调节冷媒充填量和冷媒循环量的空调系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种空调系统，包括压缩机单元、室外机单元、室内机单元，室内机单元具有室内机蒸发器，在室外机单元和室内机单元之间连接有依次连接的第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀。由于本发明专利技术空调系统和方法通过第二膨胀阀和第一膨胀阀实现了压缩机单元、室外机单元和室内机单元内的冷媒充填量和冷媒循环量的控制，通过调节冷媒充填量和冷媒循环量，从而提高空调系统的性能；而且第二膨胀阀和第一膨胀阀串接，这个可以获得比单个膨胀阀更好的节流效果，能更加精确的控制冷媒循环量，使得压缩机单元可以稳定的运行在更低的频率，因而扩展了其运行能力范围。

【技术实现步骤摘要】
调节冷媒充填量和冷媒循环量的空调系统及方法
本专利技术涉及空调
，具体涉及一种调节冷媒充填量和冷媒循环量的空调系统及方法。
技术介绍
空调系统一般由压缩机、室外机、室内机和节流装置等组成。节流装置一般采用毛细管或膨胀阀。空调系统在不同工况下所需的冷媒循环量和所需的冷媒充填量有所不同，为了达到空调系统的最优化运行，需要对空调系统的冷媒循环量和冷媒充填量进行调节。为了调节空调系统的冷媒循环量，空调系统内加入开度可调的膨胀阀，通过调节膨胀阀的开度控制冷媒循环量，从而达到优化空调系统的性能。但是由于膨胀阀的开度调节范围有限，特别是当空调系统的冷媒循环量需求极小时，需要将膨胀阀的开度调节到很小，此时膨胀阀的开度调节精确度将会下降。由于对空调系统能产生影响的冷媒充填量主要是压缩机、室外机和室内机内的冷媒量。为了调节空调系统的冷媒充填量，空调系统中加入冷媒存储装置5，如图1所示。冷媒存储装置5设置于室外机2与膨胀阀6之间。当空调系统处于制冷状态时，冷媒存储装置5内的冷媒状态将会和室外机2的出口处的冷媒状态相同，其为高压液体，密度较大，以R410A冷媒为例，此时的冷媒密度为1000kg/m3量级，因而存放于冷媒存储装置5内的冷媒量较大，而室外机、室内机和压缩机内的冷媒量则变少；当空调系统处于制热状态时，由于冷媒先流经膨胀阀6，此时冷媒存储装置5内的冷媒状态将会和室外机2的入口处的冷媒状态相同，其为低压两相流体，密度较小，以R410A冷媒为例，此时的冷媒密度为150kg/m3量级，因而存放于冷媒存储装置5内的冷媒量较小，而室外机、室内机和压缩机内的冷媒量则将会增加。通过上述冷媒存储装置5可以调节空调系统在制冷状态和制热状态时冷媒充填量的不同需求。但是这种调节仅仅可以调节在制冷状态和制热状态切换时的冷媒充填量，不能调节制在不同制冷状态或在不同制热状态时等不同工况下的冷媒充填量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种调节冷媒充填量和冷媒循环量的空调系统及调节方法，该空调系统及调节方法能在不同工况下调节冷媒充填量和冷媒循环量，并能提高冷媒循环量的精度。为了实现本专利技术目的，本专利技术提供一种空调系统，包括压缩机单元、室外机单元、室内机单元，室内机单元具有室内机蒸发器，在室外机单元和室内机单元之间连接有依次连接的第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀。优选地，所述冷媒调节存储装置为圆柱体、椭圆体或加长的连接管。优选地，所述第一膨胀阀和第二膨胀阀均为电磁膨胀阀。优选地，所述冷媒调节存储装置的内容积为室内机单元的室内机蒸发器的内容积的二分之一。相应地，本专利技术提供了一种调节空调系统冷媒充填量和冷媒循环量的方法，包括：S1，在室外机单元和室内机单元之间连接依次连接的第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀；S2，根据不同的工况调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度来调节空调系统的冷媒循环量和调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度来调节空调系统的冷媒充填量。优选地，在S2中，包括：S21，建立与室外温度T1对应的目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs的数据库或目标函数；S22，检测室外温度T、排气温度Tp和冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg；S23，根据室外温度T从数据库中或根据目标函数获取对应的目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs；以及S24，将排气温度Tp与获取的目标排气温度Tps进行比较以及将冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg与获取的目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs进行比较，并根据排气温度Tp偏离目标排气温度Tps的程度调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度，根据冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg偏离目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs的程度调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度。优选地，在S21中，所述目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs为目标冷媒调节存储装置表面温度；在S22中，检测冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg是通过检测冷媒调节存储装置51的表面温度来获得的；在S23中根据冷媒调节存储装置的表面温度偏离目标冷媒调节存储装置表面温度的程度调节位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度。优选地，在S21中，还建立位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度与室外温度T1对应的上游膨胀阀开度函数，以及位于冷媒动下游的膨胀阀的开度与室外温度T1对应的下游膨胀阀开度函数；在S23中，还根据室外温度T和上游膨胀阀开度函数获取位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度，并根据获取的位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度调节相应的膨胀阀，以及根据室外温度T和下游膨胀阀开度函数获取位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度，并根据获取的位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度调节相应的膨胀阀。优选地，在S21中，将室外温度T1按温度高低划分为至少两个区间，对每个区间建立目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs。优选地，在S24中，当排气温度Tp与目标排气温度Tps的差值Δtp在预定的值ts1和预定的值ts2之间时，则不对位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度进行调整，当差值Δtp大于预定的值ts1时，则根据差值Δtp相应的调大位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度，当差值Δtp小于预定的值ts2时，则根据差值Δtp相应的调小位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度；当冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg与目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs的差值Δtg在预定的值ts3和预定的值ts4之间时，则不对位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度进行调整，当差值Δtg大于预定的值ts3时，则根据差值Δtg调小位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度，当差值Δtg小于预定的值ts4时，则根据差值Δtg调大位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度。由于本专利技术空调系统和方法通过第二膨胀阀和第一膨胀阀实现了压缩机单元、室外机单元和室内机单元内的冷媒充填量和冷媒循环量的控制，通过调节冷媒充填量和冷媒循环量，从而提高空调系统的性能；而且第二膨胀阀和第一膨胀阀串接，这个可以获得比单个膨胀阀更好的节流效果，能更加精确的控制冷媒循环量，使得压缩机单元可以稳定的运行在更低的频率，因而扩展了其运行能力范围。附图说明图1为现有空调系统的结构示意图；图2为本专利技术第一实施例空调系统的结构示意图；图3为本专利技术第一实施例空调系统的冷媒调节单元的结构示意图；图4为本专利技术空调系统冷媒状态的示意图；图5为本专利技术空调系统的冷媒调节存储装置内冷媒的压力随位于冷媒流动方向上游的电磁膨胀阀的开度变化的曲线图；图6为本专利技术空调系统的冷媒调节存储装置内冷媒的密度随位于冷媒流动方向上游的电磁膨胀阀的开度变化的曲线图；图7为本专利技术空调系统的冷媒充填量和运行性能关系的曲线图；图8为本专利技术第二实施例空调系统的结构示意图；图9为本专利技术第三实施例空调系统的结构示意图；图10为本专利技术调节冷媒充填量和冷媒循环量方法的流程图；图11为本专利技术调节冷媒充填量和冷媒循环量方法中根据不同的工况调节相应电磁膨胀阀的开度的流程图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调系统，包括压缩机单元、室外机单元、室内机单元，室内机单元具有室内机蒸发器，其特征在于，在室外机单元和室内机单元之间连接有依次连接的第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀。

【技术特征摘要】
1.一种空调系统，包括压缩机单元、室外机单元、室内机单元，室内机单元具有室内机蒸发器，其特征在于，在室外机单元和室内机单元之间连接有依次连接的第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀；所述第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀用于根据不同的工况调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度来调节空调系统的冷媒循环量和调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度来调节空调系统的冷媒充填量；具体地，建立与室外温度T1对应的目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs的数据库或目标函数；检测室外温度T、排气温度Tp和冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg；根据室外温度T从数据库中或根据目标函数获取对应的目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs；以及将排气温度Tp与获取的目标排气温度Tps进行比较以及将冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg与获取的目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs进行比较，并根据排气温度Tp偏离目标排气温度Tps的程度调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度，根据冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg偏离目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs的程度调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度。2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷媒调节存储装置为圆柱体、椭圆体或加长的连接管。3.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一膨胀阀和第二膨胀阀均为电磁膨胀阀。4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷媒调节存储装置的内容积为室内机单元的室内机蒸发器的内容积的二分之一。5.一种调节空调系统冷媒充填量和冷媒循环量的方法，其特征在于，包括：S1，在室外机单元和室内机单元之间依次连接的第一膨胀阀、冷媒调节存储装置和第二膨胀阀；S2，根据不同的工况调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向下游的膨胀阀的开度来调节空调系统的冷媒循环量和调节第一膨胀阀和第二膨胀阀中位于冷媒流动方向上游的膨胀阀的开度来调节空调系统的冷媒充填量；在S2中，包括：S21，建立与室外温度T1对应的目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs的数据库或目标函数；S22，检测室外温度T、排气温度Tp和冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg；S23，根据室外温度T从数据库中或根据目标函数获取对应的目标排气温度Tps和目标冷媒调节存储装置内冷媒温度Tgs；以及S24，将排气温度Tp与获取的目标排气温度Tps进行比较以及将冷媒调节存储装置内冷媒温度Tg与获取的目标冷媒...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳宝，张智，廖清高，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44