CN104913435B - 空调系统、空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统，包括主系统、辅系统，在主系统上设置有与第二主换热器和第一主电子膨胀阀并联的第一支路，在第一支路上设置有第二主电子膨胀阀、主辅热交换器的主侧管路，以解决目前多联机系统为提高低温制热能力而加大两器设计或者采用喷焓压缩机，对于提高制热能力有限，而且调节灵活性较差的问题，达到系统灵活调节低温制热量的技术效果，又可以改善化霜效果，降低化霜对室内机舒适性的影响，同理，由于包括了该空调系统的空调器，即空调器也具备相同的技术效果；同理，由于基于该空调系统的控制方法，即控制方法也具备相同的技术效果。

Description

空调系统、空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种空调系统、空调器及其控制方法。

背景技术

随着多联机的广泛应用，市场对空调机组低温制热的需求也越之强烈。目前多联机系统提高低温制热能力的方法，一般采用加大两器设计或者采用喷焓压缩机来解决，但对于提高制热能力还是有限，而且调节灵活性较差，也有采用主系统和辅系统结合，通过换热器进行换热，提高制热能力，但是由于换热器连接到系统中，对系统的制热能力有较大的影响，因此，对这种系统有较大的考验；另外，现有的系统化霜模式单一，无法灵活的控制化霜，无法实现高效化霜。

因此，亟需提出一种新的空调系统，解决上述的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有的空调系统制热能力有限，调节灵活性较差、无法灵活控制化霜的问题，提供一种空调系统、空调器及控制方法。

为实现本发明目的提供的一种空调系统，包括主系统、辅系统，所述主系统包括主压缩机、主四通阀、第一主换热器、第二主换热器、第一主电子膨胀阀，所述主四通阀包括A端口、B端口、C端口、D端口，所述A端口与所述主压缩机的排气口连通，所述C端口与所述主压缩机的吸气口连通，所述B端口与所述第一主换热器的第一端连通，所述D端口与所述第二主换热器的第一端连通，所述第一主换热器的第二端与所述第二主换热器的第二端连通，所述第一主电子膨胀阀设置在所述第一主换热器和所述第二主换热器之间；所述辅系统包括辅压缩机、辅四通阀、辅换热器，辅电子膨胀阀，所述辅四通阀包括E端口、F端口、G端口、H端口，所述E端口与所述辅压缩机的排气口连通，所述G端口与所述辅压缩机的吸气口连通，所述H端口与所述辅换热器连通，所述辅电子膨胀阀设置在所述辅四通阀的F端口与所述辅换热器连通的管路上；还包括主辅热交换器，所述主辅热交换器包括主侧管路和辅侧管路；第一支路，所述主侧管路设置在所述第一支路上，所述第一支路的第一端设置在所述第一主换热器与所述第一主电子膨胀阀之间，所述第一支路的第二端设置在所述C端口与所述主压缩机的吸气口之间或所述第一支路的第二端设置在所述主压缩机的补气口上，所述第一支路的第一端与所述主侧管路之间设置有第二主电子膨胀阀，所述辅侧管路设置在所述F端口与所述辅电子膨胀阀连通的管路上。

优选地，还包括第二支路，所述第二支路的第一端设置在所述第二主电子膨胀阀与所述主侧管路之间，所述第二支路的第二端设置在所述第一主电子膨胀阀与所述第二主换热器之间，所述第二支路上设置有第三主电子膨胀阀。

优选地，还包括第三支路，所述第三支路的第一端设置在所述第一主电子膨胀阀与所述第二主换热器之间，所述第三支路的第二端设置在所述主侧管路与所述第一支路的第二端之间，所述第三支路上设置有第四主电子膨胀阀。

优选地，所述第一支路的第二端与所述主侧管路之间设置有压力调节阀

本发明的另一方面提供一种空调器，包括上述的空调系统。

本发明的另一方面提供基于上述空调系统的控制方法，包括如下步骤：检测主系统制热温度是否达到目标温度；如是，则主系统单独制热；如否，则辅系统开启制热。

优选地，当辅系统开启制热运行时，第二主电子膨胀阀开启，使第二主电子膨胀阀的冷媒通过主辅热交换器的主侧管路与辅系统中主辅热交换器的辅侧管路冷媒进行换热。

优选地，还包括如下步骤，压力调节阀开启，调节主侧管路的冷媒压力，使其压力与主系统第二主换热器的蒸发压力相同。

本发明的另一方面提供基于上述空调系统的控制方法，包括如下步骤：主系统检测到需要化霜信号时，辅系统保持制热运行状态，主四通阀A端口与D端口导通，第三主电子膨胀阀与压力调节阀开启，第一主电子膨胀阀、第二主电子膨胀阀关闭，主系统的第一主换热器无冷媒流动，实现室内热量无损耗化霜。

优选地，第一主换热器设置有电加热装置，当检测到第一主换热器无冷媒流动时，电加热装置开启，维持室内所需的热量。

本发明的另一方面提供基于上述空调系统的控制方法，包括如下步骤：主系统检测到需要化霜信号时，辅系统保持制热运行状态，主四通阀A端口与D端口导通，B端口与C端口导通，第一主电子膨胀阀、第三主电子膨胀阀与所述压力调节阀开启，第二主电子膨胀阀关闭，第一主换热器和主辅热交换器同时提供所述主系统的第二主换热器化霜所需的热量，实现快速化霜。

本发明的另一方面提供基于上述空调系统的控制方法，包括如下步骤：辅系统检测到需要化霜信号时，辅四通阀E端口与H端口导通，F端口与G端口导通，辅电子膨胀阀调节至最大开度，主四通阀A端口与B端口导通，C端口与D端口导通，第二主电子膨胀阀调节至最大开度，第一主电子膨胀阀、第四主电子膨胀阀开启，辅系统冷媒通过主辅热交换器与主系统的冷媒进行换热，实现辅系统化霜。

本发明的另一方面提供基于上述空调系统的控制方法，包括如下步骤：主系统、辅系统同时检测到需要化霜信号时，主四通阀A端口与D端口导通，B端口与C端口导通，辅四通阀E端口与H端口导通，F端口与G端口导通，第四主电子膨胀阀与辅电子膨胀阀调节至最大开度，第二主电子膨胀阀开启，第一主电子膨胀阀关闭，主系统第二主换热器和辅系统辅换热器同时实现化霜。

上述的有益效果：

其空调系统包括主系统、辅系统，在主系统上设置有与第二主换热器和第一主电子膨胀阀并联的第一支路，在第一支路上设置有第二主电子膨胀阀、主辅热交换器的主侧管路，以解决目前多联机系统为提高低温制热能力而加大两器设计或者采用喷焓压缩机，对于提高制热能力有限，而且调节灵活性较差的问题，达到系统灵活调节低温制热量的技术效果，又可以改善化霜效果，降低化霜对室内机舒适性的影响，灵活的控制化霜，实现高效化霜；优选地，在主系统上增加第二支路，并在第二支路上设置第三主电子膨胀阀，可以实现主系统化霜时，可从辅系统获取热量；优选地，在主系统上增加第三支路，并在第三支路上设置第四主电子膨胀阀，可以实现辅系统化霜时，可从主系统获取热量，优选地，在第一支路的第二端与主侧管路之间设置有压力调节阀，可以实现调节主侧管路的冷媒压力，使其压力与主系统第二主换热器的蒸发压力相同；同理，由于包括了该空调系统的空调器，即空调器也具备相同的技术效果；同理，由于基于该空调系统的控制方法，即控制方法也具备相同的技术效果。

附图说明

图1为本发明的空调系统的第一实施例的系统流程图；

图2为本发明的空调系统的第二实施例的系统流程图；

图3为本发明的空调系统的第一控制模式的系统流程图；

图4为本发明的空调系统的第二控制模式的系统流程图；

图5为本发明的空调系统的第三控制模式的系统流程图；

图6为本发明的空调系统的第四控制模式的系统流程图；

图7为本发明的空调系统的第五控制模式的系统流程图。

具体实施方式

为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

参见图1、图2，本发明公开了一种空调系统，一种空调系统，包括主系统、辅系统，主系统包括主压缩机1、主四通阀2、第一主换热器3、第二主换热器4、第一主电子膨胀阀5，主四通阀2包括A端口、B端口、C端口、D端口，A端口与主压缩机1的排气口连通，C端口与主压缩机1的吸气口连通，B端口与第一主换热器3的第一端连通，D端口与第二主换热器4的第一端连通，第一主换热器3的第二端与第二主换热器4的第二端连通，第一主电子膨胀阀5设置在第一主换热器3和第二主换热器4之间；辅系统包括辅压缩机11、辅四通阀12、辅换热器14，辅电子膨胀阀13，辅四通阀12包括E端口、F端口、G端口、H端口，E端口与辅压缩机11的排气口连通，G端口与辅压缩机11的吸气口连通，H端口与辅换热器14连通，辅电子膨胀阀13设置在辅四通阀12的F端口与辅换热器14连通的管路上；还包括主辅热交换器10，主辅热交换器10包括主侧管路101和辅侧管路102；第一支路，主侧管路101设置在第一支路上，第一支路的第一端设置在第一主换热器3与第一主电子膨胀阀5之间，第一支路的第二端设置在C端口与主压缩机1的吸气口之间，第一支路的第一端与主侧管路101之间设置有第二主电子膨胀阀6，辅侧管路102的第一端连通F端口，辅侧管路102的第二端连通第一辅电子膨胀13，实现解决目前多联机系统为提高低温制热能力而加大两器设计或者采用喷焓压缩机，对于提高制热能力有限，而且调节灵活性较差的问题，也解决现有的主系统和辅系统结合，通过换热器换热，其主侧换热管路与主系统串联，在制热、化霜等过程中，该换热器会损耗一部分的热量，系统调节灵活性差的问题，达到系统灵活调节低温制热量的技术效果，又可以改善化霜效果，实现多种化霜模式，降低化霜对室内环境舒适性的影响。

优选地，该空调系统，还包括第二支路，第二支路的第一端设置在第二主电子膨胀阀6与主侧管路101之间，第二支路的第二端设置在第一主电子膨胀阀5与第二主换热器4之间，第二支路上设置有第三主电子膨胀阀7，可以实现主系统化霜时，可从辅系统获取热量，此时第三主电子膨胀阀7开启，实现自行调节。

优选地，该空调系统，还包括第三支路，第三支路的第一端设置在第一主电子膨胀阀5与第二主换热器4之间，第三支路的第二端设置在主侧管路101与第一支路的第二端之间，第三支路上设置有第四主电子膨胀阀8，可以实现辅系统化霜时，可从主系统获取热量，此时第四主电子膨胀阀8开启，实现自行调节。

优选地，第一支路的第二端与主侧管路101之间设置有压力调节阀9，可以实现调节主侧管路101的冷媒压力，使其压力与主系统第二主换热器4的蒸发压力相同，两者的压力一致，可以实现制热效果的最大化，当然两者压力不一定一致，但只要实现制热效果比现有技术的较优即可，压力调节阀9为压力调节膨胀阀，其功能是通过调节压力进而对流量的调节。

当然，上述所说到的电子膨胀阀即可实现流量的调节，又可实现0开度，即可实现流路的通断。

本发明的另一方面公开一种空调系统，与上述的空调系统相同的此处不再赘述，其主要区别是第一支路的第二端设置在主压缩机1的补气口上，显然该压缩机为喷气增焓压缩机，此时的第一支路相当于补气回路，结合主辅热交换器10及辅系统的热量调节，达到系统灵活调节低温制热量的技术效果，同时喷气增焓能够较大化的实现低温制热的能力，同时又可以改善化霜效果，降低化霜对室内机舒适性的影响。

本发明另一方面公开了一种空调器，包括上述的空调系统，由于包括了该空调系统的空调器，即空调器也具备相同的技术效果，此处不再赘述。

本发明另一方面公开了一种控制方法，具体参见图3-7，公开了多种控制模式，包括高效制热运行的第一模式，主系统室内热量零损耗化霜的第二模式，主系统快速化霜的第三模式，辅助系统化霜的第四模式，主、辅系统同时化霜的第五模式，以下针对各种模式进行详细描述。

第一模式：主系统开启，制热运行，检测主系统制热温度是否达到目标温度，常用温度传感器实时检测室内环境温度；如果主系统制热温度达到目标温度，则主系统维持制热运行；如果主系统制热温度无法达到目标温度，则辅系统开启制热，提高低温制热量，满足实际应用的需求。

优选地，当辅系统开启制热运行时，第二主电子膨胀阀6开启，使第二主电子膨胀阀6的冷媒通过主辅热交换器10的主侧管路101与辅系统中主辅热交换器10的辅侧管路102冷媒进行换热。

优选地，控制压力调节阀9开启，调节主侧管路101的冷媒压力，使其压力与主系统第二主换热器4的蒸发压力相同，保证制热效果最大化，实现高效制热运行。

第二模式：主系统开启，制热运行，检测到需要化霜信号时，一般是检测室外换热器的温度与设定温度的比较来设定化霜反馈信号；辅系统保持制热运行状态，主四通阀A端口与D端口导通，第三主电子膨胀阀7与压力调节阀9开启，第一主电子膨胀阀5、第二主电子膨胀阀6、第四主电子膨胀阀8关闭，即电子膨胀阀的开度调节到0开度，即可实现电子膨胀阀的关闭，主系统的第一主换热器3无冷媒流动，因此，化霜时无需吸收第一主换热器3的热量，有效改善室内机侧的舒适性。化霜所需要的热量主要通过主辅换热器10之间的热交换获取。

优选地，第一主换热器3设置有电加热装置，当检测到第一主换热器3无冷媒流动时，电加热装置开启，维持室内所需的热量，提高用户舒适性。

第三模式：主系统开启，制热运行，检测到需要化霜信号时，一般是检测室外换热器的温度与设定温度的比较来设定化霜反馈信号，辅系统保持制热运行状态，主四通阀A端口与D端口导通，B端口与C端口导通，第一主电子膨胀阀5、第三主电子膨胀阀7与压力调节阀9开启，第二主电子膨胀阀6、第四主电子膨胀阀8关闭，即电子膨胀阀的开度调节到0开度，即可实现电子膨胀阀的关闭，第一主换热器3和主辅热交换器10同时提供主系统的第二主换热器4化霜所需的热量，实现快速化霜。

第四模式：主系统开启，制热运行，辅系统检测到需要化霜信号时，一般是检测室外换热器的温度与设定温度的比较来设定化霜反馈信号，辅四通阀E端口与H端口导通，F端口与G端口导通，辅电子膨胀阀13调节至最大开度，主四通阀A端口与B端口导通，C端口与D端口导通，第二主电子膨胀阀6调节至最大开度，第一主电子膨胀阀5、第四主电子膨胀阀8开启，第三主电子膨胀阀7、压力调节阀9关闭，即电子膨胀阀的开度调节到0开度，即可实现电子膨胀阀的关闭，辅系统冷媒通过主辅热交换器10与主系统的冷媒进行换热，实现辅系统化霜。

第五模式：主系统、辅系统同时检测到需要化霜信号时，一般是检测室外换热器的温度与设定温度的比较来设定化霜反馈信号，主四通阀A端口与D端口导通，B端口与C端口导通，辅四通阀E端口与H端口导通，F端口与G端口导通，第四主电子膨胀阀8与辅电子膨胀阀13调节至最大开度，第二主电子膨胀阀6开启，第一主电子膨胀阀5、第三主电子膨胀阀7、压力调节阀9关闭，主系统第二主换热器4和辅系统辅换热器14同时实现化霜。

当然，增加喷气增焓效果的空调系统同样能够实现上述的控制方式，此处不再赘述。

本发明的空调系统，区别于现有的空调系统控制单一，调节能力差，制热量有限，化霜模式单一，无法灵活的控制化霜，无法实现高效化霜，能够实现控制的多样化，能够根据环境的变化实现不同的控制模式，调节能力强，同时能够满足用户对制热量的要求、达到高效化霜的技术效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种空调系统，包括主系统、辅系统，所述主系统包括主压缩机、主四通阀、第一主换热器、第二主换热器、第一主电子膨胀阀，所述主四通阀包括A端口、B端口、C端口、D端口，所述A端口与所述主压缩机的排气口连通，所述C端口与所述主压缩机的吸气口连通，所述B端口与所述第一主换热器的第一端连通，所述D端口与所述第二主换热器的第一端连通，所述第一主换热器的第二端与所述第二主换热器的第二端连通，所述第一主电子膨胀阀设置在所述第一主换热器和所述第二主换热器之间；所述辅系统包括辅压缩机、辅四通阀、辅换热器，辅电子膨胀阀，所述辅四通阀包括E端口、F端口、G端口、H端口，所述E端口与所述辅压缩机的排气口连通，所述G端口与所述辅压缩机的吸气口连通，所述H端口与所述辅换热器连通，所述辅电子膨胀阀设置在所述辅四通阀的F端口与所述辅换热器连通的管路上；其特征在于，还包括主辅热交换器，所述主辅热交换器包括主侧管路和辅侧管路；第一支路，所述主侧管路设置在所述第一支路上，所述第一支路的第一端设置在所述第一主换热器与所述第一主电子膨胀阀之间，所述第一支路的第二端设置在所述C端口与所述主压缩机的吸气口之间或所述第一支路的第二端设置在所述主压缩机的补气口上，所述第一支路的第一端与所述主侧管路之间设置有第二主电子膨胀阀，所述辅侧管路设置在所述F端口与所述辅电子膨胀阀连通的管路上；

所述空调系统还包括第二支路，所述第二支路的第一端设置在所述第二主电子膨胀阀与所述主侧管路之间，所述第二支路的第二端设置在所述第一主电子膨胀阀与所述第二主换热器之间，所述第二支路上设置有第三主电子膨胀阀；

所述空调系统还包括第三支路，所述第三支路的第一端设置在所述第一主电子膨胀阀与所述第二主换热器之间，所述第三支路的第二端设置在所述主侧管路与所述第一支路的第二端之间，所述第三支路上设置有第四主电子膨胀阀；

所述空调系统能实现制热运行、室内热量零损耗化霜、快速化霜、辅系统化霜、主系统和辅系统同时化霜的五种模式。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一支路的第二端与所述主侧管路之间设置有压力调节阀。

3.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1或2所述的空调系统。

4.一种基于权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：检测主系统制热温度是否达到目标温度；如是，则主系统单独制热；如否，则辅系统开启制热。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，当辅系统开启制热运行时，第二主电子膨胀阀开启，使第二主电子膨胀阀的冷媒通过主辅热交换器的主侧管路与辅系统中主辅热交换器的辅侧管路冷媒进行换热。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤，压力调节阀开启，调节主侧管路的冷媒压力，使其压力与主系统第二主换热器的蒸发压力相同。

7.一种基于权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：主系统检测到需要化霜信号时；辅系统保持制热运行状态，主四通阀A端口与D端口导通，第三主电子膨胀阀与压力调节阀开启，第一主电子膨胀阀、第二主电子膨胀阀关闭，主系统的第一主换热器无冷媒流动，实现室内热量零损耗化霜。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，第一主换热器设置有电加热装置，当检测到第一主换热器无冷媒流动时，电加热装置开启，维持室内所需的热量。

9.一种基于权利要求2所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：主系统检测到需要化霜信号时；辅系统保持制热运行状态，主四通阀A端口与D端口导通，B端口与C端口导通，第一主电子膨胀阀、第三主电子膨胀阀与所述压力调节阀开启，第二主电子膨胀阀关闭，第一主换热器和主辅热交换器同时提供所述主系统的第二主换热器化霜所需的热量，实现快速化霜。

10.一种基于权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：辅系统检测到需要化霜信号时，辅四通阀E端口与H端口导通，F端口与G端口导通，辅电子膨胀阀调节至最大开度，主四通阀A端口与B端口导通，C端口与D端口导通，第二主电子膨胀阀调节至最大开度，第一主电子膨胀阀、第四主电子膨胀阀开启，辅系统冷媒通过主辅热交换器与主系统的冷媒进行换热，实现辅系统化霜。

11.一种基于权利要求1所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：主系统、辅系统同时检测到需要化霜信号时，主四通阀A端口与D端口导通，B端口与C端口导通，辅四通阀E端口与H端口导通，F端口与G端口导通，第四主电子膨胀阀与辅电子膨胀阀调节至最大开度，第二主电子膨胀阀开启，第一主电子膨胀阀关闭，主系统第二主换热器和辅系统辅换热器同时实现化霜。

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