膨胀罐机构、空调系统及其控制方法与流程

本发明涉及空调系统，具体涉及一种膨胀罐机构、空调系统及其控制方法，属于节能型制冷、空调设备。

背景技术：

1、商用采暖热水机组多安装在室外，夜间停工、淡季长期停机时，整机处于待机状态，此时主水路停止循环，闭式膨胀罐内积水留存不动，形成“死水”。当环境温度低于0℃，罐内积水结冰，体积膨胀约9%，产生的冰胀压力可达数mpa，远超塑料罐体的结构强度，会导致罐体撑裂。现有技术中有通过传感器来检测是否结冰，但是无法判断结冰轻重，不知道冰胀大小，最终无法预判膨胀罐开裂风险的大小。

技术实现思路

1、因此，本发明提供一种膨胀罐机构、空调系统及其控制方法，属于节能型制冷、空调设备，能够解决现有的膨胀罐采用的检测结冰手段无法判断结冰轻重，不知道冰胀大小，最终无法预判膨胀罐开裂风险大小的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种膨胀罐机构，包括膨胀罐和感应组件，所述感应组件包括弹性部件和线性电位器，所述线性电位器包括电阻基体和电刷，所述弹性部件套装在所述膨胀罐上，所述电阻基体和所述电刷均安装在所述弹性部件上，且所述电刷和所述电阻基体接触，所述电刷还能够相对于所述电阻基体滑动。

3、在一些实施方式中，所述弹性部件为断开的环体，所述弹性部件的一端越过另一端，所述电阻基体和所述电刷分别安装在所述弹性部件的两端。

4、本发明还提供一种空调系统，包括前述的膨胀罐机构、压缩机、换热器、气液分离器和水泵，所述换热器具有能够进行热交换的第一换热流路和换热腔，所述膨胀罐具有储水腔，所述压缩机、所述第一换热流路、所述气液分离器通过管路连接形成第一循环回路，所述水泵、所述换热腔、所述储水腔通过管路连接形成第二循环回路。

5、在一些实施方式中，所述膨胀罐还具有能够和所述储水腔进行热交换的第二换热流路，所述压缩机、所述第二换热流路、所述气液分离器通过管路连接形成第三循环回路。

6、在一些实施方式中，所述压缩机和所述第一换热流路之间的管路上设置有第一控制阀，所述压缩机和所述第二换热流路之间的管路上设置有第二控制阀。

7、在一些实施方式中，所述换热腔和所述储水腔之间的管路上设置有第三控制阀。

8、在一些实施方式中，所述换热腔和所述第三控制阀之间的管路上设置有温度传感器。

9、在一些实施方式中，所述储水腔和所述水泵之间的管路上设置有第四控制阀，在所述第三控制阀和所述第四控制阀均处于打开状态时，所述第三控制阀的开度大于所述第四控制阀的开度。

10、本发明还提供一种空调系统的控制方法，用于控制前述的空调系统的运行，当所述空调系统包括第一控制阀和第二控制阀时，所述控制方法包括：

11、获取所述电刷相对于所述电阻基体的滑动位移；

12、根据所述滑动位移判定所述膨胀罐内的结冰程度；

13、根据判定后的结冰程度控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的开闭以及控制所述水泵的启停和所述压缩机的运行频率。

14、在一些实施方式中，当所述滑动位移处于第一预设位移区间内时，判定所述膨胀罐内为轻微结冰；当所述滑动位移处于第二预设位移区间内时，判定所述膨胀罐内为中度结冰；当所述滑动位移处于第三预设位移区间内且持续的时长小于等于预设时长时，判定所述膨胀罐内为严重结冰；当所述滑动位移处于第三预设位移区间内且持续的时长大于预设时长时，判定所述膨胀罐内为超严重结冰；其中，所述第一预设位移区间＜所述第二预设位移区间＜所述第三预设位移区间。

15、在一些实施方式中，当所述膨胀罐内为轻微结冰时，控制所述第一控制阀打开，控制所述第二控制阀关闭，控制所述水泵启动并以第一预设压力运行，控制所述压缩机以第一预设频率运行；当所述膨胀罐内为中度结冰时，控制所述第一控制阀打开，控制所述第二控制阀关闭，控制所述水泵启动并以第二预设压力运行，控制所述压缩机以第二预设频率运行；当所述膨胀罐内为严重结冰时，控制所述第一控制阀打开，控制所述第二控制阀关闭，控制所述水泵启动并以第三预设压力运行，控制所述压缩机以第三预设频率运行；当所述膨胀罐内为超严重结冰时，控制所述第一控制阀关闭，控制所述第二控制阀打开，控制所述水泵停机，控制所述压缩机以第四预设频率运行；其中，所述第一预设压力＜所述第二预设压力＜所述第三预设压力，所述第一预设频率＜所述第二预设频率＜所述第四预设频率＜所述第三预设频率。

16、在一些实施方式中，当所述空调系统包括第三控制阀和温度传感器时，获取所述换热腔内的水温，根据判定后的结冰程度和所述水温控制所述第三控制阀的开闭。

17、在一些实施方式中，当所述膨胀罐内为轻微结冰且所述水温小于第一预设温度时，控制所述第三控制阀关闭；当所述膨胀罐内为轻微结冰且所述水温大于等于第一预设温度时，控制所述第三控制阀打开；当所述膨胀罐内为中度结冰且所述水温小于第二预设温度时，控制所述第三控制阀关闭；当所述膨胀罐内为中度结冰且所述水温大于等于第二预设温度时，控制所述第三控制阀打开；当所述膨胀罐内为严重结冰且所述水温小于第三预设温度时，控制所述第三控制阀关闭；当所述膨胀罐内为严重结冰且所述水温大于等于第三预设温度时，控制所述第三控制阀打开。

18、本发明提供的一种膨胀罐机构、空调系统及其控制方法，具有以下有益效果：

19、当膨胀罐内出现结冰时，膨胀罐的体积会变大，由此带动弹性部件外扩，弹性部件外扩的同时带动电刷沿膨胀罐的周向相对于电阻基体滑动，通过获知电刷相对于电阻基体的滑动位移就可以直接反映膨胀罐受冰挤压的变形程度，从而可以检测到膨胀罐内的结冰轻重，获知冰胀大小，最终实现预判膨胀罐开裂风险的大小。该膨胀罐机构可以应用于空调系统，相当于提供了一种节能型制冷、空调设备。

1.一种膨胀罐机构，其特征在于，包括膨胀罐（1）和感应组件（2），所述感应组件（2）包括弹性部件（21）和线性电位器，所述线性电位器包括电阻基体（22）和电刷（23），所述弹性部件（21）套装在所述膨胀罐（1）上，所述电阻基体（22）和所述电刷（23）均安装在所述弹性部件（21）上，且所述电刷（23）和所述电阻基体（22）接触，所述电刷（23）还能够相对于所述电阻基体（22）滑动。

2.根据权利要求1所述的膨胀罐机构，其特征在于，所述弹性部件（21）为断开的环体，所述弹性部件（21）的一端越过另一端，所述电阻基体（22）和所述电刷（23）分别安装在所述弹性部件（21）的两端。

3.一种空调系统，特征在于，包括权利要求1或2所述的膨胀罐机构、压缩机（3）、换热器（4）、气液分离器（5）和水泵（6），所述换热器（4）具有能够进行热交换的第一换热流路和换热腔，所述膨胀罐（1）具有储水腔，所述压缩机（3）、所述第一换热流路、所述气液分离器（5）通过管路连接形成第一循环回路，所述水泵（6）、所述换热腔、所述储水腔通过管路连接形成第二循环回路。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述膨胀罐（1）还具有能够和所述储水腔进行热交换的第二换热流路，所述压缩机（3）、所述第二换热流路、所述气液分离器（5）通过管路连接形成第三循环回路。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机（3）和所述第一换热流路之间的管路上设置有第一控制阀（7），所述压缩机（3）和所述第二换热流路之间的管路上设置有第二控制阀（8）。

6.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述换热腔和所述储水腔之间的管路上设置有第三控制阀（9）。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述换热腔和所述第三控制阀（9）之间的管路上设置有温度传感器（10）。

8.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述储水腔和所述水泵（6）之间的管路上设置有第四控制阀（11），在所述第三控制阀（9）和所述第四控制阀（11）均处于打开状态时，所述第三控制阀（9）的开度大于所述第四控制阀（11）的开度。

9.一种空调系统的控制方法，特征在于，用于控制权利要求3至8任一项所述的空调系统的运行，当所述空调系统包括第一控制阀（7）和第二控制阀（8）时，所述控制方法包括：

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，

12.根据权利要求10或11所述的控制方法，其特征在于，当所述空调系统包括第三控制阀（9）、温度传感器（10）和第四控制阀（11）时，获取所述换热腔内的水温，根据判定后的结冰程度和所述水温控制所述第三控制阀（9）的开闭。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，