一种空调低温制冷系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调系统调节及室外风机转速控制技术领域，更具体地讲，涉及一种空调低温制冷系统。
【背景技术】
[0002]传统的空调室外机风机采用的是交流风机，控制继电器导通和关断实现高、中、低三档或高、低两档或者是直接只有一档的风速调节，该传统交流风机变速及其控制简单适用，电路容易实现。但其调速范围窄而且固定，为解决调速范围窄的问题，有的空调室外机风机采用了带有集成驱动模块的直流电机，但控制较交流风机复杂，且成本较高。本专利采用高档(抽头定速)+低档(可控娃斩波控制+霍尔元件)调节交流风机的风速，不仅节约成本，而且控制也较为简单。
[0003]这种现有的转速控制系统能够保证系统在室外20°C至46°C的范围内正常运行，如图1所示。但是，在室外环境温度变为0°C至+20°C之间时，室外风机的转速大于此时的空调系统所需的转速，室外机风量过大，室外机能力过剩，从而导致蒸发器结冰，最终会使压缩机因蒸发器冻结保护而停机，导致空调系统能力锐减，系统效率降低。如果压缩机反复停、开机，冷凝能力和系统的效率(性能系数)就会降低。另外，室外风机过高的转速也会有更大的过冷度，增加压缩机液击的风险，损害压缩机的可靠性并缩短其寿命。
[0004]另一方面，现有控制系统另一问题是室外风机的转速偏低，使得室外机风量不足，导致系统能力和性能系数(COP)下降。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术存在着的空调系统室外风机的转速控制可能导致室外风机的转速偏高或偏低的缺陷，本实用新型提供了一种空调低温制冷系统。
[0006]所述技术方案如下:
[0007]一种空调低温制冷系统，包括室外机和室内机，所述室外机内设有室外风机和室外换热器，所述室内机内设有室内蒸发器、压缩机和主控制器，所述室外换热器与所述室内蒸发器通过连接管路连接，所述主控制器分别与所述的压缩机、室外风机电性连接，所述室外机内设有温度传感器和冷凝温度传感器，所述冷凝温度传感器设置于所述室外换热器上，所述温度传感器和冷凝温度传感器分别与所述的主控制器电性连接。
[0008]位于所述室内蒸发器进口和所述室外换热器出口之间的连接管路上还设有用于调节管路流量大小的节流调节阀，所述节流调节阀与所述主控制器电性连接。
[0009]所述的节流调节阀为电子膨胀阀。
[0010]所述的压缩机排气管路上还设有排气温度传感器，所述排气温度传感器与所述主控制器电性连接。
[0011]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
[0012]A本实用新型在室外机中设置了用于测定室外温度的温度传感器和用于测定室外换热器的冷凝温度传感器，主控制器能够根据室外温度、室外换热器的即时温度及其变化来控制室外风机的转速，并将其调整到最优速度，使得室外换热器的最终温度达到预先设定的目标值，能够有效地在不同的室外、室内负荷下控制空调室外风机的转速，使得空调系统能够更稳定地运行。
[0013]B本实用新型还在进入室内蒸发器的进口管路上设置了节流调节阀，在压缩机的排气管路上设置了排气温度传感器，主控制器依据室外温度、压缩机排气温度的即时温度及其变化来调整节流调节阀的开度，保证系统所需的最佳流量和压缩机的可靠运行，使系统能够得到更高的能力、效率及可靠性。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是现有技术空调系统的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型的一个空调系统的示意图；
[0017]图3是本实用新型的一个控制流程图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0019]图2是本实用新型的一个空调系统的示意图。该空调系统包括室外机6和室内机3，室外机6和室内机3通过连接管路连接。室外机6上有测定室外空气温度的温度传感器5、冷凝温度的传感器9。室内机上有电子膨胀阀4、压缩机排气温度传感器10和室内风机
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[0020]与图1所示的现有空调系统类似，室外机6包括室外换热器8、室外风机7。其中，室外风机7用于给室外机6提供循环风量。
[0021]图2中在室外机6上增加了用于测量冷凝温度的冷凝传感器9，用于测量室外空气温度的温度传感器5，室内机3的主控制器12接收它们的测量结果，并根据这些测量结果控制室外风机7的转速。
[0022]另外，本实用新型还在室内机3上增加了用于测量压缩机11排气温度的排气温度传感器10，同时在位于室内蒸发器2进口和室外换热器8出口之间的连接管路上还设有用于调节管路流量大小的节流调节阀，节流调节阀与所述主控制器电性连接，这里的节流调节阀优选采用电子膨胀阀4，通过测定压缩机的排气温度、室外环境温度来执行电子膨胀阀开度调节，保证系统需要的最佳流量。
[0023]为了尽量简单明了地描述本实用新型，本文省略了空调系统的其它系统附件例如四通阀(用来转换制冷与制热之间的冷媒流向)、室内风机控制等。
[0024]图3是本实用新型控制流程图，具体的控制步骤如下:
[0025]步骤S1:初始室外风机转速-开环控制
[0026]首先室外风机7运行在开环控制模式，在这个模式下，室外风机7的初始转速由温度传感器5所测定的室外环境温度决定。如果室外风机7运行在高风档模式，室外风机7转速将保持不变；如果室外风机运行在低风挡，初始风机转速将随着室外环境温度的变化而变化。初始模式会持续运行一段设定好的时间，具体的初始化风速值是根据测试结果预先设定的，即:在不同的室外温度下，室外风机转速使系统运行在最佳状态。
[0027]电子膨胀阀的初始开度由温度传感器5所测定的室外环境温度决定，初始开度会保持一段时间后，再进入闭环控制，初始开度是依照实验室的测试结果预先设置的。
[0028]步骤S2和S3:闭环控制阶段:
[0029]室外风机7在初始模式运行预定时间之后，如果室外风机7仍运行在高风挡，室外风机7将按原转速运行，不需要闭环反馈控制；如果风机仍运行在低风挡，室外风机7的转速将进入闭环控制阶段:即通过调整室外风机7的转速使冷凝温度传感器9维持在预先设定的目标值。同时，电子膨胀阀的开度调节也会进入闭环控制，开度的调节是依照压缩机排气温度传感器10的温度变化来调节。
[0030]在步骤S2中，测量室外换热器8的冷凝温度，并将该温度值与目标的室外换热器的温度值进行比较，只要室外换热器8冷凝温度传感器9的温度值不低于某一个目标值，室外风机7的转速便会持续上升。另一方面，只要室外换热器冷凝温度传感器9的温度低于某一个目标值，主控制器12就会开始降低室外风机7的转速，但是室外风机7转速不会超出预先设定的运行范围。同时，测量压缩机排气温度，并将该温度值与目标温度值比对后，再依照预先设置好的电子膨胀阀的开度控制逻辑，打开或关小电子膨胀阀的开度，保证系统冷媒流量在最佳状态。
[0031 ] 在步骤S3中，根据模糊PID控制(比例，积分，微分控制)对室外风机7的转速和电子膨胀阀的开度进行修正。在这种控制下，系统在当前实际换热器的温度和目标值之差的基础上对室外风机转速进行修正，通过压缩机排气温度和目标值的差值基础上对电子膨胀阀的开度进行修正。
[0032]与传统控制系统不同，本实用新型的控制系统优化了室外风机的运行速度、及系统流量调节，使空调系统能在极低的室外环境温度下进行制冷运行，并保证系统稳定、可靠运行。其结果是系统能力和效率的提高，保证系统可靠性，延长产品寿命，制冷运行的温度范围更低，产品适用场所更广。
[0033]另外，由于室外风机7的转速和系统流量都被很好地控制，室内机3冻结、压缩机11液击的风险都会降至最低。
[0034]以上的解决方案适用所有需要低温制冷技术的空调调节器。
[0035]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种空调低温制冷系统，包括室外机和室内机，所述室外机内设有室外风机和室外换热器，所述室内机内设有室内蒸发器、压缩机和主控制器，所述室外换热器与所述室内蒸发器通过连接管路连接，所述主控制器分别与所述的压缩机、室外风机电性连接，其特征在于，所述室外机内设有温度传感器和冷凝温度传感器，所述冷凝温度传感器设置于所述室外换热器上，所述温度传感器和冷凝温度传感器分别与所述的主控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的空调低温制冷系统，其特征在于，位于所述室内蒸发器进口和所述室外换热器出口之间的连接管路上还设有用于调节管路流量大小的节流调节阀，所述节流调节阀与所述主控制器电性连接。
3.根据权利要求2所述的空调低温制冷系统，其特征在于，所述的节流调节阀为电子膨胀阀。
4.根据权利要求1-3任一所述的空调低温制冷系统，其特征在于，所述的压缩机排气管路上还设有排气温度传感器，所述排气温度传感器与所述主控制器电性连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种空调低温制冷系统，包括室外机和室内机，室外机内设有室外风机和室外换热器，室内机内设有室内蒸发器、压缩机和主控制器，室外换热器与室内蒸发器通过连接管路连接，主控制器分别与压缩机、室外风机电性连接，室外机内设有温度传感器和冷凝温度传感器，冷凝温度传感器设置于室外换热器上，温度传感器和冷凝温度传感器分别与所述的主控制器电性连接。本实用新型通过在室外机中设置了用于测定室外温度的温度传感器和用于测定室外换热器的冷凝温度传感器，主控制器能够根据室外温度、室外换热器的即时温度及其变化来控制室外风机的转速，并将其调整到最优速度，使得空调系统能够更稳定地运行。
【IPC分类】F25B41-04, F24F11-02, F24F1-00, F25B49-02
【公开号】CN204313390
【申请号】CN201420663718
【发明人】李福水
【申请人】广东海悟科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月7日