本發(fā)明專利技術(shù)提供一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法,換熱器包括前段和后段,沿著制冷劑的流動方向,前段位于后段的上游,且前段的管徑小于后段的管徑,和/或前段的支路數(shù)的數(shù)量小于后段的支路數(shù)的數(shù)量;前段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)換熱器的過熱度的大小進行調(diào)節(jié),和/或后段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)換熱器的過熱度的大小進行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)能夠優(yōu)化設計管徑和流路,提高蒸發(fā)器的換熱效率,在保證蒸發(fā)器換熱能力的同時還節(jié)約了蒸發(fā)器的材料成本,并且還能夠?qū)嶋H過熱度控制在目標過熱度的附近,保證換熱器的充分換熱,減小阻力損失,提高換熱器的換熱效率,提高空調(diào)系統(tǒng)的能效。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及空調(diào),具體涉及一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法。
技術(shù)介紹
1、目前家用空調(diào)器的普及程度較廣,但其制造和利用會帶來大量的能源損耗,且制造換熱器需要耗費大量的鋼材。翅片管式換熱器是制冷空調(diào)系統(tǒng)的重要部件,其工作狀態(tài)能夠直接影響制冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)劣。
2、行業(yè)內(nèi)為了兼顧空調(diào)器制冷制熱的性能,通常會按照滿足制熱工況性能需要為基礎進行蒸發(fā)器系統(tǒng)設計,通常會出現(xiàn)蒸發(fā)器尺寸相對略大,很容易在換熱器出口處出現(xiàn)嚴重過熱的情況,不僅會影響蒸發(fā)器換熱能力的發(fā)揮,還會導致蒸發(fā)器成本增加。
3、結(jié)合制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)狀態(tài)特性,制冷劑在進入蒸發(fā)器時是低溫低壓的氣液兩相混合態(tài),剛進入蒸發(fā)器時干度較小,隨著蒸發(fā)過程的進行,氣相成分不斷增多,液相成分不斷減小,干度越來越大,直至完全氣化后進入過熱段進行過熱。現(xiàn)有技術(shù)通常選擇在制冷劑進入蒸發(fā)器時就分為若干支路,但是由于入口處制冷劑干度小、比容小,多支路會導致管內(nèi)流速降低、換熱系數(shù)降低,進而影響制冷劑的換熱效果。
4、由于現(xiàn)有技術(shù)中的蒸發(fā)器存在管徑、流路設計不合理導致蒸發(fā)器換熱效率低,容易出現(xiàn)熱量浪費等技術(shù)問題,因此本專利技術(shù)研究設計出一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、因此,本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的蒸發(fā)器存在管徑、流路設計不合理導致蒸發(fā)器換熱效率低,容易出現(xiàn)熱量浪費的缺陷,從而提供一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法。
2、為了解決上述問題,本專利技術(shù)提供一種換熱器,其包括:p>3、前段和后段,沿著制冷劑的流動方向,所述前段位于所述后段的上游,且所述前段的管徑小于所述后段的管徑,和/或所述前段的支路數(shù)的數(shù)量小于所述后段的支路數(shù)的數(shù)量;所述前段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進行調(diào)節(jié),和/或所述后段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進行調(diào)節(jié)。
4、在一些實施方式中,
5、若實際過熱度小于目標過熱度,則所述前段的管徑大小能被調(diào)小和/或所述前段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)減少,和/或所述后段的管徑大小能被調(diào)大和/或所述后段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)增多;
6、若實際過熱度大于目標過熱度,則所述前段的管徑大小能被調(diào)大和/或所述前段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)增大,和/或所述后段的管徑大小能被調(diào)小和/或所述后段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)減少。
7、本專利技術(shù)還提供一種空調(diào)器,其包括前述的換熱器,還包括壓縮機、內(nèi)風機、外風機和節(jié)流裝置。
8、本專利技術(shù)還提供一種如前述的空調(diào)器的控制方法,其包括:
9、檢測步驟,檢測空調(diào)器當前的實際過熱度δt1,
10、判斷步驟,將實際過熱度δt1與目標過熱度δt進行比較;
11、控制步驟,當δt1≤δt時,控制調(diào)小所述前段的管徑和/或控制減少所述前段的支路數(shù),和/或控制調(diào)大所述后段的管徑和/或控制增多所述后段的支路數(shù);
12、當δt1>δt時,控制調(diào)大所述前段的管徑和/或控制增多所述前段的支路數(shù),和/或控制調(diào)小所述后段的管徑和/或控制減少所述后段的支路數(shù)。
13、在一些實施方式中,
14、所述控制步驟,在控制調(diào)節(jié)所述前段和/或所述后段的管徑和/或支路數(shù)之前,還控制調(diào)節(jié)所述壓縮機的頻率大小進行變化,和/或控制所述風機的轉(zhuǎn)速大小進行變化,和/或控制所述節(jié)流裝置的開度大小p進行變化。
15、在一些實施方式中,
16、控制步驟,當δt1<δt時,控制增加所述壓縮機頻率,和/或控制增大內(nèi)風機的轉(zhuǎn)速r1,控制增大外風機的轉(zhuǎn)速r2,和/或控制減小所述節(jié)流裝置的開度p;當δt1>δt時,控制減小所述壓縮機頻率,和/或控制減小內(nèi)風機的轉(zhuǎn)速r1,控制減小外風機的轉(zhuǎn)速r2,和/或控制增大所述節(jié)流裝置的開度p;當δt1=δt時,保持當前狀態(tài)不變。
17、在一些實施方式中,
18、所述控制步驟中,所述目標過熱度δt的計算方式為:δt=aif+bir外+ci?r內(nèi)+di?p+ei,即通過壓縮機頻率f、內(nèi)風機轉(zhuǎn)速r內(nèi)、外風機轉(zhuǎn)速r外和節(jié)流裝置的開度p計算該工況下的目標過熱度δt。
19、在一些實施方式中,
20、f為壓縮機頻率調(diào)整幅值,取值范圍為0hz~5hz;
21、r外為室外風機轉(zhuǎn)速調(diào)整幅值,取值范圍為0rpm~100rpm;
22、r內(nèi)為室內(nèi)風機轉(zhuǎn)速調(diào)整幅值,取值范圍為0rpm~50rpm;
23、p外為電子膨脹閥開度調(diào)整幅值,取值范圍為0p~50p;
24、目標過熱度δt的取值范圍為1℃~3℃。
25、在一些實施方式中,
26、ai、bi、ci、di、ei為擬合系數(shù),根據(jù)不同機型流路設計過程中擬合所得;
27、i為對應的不同溫度區(qū)間,所取的不同系數(shù),取值范圍為1~3。
28、在一些實施方式中,
29、根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度與空調(diào)設定溫差的差值△tin的大小來確定ai、bi、ci、di和ei的取值,
30、當△tin∈(-6℃,t1)時,i=1,δt=a1f+b1r外+c1r內(nèi)+d1?p+e1;
31、當△tin∈[t1,t2]時,i=2,δt=a2f+b2r外+c2r內(nèi)+d2?p+e2;
32、當△tin∈(t2,6℃)時,i=3,δt=a3f+b3r外+c3r內(nèi)+d3?p+e3,
33、其中t1取-2℃~0℃;t2取0℃~2℃。
34、本專利技術(shù)提供的一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法具有如下有益效果:
35、本專利技術(shù)通過將換熱器的沿著制冷劑流動方向設置為包括前段和后段,所述前段的管徑小于所述后段的管徑,和/或所述前段的支路數(shù)的數(shù)量小于所述后段的支路數(shù)的數(shù)量,能夠在蒸發(fā)器前段流路選擇“小管徑/少分支”的設計,通過增大流速來提升換熱效果,而隨著蒸發(fā)過程的進行氣相成分逐漸增加,制冷劑干度逐漸增大、比容變大,本專利技術(shù)在蒸發(fā)器后段流路選擇“大管徑/多支路”的設計,通過降低制冷劑的流速來減小制冷劑的流動阻力損失,能夠優(yōu)化設計管徑和流路,提高蒸發(fā)器的換熱效率,減小熱量的浪費,并且在保證蒸發(fā)器換熱能力的同時還節(jié)約了蒸發(fā)器的材料成本;進一步本專利技術(shù)還通過將所述前段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進行調(diào)節(jié),和/或所述后段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進行調(diào)節(jié),本專利技術(shù)通過將管徑和支路數(shù)能根據(jù)空調(diào)的過熱度進行調(diào)節(jié),能夠?qū)嶋H過熱度控制在目標過熱度的附近,保證換熱器的充分換熱,并且減小阻力損失,減小能量的浪費,提高換熱器的換熱效率,提高空調(diào)系統(tǒng)的能效。
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【技術(shù)保護點】
1.一種換熱器,其特征在于:包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其特征在于:
3.一種空調(diào)器,其特征在于:包括權(quán)利要求1-2中任一項所述的換熱器,還包括壓縮機、內(nèi)風機、外風機和節(jié)流裝置。
4.一種如權(quán)利要求3所述的空調(diào)器的控制方法,其特征在于:包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法,其特征在于:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法,其特征在于:
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的控制方法,其特征在于:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法,其特征在于:
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制方法,其特征在于:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法,其特征在于:
【技術(shù)特征摘要】
1.一種換熱器,其特征在于:包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其特征在于:
3.一種空調(diào)器,其特征在于:包括權(quán)利要求1-2中任一項所述的換熱器,還包括壓縮機、內(nèi)風機、外風機和節(jié)流裝置。
4.一種如權(quán)利要求3所述的空調(diào)器的控制方法,其特征在于:包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:何振健,王曉倩,馮青龍,林金煌,李木湖,劉釗行,
申請(專利權(quán))人:珠海格力電器股份有限公司,
類型:發(fā)明
國別省市:
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