空调系统和空调系统的控制方法

文档序号:5180 发布日期:2021-09-17 浏览:37次 英文

空调系统和空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及空调器领域,尤其是涉及一种空调系统和空调系统的控制方法。

背景技术

现有技术中,通过在空调内部添加材质为疏水性沸石的湿转轮实现加湿,但是湿转轮结构比较复杂,体积较大,导致使用湿转轮加湿的空调不够集成化和小型化,加湿效果不理想,舒适性较低。或者在集水箱中设置无水加湿装置对室内进行加湿,利用凝结的露水和化霜水,通过加湿件将集水箱内部的水雾化后使用离心风轮吹向室内。但是,加湿的效果有限,不能对制热后室内机产生的余热进行充分利用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种空调系统和空调系统的控制方法。

根据本发明第一方面实施例的空调系统包括:主循环回路以及子支路,所述主循环回路包括:压缩机、室外换热器、室内换热器、四通阀、电子膨胀阀,所述压缩机的进气口、出气口分别与所述四通阀的第一接口、第二接口连接,所述室内换热器与所述四通阀的第三接口连接,所述室外换热器与所述四通阀的第四接口连接,所述室外换热器、所述电子膨胀阀、所述室内换热器依次连接。

其中,所述子支路包括:依次连接的室外蒸发器、节流部件,所述子支路的一端连接在所述电子膨胀阀与所述室内换热器之间的管路上,所述子支路的另一端连接在所述室外换热器与所述电子膨胀阀之间的管路上。

由此,通过设置具有室外蒸发器和节流部件的子支路,以便于对室内机蒸发后产生的余热进行调控,可以根据室内对湿度的需求,部分或者全部余热进入空调系统,并通过节流部件的节流,控制室外蒸发器产生冷凝水的量,可以增加空调系统对室内的加湿量和制热量,以使加湿和制热的效果更好,提高室内环境的舒适性。

在一些实施例中,所述子支路包括第一管路、第二管路、第三管路,所述第一管路连接在所述节流部件与所述主循环回路之间,所述第二管路连接在所述节流部件与所述室外蒸发器之间,所述第三管路连接在所述室外蒸发器与所述主循环回路之间,所述第一管路上设有第一电磁阀,所述第三管路上设有第二电磁阀。

在一些实施例中,所述第二电磁阀为单向阀。

在一些实施例中,所述主循环回路上还设有第一截止阀和第二截止阀,所述第一截止阀位于室内换热器与所述四通阀之间,所述第二截止阀位于所述室内换热器和所述电子膨胀阀之间。

在一些实施例中,所述室外蒸发器、所述节流部件集成为一个加湿单元,

在一些实施例中,所述加湿单元设于所述室外换热器所在的室外机的顶部。

在一些实施例中,所述加湿单元还包括第一风机、第二风机、集水装置、加热装置,所述第一风机用于为所述室外蒸发器散热,所述第二风机用于将所述加湿单元加湿的水雾输送到室内侧,所述集水装置用于收集所述室外蒸发器的冷凝水,所述加热装置用于对集水装置所收集的冷凝水进行加热汽化。

根据本发明第二方面实施例中任一项所述的空调系统的控制方法包括:检测是否处于制热模式。如果处于制热模式,检测设定温度T设、室内环境温度T环。如果T环-T设>预设温差△T,则控制电子膨胀阀打开,第一电磁阀、第二电磁阀关闭。如果T环-T设≤预设温差△T时,则检测设定湿度RH设、实际湿度RH,检测盘管温度T检。如果RH≥50%,则控制电子膨胀阀打开,第一电磁阀、第二电磁阀关闭。如果RH<50%,则控制第一电磁阀、第二电磁阀打开,控制电子膨胀阀关闭、进入全加湿模式,或者控制电子膨胀阀打开、进入半加湿模式。

在一些实施例中,进入全加湿或半加湿模式时,如果RH设-RH≤15%,则控制第一风机高风速运行,如果RH设-RH>15%,则控制第一风机超高风速运行。

在一些实施例中,进入全加湿或半加湿模式时,如果T检≤-2℃,则进入化霜模式,控制电子膨胀阀打开,第一电磁阀关闭。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的空调系统的示意图。

图2是根据本发明一个实施例的空调系统的制热加湿时冷媒流动的示意图。

图3是根据本发明另一个实施例的空调系统的制热加湿时冷媒流动的示意图。

图4是根据本发明实施例的空调系统的控制方法的示意图。

图5是根据本发明实施例的空调系统的加湿化霜时冷媒流动的示意图。

附图标记:

空调系统100;

主循环回路10;压缩机11;进气口111;出气口112;室外换热器12;室内换热器13;四通阀14;第一接口141;第二接口142;第三接口143;第四接口144;电子膨胀阀15;第一截止阀16;第二截止阀17;

子支路20;室外蒸发器21;节流部件22;第一管路23;第一电磁阀231;第二管路24;第三管路25;第二电磁阀251。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的空调系统100和空调系统100的控制方法。

根据本发明第一方面实施例的空调系统100包括:主循环回路10以及子支路20,主循环回路10包括:压缩机11、室外换热器12、室内换热器13、四通阀14、电子膨胀阀15,压缩机11的进气口111、出气口112分别与四通阀14的第一接口141、第二接口142连接,室内换热器13与四通阀14的第三接口143连接,室外换热器12与四通阀14的第四接口144连接,室外换热器12、电子膨胀阀15、室内换热器13依次连接。

如图1所示,四通阀14的四个接口分别连接压缩机11的进气口111、出气口112、室内换热器13和室外换热器12,第一接口141与压缩机11的进气口111连通,第二接口142与出气口112连通,第三接口143与室内换热器13连通,第四接口144与室外换热器12连通。主循环回路10包括依次连接的压缩机11、四通阀14、室外换热器12、电子膨胀阀15、室内换热器13。

其中,子支路20包括依次连接的室外蒸发器21、节流部件22,子支路20的一端连接在电子膨胀阀15与室内换热器13之间的管路上,子支路20的另一端连接在室外换热器12与电子膨胀阀15之间的管路上。

室内机蒸发产生的余热经室外换热器12后,部分余热分别沿着主循环回路10和子支路20进入室外蒸发器21;室内机产生的全部余热可以经四通阀14、室内换热器13、节流部件22、室外蒸发器21、室外换热器12以及四通阀14回到压缩机11。节流部件22可以是电子膨胀阀或者是毛细管。

由此,通过设置具有室外蒸发器21和节流部件22的子支路20,以便于对室内机产生的余热进行调控,可以根据室内对湿度的需求,部分或者全部余热进入空调系统100,并通过节流部件22的节流,控制室外蒸发器21产生冷凝水的量,可以增加空调系统100对室内的加湿量和制热量,以使加湿和制热的效果更好,提高室内环境的舒适性。

可选地,子支路20包括第一管路23、第二管路24、第三管路25,第一管路23连接在节流部件22与主循环回路10之间,第二管路24连接在节流部件22与室外蒸发器21之间,第三管路25连接在室外蒸发器21与主循环回路10之间,第一管路23上设有第一电磁阀231,第三管路25上设有第二电磁阀251。

如图1所示,第一管路23的一端与电子膨胀阀15和室内换热器13之间的主循环回路10连通,另一端与节流部件22的一端连通,第一电磁阀231连接在第一管路23上。第二管路24的一端与节流部件22的另一端连通,第二管路24的另一端与室外蒸发器21连通。第三管路25的一端与室外蒸发器21连通,另一端与电子膨胀阀15和室外换热器12之间的主循环回路10连通,第二电磁阀251安装在第三管路25上。第一电磁阀231和第二电磁阀251控制空调系统100中冷媒的流动,在需要开启加湿模式时,第一电磁阀231和第二电磁阀251均处于打开状态。

由此,通过在主循环回路10上设置子支路20,且在子支路20上设置电磁阀,能够实现对进入室外蒸发器21的冷媒的控制和对流出室外蒸发器21的冷凝水的控制,有利于增加对室内加湿量的调节。

在一些实施例中,第二电磁阀251可以为单向阀。也就是说,子支路20上通过第一电磁阀231控制支路上冷媒的的流动,第二电磁阀251可以使用单向阀取代,便于冷凝水流向室外换热器12。

由此,第二电磁阀251为单向阀,便于经室外蒸发器21蒸发后的冷媒流向室外换热器12,增加室外换热器12的换热能力,提升空调系统100的加湿能力,同时避免室外换热器12有压损,降低室外换热器12的换热能力,影响加湿效果。

具体地,主循环回路10上还设有第一截止阀16和第二截止阀17,第一截止阀16位于室内换热器13与四通阀14之间,第二截止阀17位于室内换热器13和电子膨胀阀15之间。

如图1所示,第一截止阀16和第二截止阀17分别安装在室内换热器13两端的主循环回路10上,其中,第二截止阀17安装在第三管路25与室内换热器13之间的主循环回路10上。

由此,通过在主循环回路10上述设置第一截止阀16和第二截止阀17,由于截止阀的开闭行程较短,便于对主循环回路10的切断和流量进行调节,以使空调系统100的智能化程度更高,便于空调室内机和室外机的连通和独立。

可选地,室外蒸发器21、节流部件22集成为一个加湿单元。加湿单元的两端分别连接在电子膨胀阀15两端的主循环回路10上,形成一个子支路20。

由此,将室外蒸发器21和节流部件22集成为一个加湿单元,以便于将加湿单元安装到空调系统100中,增加空调系统100的整体性,便于模块化设计和控制,以使加湿单元能够适配多个不同型号的空调器。

进一步地,加湿单元设于室外换热器12所在的室外机(图中未示出)的顶部。

由此,通过将加湿单元设于室外机的顶部,以便于室外蒸发器21的进出口与室外换热器12的相关管连接,便于加湿单元独立于空调器的控制系统,以更好的实现对加湿单元的控制。

可选地,加湿单元还包括第一风机、第二风机、集水装置、加热装置(图中均未示出),第一风机用于为室外蒸发器21散热,第二风机用于将加湿单元加湿的水雾输送到室内侧,集水装置用于收集室外蒸发器21的冷凝水,加热装置用于对集水装置所收集的冷凝水进行加热汽化。

也就是说,在加湿单元中,室外蒸发器21的工作会带来大量的热量,需要使用第一风机给室外蒸发器21散热,室外蒸发器21产生的冷凝水可以流向设置在室外蒸发器21下方的集水装置中,集水装置中的设有集水材料可以吸收水分,加热装置对集水装置的集水材料进行加热汽化形成水分子,第二风机将加热汽化后的水分子送到室内侧,实现对室内的加湿。

由此,通过设置第一风机、第二风机、集水装置和加热装置,以使室外蒸发器21能够正常工作,提高室外蒸发器21的散热能力和换热能力,将收集的冷凝水部分或者全部加热,已在第二风机的作用下吹向室内,增加室内的加湿量,以提供一个较为舒适的环境。

根据本发明第二方面实施例中任一项的空调系统100的控制方法包括:S1、检测是否处于制热模式。如果处于制热模式,S2、检测设定温度T设、室内环境温度T环。如果T环-T设>预设温差△T,则S3、控制电子膨胀阀15打开,第一电磁阀231、第二电磁阀251关闭,主循环回路10工作。如果T环-T设≤预设温差△T时,则S4、检测设定湿度RH设、实际湿度RH,检测盘管温度T检。如果RH≥50%,则S41、控制电子膨胀阀15打开,第一电磁阀231、第二电磁阀251关闭。如果RH<50%,则S42、控制第一电磁阀231、第二电磁阀251打开,控制电子膨胀阀15关闭,进入全加湿模式,或者S43、控制第一电磁阀231、第二电磁阀251和电子膨胀阀15打开、进入半加湿模式。

如图4所示,以制热模式下的空调系统100的加湿情况为例,当预设温差△T设计为-3℃,且满足T环-T设>-3℃时,空调系统100中的电子膨胀阀15打开、第一电磁阀231和第二电磁阀251关闭,主循环回路10工作,可以直接向室内铺热。当T环-T设≤-3℃时,空调系统100会对设定湿度、实际湿度和盘管温度进行检测,当实际湿度RH≥50%时,电子膨胀阀15打开、第一电磁阀231和第二电磁阀251关闭,主循环回路10工作。

当T环-T设≤-3℃且RH<50%时,第一电磁阀231和第二电磁阀251均打开,此时若电子膨胀阀15关闭,则空调系统100进入全加湿模式;若电子膨胀阀15打开,则空调系统100进入半加湿模式。

由此,在室内环境温度与设定温度之间的差值≤-3℃,且实际湿度RH<50%时,空调系统100会进入加湿模式,加湿模式下的第一电磁阀231和第二电磁阀251打开,通过控制主循环回路10上的电子膨胀阀15的开闭实现不同程度的加湿模式,便于用户根据需要控制空调系统100进入不同的加湿模式,提高空调系统100的智能化和增加用户的体验,以满足不同用户的需求。

具体地,进入全加湿或半加湿模式时,如果RH设-RH≤15%,则S421、控制第一风机高风速运行,如果RH设-RH>15%,则S422、控制第一风机超高风速运行。

由此,通过控制实际湿度与检测设定湿度的大小,以使加湿单元能够准确的控制室外蒸发器21的工作和产生的冷凝水的量,以实时控制第一风机的转速,以使第一风机能够更好的对室外蒸发器21进行散热。该空调系统100简单、无热量损耗还能提高制热量。

详细地,如图2所示,冷媒在空调系统100中的流动路线也是室内机的余热的流动路线,当加湿的力度较小,需要利用部分余热时,压缩机11的排气从出气口112出进入四通阀14的第二接口142,从第三接口143流向第一截止阀16后进入室内换热器13,经第二截止阀17的调节,分两路流向主循环回路10上的室外换热器12,然后经过四通阀14回到压缩机11。其中一路沿着主循环回路10依次流向电子膨胀阀15、室外换热器12;另一路沿着子支路20依次经过第一电磁阀231、节流部件22、室外蒸发器21、第二电磁阀251和室外换热器12。

当加湿的力度较大,需要利用全部余热时,如图3所示,压缩机11的排气从出气口112出进入四通阀14的第二接口142,从第三接口143流向第一截止阀16后进入室内换热器13,经第二截止阀17的调节后,依次流经第一电磁阀231、节流部件22、室外蒸发器21、第二电磁阀251、室外换热器12和四通阀14回到压缩机11。

可选地,进入全加湿或半加湿模式时,如果T检≤-2℃,则进入化霜模式,S423、控制电子膨胀阀15打开,第一电磁阀231关闭。即空调系统100处于全加湿模式或者半加湿模式环境下,当检测盘管温度T检≤-2℃时,第一电磁阀231关闭、电子膨胀阀15打开,空调系统100进入化霜模式。

在化霜期间第一风机和室外风机同时启停,足够的热量使室外蒸发器21和室外换热器12的表面霜进行化霜,以缓解或者避免室外蒸发器21表面结霜的现象。

或者如图5所示的化霜模式:电子膨胀阀15关闭,第一电磁阀231打开和第二电磁阀251打开,热量先经过室外换热器12,再经过第二电磁阀251,冷媒流进室外蒸发器21后由节流部件22调节。然后在低温区检测到有化霜水形成时,空调系统100开启加湿功能,以实现空调系统100的间断加湿。

由此,通过对盘管温度的检测,将检测后的数据与预设的温度进行比对,空调系统100经对比判断可以进入化霜模式,控制电子膨胀阀15的打开和第一电磁阀231的关闭,以使空调系统100能够对室外蒸发器21的表面进行除霜,并且通过节流部件22控制冷媒的流量和对子支路20的节流,增加空调系统100调节功能的多样性,提高空调系统100的制热能力。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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