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空调系统及其控制方法与流程

2023-02-14 18:23:28 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于空调技术领域,尤其涉及一种空调系统及其控制方法。


背景技术:

2.近几年变频压缩机向着高速化、大容量、高能效方向发展,变频驱动模块小型化、高可靠性等要求也在逐渐提高,变频驱动模块的发热量很大,空调系统多采用冷媒散热装置降低变频驱动模块温度,但是在高湿工况下,变频驱动模块易出现凝露问题,导致出现短路。
3.常见的空调变频驱动模块防凝露控制方案有设置变频驱动模块温度与环境露点温度对比阈值,机组进入防冷凝控制,此时空调系统减小室外机电子膨胀阀的开度和控制停机压缩机开机运行,但该控制方案影响了用户的使用舒适性、增加了空调运行能耗。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种空调系统及其控制方法,以解决现有空调的变频驱动模块防凝露控制方案影响用户使用舒适性、增加空调运行能耗的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供一种空调系统,包括变频驱动模块、压缩机、油气分离器、气液分离器、四通阀、室外换热器和室内换热器,所述变频驱动模块包括电控板和设置在所述电控板上的散热器,所述变频驱动模块与所述压缩机通信连接;所述压缩机的出气口连接所述油气分离器的冷媒进口,所述油气分离器的油液出口通过主回油管连接所述压缩机的进气口,所述油气分离器的油液出口通过辅助回油管连接所述气液分离器的进口,所述四通阀分别连通所述油气分离器的冷媒出口、所述气液分离器的进口、所述室外换热器的冷媒进口和所述室内换热器的冷媒出口;所述室外换热器的冷媒出口通过冷凝管连接所述室内换热器的冷媒进口,所述冷凝管和所述主回油管均部分设置在所述散热器中。
6.可选的,所述冷凝管设置在所述散热器中的部分与所述主回油管设置在所述散热器中的部分平行,所述冷凝管内的冷媒流动方向与所述主回油管内的油液流动方向相同或相反。
7.可选的,所述冷凝管设置在所述散热器中的部分和所述主回油管设置在所述散热器中的部分均呈u形,且所述冷凝管的u形部分位于所述主回油管的u形部分的内侧。
8.可选的,所述主回油管上设置有主回油阀,所述辅助回油管上设置有辅助回油阀;所述空调系统还包括控制器、用于检测室外环境温度的室外温度检测件、用于检测所述变频驱动模块温度的模块温度检测件和用于检测所述冷凝管内的冷媒温度的冷媒温度检测件,所述室外温度检测件、所述模块温度检测件、所述冷媒温度检测件、所述主回油阀和所述辅助回油阀均与所述控制器通信连接。
9.可选的,所述散热器包括散热板和散热翅片,所述散热板设置在所述电控板上,所述散热翅片设置在所述散热板上,所述冷凝管和所述主回油管均部分设置在所述散热板中。
10.可选的,所述变频驱动模块包括第一变频驱动模块和第二变频驱动模块,所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机,所述第一压缩机与所述第一变频驱动模块通信连接,所述第二压缩机与所述第二变频驱动模块通信连接;所述主回油管包括第一主回油管和第二主回油管,所述油气分离器的油液出口通过所述第一主回油管连接所述第一压缩机的进气口,所述油气分离器的油液出口通过所述第二主回油管连接所述第二压缩机的进气口;所述第一主回油管部分设置在所述第一变频驱动模块的所述散热器中,所述第二主回油管部分设置在所述第二变频驱动模块的所述散热器中,所述冷凝管部分设置在所述第一变频驱动模块和所述第二变频驱动模块两者的所述散热器中。
11.可选的,所述变频驱动模块包括第一变频驱动模块和第二变频驱动模块,所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机,所述第一压缩机与所述第一变频驱动模块通信连接,所述第二压缩机与所述第二变频驱动模块通信连接;所述主回油管包括第一主回油管和第二主回油管,所述油气分离器的油液出口通过所述第一主回油管连接所述第一压缩机的进气口,所述油气分离器的油液出口通过所述第二主回油管连接所述第二压缩机的进气口;所述第一主回油管部分设置在所述第二变频驱动模块的所述散热器中,所述第二主回油管部分设置在所述第一变频驱动模块的所述散热器中,所述冷凝管部分设置在所述第一变频驱动模块和所述第二变频驱动模块两者的所述散热器中。
12.第二方面,本技术实施例还提供一种空调系统的控制方法,应用于上述的空调系统,所述空调系统中的主回油管上设置有主回油阀,所述空调系统中的辅助回油管上设置有辅助回油阀;所述控制方法包括以下步骤:获取室外环境温度th、冷凝管内的冷媒温度tl和变频驱动模块的温度ts;根据th、tl和ts控制所述主回油阀和所述辅助回油阀的开度。
13.可选的,所述根据th、tl和ts控制所述主回油阀和所述辅助回油阀的开度包括:
14.当th≥t1,且ts>(tl t2)时,控制主回油阀关闭,控制辅助回油阀打开至最大开度fmax,其中,t1为第一预设温度,t2为第二预设温度,t1<t2;
15.当th<t1,且ts>(tl t2)时,控制所述主回油阀和所述辅助回油阀均打开,主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*k1,所述辅助回油阀的开度f3=f*k2,其中,fq为所述主回油阀的当前开度,k1为第一比例系数,k2为第二比例系数,k2<k1;
16.当th<t1,且(tl t3)<ts<(tl t2)时,控制所述主回油阀和所述辅助回油阀均打开,所述主回油阀的开度f=fq fb,fb=(ts-tl)*k3,所述辅助回油阀的开度f3=f*k4,其中,t3为第三预设温度,t3<t1<t2,k3为第三比例系数,k4为第四比例系数,k4<k2<k3<k1;
17.当th<t1,且ts<(tl t3)时,控制所述主回油阀打开至最大开度fmax,控制所述辅助回油阀打开,所述辅助回油阀的开度f3=fmax*k5,其中,k5为第五比例系数,k5<k4;
18.当th<t1,且ts>(tl t4)时,所述主回油阀和所述辅助回油阀的开度恢复上述对应温度区间控制,其中,t4为第四预设温度,t3<t4<t1<t2。
19.可选的,t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4。
20.第三方面,本技术实施例还提供一种空调系统的控制方法,应用于上述的空调系统,所述空调系统中的压缩机包括第一压缩机和第二压缩机,变频驱动模块包括与所述第一压缩机通信连接的第一变频驱动模块和与所述第二压缩机通信连接的第二变频驱动模
块,主回油管包括与所述第一压缩机连接的第一主回油管和与所述第二压缩机连接的第二主回油管,所述第一主回油管上设置有第一主回油阀,所述第二主回油管上设置有第二主回油阀,辅助回油管上设置有辅助回油阀;
21.所述控制方法包括以下步骤:获取室外环境温度th、冷凝管内的冷媒温度tl、第一变频驱动模块的温度ts1和第二变频驱动模块的温度ts2;根据th、tl、ts1和ts2控制所述第一主回油阀、所述第二主回油阀和所述辅助回油阀的开度。
22.可选的,所述根据th、tl、ts1和ts2控制所述第一主回油阀、所述第二主回油阀和所述辅助回油阀的开度包括:
23.当th≥t1,且max(ts1,ts2)>(tl t2)时,控制第一主回油阀和第二主回油阀关闭,控制辅助回油阀打开至最大开度fmax,其中,t1为第一预设温度,t2为第二预设温度,t1<t2;
24.当th<t1,且max(ts1,ts2)>(tl t2)时,控制所述第一主回油阀、所述第二主回油阀和所述辅助回油阀均打开,所述第一主回油阀的开度f1=fq1-fb1,fb1=(ts1-tl)*k1,所述第二主回油阀的开度f2=fq2-fb2,fb2=(ts2-tl)*k1,所述辅助回油阀的开度f3=min(f1,f2)*k2,其中,fq为所述第一主回油阀的当前开度,fq2为所述第二主回油阀的当前开度,k1为第一比例系数,k2为第二比例系数,k2<k1;
25.当th<t1,且max(ts1,ts2)<(tl t2)、min(ts1,ts2)>(tl t3)时,控制所述第一主回油阀、所述第二主回油阀和所述辅助回油阀均打开,所述第一主回油阀的开度f1=fq1 fb1,fb1=(ts1-tl)*k3,所述第二主回油阀的开度f2=fq2 fb2,fb2=(ts2-tl)*k3,所述辅助回油阀的开度f3=min(f1,f2)*k4,其中,t3为第三预设温度,t3<t1<t2,k3为第三比例系数,k4为第四比例系数,k4<k2<k3<k1;
26.当th<t1,且min(ts1,ts2)<(tl t3)时,控制ts1和ts2中较小者所对应的主回油管上的主回油阀打开至最大开度fmax,控制所述辅助回油阀打开,所述辅助回油阀的开度f3=fmax*k5,其中,k5为第五比例系数,k5<k4;
27.当th<t1,且min(ts1,ts2)>(tl t4)时,所述第一主回油阀、所述第二主回油阀和所述辅助回油阀的开度恢复上述对应温度区间控制,其中,t4为第四预设温度,t3<t4<t1<t2。
28.可选的,t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4。
29.第四方面,本技术实施例还提供一种空调系统的控制方法,应用于上述的空调系统,所述空调系统中的压缩机包括与所述第一压缩机通信连接的第一压缩机和与所述第二压缩机通信连接的第二压缩机,变频驱动模块包括第一变频驱动模块和第二变频驱动模块,主回油管包括设置在所述第二变频驱动模块的散热器上的第一主回油管和设置在所述第一变频驱动模块的散热器上的第二主回油管,所述第一主回油管和上设置有第一主回油阀,所述第二主回油管上设置有第二主回油阀,辅助回油管上设置有辅助回油阀;
30.所述控制方法包括以下步骤:控制所述第一压缩机和所述第二压缩机不同时运行;获取室外环境温度th、冷凝管内的冷媒温度tl和运行压缩机所对应的变频驱动模块的温度ts,其中,所述运行压缩机是指所述第一压缩机和所述第二压缩机两者中运行的一者,所述第一压缩机与所述第二变频驱动模块对应,所述第二压缩机与所述第一变频驱动模块
对应;根据th、tl和ts控制所述运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和所述辅助回油阀的开度,其中,所述第一压缩机与所述第一主回油管对应,所述第二压缩机与所述第二主回油管对应。
31.可选的,所述根据th、tl和ts控制所述运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和所述辅助回油阀的开度包括:
32.当th≥t1,且ts>(tl t2)时,控制所述运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀关闭,控制辅助回油阀打开至最大开度fmax,其中,t1为第一预设温度,t2为第二预设温度,t1<t2;
33.当th<t1,且ts>(tl t2)时,控制所述运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和所述辅助回油阀均打开,所述主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*k1,所述辅助回油阀的开度f3=f*k2,其中,fq为所述主回油阀的当前开度,k1为第一比例系数,k2为第二比例系数,k2<k1;
34.当th<t1,且(tl t3)<ts<(tl t2)时,控制所述运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和所述辅助回油阀均打开,所述主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*k3,所述辅助回油阀的开度f3=f*k4,其中,t3为第三预设温度,t3<t1<t2,k3为第三比例系数,k4为第四比例系数,k4<k2<k3<k1;
35.当th<t1,且ts<(tl t3)时,控制所述运行压缩机所对应的主回油阀打开至最大开度fmax,控制所述辅助回油阀关闭,若ts<(tl t3)持续了预设时间t,则控制所述第一压缩机和所述第二压缩机轮流运行,所述运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和所述辅助回油阀的开度根据上述温度区间控制,控制不运行的压缩机所对应的主回油管上的主回油阀关闭;
36.在所述第一压缩机和所述第二压缩机轮流运行期间,当th<t1,且ts>(tl t4)时,控制所述第一压缩机和所述第二压缩机结束轮流运行,并根据空调系统的能力需求控制第一压缩机和/或第二压缩机运行,其中,t4为第四预设温度,t3<t4<t1<t2。
37.可选的,t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4,t=30min。
38.本技术实施例提供的空调系统,通过将主回油管和冷凝管均设置在变频驱动模块的散热器中,使主回油管内的油液与冷凝管内的冷媒进行热交换,以调节变频驱动模块的温度在适宜的温度区间,防止变频驱动模块产生凝露,同时利用冷凝管内的冷媒降低回油管内的油液温度,提高了压缩机的吸气量,实现空调系统的能效提升,避免影响用户使用舒适性和增加空调运行能耗;通过设置辅助回油管,可以补充压缩机的回油量,避免在变频驱动模块温度调节过程中因主回油管的回油量减小而导致不满足压缩机需求。
39.本技术实施例提供的空调系统的控制方法,根据室外环境温度th、冷凝管内的冷媒温度tl和变频驱动模块的温度ts,判定变频驱动模块的散热效果和凝露风险,通过控制各回油阀的开度实现控制变频驱动模块的温度和压缩机回油量满足需求,使变频驱动模块的温度保持在适宜的温度区间,防止凝露产生,同时主回油管内的温度得到冷却,提高了压缩机吸气量,使空调系统的能效提升,避免影响用户使用舒适性和增加空调运行能耗。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术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的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对本领域技术人员来说,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。
41.为了更完整地理解本技术及其有益效果,下面将结合附图来进行说明。其中,在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
42.图1为本技术实施例提供的空调系统的结构示意图。
43.图2为本技术实施例提供的空调系统的第一种局部结构示意图。
44.图3为本技术实施例提供的空调系统的第二种局部结构示意图。
45.图4为本技术实施例提供的空调系统的控制方法的第一种流程图。
46.图5为本技术实施例提供的空调系统的控制方法的第二种流程图。
47.图6为本技术实施例提供的空调系统的控制方法的第三种流程图。
48.附图标号说明:
49.10、变频驱动模块;11、电控板;12、散热器;121、散热板;1211、子散热板;122、散热翅片;14、第一变频驱动模块;15、第二变频驱动模块;21、第一压缩机;22、第二压缩机;31、油气分离器;32、气液分离器;40、四通阀;51、室外换热器;52、室内换热器;60、主回油管;61、第一主回油管;62、第二主回油管;63、第一主回油阀;64、第二主回油阀;70、辅助回油管;71、辅助回油阀;80、冷凝管;91、室外温度检测件;92、冷媒温度检测件。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
51.实施例1
52.本技术的实施例1提供了一种空调系统,如图1-图3所示,该空调系统包括变频驱动模块10、压缩机、油气分离器31、气液分离器32、四通阀40、室外换热器51和室内换热器52,变频驱动模块10包括电控板11和设置在电控板11上的散热器12,变频驱动模块10与压缩机通信连接;压缩机的出气口连接油气分离器31的冷媒进口,油气分离器31的油液出口通过主回油管60连接压缩机的进气口,油气分离器31的油液出口通过辅助回油管70连接气液分离器32的进口,四通阀40分别连通油气分离器31的冷媒出口、气液分离器32的进口、室外换热器51的冷媒进口和室内换热器52的冷媒出口;室外换热器51的冷媒出口通过冷凝管80连接室内换热器52的冷媒进口,冷凝管80和主回油管60均部分设置在散热器12中。
53.本技术实施例提供的空调系统,通过将主回油管60和冷凝管80均设置在变频驱动模块10的散热器12中,使主回油管60内的油液与冷凝管80内的冷媒进行热交换,以调节变频驱动模块10的温度在适宜的温度区间,防止变频驱动模块10产生凝露,实现空调系统在高湿度工况下的防凝露控制,保证变频驱动模块10的可靠性,同时利用冷凝管80内的冷媒降低回油管内的油液温度,提高了压缩机的吸气量,实现空调系统的能效提升,避免影响用户使用舒适性和增加空调运行能耗;通过设置辅助回油管70,可以补充压缩机的回油量,避
免在变频驱动模块10温度调节过程中因主回油管60的回油量减小而导致不满足压缩机需求。
54.可选的,冷凝管80设置在散热器12中的部分与主回油管60设置在散热器12中的部分平行,以提高换热效率;冷凝管80内的冷媒流动方向与主回油管60内的油液流动方向相同(如图3所示)或相反(如图2所示),图2和图3中的虚线箭头表示冷媒流动方向,实线箭头表示油液流动方向。其中,通过将冷凝管80内的冷媒流动方向设置成与主回油管60内的油液流动方向相反,可以实现强化换热效果。
55.可选的,冷凝管80设置在散热器12中的部分和主回油管60设置在散热器12中的部分均呈u形,且冷凝管80的u形部分位于主回油管60的u形部分的内侧,即将主回油管60的u形部分围在冷凝管80的u形部分周边,可以实现进一步强化换热效果,更有效地控制变频驱动模块10的温度。
56.可选的,如图1所示,主回油管60上设置有主回油阀,辅助回油管70上设置有辅助回油阀71,主回油阀和辅助回油管70可以为膨胀阀;空调系统还包括控制器、用于检测室外环境温度的室外温度检测件91、用于检测变频驱动模块10温度的模块温度检测件和用于检测冷凝管80内的冷媒温度的冷媒温度检测件92,室外温度检测件91、模块温度检测件、冷媒温度检测件92、主回油阀和辅助回油阀71均与控制器通信连接。可选的,室外温度检测件91、模块温度检测件和冷媒温度检测件92均可以是温度传感器或者感温包。空调系统可根据室外温度检测件91检测到的室外环境温度、冷媒温度检测件92检测到的冷凝管80内的冷媒温度和模块温度检测件检测到的变频驱动模块10温度,通过控制器控制各回油阀(即主回油阀和辅助回油阀71)的开度以实现控制变频驱动模块10的温度和压缩机回油量满足需求,使变频驱动模块10的温度保持在适宜的温度区间,防止凝露产生,同时主回油管60内的温度得到冷却,以提高压缩机吸气量,使空调系统的能效提升,避免影响用户使用舒适性和增加空调运行能耗。
57.可选的,如图2和图3所示,散热器12包括散热板121和散热翅片122,散热板121设置在电控板11上,散热翅片122设置在散热板121上,冷凝管80和主回油管60均部分设置在散热板121中。通过设置散热翅片122,可以实现通过风冷换热来强化变频驱动模块10的散热效果。具体的,散热板121包括两个子散热板1211,冷凝管80的一部分和主回油管60的一部分均夹在两个子散热板1211之间。
58.可选的,空调系统可以是双压缩机系统或单压缩机机系统,即空调系统可以包括两个压缩机或一个压缩机。当空调系统为双压缩机系统时,变频驱动模块10包括第一变频驱动模块14和第二变频驱动模块15,压缩机包括第一压缩机21和第二压缩机22,第一压缩机21与第一变频驱动模块14通信连接,第二压缩机22与第二变频驱动模块15通信连接;主回油管60包括第一主回油管61和第二主回油管62,油气分离器31的油液出口通过第一主回油管61连接第一压缩机21的进气口,油气分离器31的油液出口通过第二主回油管62连接第二压缩机22的进气口;第一主回油管61部分设置在第一变频驱动模块14的散热器12中,第二主回油管62部分设置在第二变频驱动模块15的散热器12中,冷凝管80部分设置在第一变频驱动模块14和第二变频驱动模块15两者的散热器12中(即第一变频驱动模块14和第二变频驱动模块15两者的散热器12中均设置有冷凝管80)。当然,在其它实施例中,也可以将两个主回油管60和两个变频驱动模块10交叉设置,也就是说,将第一主回油管61部分设置在
第二变频驱动模块15的散热器12中,第二主回油管62部分设置在第一变频驱动模块14的散热器12中(如图1所示),从而在空调系统低负荷运行、只需开一个压缩机的情况下,只需正常开启其中一个压缩机的回油,就可以实现停机压缩机对应的变频驱动模块10的温度控制,避免停机压缩机对应的变频驱动模块10产生凝露,实现对停机压缩机对应的变频驱动模块10的防凝露控制。示例性的,当第二压缩机22停机时,只需正常开启第一压缩机21的回油,就可以实现第二变频驱动模块15的温度控制,避免第二变频驱动模块15产生凝露;同理,当第一压缩机21停机时,只需正常开启第二压缩机22的回油,就可以实现第一变频驱动模块14的温度控制,避免第一变频驱动模块14产生凝露。
59.实施例2
60.本技术的实施例2提供了一种空调系统的控制方法,应用于实施例1所述的空调系统,空调系统为单压缩机系统,即空调系统包括一个压缩机,空调系统中的主回油管60上设置有主回油阀,空调系统中的辅助回油管70上设置有辅助回油阀71;如图4所示,空调系统的控制方法包括以下步骤:s101、获取室外环境温度th、冷凝管80内的冷媒温度tl和变频驱动模块10的温度ts;s102、根据th、tl和ts控制主回油阀和辅助回油阀71的开度。
61.可选的,根据th、tl和ts控制主回油阀和辅助回油阀71的开度包括:
62.当th≥t1,且ts>(tl t2)时,控制主回油阀关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度fmax,其中,t1为第一预设温度,t2为第二预设温度,t1<t2,此时空调系统只通过辅助回油管70阀进行回油,以保证压缩机的回油量;
63.当th<t1,且ts>(tl t2)时,说明此时冷凝管80不能很好地冷却变频驱动模块10的温度,需要降低各回油阀的开度,控制主回油阀和辅助回油阀71均打开,主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*k1,辅助回油阀71的开度f3=f*k2,其中,fq为主回油阀的当前开度,k1为第一比例系数,k2为第二比例系数,k2<k1;
64.当th<t1,且(tl t3)<ts<(tl t2)时,控制主回油阀和辅助回油阀71均打开,主回油阀的开度f=fq fb,fb=(ts-tl)*k3,辅助回油阀71的开度f3=f*k4,其中,t3为第三预设温度,t3<t1<t2,k3为第三比例系数,k4为第四比例系数,k4<k2<k3<k1;
65.当th<t1,且ts<(tl t3)时,空调系统进入防凝露控制,控制主回油阀打开至最大开度fmax,控制辅助回油阀71打开,辅助回油阀71的开度f3=fmax*k5,其中,k5为第五比例系数,k5<k4;
66.当th<t1,且ts>(tl t4)时,空调系统退出防凝露控制,主回油阀和辅助回油阀71的开度恢复上述对应温度区间控制,其中,t4为第四预设温度,t3<t4<t1<t2。
67.可选的,t1、t2、t3、t4、k1、k2、k3、k4和k5的具体数值可根据实际情况进行设置,各回油阀的初始开度f0和最大开度fmax可根据回油阀的实际类型进行设置。需要注意的是,在控制过程中,如果计算出来的回油阀目标开度f超过该回油阀的开度范围,则将该回油阀的实际开度调整为最大开度和最小开度两者中与目标开度最接近的一个。举个例子,假设主回油阀的开度范围为0~480pls,当计算出来的主回油阀的目标开度f小于0时,则将主回油阀的实际开度调整为0pls(最小开度),即关闭主回油阀;当计算出来的主回油阀的目标开度f1大于480pls时,则将主回油阀的实际开度调整为480pls(即最大开度)。
68.在本技术的一些实施例中,t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4,f0=250pls,fmax=480pls(即回油阀的开度范围为0~
480pls),则根据th、tl和ts控制主回油阀和辅助回油阀71的开度包括:
69.当th≥20℃,且ts>(tl 45℃)时,控制主回油阀关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度480pls;
70.当th<20℃,且ts>(tl 45℃)时,控制主回油阀和辅助回油阀71均打开,主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*100,辅助回油阀71的开度f3=f*1.5;
71.当th<20℃,且(tl 5℃)<ts<(tl 45℃)时,控制主回油阀和辅助回油阀71均打开,主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*50,辅助回油阀71的开度f3=f*0.6;
72.当th<20℃,且ts<(tl 5℃)时,控制主回油阀打开至最大开度480pls,控制辅助回油阀71打开,辅助回油阀71的开度f3=480pls*0.4;
73.当th<20℃,且ts>(tl 10℃)时,主回油阀和辅助回油阀71的开度恢复上述对应温度区间控制。
74.实施例3
75.本技术的实施例3提供了一种空调系统的控制方法,应用于实施例1所述的空调系统,空调系统为双压缩机系统,空调系统中的压缩机包括第一压缩机21和第二压缩机22,变频驱动模块10包括与第一压缩机21通信连接的第一变频驱动模块14和与第二压缩机22通信连接的第二变频驱动模块15,主回油管60包括与第一压缩机21连接的第一主回油管61和与第二压缩机22连接的第二主回油管62,第一主回油管61上设置有第一主回油阀63,第二主回油管62上设置有第二主回油阀64,辅助回油管70上设置有辅助回油阀71。
76.如图5所示,本实施例3提供的空调系统的控制方法包括以下步骤:s201、获取室外环境温度th、冷凝管80内的冷媒温度tl、第一变频驱动模块14的温度ts1和第二变频驱动模块15的温度ts2;s202、根据th、tl、ts1和ts2控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71的开度。
77.可选的,根据th、tl、ts1和ts2控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71的开度包括:
78.当th≥t1,且max(ts1,ts2)>(tl t2)时,控制第一主回油阀63和第二主回油阀64关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度fmax,其中,t1为第一预设温度,t2为第二预设温度,t1<t2,此时空调系统只通过辅助回油管70阀进行回油,以保证压缩机的回油量;
79.当th<t1,且max(ts1,ts2)>(tl t2)时,说明此时冷凝管80不能很好地冷却变频驱动模块10的温度,需要降低各回油阀的开度,控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71均打开,第一主回油阀63的开度f1=fq1-fb1,fb1=(ts1-tl)*k1,第二主回油阀64的开度f2=fq2-fb2,fb2=(ts2-tl)*k1,辅助回油阀71的开度f3=min(f1,f2)*k2,其中,“max(ts1,ts2)”是指ts1和ts2两者中的较大者,fq1为第一主回油阀63的当前开度,fq2为第二主回油阀64的当前开度,k1为第一比例系数,k2为第二比例系数,k2<k1;
80.当th<t1,且max(ts1,ts2)<(tl t2)、min(ts1,ts2)>(tl t3)时,控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71均打开,第一主回油阀63的开度f1=fq1 fb1,fb1=(ts1-tl)*k3,第二主回油阀64的开度f2=fq2 fb2,fb2=(ts2-tl)*k3,辅助回油阀71的开度f3=min(f1,f2)*k4,其中,min(ts1,ts2)”是指ts1和ts2两者中的较小者,t3为第三预设温度,t3<t1<t2,k3为第三比例系数,k4为第四比例系数,k4<k2<k3<k1;
81.当th<t1,且min(ts1,ts2)<(tl t3)时,空调系统进入防凝露控制,控制ts1和
ts2两者中的较小者所对应的主回油管上的主回油阀打开至最大开度fmax,控制辅助回油阀71打开,辅助回油阀71的开度f3=fmax*k5,其中,k5为第五比例系数,k5<k4;需要理解的是,当第一主回油管63和第二主回油管64分别设置在第一变频驱动模块14的散热器和第二变频驱动模块15的散热器上时,此时称第一主回油管63与ts1对应,第二主回油管64与ts2对应;当第一主回油管63和第二主回油管64分别设置在第二变频驱动模块15的散热器和第一变频驱动模块14的散热器上时(即交叉设置),此时称第一主回油管63与ts2对应,第二主回油管64与ts1对应;
82.当th<t1,且min(ts1,ts2)>(tl t4)时,空调系统退出防凝露控制,第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71的开度恢复上述对应温度区间控制,其中,t4为第四预设温度,t3<t4<t1<t2。
83.可选的,t1、t2、t3、t4、k1、k2、k3、k4和k5的具体数值可根据实际情况进行设置,各回油阀的初始开度f0和最大开度fmax可根据回油阀的实际类型进行设置。需要注意的是,在控制过程中,如果计算出来的回油阀目标开度超出该回油阀的开度范围,则将该回油阀的实际开度调整为最大开度和最小开度两者中与目标开度最接近的一个。举个例子,假设第一主回油阀63的开度范围为0~480pls,当计算出来的第一主回油阀63的目标开度f1小于0时,则将第一主回油阀63的实际开度调整为0pls(最小开度),即关闭第一主回油阀63;当计算出来的第一主回油阀63的目标开度f1大于480pls时,则将第一主回油阀63的实际开度调整为480pls(即最大开度)。
84.在本技术的一些实施例中,t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4,f0=250pls,fmax=480pls(即回油阀的开度范围为0~480pls),则根据th、tl、ts1和ts2控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71的开度包括:
85.当t环≥20℃,且max(ts1,ts2)>(tl 45℃)时,控制第一主回油阀63和第二主回油阀64关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度480pls;
86.当t环<20℃,且max(ts1,ts2)>(tl 45℃)时,控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71均打开,第一主回油阀63的开度f1
87.=fq1-fb1,fb1=(ts1-tl)*100,第二主回油阀64的开度f2=fq2-fb2,fb2=(ts2-tl)*100,辅助回油阀71的开度f3=min(f1,f2)*1.5;
88.当t环<20℃,且max(ts1,ts2)<(tl 45℃)、min(ts1,ts2)>(tl 5℃)时,控制第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71均打开,第一主回油阀63的开度f1=fq1 fb1,fb1=(ts1-tl)*50,第二主回油阀64的开度f2=fq2 fb2,fb2=(ts2-tl)*50,辅助回油阀71的开度f3=min(f1,f2)*0.6;
89.当t环<20℃,且min(ts1,ts2)<(tl 5℃)时,控制ts1和ts2两者中的较小者所对应的主回油管上的主回油阀打开至最大开度480pls,控制辅助回油阀71打开,辅助回油阀71的开度f3=480pls*0.4;
90.当t环<20℃,且min(ts1,ts2)>(tl 10℃)时,第一主回油阀63、第二主回油阀64和辅助回油阀71的开度恢复上述对应温度区间控制。
91.实施例4
92.本技术的实施例4提供了一种空调系统的控制方法,应用于上述的空调系统,空调
系统为双压缩机系统,空调系统中的压缩机包括第一压缩机21和第二压缩机22,变频驱动模块10包括与第一压缩机21通信连接的第一变频驱动模块14和与第二压缩机22通信连接的第二变频驱动模块15,主回油管60包括与第一压缩机21连接的第一主回油管61和与第二压缩机22连接的第二主回油管62,第一主回油管61设置在第二变频驱动模块15上,第二主回油管62设置在第一变频驱动模块14上(即两个主回油管与两个变频模块交叉设置),第一主回油管61上设置有第一主回油阀63,第二主回油管62上设置有第二主回油阀64,辅助回油管70上设置有辅助回油阀71。
93.如图6所示,本实施例4提供的空调系统的控制方法包括以下步骤:s301、控制第一压缩机21和第二压缩机22不同时运行;s302、获取室外环境温度th、冷凝管80内的冷媒温度tl和运行压缩机所对应的变频驱动模块10的温度ts,其中,运行压缩机是指第一压缩机21和第二压缩机22两者中运行的一者,第一压缩机21与第二变频驱动模块15对应,第二压缩机22与第一变频驱动模块14对应;s303、根据th、tl和ts控制运行压缩机所对应的主回油阀和辅助回油阀71的开度,其中,第一压缩机21与第一主回油管63对应,第二压缩机22与第二主回油管64对应。
94.可选的,根据th、tl和ts控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71的开度包括:
95.当th≥t1,且ts>(tl t2)时,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度fmax,其中,t1为第一预设温度,t2为第二预设温度,t1<t2;
96.当th<t1,且ts>(tl t2)时,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71均打开,运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*k1,辅助回油阀71的开度f3=f*k2,其中,fq为运行压缩机所对应的主回油阀的当前开度,k1为第一比例系数,k2为第二比例系数,k2<k1;
97.当th<t1,且(tl t3)<ts<(tl t2)时,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71均打开,主回油阀的开度f=fq fb,fb=(ts-tl)*k3,辅助回油阀71的开度f3=f*k4,其中,t3为第三预设温度,t3<t1<t2,k3为第三比例系数,k4为第四比例系数,k4<k2<k3<k1;
98.当th<t1,且ts<(tl t3)时,空调系统进入防凝露控制,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀打开至最大开度fmax,控制辅助回油阀71关闭,以保证运行压缩机所对应的变频驱动模块的温度,防止其因低温产生凝露;若ts<(tl t3)持续了预设时间t,则控制第一压缩机21和第二压缩机22轮流运行,运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71的开度根据上述对应温度区间控制,控制不运行的压缩机所对应的主回油管上的主回油阀关闭;需要理解的是,当ts<(tl t3)持续了预设时间t时,说明运行压缩机所对应的变频驱动模块上设置的主回油管内的油液已经无法很好地升高该变频驱动模块的温度,此时需要将与该变频驱动模块通信连接的压缩机开启运行,以使该变频驱动模块的温度ts上升至合适温度;
99.在第一压缩机21和第二压缩机22轮流运行期间,当th<t1,且ts>(tl t4)时,空调系统退出防凝露控制,控制第一压缩机21和第二压缩机22结束轮流运行,并根据空调系统的能力需求控制第一压缩机21和/或第二压缩机22运行,其中,t4为第四预设温度,t3<
t4<t1<t2。具体的,当第一压缩机21和第二压缩机22均运行时,空调系统的控制方法可采用实施例3所述的控制方法。
100.可选的,t1、t2、t3、t4、k1、k2、k3、k4、k5和t的具体数值可根据实际情况进行设置,各回油阀的初始开度f0和最大开度fmax可根据回油阀的实际类型进行设置。需要注意的是,在控制过程中,如果计算出来的回油阀目标开度f超出该回油阀的开度范围,则将该回油阀的实际开度调整为最大开度和最小开度两者中与目标开度最接近的一个。举个例子,假设运行压缩机所对应的主回油阀的开度范围为0~480pls,当计算出来的该主回油阀的目标开度f小于0时,则将该主回油阀的实际开度调整为0pls(最小开度),即关闭该主回油阀;当计算出来的该主回油阀的目标开度f大于480pls时,则将该主回油阀的实际开度调整为480pls(即最大开度)。
101.在本技术的一些实施例中,t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4,f0=250pls,fmax=480pls(即回油阀的开度范围为0~480pls),t=30min,则根据th、tl和ts控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71的开度包括:
102.当t环≥20℃,且ts>(tl 45℃)时,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度480pls;
103.当t环<20℃,且ts>(tl 45℃)时,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71均打开,运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀的开度f=fq-fb,fb=(ts-tl)*100,辅助回油阀71的开度f3=f*1.5;
104.当t环<20℃,且(tl 5℃)<ts<(tl 45℃)时,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71均打开,主回油阀的开度f=fq fb,fb=(ts-tl)*50,辅助回油阀71的开度f3=f*0.6;
105.当t环<20℃,且ts<(tl 5℃)时,空调系统进入防凝露控制,控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀打开至480pls,控制辅助回油阀71关闭,若ts<(tl t3)持续了预设时间30min,则控制第一压缩机21和第二压缩机22轮流运行,运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71的开度根据上述对应温度区间控制,控制不运行的压缩机所对应的主回油管上的主回油阀关闭;
106.在第一压缩机21和第二压缩机22轮流运行期间,当t环<20℃,且ts>(tl 10℃)时,空调系统退出防凝露控制,控制第一压缩机21和第二压缩机22结束轮流运行,并根据空调系统的能力需求控制第一压缩机21和/或第二压缩机22运行。
107.示例性的,当第一压缩机21运行、第二压缩机22停机,且t1=20℃,t2=45℃,t3=5℃,t4=10℃,k1=100,k2=1.5,k3=50,k4=0.6,k5=0.4,f0=250pls,fmax=480pls,t=30min时,根据th、tl和ts控制运行压缩机所对应的主回油管上的主回油阀和辅助回油阀71的开度包括:
108.当t环≥20℃,且ts2>(tl 45℃)时,控制第一压缩机21所对应的第一主回油管61上的第一主回油阀63关闭,控制辅助回油阀71打开至最大开度480pls;
109.当t环<20℃,且ts2>(tl 45℃)时,控制第一压缩机21所对应的第一主回油阀63和辅助回油阀71均打开,第一主回油阀63的开度f1=fq1-fb1,fb1=(ts-tl)*100,辅助回油阀71的开度f3=f1*1.5,其中,fq1为第一主回油阀63的当前开度;
110.当t环<20℃,且(tl 5℃)<ts2<(tl 45℃)时,控制第一压缩机21所对应的第一主回油阀63和辅助回油阀71均打开,第一主回油阀63的开度f1=fq1 fb1,fb1=(ts-tl)*50,辅助回油阀71的开度f3=f1*0.6;
111.当t环<20℃,且ts2<(tl 5℃)时,空调系统进入防凝露控制,控制第一压缩机21所对应的第一主回油阀63打开至最大开度480pls,控制辅助回油阀71关闭,若ts2<(tl t3)持续了预设时间30min,则控制第一压缩机21停机,控制第二压缩机22运行,第二压缩机22所对应的第二主回油阀64和辅助回油阀71的开度根据上述对应温度区间控制,控制第一压缩机21对应的第一主回油阀63关闭,第一压缩机21和第二压缩机22轮流运行;
112.在第一压缩机21和第二压缩机22轮流运行期间,当t环<20℃,且ts>(tl 10℃)时,空调系统退出防凝露控制,控制第一压缩机21和第二压缩机22结束轮流运行,并根据空调系统的能力需求控制第一压缩机21和/或第二压缩机22运行。
113.综上所述,本技术实施例2~4提供的空调系统的控制方法,根据室外环境温度th、冷凝管80内的冷媒温度tl和变频驱动模块10的温度ts,判定变频驱动模块10的散热效果和凝露风险,通过控制各回油阀(即主回油阀和辅助回油阀71)的开度实现控制变频驱动模块10的温度和压缩机回油量满足需求,使变频驱动模块10的温度保持在适宜的温度区间,防止凝露产生,同时主回油管60内的温度得到冷却,提高了压缩机吸气量,使空调系统的能效提升,避免影响用户使用舒适性和增加空调运行能耗。
114.与现有技术相比,本技术提供的技术方案至少具有以下有益效果:
115.(1)防凝露方案对比:现有技术的空调系统检测到变频驱动模块10有凝露风险时,一般有两种控制方案,一种方案是增加空调制热电子膨胀阀的开度和空调室内机的能效比开度,通过增加阀体开度降低节流效果,提高冷凝管80内的冷媒温度,但此时就会影响用户的使用舒适性;当具有两个压缩机的空调系统低负荷运行时,只需开一个压缩机,停机压缩机对应的变频驱动模块10就会容易产生凝露,另一种方案是控制停机压缩机低频运行,导致空调系统的能耗增加,同时压缩机可靠性降低;而申请通过控制各回油阀(即主回油阀和辅助回油阀71)的开度,实现控制变频驱动模块10的温度和压缩机回油量满足需求,保证变频驱动模块10的温度一直处在适宜的温度区间,防止变频驱动模块10产生凝露,同时主回油管60内的温度得到冷却,提高了压缩机吸气量,使空调系统的能效提升,避免影响用户使用舒适性和增加空调运行能耗。
116.(2)回油方案对比:现有技术的空调系统回油是从油气分离器31直接回到压缩机的吸气侧,导致压缩机的吸气温度过热,从而压缩机的吸气量降低,进而制冷量降低;而本技术利用散热器12保证变频驱动模块10的散热条件,充分利用主回油管60内的油液与冷凝管80内的冷媒进行热交换,以降低回油温度,同时增加了辅助回油管70,以补充在变频驱动模块10温度调节过程的压缩机回油量,避免因主回油阀开度降低导致的回油量不满足压缩机需求。
117.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
118.在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
119.以上对本技术实施例所提供的空调系统及其控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
再多了解一些

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