CN108386934A - 空调系统及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调器技术领域，旨在解决现有空调器的制热效果无法适宜地得到改进的问题。为此，本发明提供了一种空调系统及空调器，该空调系统包括室内机、室外机和压缩机，室内机、室外机和压缩机形成闭环的循环主路，该空调系统还包括与室外机并联的太阳能加热装置，太阳能加热装置能够在空调制热时辅助室外机制热，以及在空调除霜时代替室外机的功能。通过太阳能加热装置可以在空调器制热时辅助室外机进行制热，即在空调器制热时对室外机进行制热补偿，在空调器除霜时保证室外机持续制热，不会使空调器由于室外机除霜而导致室内机制热间断，并且使空调器更加节能，提升用户体验。

Description

空调系统及空调器
技术领域
本发明属于空调器技术领域，具体提供一种空调系统及空调器。
背景技术
空调器是能够为室内制冷/制热的设备，随着经济的不断发展，空调器已经日趋成为大众普遍的生活产品，尤其在大型商住办公场所，多联式空调器已经成为标配。在冬季，空调器普遍存在制热效果不佳的问题，尤其在北方地区，空调器制热的效果无法满足用户取暖的需求，甚至在气温更低的情况下，空调系统有可能存在故障而导致空调器无法正常运行。与此同时，空调器在冬季制热运行的过程中，室外机还需要不断地进行除霜操作，从而导致空调器无法持续制热，进一步降低空调器的制热效果，降低用户体验，因此，如何改进空调器的制热效果已经成为一个非常重要的课题。
现有技术中，为提高空调器的制热效果，常规方式是在室内机上配置电加热器，当室外气温变低时强制开启电加热器来辅助制热，这种辅助制热的方式会耗费大量的电能，不利于空调器的节能运行。此外，还可以通过双级压缩机来提高空调器的制热效果，但是双级压缩机的成本较高，且不易维修，不便于空调器的长期使用。也就是说，上述的两种方式均无法适宜地改进空调器的制热效果。
因此，本领域需要一种空调系统及空调器来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调器的制热效果无法适宜地得到改进的问题，本发明提供了一种空调系统，该空调系统包括室内机、室外机和压缩机，室内机、室外机和压缩机形成闭环的循环主路，该空调系统还包括与室外机并联的太阳能加热装置，太阳能加热装置能够在空调制热时辅助室外机制热，以及在空调除霜时代替室外机的功能。
在上述空调系统的优选技术方案中，太阳能加热装置包括与室外机并联的辅热支路和设置在辅热支路上的太阳能换热组件。
在上述空调系统的优选技术方案中，太阳能换热组件包括设置在辅热支路上的换热盘管和设置在换热盘管上的相变构件，相变构件能够与流经换热盘管的冷媒进行换热。
在上述空调系统的优选技术方案中，太阳能加热装置还包括设置在太阳能换热组件上的聚光组件，聚光组件用于收集太阳能并为太阳能换热组件提供热源。
在上述空调系统的优选技术方案中，室外机包括风冷换热装置，太阳能加热装置与风冷换热装置并联。
在上述空调系统的优选技术方案中，空调系统还包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，第一控制阀设置在循环主路上，第二控制阀设置在辅热支路上，第三控制阀的第一端连接于第一控制阀和风冷换热装置之间，第三控制阀的第二端分别与室内机和空调系统的四通阀连接。
在上述空调系统的优选技术方案中，在四通阀处于第一位置、第一控制阀处于开启状态、第二控制阀处于关闭状态并且第三控制阀处于关闭状态的情形下，空调执行制冷模式。
在上述空调系统的优选技术方案中，在四通阀处于第二位置、第一控制阀处于开启状态、第二控制阀处于开启状态并且第三控制阀处于关闭状态的情形下，空调执行制热模式。
在上述空调系统的优选技术方案中，在四通阀处于第二位置、第一控制阀处于关闭状态、第二控制阀处于开启状态并且第三控制阀处于开启状态的情形下，空调执行除霜模式。
在另一方面，本发明还提供了一种空调器，该空调器包括上述的空调系统。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过太阳能加热装置可以在空调器制热时辅助室外机进行制热，即充分利用太阳能对室内进行辅助制热，与现有技术相比，本发明的空调系统能够在空调器制热时对室外机进行制热补偿，并且在室外机进行除霜时代替室外机的功能，即保证室外机除霜和室内机制热持续运行，不会使空调器由于室外机除霜而导致室内机制热间断。也就是说，通过本发明的空调系统能够充分地改进空调器的制热效果，并且使空调器更加节能，从而提升用户体验。
进一步地，通过聚光组件能够快速地将太阳能集中在太阳能换热组件上，从而使太阳能换热组件中的相变构件能够快速地与流经换热盘管的冷媒进行热交换，从而实现空调器的辅助制热，提高空调器的制热效果，并且在空调器的室外机进行除霜时仍然能够保证空调器的室内机持续制热，使空调器的制热运行不会间断，进一步地提高空调器的制热效果。
更进一步地，在保证太阳能加热装置和室外机并联的基础上，太阳能加热装置和室外机可以在实际应用中彼此独立地布置，从而使太阳能加热装置和室外机的布置更加灵活，使管路的连接更加方便，降低空调系统的安装难度。
又进一步地，通过四通阀的切换、第一控制阀的开闭、第二控制阀的开闭以及第三控制阀的开闭，可以使空调灵活地在制热模式、制冷模式和除霜模式之间切换，使空调器能够随时满足用户的使用需求，从而进一步地提升用户体验。
附图说明
图1是本发明的空调系统在制热模式下的原理图一；
图2是本发明的空调系统在制热模式下的原理图二；
图3是本发明的空调系统在制冷模式下的原理图；
图4是本发明的空调系统在除霜模式下的原理图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
基于背景技术指出的现有空调器的制热效果无法适宜地得到改进的问题，本发明提供了一种空调系统及空调器，旨在充分地改进空调器的制热效果，并且使空调器更加节能，从而提升用户体验。
如图1至4所示，本发明的空调器包括空调系统，该空调系统包括室内机1、室外机2和压缩机3，室内机1、室外机2和压缩机3形成闭环的循环主路，该空调系统还包括与室外机2并联的太阳能加热装置，太阳能加热装置能够在空调制热时辅助室外机2制热，以及在空调除霜时代替室外机2的功能。其中，本发明的技术方案可以应用于纯制热空调器，也可以应用于同时具备制热和制冷的空调器(即空调器能够通过四通阀9进行制冷模式和制热模式的切换)，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置空调系统的结构，只要通过本发明的太阳能加热装置能够实现空调器的辅助制热即可。此外，室内机1可以为一台，也可以包括多台室内子机(即多联式空调器)，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置室内机1的结构，只要通过本发明的技术方案能够实现室内机1的持续制热即可。下面以同时具备制热和制冷的空调器，并且空调器包括多个室内子机为例，详细地阐述本发明的技术方案。
优选地，太阳能加热装置包括与室外机2并联的辅热支路和设置在辅热支路上的太阳能换热组件4。其中，太阳能换热组件4包括设置在辅热支路上的换热盘管和设置在换热盘管上的相变构件，相变构件能够与流经换热盘管的冷媒进行换热。其中，相变构件由相变材料制成，通过相变构件可以将太阳能进行储能，在空调器制热时与流经换热盘管的冷媒进行热交换，从而实现空调器的辅助制热。此外，上述的太阳能换热组件4还可以采用其他结构，例如水循环换热组件(即太阳能先将热量传输给水，再由水与冷媒进行热交换)等，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置太阳能换热组件4的具体结构，只要通过太阳能换热组件4能够实现与冷媒进行热交换即可。
进一步优选地，太阳能加热装置还包括设置在太阳能换热组件4上的聚光组件5，聚光组件5用于收集太阳能并为太阳能换热组件4提供热源。通过聚光组件5可以快速地将太阳能集中在太阳能换热组件4上，具体地，聚光组件5可以包括太阳能板和聚光镜，通过太阳能板收集太阳能并通过聚光镜将太阳能快速地集中在在太阳能换热组件4上。当然，上述的聚光组件5还可以采用其他结构，例如由多个反射镜组合制成，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置聚光组件5的具体结构，只要通过聚光组件5能够实现将太阳能收集并为太阳能换热组件4提供热源即可。
下面结合空调器的制热(包括开启太阳能辅助制热和关闭太阳能辅助制热)、制冷以及除霜来进一步阐述本发明的技术方案。如图1至4所示，室外机2包括风冷换热装置，太阳能加热装置与风冷换热装置并联，空调系统还包括第一控制阀6、第二控制阀7和第三控制阀8，第一控制阀6设置在循环主路上，第二控制阀7设置在辅热支路上，第三控制阀8的第一端连接于第一控制阀6和风冷换热装置之间，第三控制阀8的第二端分别与室内机1和空调系统的四通阀9连接。此外，循环主路上还设置有主电子膨胀阀10和主储液器，辅热支路上还设置有辅电子膨胀阀11和辅储液器，压缩机3还通过气液分离器与四通阀9连接。
实施例一
如图1所示，当空调器处于制热模式且开启太阳能辅热时，四通阀9处于第二位置(即使空调器制热的位置)、第一控制阀6处于开启状态、第二控制阀7处于开启状态并且第三控制阀8处于关闭状态，主电子膨胀阀10和辅电子膨胀阀11均开启，此时，按照图1的箭头所示，太阳能加热装置和风冷换热装置并联并同时作为蒸发器制热，提升空调系统的蒸发压力，改善低温工况下空调器的制热效果。
实施例二
如图2所示，当空调器处于制热模式且关闭太阳能辅热时(例如在阴雨天、阴雪天无阳光提供热源时)，四通阀9处于第二位置(即使空调器制热的位置)、第一控制阀6处于开启状态、第二控制阀7处于关闭状态并且第三控制阀8处于关闭状态，主电子膨胀阀10开启并且辅电子膨胀阀11关闭，此时，按照图2的箭头所示，风冷换热装置单独作为蒸发器制热。
实施例三
如图3所示，当空调器处于制冷模式时，四通阀9处于第一位置(即使空调器制冷的位置)、第一控制阀6处于开启状态、第二控制阀7处于关闭状态并且第三控制阀8处于关闭状态，主电子膨胀阀10开启并且辅电子膨胀阀11关闭，此时，按照图3的箭头所示，风冷换热装置单独作为冷凝器制冷。
实施例四
如图4所示，当空调器处于除霜模式时，四通阀9处于第二位置(即使空调器制热的位置)、第一控制阀6处于关闭状态、第二控制阀7处于开启状态并且第三控制阀8处于开启状态，主电子膨胀阀10和辅电子膨胀阀11均开启，此时，风冷换热装置表面结霜，影响空调器的制热效果，风冷换热装置停止运行，压缩机3的高温排气通过第三控制阀8旁通至风冷换热装置进行除霜，按照图4的箭头所示，在风冷换热装置除霜的过程中，室内机1持续运行并持续制热，使空调器同时制热和除霜，提升用户的舒适度，当风冷换热装置除霜完毕之后，第三控制阀8关闭，第一控制阀6开启，使风冷换热装置的风机重新启动，空调器恢复正常的制热模式。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统，包括室内机、室外机和压缩机，所述室内机、所述室外机和所述压缩机形成闭环的循环主路，
其特征在于，所述空调系统还包括与所述室外机并联的太阳能加热装置，所述太阳能加热装置能够在空调制热时辅助所述室外机制热，以及在空调除霜时代替所述室外机的功能。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述太阳能加热装置包括与所述室外机并联的辅热支路和设置在所述辅热支路上的太阳能换热组件。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述太阳能换热组件包括设置在所述辅热支路上的换热盘管和设置在所述换热盘管上的相变构件，所述相变构件能够与流经所述换热盘管的冷媒进行换热。
4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述太阳能加热装置还包括设置在所述太阳能换热组件上的聚光组件，所述聚光组件用于收集太阳能并为所述太阳能换热组件提供热源。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述室外机包括风冷换热装置，所述太阳能加热装置与所述风冷换热装置并联。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述第一控制阀设置在所述循环主路上，所述第二控制阀设置在所述辅热支路上，所述第三控制阀的第一端连接于所述第一控制阀和所述风冷换热装置之间，所述第三控制阀的第二端分别与所述室内机和所述空调系统的四通阀连接。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，在所述四通阀处于第一位置、所述第一控制阀处于开启状态、所述第二控制阀处于关闭状态并且所述第三控制阀处于关闭状态的情形下，空调执行制冷模式。
8.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，在所述四通阀处于第二位置、所述第一控制阀处于开启状态、所述第二控制阀处于开启状态并且所述第三控制阀处于关闭状态的情形下，空调执行制热模式。
9.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，在所述四通阀处于第二位置、所述第一控制阀处于关闭状态、所述第二控制阀处于开启状态并且所述第三控制阀处于开启状态的情形下，空调执行除霜模式。
10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求1至9中任一项所述的空调系统。
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