换热装置、空调机组及运行控制方法与流程

本发明涉及空调机组，尤其涉及换热装置、空调机组及运行控制方法。

背景技术：

1、现有空调系统的设计与应用主要聚焦于常温环境下的制冷与制热功能，尤其在民用及一般工业领域，空调系统冬季通常仅用于制热以满足供暖需求。然而，在特定的高海拔工业环境下，如液冷系统应用于机载电子设备、雷达等高热密度设备的冷却，情况则大不相同。这些设备在运行过程中会产生大量热量，即便在寒冷的冬季，也需要通过专用的液冷空调机组来维持其正常运行温度，以防止过热导致的性能下降或损坏。

2、传统的空调机组在设计时并未充分考虑极端低温环境下的制冷需求，仅在常温范围内有效运行，当环境温度降至-10℃以下时，则机组将会面临诸多挑战，包括但不限于：空调机组因低压而报警停机、蒸发器表面结冰导致的热交换效率急剧下降、以及压缩机因吸入液态制冷剂而发生液击损坏，这些故障将直接导致空调机组失效，不仅影响设备的稳定运行，还极大地降低了用户使用体验。

3、因此，如何设计能够提升低温工况下运行可靠性的换热装置、空调机组及运行控制方法是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有机组低温工况下可靠性差的缺陷，本发明提出换热装置、空调机组及运行控制方法，该换热装置利用可移动的导流圈灵活调节进风口的进风面积和出风口的排风量，以满足空调机组的运行需求，提升机组的可靠性及稳定性。

2、本发明采用的技术方案是，设计换热装置，包括：具有进风口和出风口的外壳、安装于外壳内的换热器和风机、活动围设于风机外侧的导流圈、与导流圈连接的动力机构；导流圈遮挡在风机的风叶和进风口之间，导流圈的出风端朝向出风口，动力机构能够推动导流圈沿着风机的轴向移动。

3、进一步的，换热器排布于进风口处，换热器在风机的轴向上分为无效换热区和有效换热区，有效换热区为换热器超出导流圈的进风端并且未被导流圈遮挡的区域。

4、进一步的，导流圈的出风端设有翻折部，翻折部跟随导流圈移动至与出风口的边缘贴合时，导流圈的出风端罩住出风口。

5、进一步的，导流圈的进风端设有向换热器倾斜张开的导流部。

6、在一些实施例中，动力机构包括：与导流圈连接的支撑架、与支撑架固定连接的滑筒、与滑筒螺纹配合的丝杠、驱动丝杠转动的电动件。

7、在一些实施例中，进风口设于外壳的侧面，出风口设于外壳的顶面，动力机构推动导流圈升降移动。

8、本发明还提出了空调机组，包括：室外机，该室外机采用上述的换热装置。

9、本发明还提出了应用于上述空调机组的运行控制方法，包括：

10、获取室外环境温度t环温，判断是否t环温＜t0，t0为设定分界温度；

11、若是，则根据空调机组的工作阶段执行对应的控制策略，以使空调机组的冷凝压力p冷凝达到设定压力条件；

12、若否，则导流圈保持当前状态；

13、其中，控制策略包括调节压缩机频率、调节导流圈移动距离和调节室外风机频率中的至少一种调节动作。

14、进一步的，根据空调机组的工作阶段执行对应的控制策略包括：

15、当空调机组处于开机运行阶段时，执行联调控制策略，调节压缩机频率、导流圈移动距离以及室外风机频率；

16、和/或当空调机组处于常规运行阶段时，执行单调控制策略，调节导流圈移动距离。

17、在一些实施例中，设定压力条件为△p＝△p最小+p1；其中，△p＝p冷凝－p蒸发，p冷凝为空调机组的冷凝压力，p蒸发为空调机组的蒸发压力，△p最小为设定最小压差，p1为设定余量。

18、进一步的，联调控制策略包括：根据室外环境温度t环温所在的温度区间执行对应的升压调节动作，执行升压调节动作至△p≥△p最小+p1时，执行降压调节动作，直至△p＝△p最小+p1。

19、进一步的，根据室外环境温度t环温所在的温度区间选择对应的升压调节动作包括：

20、当t设1≤t环温＜t设2时，将导流圈移动至远离出风口的设定最远位置，开启室外风机至设定风机最低频率之后，将压缩机从设定压缩机开机频率提升至设定压缩机最高频率；

21、和/或当t设2≤t环温＜t设3时，将导流圈移动至远离出风口的设定中间位置，开启室外风机至设定风机最低频率之后，将压缩机从设定压缩机开机频率提升至设定压缩机最高频率；

22、和/或当t设3≤t环温＜t0时，将导流圈移动至远离出风口的设定中间位置，开启室外风机至设定风机中间频率之后，将压缩机从设定压缩机开机频率降低至设定压缩机最低频率；

23、其中，t设1、t设2以及t设3均为设定温度。

24、进一步的，降压调节动作包括：先逐步降低压缩机频率至设定压缩机最低频率，再逐步降低室外风机频率至设定风机最低频率，最后调节导流圈移动距离。

25、进一步的，降压调节动作还包括：

26、当所述压缩机已降低至设定压缩机最低频率、且所述导流圈已移动至远离所述出风口的设定最远位置时，若△p≠△p最小+p1，则关闭所述空调机组；

27、和/或当所述压缩机已降低至设定压缩机最低频率、且所述导流圈已移动至靠近出风口的设定最近位置时，若△p≥△p最大，则提升室外风机频率；

28、其中，△p最大为设定最大压差。

29、进一步的，单调控制策略包括：当压缩机运行在设定压缩机最低频率、且室外风机运行在设定风机最高频率、且△p＜△p最小时，逐步将导流圈向远离出风口的方向移动，直至△p≥△p最小+p1，停止移动导流圈。

30、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果之一：

31、1、导流圈遮挡在风机的风叶和进风口之间，导流圈的出风端朝向出风口，推动导流圈沿着风机的轴向移动，同时调节进风口的进风面积和出风口的排风量，以满足空调机组的运行需求，提升机组的可靠性及稳定性；

32、2、在低温工况下，针对空调机组的工作阶段设计对应的控制策略，确保机组在各个阶段均能可靠稳定运行；

33、3、在开机运行阶段采用联调控制策略，根据室外环境温度的大小执行对应的升压调节动作，通过调节压缩机频率、导流圈移动距离以及室外风机频率，尽快建立冷凝压力，以使机组开机后能迅速进入可靠稳定运行；

34、4、在常规运行阶段采用单调控制策略，通过调节导流圈移动距离，提升冷凝压力，机组运行可靠性得以保障，且能耗最小。

35、附图说明

36、下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

37、图1是本发明换热装置的结构示意图；

38、图2是本发明导流圈与风机的结构示意图；

39、图3是本发明导流圈与风机的立体示意图；

40、图4是本发明导流圈的剖面示意图；

41、图5是本发明导流圈的立体示意图；

42、图6是本发明动力机构的结构示意图；

43、图7是本发明运行控制方法的流程示意图；