CN102878737A - 实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法 - Google Patents

Abstract

一种实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法，其特征是它包括以下步骤：当多模块系统中的所有模块都在运行制热模式，其中一个模块已经达到了除霜条件时，此模块内四通阀断电，进入除霜，即由原来制热模式转化为制冷模式，其他模块保持制热模式，当多模块系统中只有一个模块在运行制热，其他模块处于停机模式，运行的模块达到除霜条件后，四通阀断电，进入除霜，即由原来制热模式转化为制冷模式，其他处于停机状态的模块启动压缩机，运行制热模式。在外机需要除霜时，其所需要的热量，通过外机系统本身提供，而不需要从内机吸取热量达到除霜的目的，可最大程度保证室内空调系统不会因为除霜的影响而导致室温波动，提高空调系统制热时的舒适性。

Description

实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法

技术领域

本发明涉及一种空调技术，尤其是一种多联机组在制热状态时的除霜方法，具体地说是一种实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法。

背景技术

 目前，多联机系统越来越多地应用于大型办公和商业设施，以及各种高档别墅，室内使用面积较大，外机一般都要采用模块化并联的结构，即由多台室外机与多台室内组成一个独立封闭的循环系统，大部分都这样的系统都是可以根据客户的需求进行制冷或制热运行，多联机这样的系统在部分负荷时相当于加大了室外换热器，可以发挥出优越的性能

但在制热运行时，室外换热器无法避免会结霜，霜结到了一定程度后机组的换热效率就会大幅度降低，制热的效率也会大幅降低，从而影响室内的制热效果，所以这个时候系统就会进入一种除霜模式的控制，待室外换热器霜除净后，再进行制热模式，以保证机组能够在较高的效率下进行制热运行

现有技术中，传统的模块化多联机除霜模式一般是采用将四通阀进行切换，将系统中室外换热器由蒸发器切换成了冷凝器，室内换热器由冷凝器切换成了蒸发器，压缩机排出的冷媒经过室外换热器向外放热冷凝，放出的热量加热了室外换热器表面，除去了其上的霜层，即除霜，然后冷媒经过节流后，在室内换热器蒸发吸热，依此循环。目前部分多联机系统在制热运行时多采用此种模式进行除霜，虽然是比较成熟的技术，但也还是有诸多的问题

这种运行除霜运行模式下的多联机系统会有如下几个方面影响：

（1）、除霜运行时，对于室外机来说，其实是由制热模式转成了制冷模式，要除去其换热器表面的霜，就必须经过室外换热器冷凝放热，其放出的热量，即除霜所用的热量，一方面是输入的电能，另一方面就是从室内经过室内换热器吸收的热量，即在这段时间里，对于室内使用侧的来讲，室内机已经停止了制热运行，在局部还会有制冷现象，导致室内局部温度会降低，一般除霜的过程都会持续（4－10）分钟左右，在这个期间，室内始终都是保持这样的状态，这个过程整个室内侧的温度都会慢慢降低。

（2）、在除霜运行期间，室内机停止制热，因为室内换热器其实是蒸发器，它不仅不能制热，还要从室内环境吸收热量，产生的是制冷现象，此时如果继续开内机风扇就会导致吹出的是冷风而不是热风，所以为了防止明显吹冷风的情况出现，室内机的控制一般是将风扇停止运行。室内机风扇停止运行后，此时室内换热器的换热就由强制对流转变为自然对流，换热效率明显下降，室内换热器内的冷媒大部分都没有蒸发掉，而会以一种液态的形式回到室外机 ，即系统在回液，虽然一般的多联机室外机都会在压缩机的吸气侧配置有气液分离器，但这也无法避免系统会有一定量的液态冷媒由吸气管回到压缩机，吸气的回液都会对压缩机产生一定的影响，目前制热时一般情况下，系统大约一小时就会除一次霜，对于制热周期长的地区使用此系统对于压缩机寿命的影响就会比较大。

  （3）、在这样的除霜过程结束后，系统重新恢复制热模式，一般的多联机系统开机至制热正常运行可能还需要3－5分钟，即一般的情况是可能在这（7－15）分钟内，室内侧没有任何的制热效果，如果是保温效果不是很好的建筑的话，其室内温度的波动性可能会比较大，会给用户带来一种不舒适的体验。

发明内容

本发明的目的是针对现有的多联机组制热运行过程中会因为部分机组除霜导至室内温度波动过大的问题，发明一种实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法。

本发明的技术方案是：

一种实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法，其特征是它包括以下步骤：

1）首先，判断多联机外机模块中是否有外机模块进入除霜状态，并使此外机模块正常进行除霜，其他模块制热运行，内机正常进行制热运行；

2）在除霜的外机模块进入除霜模式时，其他模块如果处于制热模式则保持制热模式运行，如果满足除霜条件或处于待机状态，即四通阀已上电切换，但由于内机能力需求太少，压缩机未启动，则应迫使处于待机或满足除霜条件的外机模块进入制热模式，压缩机启动运行；

3）使处于制热模式的外机模块输送一部分热量给正在除霜的外机模块，以提高除霜速度，另一部分则输送至室内机，以保证内机正常制热运行。

所述步骤1）的运行控制步骤是：关闭需要除霜模块的四通阀，使该机组的排气进入室外换器放热除去换热器表面的霜，冷媒流过换热器后，直接经过球阀流至正在进行制热的其他模块，经过节流后，再从正在进行制热的模块的室外侧换热器吸取室外环境的热量。

所述步骤2）的运行控制步骤是：待机的外机模块当收到有外机模块开始除霜的信号后，进入制热模式，根据内机能力需求，确定压缩机的开启容量。

所述步骤3）的外机模块除霜期间，运行制热的外机模块的压缩机排出的冷媒一部分经过球阀至室内机进行制热，一部分经过除霜运行外机模块的球阀，经过四通阀进入除霜运行机组的气分，为除霜的外机模块提供热量，加快除霜速度。

外机模块的数量大于内机模块的数量。

总之，当多模块系统中的所有模块都在运行制热模式，其中一个模块已经达到了除霜条件时，此模块内四通阀断电，进入除霜，即由原来制热模式转化为制冷模式，其他模块保持制热模式，当多模块系统中只有一个模块在运行制热，其他模块处于停机模式，运行的模块达到除霜条件后，四通阀断电，进入除霜，即由原来制热模式转化为制冷模式，其他处于停机状态的模块启动压缩机，运行制热模式。

具体步骤：

步骤S 1，首先使机组内外机都处于制热模式；

步骤S 2，判断是否有机组满足除霜条件，如没有则回到步骤S1；

步骤S 3，无论是否有外机满足除霜条件，使内机始终保持制热模式；

步骤S 4，使满足除霜条件的外机模块进入除霜运行；

步骤S 5，判断是否有其他模块也达到除霜条件；

步骤S 6，使后满足除霜条件的模块保持制热运行，等待除霜；

步骤S 7，判断是否有其他模块为待机模式，如果有则进入步骤S8，如果没有则进入步骤S9；

步骤S 8，使待机的机组模块中的压缩机启动运行；

步骤S 9，使制热运行的模块保持制热运行模式；

 步骤S 10，达到除霜退出条件，机组回到制热模式，进入步骤S1。

本发明的有益效果：

本发明可使整个机组中除霜运行的模块在其除霜时所需的热量中除了电能外，其他的热量不是通过内机获得，而是通过系统中的处于制热状态的其他模块获得，而处于制热运行的这些模块不但给除霜运行的模块提供了热量，同时也给正在运行的室内机提高了制热所需的热量，所以此时的室内机可以正常进行制热运行，在保证室内制热效果不会对室内的温度造成很大影响

本发明的除霜运行模块的吸气侧的冷媒不再是室内侧回来的未蒸发完全的带液冷媒，而是其他模块的部分排气的冷媒，这样就不会有压缩机带液运行的风险，同时提高了除霜模块的排气压力和排气温度，加快了除霜的速度和效果

本发明可在除霜结束后，机组可迅速恢复除霜前状态，进一步降低了除霜期间室内温度的波动性。

附图说明

图1是本发明所涉及的一种模块化多联机结构示意图，图示的室外机系统为三模块组合

 图2是本发明在除霜期间内机正常制热的模块化多联机控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

    如图1-2所示。

一种实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法，它包括以下步骤：

1）首先，判断多联机外机模块中是否有外机模块进入除霜状态，并使此外机模块正常进行除霜，其他模块制热运行，内机正常进行制热运行；具体实施时最好使室外机的数量大于室内机的数量；具体操作包括关闭需要除霜模块的四通阀，使该机组的排气进入室外换器放热除去换热器表面的霜，冷媒流过换热器后，直接经过球阀流至正在进行制热的其他模块，经过节流后，再从正在进行制热的模块的室外侧换热器吸取室外环境的热量。

2）在除霜的外机模块进入除霜模式时，其他模块如果处于制热模式则保持制热模式运行，如果满足除霜条件或处于待机状态，即四通阀已上电切换，但由于内机能力需求太少，压缩机未启动，则应迫使处于待机或满足除霜条件的外机模块进入制热模式，压缩机启动运行；控制模式为：待机的外机模块当收到有外机模块开始除霜的信号后，进入制热模式，根据内机能力需求，确定压缩机的开启容量。

3）使处于制热模式的外机模块输送一部分热量给正在除霜的外机模块，以提高除霜速度，另一部分则输送至室内机，以保证内机正常制热运行。外机模块除霜期间，运行制热的外机模块的压缩机排出的冷媒一部分经过球阀至室内机进行制热，一部分经过除霜运行外机模块的球阀，经过四通阀进入除霜运行机组的气分，为除霜的外机模块提供热量，加快除霜速度。

图1所示的除霜期间内机正常制热的模块化多联机装置，包括三台室外机模块组成的室外机系统和室内机系统，图1中采用三台室外机模块化并联的系统，内机以两台为例（即内机的数量少于外机数量），所述的室外机模块为外机模块A（OU_1）、外机模块B(OU_2)和外机模块C（OU_3），其中外机模块A（OU_1）主要包括压缩机（a1）、室外换热器(a5)、四通阀(a4)。压缩机（a1）制冷剂出口与油分离器（a2）制冷剂进口相接，油分离器（a2）制冷剂中出口与四通阀（a4）进口相接，油分离器（a2）油出口与气液分离器（a1）出口相接，油分离器（a2）和四通阀(a4)之间的管路上设置有单向阀（a3），四通阀（a4）出口与室外换热器(a5)制冷剂进口相接，室外换热器(a5)采用电机风扇组件（a6）进行强制换热、室外换热器（a5）出口分别与室外电子膨胀阀(a8)、单向阀（a7）相接，室外电子膨胀阀(a8)与单向阀（a7）的出口汇成一路与球阀（a9）入口相接。外机模块B(OU_2)、外机模块C（OU_3）与外机模块A（OU_1）结构完全相同，球阀（a9）、球阀（b9）、球阀（c9）汇总后与室内机系统IN相连，先连接电子膨胀阀 （i1）、电子膨胀阀 （i6），分别与室内机蒸发器(i3)、(i4)相连，室内风扇（i2） 和室内风扇（i5）为换热风扇，室内蒸发器(i3)、(i4)汇总后分别与室外机球阀(a10)、球阀(b10) 、球阀(c10)相连分别，球阀(a10)与四通阀（ a4）相连，四通阀(a4),S端与气分（a12）相连，气分（12）与压缩机（a1）吸气口相连

  图2 是在除霜期间内机正常制热的模块化多联机控制方法的流程图。

步骤S 1，机组内外机都处于制热模式

步骤S 2，判断是否有机组满足除霜条件，如没有则回到S1

步骤S 3，无论是否有外机满足除霜条件，内机始终保持制热模式

步骤S 4，满足除霜条件的外机模块进入除霜条件

步骤S 5，判断是否有其他模块达到除霜条件

步骤S 6，后满足除霜条件的模块保持制热运行，等待除霜

步骤S 7，判断是否有其他模块为待机模式，如果有则进入步骤S8，;如果没有则进入步骤S9

步骤S 8，待机的模块中压缩机启动运行

步骤S 9，制热运行的模块保持制热运行模式

步骤S 10，达到除霜退出条件，机组回到制热模式

下面结合附图1和图2作进一步的具体描述：

机组的状态：外机模块A（OU_1）满足除霜条件，外机模块B（OU_2）处于制热模式，外机模块C（OU_3）处于待机模式；

步骤S 1，机组内外机都处于制热模式；

步骤S 2，判断是否有机组满足除霜条件，此时外机模块A（OU_1）满足除霜条件；

步骤S 3，无论是否有外机满足除霜条件，内机始终保持制热模式；

步骤S 4，满足除霜条件的外机模块进入除霜条件，此时外机模块A（OU_1）满足除霜条件，四通阀（a4）断电，压缩机(a1)排出的冷媒经过油分(a2)、单向阀（a3）、四通阀（a4）流进室外换热器(a5),此时室外风扇（a6），停止运行，以提高冷凝压力，提高除霜效果，在换热器（a5）中放热冷凝后的冷媒经过单向阀（a7）、球阀(a9)，流出外机模块A（OU_1），经过球阀(b9) 流入外机模块B（OU_2）,经过电子膨胀阀(b8)节流后流入室外换热器（b5）蒸发吸热。外机模块B（OU_2）压缩机（b1）排出的气态冷媒经过油分(b2)、单向阀（b3）、四通阀（b4）、球阀(b10)流出外机模块B（OU_2），一部分到室内机(IN),经过室内换热器(i3)和室内换热器(i4)进行制热，保持室内机制热效果，一部分经过球阀a(10)、四通阀（a4）流入气分(a12),为正在除霜的外机模块A（OU_1）提供热量；

步骤S 5，判断是否有其他模块达到除霜条件，没有其他模块达到除霜条件

步骤S 6，满足除霜条件的模块保持制热运行，等待除霜；

步骤S 7，判断是否有其他模块为待机模式，如果有则进入步骤S8，;如果没有则进入步骤S9；

步骤S 8，待机的模块中压缩机启动运行, 外机模块C（OU_3）处于待机模式，收到外机模块A（OU_1）除霜信号后，启动压缩机（C1），其中的冷媒流量同外机模块B（OU_1）；

步骤S 9，制热运行的模块保持制热运行模式, 外机模块B（OU_2）处于制热模式；

步骤S 10，达到除霜退出条件，机组回到制热模式，外机模块A（OU_1）满足条件退出除霜进入制热模式

综上所述，本发明的方法中，制热运行过程中如果有模块需要除霜，此直接切换四通阀进入除霜运行模式，其他模块如果处于制热模式则继续保持，如果处于待机模块，则启动压缩机进入制热模式，这样除霜的模式其冷凝后的冷媒就不需要进入室内机进行蒸发，可在室外机的其他正处于制热模式的模块进行蒸发，保证了室内机可以正常制热运行，不需要停机等待除霜结束才能制热；正在运行制热的模块的冷媒一部分供内机制热之用，一部分输送至正在除霜的室外机模块，为之提供除霜所需要的热量，避免大量液态冷媒回到除霜运行的室外机，同时提高了除霜的效率，缩短了除霜运行的时间。这样的除霜控制方法可以最大限度减少除霜过程对系统、对室内环境温度的影响，最大限度地提高了用户的舒适性。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法，其特征是它包括以下步骤：

1）首先，判断多联机外机模块中是否有外机模块进入除霜状态，并使此外机模块正常进行除霜，其他模块制热运行，内机正常进行制热运行；

2）在除霜的外机模块进入除霜模式时，其他模块如果处于制热模式则保持制热模式运行，如果满足除霜条件或处于待机状态，即四通阀已上电切换，但由于内机能力需求太少，压缩机未启动，则应迫使处于待机或满足除霜条件的外机模块进入制热模式，压缩机启动运行；

3）使处于制热模式的外机模块输送一部分热量给正在除霜的外机模块，以提高除霜速度，另一部分则输送至室内机，以保证内机正常制热运行。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤1）的运行控制步骤是：关闭需要除霜模块的四通阀，使该机组的排气进入室外换器放热除去换热器表面的霜，冷媒流过换热器后，直接经过球阀流至正在进行制热的其他模块，经过节流后，再从正在进行制热的模块的室外侧换热器吸取室外环境的热量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2）的运行控制步骤是：待机的外机模块当收到有外机模块开始除霜的信号后，进入制热模式，根据内机能力需求，确定压缩机的开启容量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3）的外机模块除霜期间，运行制热的外机模块的压缩机排出的冷媒一部分经过球阀至室内机进行制热，一部分经过除霜运行外机模块的球阀，经过四通阀进入除霜运行机组的气分，为除霜的外机模块提供热量，加快除霜速度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的外机模块的数量大于内机模块的数量。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于它包括以下具体步骤：

步骤S  1，首先使机组内外机都处于制热模式；

步骤S  2，判断是否有机组满足除霜条件，如没有则回到步骤S1；

步骤S  3，无论是否有外机满足除霜条件，使内机始终保持制热模式；

步骤S  4，使满足除霜条件的外机模块进入除霜运行；

步骤S  5，判断是否有其他模块也达到除霜条件；

步骤S  6，使后满足除霜条件的模块保持制热运行，等待除霜；

步骤S  7，判断是否有其他模块为待机模式，如果有则进入步骤S8，如果没有则进入步骤S9；

步骤S  8，使待机的机组模块中的压缩机启动运行；

步骤S  9，使制热运行的模块保持制热运行模式；

 步骤S 10，达到除霜退出条件，机组回到制热模式，进入步骤S1。

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