空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種空調(diào)系統(tǒng)，包括雙缸變?nèi)輭嚎s機，雙缸變?nèi)輭嚎s機具有上氣缸吸氣口，下氣缸吸氣口和排氣口；還包括電磁閥，電磁閥一端連接雙缸變?nèi)輭嚎s機的排氣口，另一端分別連接單向閥和雙缸變?nèi)輭嚎s機的下氣缸吸氣口，單向閥的一端連接電磁閥，另一端接入氣液分離器的內(nèi)腔。本實用新型擴大了系統(tǒng)制冷/制熱量調(diào)節(jié)范圍，提高能效和舒適性。
【專利說明】空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及空調(diào)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的空調(diào)器普遍存在以下情況:由于室內(nèi)外溫度或者多聯(lián)機的室內(nèi)機運行數(shù)量的不同，導(dǎo)致同一套空調(diào)系統(tǒng)在不同情況下可能會處于不同的運行負荷條件中。而只有空調(diào)輸出的制冷/制熱量和室內(nèi)環(huán)境熱負荷達到平衡的時候才可以將室內(nèi)溫度穩(wěn)定在用戶設(shè)定的目標溫度上。因此空調(diào)系統(tǒng)的制冷/制熱量根據(jù)環(huán)境熱負荷進行調(diào)節(jié)是穩(wěn)定室內(nèi)溫度的必要條件。
[0003]針對以上情況，現(xiàn)有的空調(diào)器的普遍做法是:
[0004](I)、定頻機組壓縮機運行到室內(nèi)溫度達到目標設(shè)定溫度時停機，在室內(nèi)溫度超出設(shè)定溫度一定范圍時再開機。
[0005](2)、變頻機組當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度接近目標設(shè)定溫度的時候壓縮機進行降頻控制，最終通過一系列的降頻、升頻調(diào)整使得空調(diào)器制冷/制熱量和環(huán)境熱負荷達到平衡，將環(huán)境溫度控制在目標設(shè)定溫度上。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處:
[0007](I)、定頻機組在設(shè)定溫度點附近的開停機操作會造成室內(nèi)溫度在目標溫度附近上下波動，無法穩(wěn)定控制在距離目標溫度較小的范圍內(nèi)，舒適性差，而且壓縮機的開停會使得耗能增加，整體能效下降。
[0008](2)、變頻機組通過轉(zhuǎn)速可調(diào)雖然在大部分情況下可以將環(huán)境溫度控制在距離目標溫度較小范圍內(nèi)，但是當(dāng)環(huán)境熱負荷很小的時候，會出現(xiàn)壓縮機降頻到壓縮機設(shè)計最小頻率時空調(diào)系統(tǒng)的制冷/制熱量依然大于環(huán)境熱負荷的情況，這個時候就只有采取和定頻機一樣的方案，進行壓縮機開停機控制來使得環(huán)境溫度達到設(shè)定溫度，而壓縮機一旦進行開停控制，能效會下降，舒適性會變差。
[0009](3)、變頻壓縮機都存在其最佳轉(zhuǎn)速范圍，當(dāng)壓縮機頻率過低而超出其最佳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍的時候電機效率會下降，因此當(dāng)環(huán)境熱負荷非常小的時候，為了保證空調(diào)系統(tǒng)制冷/制熱量和環(huán)境熱負荷平衡，壓縮機頻率可能會遠小于其最佳運行范圍，使得電機效率下降，造成能效下降。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型旨在提供一種空調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)系統(tǒng)進行壓縮機的開停操作使得耗能增加，整體能效下降，變頻空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)環(huán)境熱負荷非常小的時候，壓縮機頻率可能會遠小于其最佳運行范圍，使得電機效率下降，造成能效下降的技術(shù)問題。
[0011]本實用新型提供一種空調(diào)系統(tǒng)，包括雙缸變?nèi)輭嚎s機，雙缸變?nèi)輭嚎s機具有上氣缸吸氣口，下氣缸吸氣口和排氣口 ；空調(diào)系統(tǒng)還包括電磁閥，電磁閥一端連接雙缸變?nèi)輭嚎s機的排氣口，另一端分別連接單向閥和雙缸變?nèi)輭嚎s機的下氣缸吸氣口，單向閥的一端連接電磁閥，另一端接入氣液分離器的內(nèi)腔。
[0012]進一步地，空調(diào)系統(tǒng)具有雙缸運行的狀態(tài)和單缸運行狀態(tài)。
[0013]進一步地，空調(diào)系統(tǒng)具有電磁閥管路關(guān)閉，下氣缸吸氣口和氣液分離器連通的雙缸運行狀態(tài)。
[0014]進一步地，空調(diào)系統(tǒng)具有電磁閥管路連通，排氣口和下氣缸吸氣口連通的單缸運行狀態(tài)。
[0015]進一步地，還包括，毛細管，與單向閥并聯(lián)。
[0016]進一步地，還包括，設(shè)置在室內(nèi)機的進風(fēng)口處的感溫包或室內(nèi)機手操器的感溫包或遙控器的感溫包，用于檢測室內(nèi)環(huán)境溫度T K。
[0017]進一步地，還包括，控制模塊；控制模塊控制壓縮機運行頻率為F，以預(yù)設(shè)的時間周期循環(huán)，循環(huán)測得室內(nèi)環(huán)境溫度Tif并獲得用戶設(shè)置的溫度目標Ts;控制系統(tǒng)具有使壓縮機的運行頻率為F = A(Tif-Ts)+B+E的第一狀態(tài)和使壓縮機的運行頻率為Fn =Fn-1 [D+C (Tn-Tn-1)]/D的第二狀態(tài)，其中，A、B、E為預(yù)設(shè)常量，F(xiàn)為壓縮機運行頻率，F(xiàn)n表示第η個檢測周期的壓縮機運行頻率；Fn-l表示第η-1個檢測周期壓縮機運行頻率，C、D為預(yù)設(shè)常量，Tn表示第η次檢測的室內(nèi)環(huán)境溫度，Tlri表示第η-1次檢測的室內(nèi)環(huán)境溫度。
[0018]應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，壓縮機具有電磁閥用于控制雙缸運行狀態(tài)和單缸運行狀態(tài)，從而擴大系統(tǒng)制冷/制熱量調(diào)節(jié)范圍，提高能效和舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了本實用新型一個實施例的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的控制流程圖；
[0021]圖2示出了本實用新型一個實施例的空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3示出了本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)中采用的高壓二通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4示出了本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)中采用的高壓二通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5示出了本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)中采用的低壓二通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0025]圖6示出了本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)中采用的低壓二通閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0027]本實用新型是利用帶有汽液分離器的雙缸或雙缸以上的變頻壓縮機結(jié)合變?nèi)菁夹g(shù)來擴大系統(tǒng)制冷/制熱量的調(diào)節(jié)范圍，并在一定范圍內(nèi)保證壓縮機電機效率，從而提高整體能效和舒適性。
[0028]本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)及控制方法如下設(shè)置:
[0029]1、在室內(nèi)機進風(fēng)口設(shè)定環(huán)境感溫包，每過tl秒檢測室內(nèi)環(huán)境溫度Tif,其中Tn表示第η次檢測的室內(nèi)環(huán)境溫度，Tlri表示第η-1次檢測的室內(nèi)環(huán)境溫度。
[0030]此處作為實施方式舉例，在室內(nèi)機的進風(fēng)口處設(shè)置感溫包檢測實時室內(nèi)實際環(huán)境溫度。作為其他實施方式，也可以是室內(nèi)機手操器感溫包檢測到的室內(nèi)實際環(huán)境溫度，也可以是遙控器感溫包上檢測的室內(nèi)實際環(huán)境溫度，不管是設(shè)置在哪個地方的感溫包，只要是能實時檢測到實際室內(nèi)環(huán)境溫度即可。
[0031]2、實時檢測用戶設(shè)定制冷/制熱需要達到的室內(nèi)環(huán)境溫度Ts (手操器或遙控器設(shè)定的目標溫度，也就是用戶需要房間溫度控制在多少度)。
[0032]3、設(shè)定壓縮機最低運行頻率Z和最高運行頻率Y，這是根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的不同可以分別設(shè)置的常量，例如I < Z < 40，70 < Y < 150。
[0033]4、本頭用新型為雙缸，F(xiàn)為壓縮機雙缸運彳了頻率，f為壓縮機單缸運彳了頻率，通常Z^F^Y,G (Z+H)。
[0034]5、設(shè)置一些與空調(diào)機組構(gòu)造相關(guān)的常量或者變量:tl、t2、A、B、C、D、E、G、Η、T。(這些量值可以根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的不同而分別設(shè)置不同的常量或者變量值)。
[0035]例如，40( 11 ( 1000，40 ( t2 ( 1000，—100 ( A ( 100，I ≤ B ≤ 100,-10000 ≤ C ≤ 10000,1 ≤ D ≤ 10000,1 ≤ E ≤ 50,1 ≤ G ≤ 5,, I ≤ H ≤ 10，
K T < 5。
[0036]其中制冷模式下A、C為正值，制熱模式下A、C為負值。
[0037]具體地，其中tl和t2是預(yù)設(shè)時間，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的不同而定不同的時間值，可由實驗確定；A、B、C、D、E、G、H是預(yù)設(shè)的常數(shù)，根據(jù)壓縮機以及空調(diào)系統(tǒng)的不同而設(shè)不同的值，具體可以由實驗確定；T是預(yù)設(shè)的實際環(huán)境溫度和目標環(huán)境溫度的差值目標值，該差值目標值用于確定室內(nèi)環(huán)境溫度是否達到用戶需求的環(huán)境溫度，該數(shù)值作為壓縮機頻率控制方式切換的依據(jù)，G(Z+H)為壓縮機單缸運行的最大頻率。
[0038]參見圖1所示，本實用新型的控制方法如下:
[0039]機組開機運行，電磁閥掉電切換到壓縮機雙缸運行狀態(tài)，運行頻率F = ACTif-T設(shè))+B，持續(xù)運行11秒后檢測I T環(huán)-T設(shè)I ；
[0040](I)、若 |T 環(huán)-1s I ≤ T，則 Fn = Fn_1[D+C(Tn-Tn_1)]/D，其中 Fn 表示第 η 個檢測周期的壓縮機運行頻率Pi1表示第η-1個檢測周期壓縮機運行頻率；
[0041](2)、若|Τ環(huán)-T設(shè)|>Τ，則F = Α(Τ環(huán)-T設(shè))+Β+Ε，過t2時間后再次檢測I T環(huán)-TiaI重復(fù)以上判斷以上是壓縮機雙缸運行頻率計算方法，
[0042](3)、當(dāng)壓縮機處于雙缸運行的時候，當(dāng)計算得到的F〈Z時，電磁閥上電，切換成壓縮機單缸運轉(zhuǎn)，且單缸運轉(zhuǎn)的時候壓縮機頻率f = GF，其中F依然按照以上(I)、(2)的方法計算；
[0043](4)、當(dāng)壓縮機處于單缸運轉(zhuǎn)的時候，當(dāng)計算得到的F>Z+H時，電磁閥掉電，切換成壓縮機雙缸運轉(zhuǎn)，壓縮機運行頻率按照F計算值來運行。
[0044]也就是說，本實用新型不斷實時監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境溫度和設(shè)定溫度，當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值小于預(yù)設(shè)值時，則壓縮機相對上一次檢測周期的運行頻率，穩(wěn)定地自動降頻；當(dāng)大于預(yù)設(shè)值時，則壓縮機以某一線性函數(shù)降頻運行。另一方面，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)運行頻率低于壓縮機最低運行頻率時，自動將雙缸運行狀態(tài)切換為單缸運行狀態(tài)，由于壓縮機經(jīng)過變?nèi)莺蟛捎脝胃走\行，其制冷/制熱量可以適應(yīng)很小的熱負荷，以避免出現(xiàn)開?？刂坪皖l率過低。當(dāng)運行頻率高于某預(yù)設(shè)值時，再切換為雙缸運行狀態(tài)。
[0045]參見圖2所示，本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)，包括雙缸變?nèi)輭嚎s機30，雙缸變?nèi)輭嚎s機30引出三路:上氣缸吸氣口，下氣缸吸氣口和排氣口。雙缸變?nèi)輭嚎s機30、第一熱交換器
10、節(jié)流組件40和第二熱交換器20連接成回路，還包括四通閥60、電磁閥70、單向閥50。第一換熱器10和第二換熱器20通過四通閥60選擇性連通雙缸變?nèi)輭嚎s機30，電磁閥70一端連接雙缸變?nèi)輭嚎s機30的排氣口，另一端分別連接單向閥50和雙缸變?nèi)輭嚎s機30的下氣缸吸氣口，單向閥50的一端連接電磁閥70，另一端接入氣液分離器80內(nèi)腔，單向閥50的允許流向為從氣液分離器80到下氣缸吸氣口。氣液分離器80的內(nèi)腔另一端連接上氣缸吸氣口。
[0046]本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)運行中，當(dāng)電磁閥上電的時候，電磁閥管路打開，壓縮機排氣口和壓縮機下氣缸吸氣口連通，壓縮機此時單缸運行(下轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn))；當(dāng)電磁閥掉電的時候，電磁閥管路關(guān)閉，壓縮機下氣缸吸氣口和氣液分離器內(nèi)腔連通，系統(tǒng)回氣同時進入上氣缸和下氣缸，壓縮機此時雙缸運行。(該實施例中為常閉電磁閥，若是常開電磁閥則上電和掉電正好相反。)
[0047]優(yōu)選地，還設(shè)置有毛細管，與所述電磁閥(70)串聯(lián)，空調(diào)系統(tǒng)由單缸運行狀態(tài)切換為雙缸運行狀態(tài)時，下氣缸處于高壓狀態(tài)，通過毛細管加快高低壓之間的平衡。
[0048]另外，本實用新型所提到的電磁閥還可以利用其他的具備同等功能的閥來替代。例如可以用二通閥來替代電磁閥。通用的二通閥有高壓式二通閥71 (結(jié)構(gòu)參見圖3、圖4)和低壓式二通閥72 (結(jié)構(gòu)參見圖5、圖6)兩種，其中高壓式二通閥有A、B、C、D四個接口，低壓式二通閥有A、B、C三個接口。
[0049]在本實用新型中還可以用二通閥替換電磁閥的方案，例如:
[0050]將高壓式二通閥A接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，B接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，C接口連接可變?nèi)輭嚎s機吸氣側(cè)，D接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)。
[0051]將高壓式二通閥A接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，B接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，C接口連接可變?nèi)輭嚎s機吸氣側(cè)，D接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)。
[0052]將高壓式二通閥A接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，B接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，C接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，D接口連接可變?nèi)輭嚎s機吸氣側(cè)。
[0053]將高壓式二通閥A接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，B接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，C接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，D接口連接可變?nèi)輭嚎s機吸氣側(cè)。
[0054]將低壓式二通閥A接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，B接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，C接口接可變?nèi)輭嚎s機吸氣側(cè)。
[0055]將低壓式二通閥A接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，B接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，C接口接可變?nèi)輭嚎s機吸氣側(cè)。
[0056]將低壓式二通閥A接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，B接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，C接口接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)。
[0057]將低壓式二通閥A接口連接單向閥和壓縮機下吸氣口，B接口連接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)，C接口接可變?nèi)輭嚎s機排氣側(cè)。
[0058]從以上的描述中，可以看出，本實用新型實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0059]1、擴大系統(tǒng)制冷/制熱量調(diào)節(jié)范圍，提高能效和舒適性。
[0060]2、在一定范圍內(nèi)保證壓縮機電機效率，提高能效。
[0061]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括雙缸變?nèi)輭嚎s機(30)，所述雙缸變?nèi)輭嚎s機(30)具有上氣缸吸氣口，下氣缸吸氣口和排氣口 ；還包括電磁閥(70)，所述電磁閥(70) —端連接所述雙缸變?nèi)輭嚎s機(30)的排氣口，另一端分別連接單向閥(50)和所述雙缸變?nèi)輭嚎s機(30)的下氣缸吸氣口，所述單向閥(50)的一端連接所述電磁閥(70)，另一端接入氣液分離器的內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)系統(tǒng)具有雙缸運行的狀態(tài)和單缸運行狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)系統(tǒng)具有所述電磁閥(70)管路關(guān)閉，所述下氣缸吸氣口和所述氣液分離器連通的雙缸運行狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)系統(tǒng)具有所述電磁閥(70)管路連通，所述排氣口和所述下氣缸吸氣口連通的單缸運行狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括，毛細管，與所述單向閥(50)并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括，設(shè)置在室內(nèi)機的進風(fēng)口處的感溫包或室內(nèi)機手操器的感溫包或遙控器的感溫包，用于檢測室內(nèi)環(huán)境溫度Tift5
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括，控制模塊；所述控制模塊控制壓縮機運行頻率為F，以預(yù)設(shè)的時間周期循環(huán)，循環(huán)測得室內(nèi)環(huán)境溫度Tif并獲得用戶設(shè)置的溫度目標Ts ;所述控制系統(tǒng)具有使壓縮機運行頻率為F = A(Tif-Ts)+B+E的第一狀態(tài)和使壓縮機的運行頻率為Fn = F^D+C(Tn-Tn-1)]/D的第二狀態(tài)，其中，A、B、E為預(yù)設(shè)常量，F(xiàn)為壓縮機運行頻率 ，F(xiàn)n表示第η個檢測周期的壓縮機運行頻率；Fn_l表示第n_l個檢測周期壓縮機運行頻率，C、D為預(yù)設(shè)常量，Tn表示第η次檢測的室內(nèi)環(huán)境溫度，Tlri表示第η-1次檢測的室內(nèi)環(huán)境溫度。
【文檔編號】F24F11/00GK203823994SQ201320725740
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】李紹斌, 蘇玉海, 劉群波, 宋培剛, 黃春, 劉合心, 陳澤彬, 傅英勝, 倪毅 申請人:珠海格力電器股份有限公司