一种空调冷媒自动充注系统及其方法与流程

本发明涉及空调冷媒充注，尤其涉及一种空调冷媒自动充注系统及其方法。

背景技术：

1、单元式空调，指的是分体式壁挂、柜机空调，是由几个单元组合而成的产品。它的工作原理主要是通过制冷剂的循环来实现空调效果，由一个室内机和一个室外机组成，室内机负责吸收热量，室外机负责排出热量。制冷剂在两个机器之间进行循环，通过压缩和膨胀来吸热和放热，从而达到降温或升温的效果。

2、目前制冷剂是空调系统中传递热量的重要媒介，制冷剂，又称冷媒，用于将热量进行有效的交换，使空调达到制冷或制热的效果，空调进行正常使用时，一般需要保证有足够的制冷剂。

3、在单元式空调机的常规安装中，有两种情况需要补充追加冷媒，一是有部分产品由于与室外机的连接管较长需要进行追加冷媒，二是部分产品在运行中存在轻微泄漏导致需要维修，在修复管路后也需要适当补充和追加冷媒。由于补充追加冷媒的重量需要现场维保工程师现场确认，为了确保空调在较佳的运行使用效果，特别是维保时的冷媒补充，需要对空调系统有很强的技术经验和对产品设计参数的详细了解，这极大增加了维修保工程师的技术难度，而且还存在人工操作的误差和繁琐的问题。

4、即使是现有的单元式空调冷媒自动充注控制装置，由于室内机和室外机之间必须使用通讯控制，因此必须进行配套开发和安装使用，且仅在制冷模式时使用，存在生产成本高，控制模式单一的问题。

技术实现思路

1、本发明的其一目的在于提出一种空调冷媒自动充注系统，能够自动完成空调冷媒充注过程，并实现冷媒的精确、高效和安全的充注。

2、本发明的另一目的在于提出一种空调冷媒自动充注方法，采用如上述所述的一种空调冷媒自动充注控制装置，能够智能地根据空调系统的运行模式和环境条件来自动调整冷媒的充注。

3、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

4、一种空调冷媒自动充注系统，包括充注装置、待充注空调和冷媒存储罐，所述待充注空调通过所述充注装置与所述冷媒存储罐连接，所述冷媒存储罐用于存储冷媒，所述充注装置用于控制向所述待充注空调内充注冷媒的充注量；

5、所述充注装置包括检测部件、充注部件和控制部件；

6、所述检测部件和充注部件均安装于所述待充注空调，且所述检测部件和充注部件与所述控制部件电连接；

7、所述检测部件用于实时检测所述待充注空调的相关运行参数；

8、所述充注部件用于向所述待充注空调充注冷媒；

9、所述控制部件用于根据所述待充注空调的相关运行参数和运行模式，控制所述充注部件的冷媒充注动作。

10、优选的，所述待充注空调包括室内机和室外机，所述室内机与所述室外机连接，所述充注装置与所述室外机连接。

11、优选的，所述室内机包括蒸发器；所述蒸发器包括进液端和出液端；

12、所述室外机包括压缩机、气液分离器、冷凝器、四通阀和节流装置；

13、所述压缩机具有排气端和回气端，所述气液分离器具有入口端和出口端，所述冷凝器具有输入端和输出端，所述四通阀具有第一接口端、第二接口端、第三接口端和第四接口端；

14、所述压缩机的排气端与所述四通阀的第一接口端连接，所述压缩机的回气端与所述气液分离器的出口端连接，所述气液分离器的入口端分别与所述充注部件和所述四通阀的第二接口端连接，所述四通阀的第三接口端与所述蒸发器的出液端连接，所述四通阀的第四接口端与所述冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端通过所述节流装置与所述蒸发器的进液端连接。

15、优选的，所述检测部件包括冷媒高压压力传感器、冷媒低压压力传感器、冷凝器冷媒温度传感器、冷凝器出口温度传感器、压缩机回气温度传感器、压缩机排气温度传感器和环境温度传感器；

16、所述冷媒高压压力传感器用于获取冷媒高压压力hp；

17、所述冷媒低压压力传感器用于获取冷媒低压压力lp；

18、所述冷凝器冷媒温度传感器用于获取冷凝器冷媒温度th；

19、所述冷凝器出口温度传感器用于获取冷凝器出口温度tl；

20、所述压缩机回气温度传感器用于获取压缩机回气温度ts；

21、所述压缩机排气温度传感器用于获取压缩机排气温度td；

22、所述环境温度传感器用于获取环境温度ta。

23、优选的，所述充注部件包括充注管路和充注阀门；

24、所述充注管路的一端与所述待充注空调的室外机相连，所述充注管路的另一端与所述冷媒存储罐相连，所述充注管路上设有所述充注阀门。

25、优选的，所述控制部件的控制过程包括：

26、s1、当所述待充注空调的室外机收到开启命令时；

27、s11、从所述冷媒高压压力传感器获取冷媒高压压力hp，根据冷媒高压压力hp获取冷媒高压饱和温度tc，从所述冷凝器冷媒温度传感器获取冷凝器冷媒温度th；

28、s12、当|th-tc|＞冷媒温度预设值a时，控制充注阀门开启x秒进行冷媒充注，x秒后，控制充注阀门关闭，重复步骤s11至s12；

29、s13、当|th-tc|≤冷媒温度预设值a时，允许室外机启动；

30、s2、当所述待充注空调的运行模式设置为制冷模式时；

31、s21、从所述冷媒高压压力传感器获取冷媒高压压力hp，从所述冷媒低压压力传感器获取冷媒低压压力lp，从所述冷凝器冷媒温度传感器获取冷凝器冷媒温度th，从所述冷凝器出口温度传感器获取冷凝器出口温度tl，从所述压缩机回气温度传感器获取压缩机回气温度ts，从所述压缩机排气温度传感器获取压缩机排气温度td，从所述环境温度传感器获取环境温度ta；

32、s22、根据冷媒高压压力hp获取冷媒高压饱和温度tc，根据冷媒低压压力lp获取冷媒高压饱和温度te；

33、s23、通过公式(1)计算压缩机回气过热度ssh：

34、ssh＝ts-te (1)；

35、s24、通过公式(2)计算冷凝器过冷度sc：

36、sc＝tc-tl+b (2)；

37、其中，b表示第一修正值；

38、s25、当ssh＞压缩机回气过热预设值c，且sc＜冷凝器过冷预设值d时，通过公式(3)计算冷媒系数η：

39、η＝sc/(tc-ta)； (3)；

40、s26、根据冷媒系数预设值，控制充注阀门的冷媒充注动作：

41、s261、当冷媒系数η小于第一冷媒系数预设值e时，控制充注阀门开启y1秒进行冷媒充注；

42、s262、当冷媒系数η小于第二冷媒系数预设值f时，控制充注阀门开启z1秒进行冷媒充注；其中第一冷媒系数预设值e大于第二冷媒系数预设值f；

43、s27、重复s21至s26，当冷媒系数η不满足s26中的条件时，完成制冷模式的冷媒充注；

44、s3、当所述待充注空调的运行模式设置为制热模式时；

45、s31、从所述冷媒高压压力传感器获取冷媒高压压力hp，从所述冷媒低压压力传感器获取冷媒低压压力lp，从所述冷凝器冷媒温度传感器获取冷凝器冷媒温度th，从所述冷凝器出口温度传感器获取冷凝器出口温度tl，从所述压缩机回气温度传感器获取压缩机回气温度ts，从所述压缩机排气温度传感器获取压缩机排气温度td，从所述环境温度传感器获取环境温度ta；

46、s32、根据冷媒高压压力hp获取冷媒高压饱和温度tc，根据冷媒低压压力lp获取冷媒高压饱和温度te；

47、s33、通过公式(1)计算压缩机回气过热度ssh；

48、s34、通过公式(3)计算压缩机排气过热度dsh：

49、dsh＝td-tc (3)；

50、s35、当压缩机回气过热度ssh＞第三预设值h，压缩机排气过热度dsh＞第四预设值i时，通过公式(4)计算冷凝器过冷度sc：

51、sc＝tc-tl2+g (4)；

52、其中，g表示第二修正值；

53、s36、根据冷凝器过冷度预设值，控制充注阀门的冷媒充注动作：

54、s261、当冷凝器过冷度sc小于第一冷凝器过冷度预设值j时，控制充注阀门开启y2秒进行冷媒充注；

55、s262、当冷凝器过冷度sc小于第二冷凝器过冷度预设值k时，控制充注阀门开启z2秒进行冷媒充注；其中第一冷凝器过冷度预设值j大于第二冷凝器过冷度预设值k；

56、s37、重复s31至s36，当冷凝器过冷度sc不满足s36中的条件时，完成制热模式的冷媒充注。

57、一种空调冷媒自动充注方法，应用于如上述所述的一种空调冷媒自动充注系统，包括以下步骤：

58、a、完成待充注空调正确安装后，将所述充注装置与所述室外机连接；

59、b、设定待充注空调的运行模式和相应的冷媒自动充注动作，其中运行模式包括制冷模式和制热模式；

60、c、当待充注空调的室外机收到开启命令后，根据检测部件实时检测所述室外机的相关运行参数，所述控制部件判断是否具有冷媒充注的启动条件，若未达到，先控制充注部件进行部分的冷媒充注以达到启动条件；

61、d、当待充注空调的室外机启动运行一段时间后，设定运行模式，根据运行模式和检测部件实时检测所述室外机的相关运行参数，所述控制部件判断所述室外机是否需要进行冷媒自动充注动作，并重复该判断。

62、优选的，所述根据检测部件实时检测所述室外机的相关运行参数，所述控制部件判断是否具有冷媒充注的启动条件，若未达到，先控制充注部件进行部分的冷媒充注以达到启动条件；具体包括以下步骤：

63、s11、从所述冷媒高压压力传感器获取冷媒高压压力hp，根据冷媒高压压力hp获取冷媒高压饱和温度tc，从所述冷凝器冷媒温度传感器获取冷凝器冷媒温度th；

64、s12、当|th-tc|＞冷媒温度预设值a时，控制充注阀门开启x秒进行冷媒充注，x秒后，控制充注阀门关闭，重复步骤s11至s12；

65、s13、当|th-tc|≤冷媒温度预设值a时，允许室外机启动。

66、优选的，所述根据运行模式和检测部件实时检测所述室外机的相关运行参数，所述控制部件判断所述室外机是否需要进行冷媒自动充注动作，并重复该判定；具体包括以下步骤：

67、s2、当所述待充注空调的运行模式设置为制冷模式时；

68、s21、从所述冷媒高压压力传感器获取冷媒高压压力hp，从所述冷媒低压压力传感器获取冷媒低压压力lp，从所述冷凝器冷媒温度传感器获取冷凝器冷媒温度th，从所述冷凝器出口温度传感器获取冷凝器出口温度tl，从所述压缩机回气温度传感器获取压缩机回气温度ts，从所述压缩机排气温度传感器获取压缩机排气温度td，从所述环境温度传感器获取环境温度ta；

69、s22、根据冷媒高压压力hp获取冷媒高压饱和温度tc，根据冷媒低压压力lp获取冷媒高压饱和温度te；

70、s23、通过公式(1)计算压缩机回气过热度ssh：

71、ssh＝ts-te (1)；

72、s24、通过公式(2)计算冷凝器过冷度sc：

73、sc＝tc-tl+b (2)；

74、其中，b表示第一修正值；

75、s25、当ssh＞压缩机回气过热预设值c，且sc＜冷凝器过冷预设值d时，通过公式(3)计算冷媒系数η：

76、η＝sc/(tc-ta)； (3)；

77、s26、根据冷媒系数预设值，控制充注阀门(122)的冷媒充注动作：

78、s261、当冷媒系数η小于第一冷媒系数预设值e时，控制充注阀门开启y1秒进行冷媒充注；

79、s262、当冷媒系数η小于第二冷媒系数预设值f时，控制充注阀门开启z1秒进行冷媒充注；其中第一冷媒系数预设值e大于第二冷媒系数预设值f；

80、s27、重复s21至s26，当冷媒系数η不满足s26中的条件时，完成制冷模式的冷媒充注；

81、s3、当所述待充注空调的运行模式设置为制热模式时；

82、s31、从所述冷媒高压压力传感器获取冷媒高压压力hp，从所述冷媒低压压力传感器获取冷媒低压压力lp，从所述冷凝器冷媒温度传感器获取冷凝器冷媒温度th，从所述冷凝器出口温度传感器获取冷凝器出口温度tl，从所述压缩机回气温度传感器获取压缩机回气温度ts，从所述压缩机排气温度传感器获取压缩机排气温度td，从所述环境温度传感器获取环境温度ta；

83、s32、根据冷媒高压压力hp获取冷媒高压饱和温度tc，根据冷媒低压压力lp获取冷媒高压饱和温度te；

84、s33、通过公式(1)计算压缩机回气过热度ssh；

85、s34、通过公式(3)计算压缩机排气过热度dsh：

86、dsh＝td-tc (3)；

87、s35、当压缩机回气过热度ssh＞第三预设值h，压缩机排气过热度dsh＞第四预设值i时，通过公式(4)计算冷凝器过冷度sc：

88、sc＝tc-tl2+g (4)；

89、其中，g表示第二修正值；

90、s36、根据冷凝器过冷度预设值，控制充注阀门的冷媒充注动作：

91、s261、当冷凝器过冷度sc小于第一冷凝器过冷度预设值j时，控制充注阀门开启y2秒进行冷媒充注；

92、s262、当冷凝器过冷度sc小于第二冷凝器过冷度预设值k时，控制充注阀门开启z2秒进行冷媒充注；其中第一冷凝器过冷度预设值j大于第二冷凝器过冷度预设值k；

93、s37、重复s31至s36，当冷凝器过冷度sc不满足s36中的条件时，完成制热模式的冷媒充注。

94、上述技术方案中的一个技术方案具有以下有益效果：不仅可以极大地提升空调系统在安装与维修条件下实现对冷媒的自动充注调整，极大地提高了现场操作的可行性，降低现场操作的技术难度，极大地缓解了现场操作的工作技术工作量。还可以大大提高冷媒充注的准确性和效率，减少人工操作的误差和繁琐，可以降低人工成本，提高工作效率，为企业节省成本。其次本空调冷媒自动充注系统具有智能监测和自动调节的效果，可以实时监测待充注空调的相关运行参数，无论制冷模式或制热模式运行都可及时发现问题并进行冷媒的充注，能够很好地适应不同模式的需求，确保待充注空调的正常运行和高效性能。