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空调系统及其控制方法

阅读：539发布：2024-01-06

专利汇可以提供空调系统及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种空调系统，包括压缩机、四通阀、冷凝器、膨胀阀和室内机，还包括水泵、过冷器和用于收集所述室内机排出的低温冷凝水的水箱，所述水泵分别连接所述过冷器和所述水箱并能够将所述水箱内的低温冷凝水输送至所述过冷器，所述过冷器设置于所述压缩机出口和所述四通阀之间，并通过低温冷凝水冷却所述压缩机输出的高温冷媒。空调系统通过过冷器实现冷凝水冷量的回收利用，减少空调系统通过冷凝水带走的冷量。同时由于降低冷凝温度和压力，系统的耗功也会相应地减少，进一步减少了空调系统的能源消耗。根据过冷效果控制冷凝水流量，最大限度利用冷凝水，避免冷凝水利用不足。本发明还公开了一种上述空调系统的控制方法。，下面是空调系统及其控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种空调系统，包括压缩机(1)、四通阀(5)、冷凝器(6)、膨胀阀(7)和室内机(8)，其特征在于，还包括水泵(12)、过冷器和用于收集所述室内机(8)排出的低温冷凝水的水箱(11)，所述水泵(12)分别连接所述过冷器和所述水箱(11)并能够将所述水箱(11)内的低温冷凝水输送至所述过冷器，所述过冷器设置于所述压缩机(1)出口和所述四通阀(5)之间，并通过低温冷凝水冷却所述压缩机(1)输出的高温冷媒。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述过冷器具体为套管过冷器(3)，所述套管过冷器(3)的冷媒接口分别连通所述压缩机(1)和所述四通阀(5)，所述套管过冷器(3)的进水口连通所述水泵(12)，所述套管过冷器(3)的出水口连通外界。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述水箱(11)外部设置有保温层。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述水箱(11)和所述套管过冷器(3)侧面上部均设置有溢水口。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，包括多个所述室内机(8)，多个所述室内机(8)的排水口均通过排水管(9)连通所述水箱(11)。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述过冷器出水口处设置有出水温度传感器(2)，所述过冷器和所述四通阀(5)之间设置有冷媒温度传感器(4)，还包括通信连接所述出水温度传感器(2)和所述冷媒温度传感器(4)的控制器(13)，所述控制器(13)能够根据所述出水温度传感器(2)和所述冷媒温度传感器(4)的检测结果控制所述水泵(12)的工作。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述水泵(12)具体为变频水泵。
8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述水箱(11)内设置有通信连接所述控制器(13)的水位传感器(10)。
9.一种空调系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：
判断所述空调系统是否处于制冷模式；
如果是，则获取水箱(11)内的水位信息，并判断水位是否高于预设高度；
如果是，则控制水泵(12)以初始工作频率启动；
每间隔预设时间后，获取过冷器出水口处的出水温度和过冷器冷媒出口处的冷媒温度，并对比所述出水温度和所述冷媒温度；
若所述出水温度大于所述冷媒温度与预设温度的差值，则控制所述水泵(12)增加预设工作频率；
若所述出水温度小于所述冷媒温度与两倍所述预设温度的差值，则控制所述水泵(12)减少所述预设工作频率；
若所述出水温度小于或等于所述冷媒温度与所述预设温度的差值，且所述出水温度大于或等于所述冷媒温度与两倍所述预设温度的差值，则控制所述水泵(12)保持当前工作频率。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述初始工作频率具体为20Hz，所述预设时间具体为1min，所述预设温度为5℃，所述预设工作频率具体为1Hz。

说明书全文

空调系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及空调领域，特别是涉及一种空调系统。此外，本发明还涉及一种上述空调系统的控制方法。

背景技术

[0002] 空调系统在制冷过程中，其室内机会产生大量温度较低的冷凝水，现有室内机冷凝水处理办法基本都是直接排走，导致冷凝水中大量的冷量得不到合理的利用。通常室内机产生的冷凝水温度低至15℃以下，而且是随着室内机运转冷凝水是源源不断地产生的，而空调系统在制冷过程需要冷却的冷媒介质则高达75℃以上。低温的冷凝水没有经过合理的冷量回收直接排走会浪费来之不易的制冷量，造成能源的浪费。

[0003] 因此，如何提供一种能够合理利用冷凝水以避免能源浪费的空调系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种空调系统，能够合理利用冷凝水以避免能源浪费。本发明的另一目的是提供一种上述空调系统的控制方法，能够合理利用冷凝水以避免能源浪费。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种空调系统，包括压缩机、四通阀、冷凝器、膨胀阀和室内机，还包括水泵、过冷器和用于收集所述室内机排出的低温冷凝水的水箱，所述水泵分别连接所述过冷器和所述水箱并能够将所述水箱内的低温冷凝水输送至所述过冷器，所述过冷器设置于所述压缩机出口和所述四通阀之间，并通过低温冷凝水冷却所述压缩机输出的高温冷媒。

[0006] 优选地，所述过冷器具体为套管过冷器，所述套管过冷器的冷媒接口分别连通所述压缩机和所述四通阀，所述套管过冷器的进水口连通所述水泵，所述套管过冷器的出水口连通外界。

[0007] 优选地，所述水箱外部设置有保温层。

[0008] 优选地，所述水箱和所述套管过冷器侧面上部均设置有溢水口。

[0009] 优选地，包括多个所述室内机，多个所述室内机的排水口均通过排水管连通所述水箱。

[0010] 优选地，所述过冷器出水口处设置有出水温度传感器，所述过冷器和所述四通阀之间设置有冷媒温度传感器，还包括通信连接所述出水温度传感器和所述冷媒温度传感器的控制器，所述控制器能够根据所述出水温度传感器和所述冷媒温度传感器的检测结果控制所述水泵的工作。

[0011] 优选地，所述水泵具体为变频水泵。

[0012] 优选地，所述水箱内设置有通信连接所述控制器的水位传感器。

[0013] 本发明提供一种空调系统的控制方法，包括步骤：

[0014] 判断所述空调系统是否处于制冷模式；

[0015] 如果是，则获取水箱内的水位信息，并判断水位是否高于预设高度；

[0016] 如果是，则控制水泵以初始工作频率启动；

[0017] 每间隔预设时间后，获取过冷器出水口处的出水温度和过冷器冷媒出口处的冷媒温度，并对比所述出水温度和所述冷媒温度；

[0018] 若所出水温度大于所述冷媒温度与预设温度的差值，则控制所述水泵增加预设工作频率；

[0019] 若所述出水温度小于所述冷媒温度与两倍所述预设温度的差值，则控制所述水泵减少所述预设工作频率；

[0020] 若所述出水温度小于或等于所述冷媒温度与所述预设温度的差值，且所述出水温度大于或等于所述冷媒温度与两倍所述预设温度的差值，则控制所述水泵保持当前工作频率。

[0021] 优选地，所述初始工作频率具体为20Hz，所述预设时间具体为1min，所述预设温度为5℃，所述预设工作频率具体为1Hz。

[0022] 本发明提供一种空调系统，包括压缩机、四通阀、冷凝器、膨胀阀和室内机，还包括水泵、过冷器和用于收集室内机排出的低温冷凝水的水箱，水泵分别连接过冷器和水箱并能够将水箱内的低温冷凝水输送至过冷器，过冷器设置于压缩机出口和四通阀之间，并通过低温冷凝水冷却压缩机输出的高温冷媒。

[0023] 收集室内机排出的冷凝水，并通过水泵输送至过冷器，冷却压缩机排出的高温冷媒。经过低温冷凝水冷却的冷媒不但可以增加制冷量，还可以减低制冷的功耗，达到冷量回收和降低空调系统功耗的目的。在制热过程中室内机无冷凝水产生，不会造成热量的损失，制热时可以关闭水泵，因此可以解决冷凝水冷量回收问题又不会对制热有任何不利影响。

[0024] 空调系统通过过冷器实现冷凝水冷量的回收利用，减少空调系统通过冷凝水带走的冷量。同时由于降低冷凝温度和压力，系统的耗功也会相应地减少，进一步减少了空调系统的能源消耗。根据过冷效果控制冷凝水流量，最大限度利用冷凝水，避免冷凝水利用不足。

[0025] 本发明还提供一种上述空调系统的控制方法，由于上述空调系统具有上述技术效果，上述控制方法也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。附图说明

[0026] 图1为本发明所提供空调系统的一种具体实施方式的结构示意图；

[0027] 图2为本发明所提供空调系统控制方法的一种具体实施方式的流程框图。

具体实施方式

[0028] 本发明的核心是提供一种空调系统，能够合理利用冷凝水以避免能源浪费。本发明的另一核心是提供一种上述空调系统的控制方法，能够合理利用冷凝水以避免能源浪费。

[0029] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

[0030] 请参考图1和图2，图1为本发明所提供空调系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供空调系统控制方法的一种具体实施方式的流程框图。

[0031] 本发明具体实施方式提供的空调系统，包括压缩机1、四通阀5、冷凝器6、膨胀阀7和室内机8，压缩机1的进口和出口分别连接四通阀5的两个接口，四通阀5的另两个接口分别连接冷凝器6和室内机8，冷凝器6和室内机8通过膨胀阀7连接，以实现空调系统的各种功能。还包括水泵12、过冷器和用于收集室内机8排出的低温冷凝水的水箱11，水泵12分别连接过冷器和水箱11并能够将水箱11内的低温冷凝水输送至过冷器，过冷器设置于压缩机1出口和四通阀5之间，并通过低温冷凝水冷却压缩机1输出的高温冷媒。

[0032] 具体地，过冷器可以为套管过冷器3，套管过冷器3的冷媒接口分别连通压缩机1和四通阀5，套管过冷器3的进水口连通水泵12，套管过冷器3的出水口连通外界，也可采用其他结构的过冷器，均在本发明的保护范围之内。

[0033] 室内机8的冷凝水经过收集后进入水箱11，并用水泵12输送至套管过冷器3中，压缩机1出口排放的高温冷媒在套管过冷器3中与来自室内机8的低温冷凝水换热，冷媒中的一部分热量被低温的冷凝水带走实现第一次降温冷却，之后经过四通阀5排放至冷凝器6中进一步冷却，冷却后的冷媒经过膨胀阀7节流降温后送至室内机8实现制冷，之后冷媒被重新抽回压缩机1中完成完整的制冷循环。

[0034] 低温冷凝水在套管过冷器3中充分吸收高温冷媒的热量后排出到外界。在套管过冷器3中用低温的冷凝水来冷却最高温的冷媒，有最大的传热温差可以获得最佳的换热效果，可以实现冷量的最大限度回收。

[0035] 经过低温冷凝水冷却的冷媒不但可以增加制冷量，还可以减低制冷的功耗，达到冷量回收和降低空调系统功耗的目的。在制热过程中室内机8无冷凝水产生，不会造成热量的损失，制热时可以关闭水泵12，因此可以解决冷凝水冷量回收问题又不会对制热有任何不利影响。

[0036] 空调系统通过过冷器实现冷凝水冷量的回收利用，减少空调系统通过冷凝水带走的冷量。同时由于降低冷凝温度和压力，系统的耗功也会相应地减少，进一步减少了空调系统的能源消耗。根据过冷效果控制冷凝水流量，最大限度利用冷凝水，避免冷凝水利用不足。

[0037] 在本发明具体实施方式提供的空调系统中，可在水箱11外部设置保温层，水箱11内的低温冷凝水冷量流失。水箱11和套管过冷器3侧面上部均设置有溢水口，水位过高时，可直接从溢水口流出，提高设备稳定性。当设置有多个室内机8时，多个室内机8的排水口均通过排水管9连通水箱11，提高收集效率。

[0038] 在上述各具体实施方式提供的空调系统的基础上，过冷器出水口处设置有出水温度传感器2，过冷器和四通阀5之间设置有冷媒温度传感器4，还包括通信连接出水温度传感器2和冷媒温度传感器4的控制器13，控制器13能够根据出水温度传感器2和冷媒温度传感器4的检测结果控制水泵12的工作。其中，水泵12可以为变频水泵，实现变频控制，提高设备的可控范围。还可在水箱11内设置有通信连接控制器13的水位传感器10。

[0039] 利用上述空调系统，可实现智能化控制，控制方法包括步骤：

[0040] 判断空调系统是否处于制冷模式，如果否则关闭水泵11。

[0041] 如果是，则通过水位传感器10获取水箱11内的水位信息，并通过控制器13判断水位是否高于预设高度，如果否，则表示水箱11的存水量不足以供应过冷器的工作，因此关闭水泵11。

[0042] 如果是，则表示水箱11的存水量足以供应过冷器的工作，则控制水泵12以初始工作频率启动，开始向过冷器内输送低温冷凝水。

[0043] 每间隔预设时间后，通过出水温度传感器2获取过冷器出水口处的出水温度T2，通过冷媒温度传感器4获取过冷器冷媒出口处的冷媒温度T4，并通过控制器13对比预设温度a出水温度T2和冷媒温度T4，再通过控制器13控制变频水泵的启停及工作频率；

[0044] 若出水温度大于冷媒温度与预设温度的差值，即T2>T4-a，则表示需要增加冷凝水供应量，则控制水泵12增加预设工作频率；

[0045] 若出水温度小于冷媒温度与两倍预设温度的差值，即T2

[0046] 若出水温度小于或等于冷媒温度与预设温度的差值，且出水温度大于或等于冷媒温度与两倍预设温度的差值，即T4-2a≤T2≤T4-a，则表示冷凝水供应量合适，则控制水泵12保持当前工作频率。

[0047] 可以根据情况调整各参数的具体数值，均在本发明的保护范围之内，如初始工作频率具体为20Hz，预设时间具体为1min，预设温度为5℃，预设工作频率具体为1Hz。

[0048] 以上对本发明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发明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发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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