[发明专利]制冷剂循环系统以及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷剂循环系统以及其控制方法，尤其涉及一种可用于风冷热泵冷热水机组的制冷剂循环系统以及其控制方法。

背景技术

风冷热泵冷热水机组制热运行时，空气侧换热器－－盘管蒸发器的制冷剂流量分配均匀性是影响机组的制热效率的一个关键因素。采用分配器和气液分离器是改善制冷剂分配效果的两个常用的手段。

传统的使用气液分离器是将气液分离器放置在膨胀阀后，从膨胀阀节流后流出的气液两相制冷剂在进入到分离器中进行气体和液体分离。制冷剂的液体从分离器的下部流出，进入蒸发器盘管分配到各路中。制冷剂气体则从分离器的上部流出，直接到盘管的出口或压缩机的吸气管。由于气液分离器一进两出，需要控制其中的液位才能使其正常工作。现有的方法都是使气液分离器内的制冷剂液体液位控制在一个定值。检测液位的方法如用液位开关，液位传感器，温度加压力传感器配合加热器等等。对检测及控制执行元件的要求相对都比较复杂。此外，气液分离器固定液位的控制对水侧换热器的效率有不利的影响。由于系统在运行的不同工况点，所需的充注量是不同的。如果气液分离器中的液位一定，空气侧换热器中又有过热度控制，制冷剂只能向水侧换热器迁移。造成水侧换热器的制冷剂量过多或过少，从而影响系统的效率。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种制冷剂循环系统，包括压缩机、设置在压缩机输出侧的四通换向阀、第一换热器、第二换热器、膨胀阀、气液分离器、流量调节阀以及控制器，具有第一工作模式，其中制冷剂循环方向设置成依次从所述压缩机、所述四通换向阀、所述第一换热器、所述膨胀阀、所述气液分离器到所述第二换热器，所述第一换热器工作在冷凝模式，所述第二换热器工作在蒸发模式，所述气液分离器可输出气态制冷剂并使其通过设置有所述流量调节阀的调节支路绕过所述第二换热器而引导至所述第二换热器的下游侧，所述气液分离器还可输出液态制冷剂并使其进入到所述第二换热器。其中，所述制冷剂循环系统还包括检测所述第一换热器的过冷度的检测装置，所述控制器可控制所述检测装置及所述流量调节阀，且当所述检测装置检测的过冷度小于设定的第一目标值时，所述控制器通过控制所述流量调节阀减小所述调节支路通过的气态制冷剂流量，以使所述气液分离器的液位下降；当所述检测装置检测的过冷度大于所述第一目标值时，所述控制器通过控制所述流量调节阀增加所述调节支路通过的气态制冷剂流量，以使所述气液分离器的液位增加。

在优选的实施例中，所述制冷剂循环系统还可由所述四通换向阀切换为第二工作模式，其中制冷剂循环方向设置成依次从所述压缩机、所述四通换向阀、所述第二换热器、所述膨胀阀到所述第一换热器，所述第二换热器工作在冷凝模式，所述第一换热器工作在蒸发模式，所述气液分离器底部侧与所述膨胀阀的入口侧之间设置有旁通支路，以使制冷剂从所述第二换热器流出并沿所述旁通支路进入到所述膨胀阀，气液分离器仅设置成储液器；所述制冷剂循环系统还包括所述检测处于冷凝模式的所述第二换热器的过冷度的检测装置，所述控制器与所述第二换热器对应的所述检测装置、所述流量调节阀分别关联，所述控制器设置成：处于冷凝模式的第二换热器的过冷度小于设定的第二目标值时通过控制所述流量调节阀增加所述调节支路通过的气态制冷剂流量，以使所述压缩机侧的制冷剂蒸汽直接进入到所述气液分离器，并将所述气液分离器中的制冷剂液体压出到所述旁通支路；处于冷凝模式的第二换热器的过冷度大于所述第二目标值时通过控制所述流量调节阀减小所述调节支路通过的气态制冷剂流量，以使制冷剂气体在气液分离器中液化并储存于所述气液分离器。

在优选的实施例中，所述检测装置包括检测制冷剂饱和温度的装置以及检测制冷剂过冷温度的装置。

在优选的实施例中，所述流量调节阀为电磁阀或者电子膨胀阀。

在优选的实施例中，该制冷剂循环系统为风冷热泵，所述第二换热器为盘管式换热器。