热交换系统、空调机组及其控制方法与流程

本发明涉及空调，具体而言，涉及一种热交换系统、空调机组及其控制方法。

背景技术：

1、现实生活中，很多电器或机械设备均需要使用大量的润滑剂，比如各类机床、矿山机械、发电机、发动机、冶金机械，电厂变压器，各类船舶(游轮、航空母舰等)，甚至包括新能源汽车的电池(锂电池、铅酸电池等)以及太空机械(卫星、飞船等)使用的特殊润滑剂(比如全氟聚醚)等，这些电器(机械)运转时有大量能量转移到了润滑剂中，其中相当一部分在润滑剂流动过程中消散在了周围环境中，造成了能量的浪费。

2、压缩机运转过程中，采用润滑油对压缩机内部电机轴承等运动部件进行润滑和冷却，虽然从油分离器流回的高温润滑油经过压缩机吸气口的低温气态冷媒冷却降温，但所降温度有限，润滑油对压缩机内部运动部件的冷却效果不高，润滑效果也相对较差，压缩机内部因过热造成的功率损耗仍较大，长时间运行可能导致电机轴承等运动部件磨损，降低压缩机运行可靠性。同时，由于高温润滑油对压缩机吸气口的低温气态冷媒进行加热，导致压缩机吸气口冷媒膨胀，造成压缩机容积效率下降，使得空调整体制热效果变差；

3、空调在低温制冷或常规制热时，有可能出现因低压过低导致气液分离器结冰，长时间运行会降低制冷制热效果和系统可靠性；空调在低温或超低温制热时，气液分离器中可能会存液态冷媒，导致系统冷媒流通量降低，制热效果下降，且长时间运行会使低压越来越低，此时关闭喷气增焓，将用于增焓的冷媒喷进气液分离器补低压，效果有限，而且会导致空调制热量下降，能耗增加。

4、此外，空调系统在冬季制热时，一般会采用喷气增焓的方法提高制热量，但随着室外环境温度逐渐降低，即便使用喷气增焓，制热效果也会越来越差，此时用户会额外使用其他取暖设备，造成能源浪费。

5、针对相关技术中电器设备润滑油剂冷却过程热量未得到有效利用的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

技术实现思路

1、本发明提供了一种热交换系统、空调机组及其控制方法，以至少解决现有技术中电器设备润滑油剂冷却过程热量未得到有效利用的问题。

2、为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种热交换系统，包括：润滑剂流通管路，所述润滑剂流通管路内流通有电器设备的润滑剂；工质流通管路，所述工质流通管路内流通有工质；热交换装置，与所述润滑剂流通管路和所述工质流通管路连接，所述润滑剂流通管路和所述工质流通管路通过所述热交换装置进行换热，所述工质流通管路回收所述润滑剂流通管路内的热量后进行再次利用。

3、进一步地，所述热交换装置包括：润滑剂换热通道，与所述润滑剂流通管路连接，用于通入所述润滑剂；工质换热通道，与所述工质流通管路连接，用于通入所述工质。

4、进一步地，所述热交换装置为板式换热器，所述板式换热器与所述润滑剂接触的一面为光滑面，所述板式换热器与所述工质接触的另一面为粗糙面。

5、根据本发明实施例的另一方面，提供了一种空调机组，包括：压缩机、过冷器、油分离器、气液分离器和如上述的热交换系统；其中，所述热交换系统的润滑剂流通管路为回油换热管路，所述回油换热管路一端与油分离器的回油口连接，另一端与压缩机的吸气口连接；所述热交换系统的工质流通管路为喷气增焓管路或气液分离器补气管路。

6、进一步地，所述工质流通管路的第一端与所述过冷器的过冷冷媒出口连接，所述工质流通管路的第二端分别与所述压缩机的喷气增焓口和所述气液分离器的冷媒入口连接。

7、进一步地，还包括：喷气增焓电磁阀，位于所述工质流通管路的第二端与所述压缩机的喷气增焓口之间的管路上；补气电磁阀，位于所述工质流通管路的第二端与所述气液分离器的冷媒入口之间的管路上。

8、进一步地，还包括：压缩机回油管路，与所述回油换热管路并联设置，一端与所述油分离器的回油口连接，另一端与压缩机的吸气口连接；压缩机回油电磁阀，位于所述压缩机回油管路上，用于控制所述油分离器内的润滑油进入所述压缩机；回油换热电磁阀，位于所述回油换热管路上，用于控制所述油分离器内的润滑油与所述喷气增焓管路或所述气液分离器补气管路内的冷媒进行换热。

9、根据本发明实施例的另一方面，提供了一种空调机组控制方法，应用于如上述的空调机组，所述方法包括：按照初始运行模式控制空调机组的运行；检测所述空调机组的运行参数；其中，所述运行参数至少包括：室外环境温度、系统压力和压缩机排气温度；根据所述运行参数确定所述空调机组的运行模式，并按照所述运行模式控制所述空调机组的运行。

10、进一步地，所述初始运行模式至少包括：过冷模式和喷气增焓模式；根据所述运行参数确定所述空调机组的运行模式，包括：获取所述室外环境温度；检测当前换热模式，其中，所述当前换热模式至少包括制冷模式和制热模式；根据所述室外环境温度和所述当前换热模式确定所述空调机组的的运行模式；其中，所述运行模式至少包括：所述初始运行模式、气液分离器换热模式和喷气增焓换热模式，在所述气液分离器换热模式下，所述空调机组的热交换系统的回油换热管路与气液分离器补气管路换热，在所述喷气增焓换热模式下，所述空调机组的热交换系统的回油换热管路与喷气增焓管路换热。

11、进一步地，根据所述室外环境温度和所述当前换热模式确定所述空调机组的运行模式，包括：在所述初始运行模式为所述过冷模式时，判断所述室外环境温度的温度范围，其中，所述温度范围至少包括常温、低温和超低温；在所述当前换热模式为所述制冷模式且所述室外环境温度属于常温时，确定所述空调机组的运行模式为所述初始运行模式；在所述当前换热模式为所述制热模式且所述室外环境温度属于低温或超低温时，确定所述空调机组的运行模式为所述气液分离器换热模式；在所述当前换热模式为所述制冷模式且所述室外环境温度属于低温，或，所述当前换热模式为所述制热模式且所述室外环境温度属于常温时，检测所述系统压力，根据所述系统压力确定所述空调机组的运行模式。

12、进一步地，所述系统压力至少包括系统低压；根据所述系统压力确定所述空调机组的运行模式，包括：若连续第一预设时间检测到所述系统低压小于第一预设压力时，确定所述空调机组的运行模式为所述气液分离器换热模式；在所述空调机组进入所述气液分离器换热模式后，若连续第二预设时间检测到所述系统低压大于等于所述第一预设压力或所述气液分离器换热模式的运行时间达到第三预设时间，确定所述空调机组退出所述气液分离器换热模式，进入所述初始运行模式。

13、进一步地，根据所述室外环境温度和所述当前换热模式确定所述空调机组的运行模式，包括：在所述初始运行模式为所述喷气增焓模式时，判断所述室外环境温度的温度范围，其中，所述温度范围至少包括常温、低温和超低温；在所述当前换热模式为所述制冷模式且所述室外环境温度属于常温时，确定所述空调机组的运行模式为所述初始运行模式；在所述当前换热模式为所述制冷模式且所述室外环境温度属于低温时，检测所述系统压力，根据所述系统压力确定所述空调机组的运行模式；在所述当前换热模式为所述制热模式时，检测所述系统压力和所述压缩机排气温度，根据所述系统压力和所述压缩机排气温度确定所述空调机组的运行模式。

14、进一步地，所述系统压力至少包括系统低压；根据所述系统压力确定所述空调机组的运行模式，包括：在连续第四预设时间内检测到所述系统低压小于第二预设压力时，确定所述空调机组的运行模式为所述气液分离器换热模式；在所述空调机组进入所述气液分离器换热模式后，若连续第五预设时间检测到所述系统低压大于等于所述第二预设压力或所述气液分离器换热模式的运行时间达到第六预设时间，则确定所述空调机组退出所述气液分离器换热模式，进入所述初始运行模式。

15、进一步地，所述系统压力至少包括系统低压和系统高压；根据所述系统压力和所述压缩机排气温度确定所述空调机组的运行模式，包括：在所述室外环境温度属于常温或低温时，若连续第七预设时间检测到所述系统高压小于第三预设压力或所述压缩机排气温度小于第一预设温度，则确定所述空调机组的运行模式为所述喷气增焓换热模式；在所述喷气增焓换热模式下，若连续第八预设时间检测到所述系统高压大于等于第四预设压力或所述压缩机排气温度大于等于第二预设温度，则确定所述空调机组退出所述喷气增焓换热模式，进入所述初始运行模式；在所述室外环境温度属于超低温时，若连续第九预设时间检测到所述系统高压小于所述第三预设压力或所述压缩机排气温度小于所述第一预设温度，则确定所述空调机组的运行模式为所述喷气增焓换热模式；在所述喷气增焓换热模式下，若连续第十预设时间检测到所述系统高压大于等于第五预设压力或所述压缩机排气温度大于等于第三预设温度，则确定所述空调机组退出所述喷气增焓换热模式，进入所述初始运行模式；其中，所述第五预设压力小于所述第四预设压力，所述第三预设温度小于所述第二预设温度。

16、进一步地，根据所述系统压力和所述压缩机排气温度确定所述空调机组的运行模式，还包括：在确定所述空调机组的运行模式为所述喷气增焓换热模式时，同时检测是否需要进入所述气液分离器换热模式，如果需要进入所述气液分离器换热模式，则优先进入所述喷气增焓换热模式，之后切换为所述气液分离器换热模式；在确定所述空调机组退出所述喷气增焓换热模式，进入所述初始运行模式时，同时检测是否需要进入所述气液分离器换热模式，如果需要进入所述气液分离器换热模式，则优先进入所述初始运行模式，之后切换为所述气液分离器换热模式。

17、进一步地，检测是否需要进入所述气液分离器换热模式，包括：在所述室外环境温度属于常温时，若连续第十一预设时间检测到所述系统低压小于第六预设压力，则确定进入所述气液分离器换热模式；在所述室外环境温度属于低温或超低温时，若所述空调机组的连续运行时间达到第十二预设时间，则确定进入所述气液分离器换热模式；在切换为所述气液分离器换热模式之后，还包括：在所述室外环境温度属于常温时，若连续第十三预设时间检测到所述系统低压大于等于所述第六预设压力或所述气液分离器换热模式的运行时间达到第十四预设时间，则确定退出所述气液分离器换热模式；在所述室外环境温度属于低温或超低温时，若所述气液分离器换热模式的运行时间达到第十五预设时间，则确定退出所述气液分离器换热模式。

18、根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调机组控制方法。

19、在本发明中，提供了一种热交换系统，润滑剂流通管路和工质流通管路与热交换装置连接，润滑剂流通管路和工质流通管路通过热交换装置进行换热，润滑剂流通管路内的热量传递给工质流通管路内的工质，工质流通管路被加热后进行再次利用。通过上述方案，将润滑剂散热的热量进行回收利用，不仅可以避免热量浪费，将原本浪费的热量用于需要加热的场合，达到节能的效果，同时可以提高润滑剂的散热效果，提高采用润滑剂的电器设备的运行稳定性。