本發(fā)明涉及空調(diào)變頻控制領(lǐng)域，特別是涉及變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)及其控制方法和空調(diào)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的風(fēng)冷熱泵冷(熱)水機(jī)組中，主要采用定速壓縮機(jī)和定速外風(fēng)機(jī)，定其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，低廉的價(jià)格，較高的可靠性占領(lǐng)了大部分的市場(chǎng)，但隨著國際社會(huì)對(duì)環(huán)境能源的重視，人們對(duì)空調(diào)舒適性的高要求，定速產(chǎn)品難以適應(yīng)將來社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)有的風(fēng)冷熱泵冷(熱)水系統(tǒng)采用定速壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)國際社會(huì)要求的高季節(jié)能效，在實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)只能通過頻繁啟停壓縮機(jī)，造成的水溫波動(dòng)也進(jìn)一步影響了用戶使用的舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)及其控制方法和空調(diào)，以解決風(fēng)冷熱泵(熱)水機(jī)組變速運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提一種變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)，其包括：變頻壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、室外換熱器，三者串聯(lián)構(gòu)成制熱回路或制冷回路；其中，所述變頻壓縮機(jī)通過排氣管路和回氣管路與所述室內(nèi)換熱器、所述室外換熱器相連；

所述室外換熱器配有變頻風(fēng)機(jī)；所述室內(nèi)換熱器的出水側(cè)設(shè)置出水溫度傳感器；

所述變頻壓縮機(jī)、所述變頻風(fēng)機(jī)、所述出水溫度傳感器分別與控制器相連。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述變頻壓縮機(jī)的排氣管路上通過四通換向閥與所述室內(nèi)換熱器相連構(gòu)成制熱回路，或與室外換熱器相連構(gòu)成制冷回路。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述回氣管路上設(shè)置氣液分離器。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述室內(nèi)換熱器和所述室外換熱器之間的管路與所述排氣管路間設(shè)置熱氣旁通，所述熱氣旁通上設(shè)置熱氣旁通電磁閥。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，在制冷模式下，當(dāng)所述室內(nèi)換熱器和所述室外換熱器之間的管路中壓力低于設(shè)定閾值時(shí)，所述熱氣旁通電磁閥開啟。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述室內(nèi)換熱器和所述室外換熱器之間的管路上設(shè)置壓力傳感器。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述排氣管路上設(shè)置油分離器；所述油分離器的分離氣體出口向所述制熱回路或所述制冷回路供氣，所述油分離器的分離油出口接入所述變頻壓縮機(jī)。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述分離油出口和所述變頻壓縮機(jī)之間設(shè)置一個(gè)以上的毛細(xì)回流管，其中至少一個(gè)所述毛細(xì)回流管上設(shè)置單通電磁閥。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述單通電磁閥為間斷性開啟。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述分離油出口與所述排氣管路間設(shè)置熱氣旁通，熱氣旁通上設(shè)置熱氣旁通電磁閥。

本發(fā)明還提供了一種空調(diào)，其包括所述的變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種所述變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)的控制方法，其包括：

在制熱回路或制冷回路中，檢測(cè)室內(nèi)換熱器的出水溫度；

將所述出水溫度與設(shè)定閾值進(jìn)行比較；當(dāng)所述出水溫度小于所述設(shè)定閾值時(shí)，則提高變頻壓縮機(jī)及室外換熱器變頻風(fēng)機(jī)的頻率；當(dāng)所述出水溫度大于所述設(shè)定閾值時(shí)，則降低變頻壓縮機(jī)及室外換熱器變頻風(fēng)機(jī)的頻率。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，當(dāng)處于制冷模式時(shí)，啟動(dòng)制冷回路，所述控制方法還包括：

檢測(cè)所述室內(nèi)換熱器和所述室外換熱器之間管路的壓力值；

當(dāng)所述壓力值小于壓力閾值時(shí)，啟動(dòng)熱氣旁通電磁閥，自排氣管路向所述室內(nèi)換熱器和所述室外換熱器之間的管路供氣。

在一些實(shí)施例中優(yōu)選為，所述的控制方法還包括：

在所述變頻壓縮機(jī)排出的氣體向所述室內(nèi)換熱器或室外換熱器供應(yīng)前，對(duì)所述變頻壓縮機(jī)排出的氣體進(jìn)行油分離，分離油通過一個(gè)以上的毛細(xì)回流管返回變頻壓縮機(jī)；

部分毛細(xì)回流管上設(shè)置電磁閥，所述電磁閥間斷性開啟。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的技術(shù)方案，采用變頻壓縮機(jī)和變頻風(fēng)機(jī)的配合，結(jié)合室內(nèi)換熱器的出水溫度，確定變頻壓縮機(jī)的變頻運(yùn)作方式，以適應(yīng)高負(fù)荷、低負(fù)荷等情況下的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，形成相對(duì)連續(xù)的水溫波動(dòng)，提高了用戶使用的舒適性。

另一方面，室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的管路與排氣管路間設(shè)置熱氣旁通，以調(diào)節(jié)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的壓力過低問題。

另一方面，在排氣管路上設(shè)置油分離器，能夠?qū)Φ拓?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)回油不良的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中空調(diào)示意圖。

附圖標(biāo)注：

1變頻壓縮機(jī)；2室外換熱器；3室內(nèi)換熱器；4變頻風(fēng)機(jī)；5節(jié)流閥；6油分離器；7熱氣旁通；8熱氣旁通電磁閥；9高壓開關(guān)；10低壓開關(guān)；11毛細(xì)回流管；12回油溫度傳感器；13氣液分離器；T4環(huán)境溫度傳感器；T3風(fēng)側(cè)換熱器管溫傳感器；Tz風(fēng)側(cè)換熱器出口溫度傳感器；Tin進(jìn)水溫度傳感器；Tout出水溫度傳感器；T6防凍溫度傳感器；T7C1、T7C2排氣溫度傳感器；TL回氣溫度傳感器；SV4單通電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

由于目前低負(fù)荷、高負(fù)荷空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)械對(duì)變頻壓縮機(jī)啟停，造成調(diào)節(jié)不連貫，用戶感覺不舒適的問題，本發(fā)明給出變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)及其控制方法和空調(diào)。

下面將通過基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、擴(kuò)展設(shè)計(jì)及替換設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品、方法等進(jìn)行詳細(xì)描述。

一種空調(diào)變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)，如圖1所示，其主要由變頻壓縮機(jī)1、室內(nèi)換熱器3、室外換熱器2構(gòu)成，其中變頻壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器3(水側(cè)換熱器)、室外換熱器2(風(fēng)側(cè)換熱器)三者構(gòu)成制冷模式或制熱模式的串聯(lián)循環(huán)通路，即制冷回路或制熱回路。制熱模式下(制熱回路)，變頻壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體首先進(jìn)入室內(nèi)換熱器3(充當(dāng)冷凝器，執(zhí)行冷凝功能)，換熱，室內(nèi)空氣被升溫，被冷凝后的冷媒進(jìn)入室外換熱器2(充當(dāng)蒸發(fā)器，執(zhí)行蒸發(fā)功能)，蒸發(fā)后氣體回到變頻壓縮機(jī)，被壓縮為高溫高壓氣體，實(shí)現(xiàn)一個(gè)制熱循環(huán)。制冷模式下(制冷回路)，變頻壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體首先進(jìn)入室外換熱器2(充當(dāng)冷凝器，執(zhí)行冷凝功能)，被冷凝后的冷媒進(jìn)入室內(nèi)換熱器3(充當(dāng)蒸發(fā)器，執(zhí)行蒸發(fā)功能)，換熱，室內(nèi)空氣被降溫，蒸發(fā)后的氣體回到變頻壓縮機(jī)，被壓縮為高溫高壓氣體，實(shí)現(xiàn)一個(gè)制冷循環(huán)。

為了方便實(shí)時(shí)采集各處溫度，方便調(diào)節(jié)，變頻壓縮機(jī)設(shè)置變頻壓縮機(jī)頂部溫度傳感器，排氣管路在接近變頻壓縮機(jī)排氣口處設(shè)置排氣溫度傳感器T7C1、T7C2，在室外換熱器2上設(shè)置環(huán)境溫度傳感器T4和風(fēng)側(cè)換熱器管溫傳感器T3，在室內(nèi)換熱器3和室外換熱器2之間的管路靠近室外換熱器2處還設(shè)置了風(fēng)側(cè)換熱器出口溫度傳感器Tz，室內(nèi)換熱器3的進(jìn)水口處設(shè)置進(jìn)水溫度傳感器Tin，出水口處設(shè)置出水溫度傳感器Tout，室內(nèi)換熱器3內(nèi)還設(shè)置了防凍溫度傳感器T6，回氣管路上設(shè)置回氣溫度傳感器TL。上述各種溫度傳感器均與控制器相連。排氣管路上還設(shè)置了高壓開關(guān)9，回氣管路上還設(shè)置了低壓開關(guān)10。

其中，在制熱回路或制冷回路中共用排氣管路和回氣管路，變頻壓縮機(jī)1通過排氣管路和回氣管路與室內(nèi)換熱器3、室外換熱器2相連；為了實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻風(fēng)機(jī)4和變頻壓縮機(jī)1的變頻控制，室內(nèi)換熱器3的出水側(cè)設(shè)置出水溫度傳感器Tout，變頻壓縮機(jī)1、變頻風(fēng)機(jī)4、出水溫度傳感器Tout分別與控制器相連，控制器接收出水溫度值后，根據(jù)該出水溫度值和設(shè)定溫度閾值，判斷如何調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率。(具體調(diào)節(jié)方法，參見下文的控制方法)。

上文提到的排氣管路、回氣管路均通過四通換向閥與室內(nèi)換熱器3、或室外換熱器2相連，構(gòu)成制熱回路或制冷回路。在一些實(shí)施例中，為了提高回氣效果，在回氣管路上設(shè)置氣液分離器13。

基于變頻壓縮機(jī)1、變頻風(fēng)機(jī)4在制冷模式，低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，室內(nèi)換熱器3和室外換熱器2之間的管路容易出現(xiàn)制冷節(jié)流后氣壓較低的情況，為了避免這種情況，在該管路與排氣管路間設(shè)置熱氣旁通7，熱氣旁通7上設(shè)置熱氣旁通電磁閥8。一旦檢測(cè)到室內(nèi)換熱器3和室外換熱器2之間的氣壓較低，開通熱氣旁通電磁閥8，以實(shí)現(xiàn)有效氣壓補(bǔ)充。即在制冷模式下，當(dāng)室內(nèi)換熱器3和室外換熱器2之間的管路中壓力低于設(shè)定閾值時(shí)，熱氣旁通電磁閥8開啟。

為了有效獲取室內(nèi)換熱器3和室外換熱器2之間的管路的氣壓值，在該管路上的節(jié)流閥5出口處設(shè)置壓力傳感器。

考慮到在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中經(jīng)常出現(xiàn)回油不良的問題，因此，排氣管路上設(shè)置油分離器6；油分離器6的分離氣體出口向制熱回路或制冷回路供氣，油分離器6的分離油出口接入變頻壓縮機(jī)1。

為了將分離后的油重新送回變頻壓縮機(jī)，在分離油出口和變頻壓縮機(jī)1之間設(shè)置一個(gè)以上的毛細(xì)回流管11，其中部分毛細(xì)回流管11為暢通狀態(tài)，另一些毛細(xì)回流管11為間斷開啟，通過單通電磁閥SV4控制。單通電磁閥SV4為間斷性開啟。比如：周期性開啟。毛細(xì)回流管上還可以設(shè)置回油溫度傳感器12。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)油分離和熱氣旁通7同時(shí)存在時(shí)，分離油出口與排氣管路間設(shè)置熱氣旁通7，熱氣旁通7上設(shè)置熱氣旁通電磁閥8。

將上述變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)應(yīng)用于空調(diào)，如圖2所示，將得到新型的空調(diào)。

下面結(jié)合上文提到的變頻風(fēng)冷熱泵冷熱水系統(tǒng)給出一種控制方法，其步驟包括：

步驟110，在制熱回路或制冷回路中，檢測(cè)室內(nèi)換熱器的出水溫度；

步驟120，將出水溫度與設(shè)定閾值進(jìn)行比較；

當(dāng)出水溫度小于設(shè)定閾值時(shí)，則提高變頻壓縮機(jī)及室外換熱器變頻風(fēng)機(jī)的頻率；當(dāng)出水溫度大于設(shè)定閾值時(shí)，則降低變頻壓縮機(jī)及室外換熱器變頻風(fēng)機(jī)的頻率。

比如：設(shè)定溫度值為7℃，當(dāng)出水溫度大于7℃時(shí)，降低變頻壓縮機(jī)和變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，當(dāng)出水溫度小于7℃時(shí)，提高變頻壓縮機(jī)和變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。

另外，在接收制冷或制熱模式的選擇后，會(huì)進(jìn)入相應(yīng)的模式運(yùn)行，當(dāng)處于制冷模式時(shí)，啟動(dòng)制冷回路，此時(shí)，除了執(zhí)行步驟110和步驟120外，尤其啟動(dòng)低頻運(yùn)行時(shí)，還需要進(jìn)行如下步驟：

步驟200，檢測(cè)室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間管路的壓力值；

當(dāng)壓力值小于壓力閾值時(shí)，啟動(dòng)熱氣旁通電磁閥，自排氣管路向室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的管路供氣。

另外，在制熱模式或制冷模式下，在低頻運(yùn)行時(shí)，結(jié)合油分離器，在變頻壓縮機(jī)排出的氣體向室內(nèi)換熱器或室外換熱器供應(yīng)前還需要進(jìn)行如下步驟：

步驟300，對(duì)變頻壓縮機(jī)排出的氣體進(jìn)行油分離，分離油通過一個(gè)以上的毛細(xì)回流管返回變頻壓縮機(jī)；部分毛細(xì)回流管直接將分離油送入變頻壓縮機(jī)，部分毛細(xì)回流管上設(shè)置電磁閥，電磁閥間斷性開啟。

步驟310，在制冷模式下，檢測(cè)室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間管路的壓力值；

該步驟基于在油分離器的排氣出口和室內(nèi)換熱器(水冷換熱器)與室外換熱器(風(fēng)冷換熱器)連接通路之間的熱氣旁通。

當(dāng)壓力值小于壓力閾值時(shí)，啟動(dòng)熱氣旁通電磁閥，自排氣管路向室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的管路供氣。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。