不满足，则继续停留在过程S15，并且累计时间；

S17：关闭所述冷媒加热器，结束除霜过程，系统进入S12流程运行。

具体地，所述S12流程中，L1≤500步。

具体地，所述S15流程中，L1≤L2≤500步。

具体地，所述S15流程中，f2大于或等于或小于f1。

本发明提供的空调系统及其控制方法有益效果在于：与现有技术相比，本发明空调系统在室外换热器和节流装置电子膨胀阀之间增设冷媒加热器，通过控制开启冷媒加热器，并根据实际工况相应控制压缩机的频率和电子膨胀阀的开度，在制热模式下换向阀不换向的情况下，可以使得室外换热器上的霜层融化，同时室内换热器持续为房间供热，保证了空调房间的舒适性，改善了在低温工况下的用户对空调的使用体验，本发明空调系统结构和控制简单，运行可靠，易于实现，相对于同类产品具有较高的竞争优势。

附图说明

图1为本发明实施例提供的空调系统的原理结构图；

图2为本发明实施例提供的空调系统的制冷模式下的运行状态图；

图3为本发明实施例提供的空调系统的制热和除霜模式下的运行状态图；

图4为本发明实施例提供的空调系统的控制方法的控制流程图。

图中：

1-压缩机；2-电磁四通阀；3-室内换热器；4-室外换热器；5-电子膨胀阀；6-冷媒加热器；7-气液分离器；11-高压液态冷媒管路，41-温度感应器

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明一较佳实施例提供的空调系统进行说明。所述空调系统，其包括主要由压缩机1、换向阀、室内换热器3、室外换热器4、电子膨胀阀5通过冷媒管路连接形成的冷媒循环回路及控制空调系统运行的控制器（图中未示）；其中，换向阀优选电磁四通阀2，当然也可以采用两个三通阀组合换向进行替代，该电磁四通阀2的D管口、E管口、S管口和C管口分别对应与所述压缩机1的排气口、所述室内机、所述压缩机1的吸气口和所述室外机连接。所述室外换热器4与所述电子膨胀阀5之间的高压液态冷媒管路11上设有由所述控制器控制其开启或关闭的冷媒加热器6；所述室外换热器4上设置有一检测其温度并将该温度信息反馈至所述控制器的温度感应器41；所述压缩机1采用变频压缩机，这样可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度，并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。

本实施例中，所述冷媒加热器6以采用电热加热器或电磁加热器为佳，不但易于实现，也方便控制。

本实施例中，所述压缩机1的吸气口与所述换向阀之间最好还设置一气液分离器7，该气液分离器7可以防止液态冷媒进入压缩机1中，而只让气态冷媒进入压缩机1中，防止压缩机1产生液击现象造成系统故障。

本发明还提供一种上述实施例提供的空调系统的控制方法，该控制方法控制空调系统运行制冷模式，具体为，开启空调，而冷媒加热器6始终处于关闭状态，不工作，而且四通阀2处于掉电状态，其D管口与C管口连通，S管口与E管口连通，系统中冷媒流向如图2中的箭头所示：压缩机1→电磁四通阀2→室外换热器4→冷媒加热器6电→磁膨胀阀→室内换热器3→变频压缩机。

本发明还提供一种上述实施例提供的空调系统的控制方法，该控制方法控制空调系统运行制热及除霜模式，加热器不开启时，在室外换热器4中，冷媒蒸发吸热，从外部环境中吸收热量；当加热器开启时，冷媒在加热器中吸热，同时在室外换热器4中释放一部分热量用于除霜。

同时请参阅图4，本实施例提供的控制方法包括以下控制流程：

S11：开机制热模式运行；请参阅图3，此时，四通阀2处于上电状态，其D管口与E管口连通，S管口与C管口连通,系统中冷媒流向如图3中的箭头所示：压缩机1→电磁四通阀2→室内换热器3→电子膨胀阀5→冷媒加热器6→室外换热器4→变频压缩机。

S12：所述压缩机1以频率f1运行，控制电子膨胀阀5开度为L1；其中，LI最好满足：L1≤500步；

S13：当所述压缩机1开机运行累计在h1分钟后，所述温度感应器41检测所述室外换热器4T3温度，所述控制器根据如下逻辑判断：其中，h1是根据实验确定的时间参数。

若T3＞t1，则继续保持在S12流程；

若T3≤t1，则进入S14流程进行除霜；

S14：开启所述冷媒加热器6，使其产生热量与冷媒进行热交换，对冷媒进行加热升温，使室外换热器4T3温度升高，并把换热器上的霜层融化；

S15：所述压缩机1频率调节到f2运行，所述电子膨胀阀5开度增大到L2；其中，f2可以大于或等于或小于f1，视系统具体情况而定，而L2的范围优选L1≤L2≤500步；这样增大系统冷媒流量，有利于除去室外换热器4上的霜层；

S16：所述温度感应器41检测T3温度值并反馈至所述控制器，所述控制器判断是否满足条件：T3≥t2且连续保持时间达到h2秒；

若满足，则进入下一流程S17；

若不满足，则继续停留在过程S15，并且累计时间；其中，h2也是根据实验确定的时间参数；

S17：关闭所述冷媒加热器6，结束除霜过程，系统进入S12流程运行，即把压缩机1的频率调回h1运行，电磁膨胀阀开度减小到原开度L1。此时第一个除霜周期结束，进入第二个除霜周期。

与现有技术相比，本发明空调系统在室外换热器4和节流装置电子膨胀阀5之间增设冷媒加热器6，通过控制开启冷媒加热器6，并根据实际工况相应控制压缩机1的频率和电子膨胀阀5的开度，在制热模式下换向阀不换向的情况下，可以使得室外换热器4上的霜层融化，同时室内换热器3持续为房间供热，保证了空调房间的舒适性，改善了在低温工况下的用户对空调的使用体验，本发明空调系统结构和控制简单，运行可靠，易于实现，相对于同类产品具有较高的竞争优势。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.空调系统，包括主要由压缩机、换向阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀通过冷媒管路连接形成的冷媒循环回路及控制空调系统运行的控制器；其特征在于：

所述室外换热器与所述电子膨胀阀之间的高压液态冷媒管路上设有一由所述控制器控制其开启或关闭的冷媒加热器；

所述室外换热器上设置有一检测其温度并将该温度信息反馈至所述控制器的温度感应器；

所述压缩机为变频压缩机。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述换向阀为电磁四通阀，所述电磁四通阀的D管口、E管口、S管口和C管口分别对应与所述压缩机的排气口、所述室内机、所述压缩机的吸气口和所述室外机连接。

3.如权利要求1或2所述的空调系统，其特征在于：所述冷媒加热器为电热加热器或电磁加热器。

4.如权利要求1或2所述的空调系统，其特征在于：所述压缩机的吸气口与所述换向阀之间还设有一气液分离器。

5.如权利要求1至4任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于：

开机制冷模式运行；

关闭所述冷媒加热器。

6.如权利要求1至4任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于：

包括以下控制流程：

S11：开机制热模式运行；

S12：所述压缩机以频率f1运行，控制电子膨胀阀开度为L1；

S13：当所述压缩机开机运行累计在h1分钟后，所述温度感应器检测所述室外换热器T3温度，所述控制器根据如下逻辑判断：

若T3＞t1，则继续保持在S12流程；

若T3≤t1，则进入S14流程进行除霜；

S14：开启所述冷媒加热器，使其产生热量与冷媒进行热交换；

S15：所述压缩机频率调节到f2运行，所述电子膨胀阀开度增大到L2；

S16：所述温度感应器检测T3温度值并反馈至所述控制器，所述控制器判断是否满足条件：T3≥t2且连续保持时间达到h2秒；

若满足，则进入下一流程S17；

若不满足，则继续停留在过程S15，并且累计时间；

S17：关闭所述冷媒加热器，结束除霜过程，系统进入S12流程运行。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述S12流程中，L1≤500步。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述S15流程中，L1≤L2≤500步。

9.如权利要求6或8所述的控制方法，其特征在于：所述S15流程中，f2大于或等于或小于f1。

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