一种防回液空调系统及控制方法与流程

1.本发明涉及空调系统技术领域，具体涉及一种防回液空调系统及控制方法。


背景技术：

2.现有转子式变频风管机在长配管融霜模式运行中，由于转子压缩机本身用油量大且长配管需额外补加多余的冷媒现状，空调机组长时间处于融霜模式运行时就会出现回液现象，会使得转子压缩机存在带液运行，长期运行会损坏压缩机。
3.最小负荷制冷模式由于机组运行不需要满负荷运行，这就导致了机组在长时间运行过程中机组的气液分离器中会储存大量冷媒，甚至会溢出气液分离器进入压缩机中进行“液击”压缩。
4.现有除霜控制技术是在除霜运行时将机组的内外机电子膨胀阀开至最大开度，缩短除霜时间的同时这也会使得机组在进入除霜开始时机组系统中会存在大量冷媒循环波动，气液分离器会短暂性大量回液超过气液分离器警戒处液位，使得机组带液；在除霜运行时机组系统会随着四通阀切换后冷媒的逐渐循环，气液分离器中也会逐渐存在大量冷媒进行除霜，与此同时带来的气液分离器的液位会随着冷媒的流动量逐渐高于警戒处液位，使得机组带液。
5.现有最小负荷制冷技术是在机组运行过程中逐渐关闭内机电子膨胀阀开度减缓机组的冷媒循环量以此来降低机组带液风险，但也间接导致由于冷媒循环量小带来的机组制冷效果差等问题，长配管机组由于管道过长需补加冷媒使得在长期运行过程会存在机组带液风险，与此同时通过减小内机阀开度将多余的冷媒驻留在内机处，长配管机组内机蒸发效果受堵在内机前的多余冷媒量而大大降低，影响机组使用效果。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种防回液空调系统及控制方法，以解决现有技术中空调机组在除霜及最小负荷制冷模式运行时会存在带液的问题。
7.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
8.第一方面，本发明公开了一种防回液空调系统，包括四通阀，所述四通阀的d端口和s端口分别和压缩机的高压管路及低压管路相连通，所述压缩机的低压管路上设有气液分离器，所述四通阀的c端口至e端口之间依次设置有室外换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和室内换热器；
9.所述气液分离器和所述室内换热器之间还并联有储液罐，所述储液罐靠近所述室内换热器的一端设有第三电子膨胀阀，另一端设有第四电子膨胀阀。
10.进一步地，所述储液罐并联在所述室内换热器和所述四通阀的e端口之间。
11.进一步地，所述储液罐并联在所述四通阀的s端口和气液分离器之间。
12.第二方面，一种根据本发明第一方面的防回液空调系统的控制方法，包括：
13.判断机组系统的运行模式；
14.响应于机组系统处于除霜及最小负荷制冷模式时，根据吸气过热度变化
△
tss控制第三电子膨胀阀的开度，并关闭第四电子膨胀阀，以使储液罐储液。
15.进一步地，根据吸气过热度变化
△
tss控制第三电子膨胀阀的开度包括：
16.当
△
tss≤-4℃时，以8～10p/min的速率使第三电子膨胀阀减载至目标开度；
17.当-4℃＜
△
tss＜0℃时，使第三电子膨胀阀保持当前开度；
18.当
△
tss≥0℃时，以10～20p/min的速率使第三电子膨胀阀加载至目标开度；
19.其中，吸气过热度变化
△
tss＝tss—tss1；tss为吸气过热度，tss1为目标吸气开度。
20.其中，吸气过热度变化
△
tss＝tss—tss1；tss为吸气过热度，tss1为目标吸气开度。
21.进一步地，判断机组系统的运行模式包括：
22.获取机组系统室外环温tho1和外盘温度tho2；
23.当室外环温tho1＜12℃、tho1－tho2＜8℃，且机组系统运行40min以上，机组系统进入除霜模式；
24.当室外环温tho1＜23℃且机组系统运行4h以上，机组系统进入最小负荷制冷模式。
25.进一步地，当空调机组处于除霜模式时，控制四通阀掉电，并使第一电子膨胀阀全开，第二电子膨胀阀全开。
26.进一步地，当空调机组处于最小负荷制冷模式时，控制第二电子膨胀阀至最小开度。
27.进一步地，还包括：响应于系统不处于除霜及最小负荷制冷模式时，根据吸气过热度变化控制第四电子膨胀阀的开度，并关闭第三电子膨胀阀，以使储液罐分液。
28.进一步地，根据吸气过热度变化控制第四电子膨胀阀的开度包括：
29.当
△
tss≤-4℃时，以8～10p/min的速率使第四电子膨胀阀减载至目标开度；
30.当-4℃＜
△
tss＜0℃时，使第四电子膨胀阀保持当前开度；
31.当
△
tss≥0℃时，以10～20p/min的速率使第四电子膨胀阀加载至目标开度；
32.其中，吸气过热度变化
△
tss＝tss—tss1；tss为吸气过热度，tss1为目标吸气开度。
33.根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：
34.1、本发明的空调系统通过在气液分离器和室内换热器之间还并联储液罐，处于最小负荷制冷或除霜模式时，仅需调节第三电子膨胀阀的开度并关闭第四电子膨胀阀，即可使多余的冷媒进入至储液罐，在不影响机组本身运行状态情况下，解决了机组的回液危险，保障了系统的稳定性；
35.2、本发明的空调系统控制方法，在机组系统处于除霜及最小负荷制冷模式时，根据吸气过热度变化控制第三电子膨胀阀的开度，并关闭第四电子膨胀阀，可使多余冷媒的进入至储液罐，在不影响机组本身运行状态情况下，解决了机组的回液危险，保障了系统的稳定性。
附图说明
36.图1为本发明空调系统的示意图；
37.图2为本发明储液控制的流程图；
38.图3为本发明储液控制中第三电子膨胀阀的调节示意图；
39.图4为本发明分液控制的流程图；
40.图5为本发明分液控制中第四电子膨胀阀的调节示意图；
41.图6为本发明空调系统另一状态的示意图。
42.其中：1、压缩机；2、油分离器；3、四通阀；4、室外换热器；5a、第一电子膨胀阀；5b、第二电子膨胀阀；5c、第三电子膨胀阀；5d、第四电子膨胀阀；6、室内换热器；7、储液罐；8、气液分离器；9、节流装置。
具体实施方式
43.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
44.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
45.实施例1
46.如图1和图6所示，本发明公开了一种防回液空调系统，包括四通阀3，四通阀3的d端口和s端口分别和压缩机1的高压管路及低压管路相连通，压缩机1的低压管路上设有气液分离器8，四通阀3的c端口至e端口之间依次设置有室外换热器4、第一电子膨胀阀5a、第二电子膨胀阀5b和室内换热器6；气液分离器8和室内换热器6之间还并联有储液罐7，储液罐7靠近室内换热器6的一端设有第三电子膨胀阀5c，另一端设有第四电子膨胀阀5d。
47.本发明的空调机组系统通过在气液分离器和室内换热器之间还并联储液罐，处于最小负荷制冷或除霜模式时，仅需调节第三电子膨胀阀的开度并关闭第四电子膨胀阀，即可使多余的冷媒进入至储液罐，在不影响机组本身运行状态情况下，解决了机组的回液危险，保障了系统的稳定性。
48.如图1所示，在一些进一步地实施例中，设定储液罐7并联在室内换热器6和四通阀3的e端口之间。
49.此设置，可以使储液罐7在储液和分液时都能够起作用。具体的，机组系统处于最小负荷制冷或除霜模式时，冷媒经压缩机流至四通阀，经四通阀进入至室外换热器4，然后在经过室内换热器6。由于室内换热器6和四通阀3的e端口之间并联有储液罐7，打开第三电子膨胀阀5c，多余的冷媒会进入至储液罐存储，部分冷媒经过四通阀3、气液分离器8后进入至压缩机1。当机组系统处于制冷状态(不包括最小负荷制冷)时，由于系统需要的冷媒增加，可通过打开第四电子膨胀阀5d实现冷媒的分液释放，提高了系统的制冷能力。
50.机组系统处于制热模式时，冷媒经压缩机流至四通阀，经四通阀进入至室内换热器6，由于制热过程需要大量的冷媒，所以此时可通过打开第四电子膨胀阀5d，将储液桶中
的冷媒分液释放，然后冷媒经室外换热器4、四通阀3、气液分离器8后进入至压缩机1，提高了制热能力，保障了用户的使用舒适性。
51.如图6所示，在另外一些实施例中，将储液罐7并联在四通阀3的s端口和气液分离器8之间。
52.此设计可实现储液功能，即满足机组系统处于最小负荷制冷或除霜模式时，将多余的冷媒存储至储液罐7中。
53.在一些进一步地实施例中，还设置了油液分离器2和进行降压调节流量的节流装置9。油分离器2设置在压缩机1和四通阀的d端口之间，节流装置9设置在油分离器与压缩机1至气液分离器8的管路之间。
54.实施例2
55.本实施例提供了一种控制方法，基于实施例1提供的空调机组系统进行控制，该控制方法包括储液控制和分液控制。
56.如图2和图3所示，一种防回液空调机组系统的控制方法，包括：
57.判断机组系统的运行模式；
58.响应于机组系统处于除霜及最小负荷制冷模式时，根据吸气过热度变化
△
tss控制第三电子膨胀阀5c的开度，并关闭第四电子膨胀阀5d，以使储液罐7储液。
59.本发明的机组系统控制方法，在机组系统处于除霜及最小负荷制冷模式时，根据吸气过热度变化控制第三电子膨胀阀5c的开度，并关闭第四电子膨胀阀5d，可使多余冷媒的进入至储液罐，在不影响机组本身运行状态情况下，解决了机组的回液危险，保障了系统的稳定性。
60.在一些具体的实施例中，储液模式的过程如下：
61.1)机组判断是否进入除霜或最小负荷制冷工况；
62.2)获取机组室外环温tho1和外盘温度tho2；
63.3)当室外环温tho1＜12℃且tho1－tho2＜8℃且运行40min，机组判定进入除霜模式；当室外环温tho1＜23℃且运行4h以上，机组判定进入最小负荷制冷模式。
64.4)除霜模式，使机组四通阀掉电，第一电子膨胀阀5a全开，第二电子膨胀阀5b全开。进一步地，最小负荷制冷模式时，环温tho1＜23℃，高压低于30bar，此时，控制第二电子膨胀阀5b开至最小开度。
65.5)机组进入储液模式，第三电子膨胀阀5c开度根据吸气过热度进行调节开阀，第一/第二电子膨胀阀进入相应的制冷/制热控制逻辑；第三电子膨胀阀5c根据吸气过热度变化进行调节；控制第四电子膨胀阀5d开度为0。
66.6)tss定义为吸气过热度，为吸气温度与低压对应饱和温度差值；tss1定义为目标吸气开度。
△
tss＝tss—tss1为实际吸气过热度变化；第三电子膨胀阀5c调节逻辑如下：
67.当
△
tss≤-4℃，第三电子膨胀阀5c减载控制，(-8p，-10p)/60s减载至目标开度；
68.当-4℃＜
△
tss＜0℃，第三电子膨胀阀5c保持当前开度；
69.当
△
tss≥0℃，第三电子膨胀阀5c加载控制，(+10p,+20p)/60s加载至目标开度。
[0070][0071]
表中的初始开度和目标开度数值可作为参考，实际应用不用机组对应不同值，会有个相应修正，以实际调节逻辑为准。
[0072]
在一些进一步地实施例中，防回液空调系统的控制方法，还包括：响应于系统不处于除霜及最小负荷制冷模式时，根据吸气过热度变化控制第四电子膨胀阀5d的开度，并关闭第三电子膨胀阀5c，以使储液罐7分液。
[0073]
在一些具体的实施例中，分液模式的过程如下：
[0074]
1)获取机组的运行模式。
[0075]
2)判断机组是否处于制冷运行或是制热运行。
[0076]
3)获取机组室外环温tho1、排气温度tho3、高压换算出排气过热度，根据排气过热度大小对第二电子膨胀阀5b或第一电子膨胀阀5a进行调节。
[0077]
在该步骤中，若机组系统处于制冷状态，根据排气过热度大小对第二电子膨胀阀5b进行调节，若机组处于制热状态，则根据排气过热度大小对第一电子膨胀阀5a进行调节。
[0078]
4)获取机组吸气温度tho4，低压换算出实际吸气过热度变化趋势；。
[0079]
5)第一/第二电子膨胀阀进入相应的制冷/制热控制逻辑；根据实际吸气过热度变化对第四电子膨胀阀5d开度调节；第三电子膨胀阀5c开度为0。
[0080]
6)判断机组是否处于除霜、最小负荷制冷工况，如果不是则进入分液模式，如果是则进入储液模式；
[0081]
7)tss定义为吸气过热度，为吸气温度与低压对应饱和温度差值；tss1定义为目标吸气开度。
△
tss＝tss—tss1为实际吸气过热度变化；第四电子膨胀阀调节逻辑如下：
[0082]
当
△
tss≤-4℃，第四电子膨胀阀5d正常控制，(+10p,+20p)/60s加载至目标开度；
[0083]
当-4℃＜
△
tss＜0℃，第四电子膨胀阀5d保持当前开度；
[0084]
当
△
tss≥0℃，第四电子膨胀阀5d减载控制，(-8p,-10p)/60s减载至目标开度。
[0085][0086]
表中的初始开度和目标开度数值可作为参考，实际应用不用机组对应不同值，会有个相应修正，以实际调节逻辑为准。
[0087]
本发明机组在进入除霜、最小负荷制冷等回液量较多的工况时，第三电子膨胀阀5c根据吸气过热度大小进行开阀，第四电子膨胀阀5d开度为0，储液罐7进入储液模式，该清
况下多余的冷媒会进入储液罐中进行储存，不影响机组可正常运行，保证了系统的稳定性.当机组处在冷媒需求量较多的工况时，第四电子膨胀5d根据吸气过热度大小进行开阀，第三电子膨胀阀5c开度为0，储液罐7进行分液模式，该情况下储液罐中多余的冷媒会进入系统内进行循环，补加系统冷媒需求量较大情况。
[0088]
本技术在不影响机组正常运行状态的情况下，将多余的冷媒利用储液模式进行储存，在机组能力不足情况下对系统补充冷媒。两种模式的运行冷媒分配调节保障了机组的运行可靠性。
[0089]
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。