CN108507047A - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及其控制方法。空调系统，包括压缩机、蒸发器和冷凝器，蒸发器中还设置有第一溶液换热通道，冷凝器中设置有第二溶液换热通道；空调系统还包括湿度调节组件，湿度调节组件包括：第一全热交换器、第二全热交换器和溶液热交换器，第一全热交换器连接在第一溶液换热通道的出口和溶液热交换器的通道一之间，第二全热交换器连接在第二溶液换热通道的出口和溶液热交换器的通道二之间，溶液热交换器的通道一还连接第二溶液换热通道的进口，溶液热交换器的通道二还连接第一溶液换热通道的进口；空调系统室内侧空气依次经过蒸发器和第一全热交换器后输出，空调系统室外侧空气依次经过冷凝器和第二全热交换器后输出。

Description

空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调设备，尤其涉及一种空调系统及其控制方法。

背景技术

目前，空调是人们日常生活中常用的家用电器，常规空调通常包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器，空调通常具有除湿的功能，主要利用蒸发器的蒸发温度至空气露点以下，使得水蒸气结露而除湿。但是，在实际使用过程中，利用蒸发器的低温进行除湿的效率较低。如何设计一种湿度调节效率高且用户体验性好的空调是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种空调系统及其控制方法，实现提高空调系统的湿度调节效率高，并提高用户体验性。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种空调系统，包括连接在一起的压缩机、蒸发器和冷凝器，所述蒸发器中还设置有第一溶液换热通道，所述冷凝器中设置有第二溶液换热通道；所述空调系统还包括湿度调节组件，所述湿度调节组件包括：第一全热交换器、第二全热交换器和溶液热交换器，所述第一全热交换器连接在所述第一溶液换热通道的出口和所述溶液热交换器的通道一之间，所述第二全热交换器连接在所述第二溶液换热通道的出口和所述溶液热交换器的通道二之间，所述溶液热交换器的通道一还连接所述第二溶液换热通道的进口，所述溶液热交换器的通道二还连接所述第一溶液换热通道的进口；所述空调系统室内侧空气依次经过所述蒸发器和所述第一全热交换器后输出，所述空调系统室外侧空气依次经过所述冷凝器和所述第二全热交换器后输出。

进一步的，所述第一全热交换器和所述溶液热交换器之间设置有第一溶液泵，所述第二全热交换器和所述溶液热交换器之间设置有第二溶液泵。

进一步的，所述蒸发器包括第一子蒸发器和第二子蒸发器，所述第一子蒸发器中还设置有所述第一溶液换热通道，所述第二子蒸发器位于所述第一子蒸发器和所述第一全热交换器之间。

进一步的，所述第一子蒸发器与所述冷凝器之间设置有第一膨胀阀，所述第二子蒸发器与所述冷凝器之间设置有第二膨胀阀。

进一步的，所述压缩机为双进口压缩机，所述双进口压缩机的两个进口对应连接有第一储液罐和第二储液罐。

进一步的，所述双进口压缩机的冷媒出口连接所述冷凝器的冷媒进口，所述第一子蒸发器的冷媒出口连接所述第一储液罐，所述第二子蒸发器的冷媒出口连接所述第二储液罐。

进一步的，所述双进口压缩机的冷媒出口通过第一电磁阀连接所述冷凝器，所述双进口压缩机的冷媒出口还通过第二电磁阀分别连接所述第一子蒸发器和所述第二子蒸发器，所述冷凝器通过第三电磁阀分别连接所述第一储液罐和所述第二储液罐，所述第一储液罐通过第四电磁阀连接所述第一子蒸发器，所述第二储液罐通过第五电磁阀连接所述第二子蒸发器。

进一步的，所述第二全热交换器的进风侧还设置有半导体制冷片。

本发明还提供一种空调系统的控制方法，采用上述空调系统，具体控制方法包括制冷除湿模式和制热加湿模式；

所述制冷除湿模式，具体为：开启第一电磁阀、第五电磁阀和第四电磁阀，关闭第二电磁阀和第三电磁阀；

所述制热加湿模式，具体为：关闭第一电磁阀、第五电磁阀和第四电磁阀，开启第二电磁阀和第三电磁阀。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过设置湿度调节组件，经过蒸发器热交换后的空气将再经过第一全热交换器处理后输出，与此同时，蒸发器和冷凝器能对各自对应全热交换器进行换热处理，在溶液热交换器的作用下，能够使得第一全热交换器中的溶液浓度根据需要进行变化，使得从进入到第一全热交换器处理的空气进行加湿或除湿处理，以满足不同工况条件下的对空气湿度的要求，实现提高空调系统的湿度调节效率高，并提高用户体验性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明空调系统实施例的结构原理图；

图2为本发明空调系统实施例处于制冷工况的原理图；

图3为本发明空调系统实施例处于制热工况的原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例空调系统，包括连接在一起的压缩机1、蒸发器2和冷凝器3，所述蒸发器2中还设置有第一溶液换热通道（未图示），所述冷凝器3中设置有第二溶液换热通道（未图示）；所述空调系统还包括湿度调节组件4，所述湿度调节组件4包括：第一全热交换器41、第二全热交换器42和溶液热交换器43，所述第一全热交换器41连接在所述第一溶液换热通道的出口和所述溶液热交换器43的通道一之间，所述第二全热交换器42连接在所述第二溶液换热通道的出口和所述溶液热交换器43的通道二之间，所述溶液热交换器43的通道一还连接所述第二溶液换热通道的进口，所述溶液热交换器43的通道二还连接所述第一溶液换热通道的进口；所述空调系统室内侧空气依次经过所述蒸发器2和所述第一全热交换器41后输出，所述空调系统室外侧空气依次经过所述冷凝器3和所述第二全热交换器43后输出。

具体而言，本实施例空调系统对蒸发器2和冷凝器3对应配置有第一全热交换器41和第二全热交换器42，湿度调节组件4中流动的溶液经过蒸发器2处理后进入到第一全热交换器41中，而溶液在循环过程中经过冷凝器处理后进入到第二全热交换器42中，并且，从第一全热交换器41和第二全热交换器42各自输出的溶液又通过溶液热交换器43进行热交换处理，采用上述方式，可以通过蒸发器2和冷凝器3配合实现不同全热交换器中溶液的浓度不同以实现对空气进行加湿或除湿的目的，由于从蒸发器2热交换后输出的空气直接与第一全热交换器41中的溶液接触实现湿度的调节，能够更加高效的实现加湿或除湿。其中，第一全热交换器41和所述溶液热交换器43之间设置有第一溶液泵44，所述第二全热交换器42和所述溶液热交换器43之间设置有第二溶液泵45，通过溶液泵加快溶液的流动，以提高湿度调节的效率。

进一步的，所述蒸发器2包括第一子蒸发器21和第二子蒸发器22，所述第一子蒸发器21中还设置有所述第一溶液换热通道，所述第二子蒸发器22位于所述第一子蒸发器21和所述第一全热交换器41之间。具体的，第一子蒸发器21与所述冷凝器3之间设置有第一膨胀阀51，所述第二子蒸发器22与所述冷凝器3之间设置有第二膨胀阀52，在实际使用过程中，通过调节第一膨胀阀51和第二膨胀阀52，可以实现两个蒸发器的温度不同，采用两个蒸发器逐级调节温度，空气通过第一蒸发器21进行温度预调整，并且利用第一蒸发器21能够对进入到第一全热交换器41的溶液进行换热处理，然后，空气经过第二蒸发器22处理获得所需温度，从第二蒸发器22输出的空气在经过第一全热交换器41的湿度调节，便能够获得用户所需的适宜温度和湿度，提高用户体现性。

基于上述技术方案，可选的，为了更好的增大两个蒸发器的温差，压缩机1为双进口压缩机，所述双进口压缩机的两个进口对应连接有第一储液罐11和第二储液罐12。具体的，采用双储液罐的压缩机1能够更好的调整第一子蒸发器21和第二子蒸发器22之间的温差，配合对应的膨胀阀，可以获得更大的温差范围。

对于具有单制冷功能的空调系统而言，双进口压缩机的冷媒出口连接所述冷凝器2的冷媒进口，所述第一子蒸发器21的冷媒出口连接所述第一储液罐11，所述第二子蒸发器22的冷媒出口连接所述第二储液罐22。

对于具有制冷制热功能的空调系统而言，如图2-图3所示，双进口压缩机的冷媒出口通过第一电磁阀61连接所述冷凝器3，所述双进口压缩机的冷媒出口还通过第二电磁阀62分别连接所述第一子蒸发器21和所述第二子蒸发器22，所述冷凝器3通过第三电磁阀63分别连接所述第一储液罐11和所述第二储液罐12，所述第一储液罐11通过第四电磁阀64连接所述第一子蒸发器21，所述第二储液罐12通过第五电磁阀65连接所述第二子蒸发器22，其中，制冷剂和溶液的具体流动过程如下：

如图2所示，制冷工况下。制冷剂循环过程：第一电磁阀61、第五电磁阀65、第四电磁阀64开启，第二电磁阀62、第三电磁阀63关闭；制冷剂经双进口压缩机压缩后，变为高温高压气体，经过第一电磁阀61，经过冷凝器3后变为常温高压液体，之后分经过两个膨胀阀进行降温减压，变为不同的低温低压液体，再分别进入第一子蒸发器21和第二子蒸发器22，之后变为常温低压气液混合体分别经过第五电磁阀65和第四电磁阀64，分别进入第一储液罐11和第二储液罐12，最终回流进入双进口压缩机中，完成一个循环过程。溶液循环过程：稍低温度的稀溶液经过与冷凝器3换热后变为高温稀溶液，进入第二全热交换器42中，经过热风的作用水分蒸发，变为高温浓溶液，流入第二全热交换器42的溶液槽中（自然冷却后，温度会稍微降低1-2度），在第二溶液泵45的作用下，经过溶液热交换器43（温度再降低），进入第一子蒸发器21中，与制冷剂换热（变为低温浓溶液），再进入第一全热交换器41中，经过冷风的作用水分增加，变为低温稀溶液，流入第一全热交换器41的溶液槽中（自然状态下，温度会稍微升高1-2度），在第一溶液泵44的作用下，经过溶液热交换器43（温度再升高），再次进入冷凝器43与其换热。制冷除湿过程：室内空气经过第二子蒸发器22与制冷剂换热实现预冷，温度降低4-7度，之后在第一全热交换器41中进行除湿制冷（空气中的水分和热量被溶液吸收和置换）；室外空气经过第二全热交换器42中，对溶液进行换热，并蒸发溶液中的水分。

如图3所示，制热工况下。制冷剂循环过程：第一电磁阀61、第五电磁阀65、第四电磁阀64关闭，第二电磁阀62、第三电磁阀63开启；制冷剂经双进口压缩机压缩后，变为高温高压气体，经过第二电磁阀62，进入第一子蒸发器21和第二子蒸发器22后变为常温高压液体，之后分经过两个膨胀阀进行降温减压，之后变为常温低压气液混合体进入冷凝器3，冷凝器3输出变为低温低压气液混合体经过第三电磁阀63后分别进入第一储液罐11和第二储液罐12，最终回流进入双进口压缩机中，完成一个循环过程。溶液循环过程：稍高温度的浓溶液经过与冷凝器3换热后变为低温稀浓溶液，进入第二全热交换器42中，经过冷风的作用水分增加（吸收空气中的水分），变为低温稀溶液，流入第二全热交换器42的中（自然状态下，温度会稍微升高1-2度），在第二溶液泵45的作用下，经过溶液热交换器43（温度升高些），进入第一子蒸发器21中，与制冷剂换热（变为高温稀溶液），再进入第一全热交换器41中，经过热风的作用水分减少，变为高温浓溶液，流入第一全热交换器41的溶液槽中（自然状态下，温度会稍微降低1-2度），在第一溶液泵44的作用下，经过溶液热交换器43（温度再降低），再次进入冷凝器3与其换热。制热加湿过程：室内空气经过第二子蒸发器22与制冷剂换热实现预热，温度升高6-9度，之后在第一全热交换器41中进行加湿制热（溶液中的水分和热量被空气吸收和置换）；室外空气经过第二全热交换器42中，对溶液进行换热，溶液吸收空气中的水分。优选的，所述第二全热交换器42的进风侧还设置有半导体制冷片（未图示），根据需要控制半导体制冷片制冷或制热，以更有效的提高溶液浓度的改变效率。

本发明还提供一种空调系统的控制方法，采用上述空调系统，具体控制方法包括制冷除湿模式和制热加湿模式；

所述制冷除湿模式，具体为：开启第一电磁阀、第五电磁阀和第四电磁阀，关闭第二电磁阀和第三电磁阀；

所述制热加湿模式，具体为：关闭第一电磁阀、第五电磁阀和第四电磁阀，开启第二电磁阀和第三电磁阀。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过设置湿度调节组件，经过蒸发器热交换后的空气将再经过第一全热交换器处理后输出，与此同时，蒸发器和冷凝器能对各自对应全热交换器进行换热处理，在溶液热交换器的作用下，能够使得第一全热交换器中的溶液浓度根据需要进行变化，使得从进入到第一全热交换器处理的空气进行加湿或除湿处理，以满足不同工况条件下的对空气湿度的要求，实现提高空调系统的湿度调节效率高，并提高用户体验性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种空调系统，包括连接在一起的压缩机、蒸发器和冷凝器，其特征在于，所述蒸发器中还设置有第一溶液换热通道，所述冷凝器中设置有第二溶液换热通道；所述空调系统还包括湿度调节组件，所述湿度调节组件包括：第一全热交换器、第二全热交换器和溶液热交换器，所述第一全热交换器连接在所述第一溶液换热通道的出口和所述溶液热交换器的通道一之间，所述第二全热交换器连接在所述第二溶液换热通道的出口和所述溶液热交换器的通道二之间，所述溶液热交换器的通道一还连接所述第二溶液换热通道的进口，所述溶液热交换器的通道二还连接所述第一溶液换热通道的进口；所述空调系统室内侧空气依次经过所述蒸发器和所述第一全热交换器后输出，所述空调系统室外侧空气依次经过所述冷凝器和所述第二全热交换器后输出。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一全热交换器和所述溶液热交换器之间设置有第一溶液泵，所述第二全热交换器和所述溶液热交换器之间设置有第二溶液泵。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述蒸发器包括第一子蒸发器和第二子蒸发器，所述第一子蒸发器中还设置有所述第一溶液换热通道，所述第二子蒸发器位于所述第一子蒸发器和所述第一全热交换器之间。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述第一子蒸发器与所述冷凝器之间设置有第一膨胀阀，所述第二子蒸发器与所述冷凝器之间设置有第二膨胀阀。

5.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机为双进口压缩机，所述双进口压缩机的两个进口对应连接有第一储液罐和第二储液罐。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述双进口压缩机的冷媒出口连接所述冷凝器的冷媒进口，所述第一子蒸发器的冷媒出口连接所述第一储液罐，所述第二子蒸发器的冷媒出口连接所述第二储液罐。

7.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述双进口压缩机的冷媒出口通过第一电磁阀连接所述冷凝器，所述双进口压缩机的冷媒出口还通过第二电磁阀分别连接所述第一子蒸发器和所述第二子蒸发器，所述冷凝器通过第三电磁阀分别连接所述第一储液罐和所述第二储液罐，所述第一储液罐通过第四电磁阀连接所述第一子蒸发器，所述第二储液罐通过第五电磁阀连接所述第二子蒸发器。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述第二全热交换器的进风侧还设置有半导体制冷片。

9.一种空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统采用如权利要求7所述的空调系统，具体控制方法包括制冷除湿模式和制热加湿模式；

所述制冷除湿模式，具体为：开启第一电磁阀、第五电磁阀和第四电磁阀，关闭第二电磁阀和第三电磁阀；

所述制热加湿模式，具体为：关闭第一电磁阀、第五电磁阀和第四电磁阀，开启第二电磁阀和第三电磁阀。