CN110345566A - 具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法 - Google Patents

具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法。空调系统，包括第一室内换热器、第二室内换热器、第一辅助管路、第二辅助管路和依次串联的压缩机、四通阀、室外换热器和节流机构，所述第一室内换热器和所述第二室内换热器并联设置于所述四通阀和所述节流机构之间。本发明提供的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法，设置两个室内换热器和两条辅助管路，利用一个室内换热器进行除湿，另一个室内换热器进行调温，从而满足空调系统能够在除湿过程中调节出风温度的要求，而且利用两个三通阀的切换，能够保证空调系统正常的进行制冷和制热，实现空调系统的功能切换，达到自由调节出风状态。

Description

具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空气处理设备技术领域，特别是一种具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法。
背景技术
现在市场上使用的空调器可以实现制冷、制热、除湿功能，在除湿时一般有两种送风方式：露点送风、再热送风。露点送风在夏季湿热环境下可以接受(通过冷却空气进行除湿，并将冷空气送入客户区)，但是在一些湿冷环境中(比如南方地区)露点送风无法满足只除湿不降温的要求，而再热送风目前多使用电辅热，将除湿后的冷空气加热送给客户区，可实现除湿不降温的要求，但是能耗高，不符合节能发展的要求。
发明内容
为了解决现有空调为满足除湿不降温要求而造成能耗高的技术问题，而提供一种在保证能耗要求的前提下实现除湿过程同时调节出风温度的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法。
一种空调系统，包括第一室内换热器、第二室内换热器、第一辅助管路、第二辅助管路和依次串联的压缩机、四通阀、室外换热器和节流机构，所述第一室内换热器和所述第二室内换热器并联设置于所述四通阀和所述节流机构之间，所述第一辅助管路的一端与所述第一室内换热器和所述四通阀之间位置连通，另一端与所述节流机构和所述室外换热器之间位置连通，所述第二辅助管路的一端与所述第一室内换热器和所述节流机构之间位置连通，另一端与所述室外换热器和所述四通阀之间位置连通。
所述第二辅助管路和所述节流机构之间设置有电磁阀，且所述电磁阀具有使所述节流机构与所述第一室内换热器连通的连通状态和使所述节流机构与所述第一室内换热器断开的断开状态。
所述空调系统还包括第一三通阀和第二三通阀，所述第一三通阀的a1连通口与所述四通阀连通，a2连通口与所述室外换热器连通，a3连通口与所述第二辅助管路连通，且所述第一三通阀具有所述a1连通口与所述a2连通口连通的第一状态、所述a1连通口与所述a3连通口连通的第二状态和所述a1连通口与所述a2连通口和所述a3连通口均连通的第三状态，所述第二三通阀的b1连通口与所述第一室内换热器连通，b2连通口与所述第一辅助管路连通，b3连通口与所述四通阀连通，且所述第二三通阀具有所述b1连通口与所述b2连通口连通的第四状态和所述b1连通口与所述b3连通口连通的第五状态。
在所述第一状态和所述第二状态时，所述第一三通阀的开度可调，在所述第四状态和所述第五状态时，所述第二三通阀的开度可调。
所述四通阀的D口与所述压缩机的排气口连通，E口与所述第一室内换热器和所述第二室内换热器连通，C口与所述第一三通阀的a1连通口连通，S口与所述压缩机的吸气口连通，且所述四通阀具有所述D口与所述E口连通且所述C口与所述S口连通的制热状态和所述D口与所述C口连通且所述E口与所述S口连通的制热状态。
所述空调系统具有制冷模式、制热模式和调温除湿模式：
在所述制冷模式中，所述四通阀处于制冷状态，且所述第一三通阀处于第一状态，所述第二三通阀处于第四状态，所述电磁阀处于所述连通状态或所述断开状态；
在所述制热模式中，所述四通阀处于制热状态，且所述第一三通阀处于第一状态，所述第二三通阀处于第五状态，所述电磁阀处于所述连通状态或所述断开状态；
在所述调温除湿模式中，所述四通阀处于制冷状态，且所述第一三通阀处于第三状态，所述第二三通阀处于第四状态，所述电磁阀处于所述断开状态。
一种上述的空调系统的控制方法，包括：
制冷模式，所述四通阀切换至制冷状态，所述第一三通阀切换至第一状态，所述第二三通阀切换至第四状态，所述电磁阀处于所述连通状态或所述断开状态；
制热模式，所述四通阀切换至制热状态，所述第一三通阀切换至第二状态，所述第二三通阀切换至第五状态，所述电磁阀处于所述连通状态或所述断开状态；
调温除湿模式，所述四通阀切换至制冷状态，且所述第一三通阀切换至第三状态，所述第二三通阀切换至第四状态，所述电磁阀切换至所述断开状态。
在调温除湿模式中还包括：
S1、设定出风温度T0，并将第二三通阀的实时开度设置为所述第二三通阀的额定开度的50％；
S2、检测实际出风温度T，计算温度偏差ΔT＝T-T0，并比较ΔT与0；
S3、根据比较结果调节所述第二三通阀的实时开度，并重复S1至S3。
在步骤S3根据比较结果调节所述第二三通阀的开度中还包括：
若ΔT＜0，则增加所述第二三通阀的实时开度；
若ΔT＞0，则减小所述第二三通阀的实时开度；
若ΔT＝0，则保持所述第二三通阀的实时开度不变。
在若ΔT＜0，则增加所述第二三通阀的实时开度和若ΔT＞0，则减小所述第二三通阀的实时开度中还包括：所述实时开度的变化值为所述第二三通阀的额定开度的1％。
在制冷模式中还包括：
一级制冷模式，所述电磁阀切换至断开状态；
二级制冷模式，所述电磁阀切换至连通状态；
所述一级制冷模式的制冷量小于所述二级制冷模式的制冷量。
在制热模式中还包括：
一级制热模式，所述电磁阀切换至断开状态；
二级制热模式，所述电磁阀切换至连通状态；
所述一级制热模式的制热量小于所述二级制热模式的制热量。
本发明提供的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法，设置两个室内换热器和两条辅助管路，利用一个室内换热器进行除湿，另一个室内换热器进行调温，从而满足空调系统能够在除湿过程中调节出风温度的要求，而且利用两个三通阀的切换，能够保证空调系统正常的进行制冷和制热，实现空调系统的功能切换，达到自由调节出风状态。
附图说明
图1为本发明提供的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法的实施例的空调系统的结构示意图；
图2为本发明提供的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法的实施例的空调系统的制冷模式下的结构示意图；
图3为本发明提供的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法的实施例的空调系统的制热模式下的结构示意图；
图4为本发明提供的具有调温除湿功能的空调系统及其控制方法的实施例的空调系统的调温除湿模式下的结构示意图；
图中：
1、第一室内换热器；2、第二室内换热器；3、第一辅助管路；4、第二辅助管路；5、压缩机；6、压缩机；7、室外换热器；8、节流机构；9、第一三通阀；10、第二三通阀；11、电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示的空调系统，包括第一室内换热器1、第二室内换热器2、第一辅助管路3、第二辅助管路4和依次串联的压缩机5、四通阀6、室外换热器7和节流机构8，所述第一室内换热器1和所述第二室内换热器2并联设置于所述四通阀6和所述节流机构8之间，所述第一辅助管路3的一端与所述第一室内换热器1和所述四通阀6之间位置连通，另一端与所述节流机构8和所述室外换热器7之间位置连通，所述第二辅助管路4的一端与所述第一室内换热器1和所述节流机构8之间位置连通，另一端与所述室外换热器7和所述四通阀6之间位置连通，第一室内换热器1和第二室内换热器2均能够单独进行制冷、制热和除湿，而且利用第一辅助管路3和第二辅助管路4将空调系统中的冷媒根据需要切换输送至第一室内换热器1和第二室内换热器2中，达到调节第一室内换热器1和第二室内换热器2的工作状态的目的，在空调系统仅需要制冷时，直接将节流机构8节流后的冷媒送至第一室内换热器1和第二室内换热器2/或第二室内换热器2内进行制冷即可，在空调系统仅需要制热时，直接将压缩机5的排气送至第一室内换热器1和第二室内换热器2/或第二室内换热器2内进行制热即可，而在空调系统需要除湿且需要一定出风温度时，将压缩机5的部分排气经过室外换热器7、节流机构8后进入第二室内换热器2内进行除湿，剩余部分排气送至第一室内换热器1内进行制热，并在经过第一室内换热器1后送至节流机构8的入口处与经过室外换热器7的冷媒混合，在混合后依次经过节流机构8、第二室内换热器2后回流至压缩机5中完成循环。
其中图2至图4中箭头方向为冷媒的流动方向，虚线表示管路内不存在冷媒流动，实线表示管路内流动有冷媒。
所述第二辅助管路4和所述节流机构8之间设置有电磁阀11，且所述电磁阀11具有使所述节流机构8与所述第一室内换热器1连通的连通状态和使所述节流机构8与所述第一室内换热器1断开的断开状态，根据电磁阀11的连通状态和断开状态的切换，控制冷媒是否进入第一室内换热器1以及防止在第二辅助管路4连通时压缩机5排气直接进入节流机构8。
所述空调系统还包括第一三通阀9和第二三通阀10，所述第一三通阀9的a1连通口与所述四通阀6连通，a2连通口与所述室外换热器7连通，a3连通口与所述第二辅助管路4连通，且所述第一三通阀9具有所述a1连通口与所述a2连通口连通的第一状态、所述a1连通口与所述a3连通口连通的第二状态和所述a1连通口与所述a2连通口和所述a3连通口均连通的第三状态，所述第二三通阀10的b1连通口与所述第一室内换热器1连通，b2连通口与所述第一辅助管路3连通，b3连通口与所述四通阀6连通，且所述第二三通阀10具有所述b1连通口与所述b2连通口连通的第四状态和所述b1连通口与所述b3连通口连通的第五状态。
在所述第一状态和所述第二状态时，所述第一三通阀9的开度可调，在所述第四状态和所述第五状态时，所述第二三通阀10的开度可调，也即第一三通阀9和第二三通阀10的流通量均可以调节，进而调节经过第一三通阀9和第二三通阀10的冷媒的量，达到控制第一室内换热器1的换热量的目的。
所述四通阀6的D口与所述压缩机5的排气口连通，E口与所述第一室内换热器1和所述第二室内换热器2连通，C口与所述第一三通阀9的a1连通口连通，S口与所述压缩机5的吸气口连通，且所述四通阀6具有所述D口与所述E口连通且所述C口与所述S口连通的制热状态和所述D口与所述C口连通且所述E口与所述S口连通的制热状态。
所述空调系统具有制冷模式、制热模式和调温除湿模式：
在所述制冷模式中，所述四通阀6处于制冷状态，且所述第一三通阀9处于第一状态，所述第二三通阀10处于第四状态，所述电磁阀11处于所述连通状态或所述断开状态，当电磁阀11处于连通该状态时，所述压缩机5的排气依次经过第一三通阀9、室外换热器7、节流机构8、第一室内换热器1和第二室内换热器2后回流至压缩机5内完成循环，当电磁阀11处于断开状态时，所述压缩机5的排气依次经过第一三通阀9、室外换热器7、节流机构8和第二室内换热器2后回流至压缩机5内完成循环；
在所述制热模式中，所述四通阀6处于制热状态，且所述第一三通阀9处于第一状态，所述第二三通阀10处于第五状态，所述电磁阀11处于所述连通状态或所述断开状态，当电磁阀11处于连通该状态时，所述压缩机5的排气依次经过第二三通阀10、第一室内换热器1和第二室内换热器2、节流机构8、室外换热器7后回流至压缩机5内完成循环，当电磁阀11处于断开状态时，所述压缩机5的排气依次经过第二三通阀10、第二室内换热器2、节流机构8和室外换热器7后回流至压缩机5内完成循环；
在所述调温除湿模式中，所述四通阀6处于制冷状态，且所述第一三通阀9处于第三状态，所述第二三通阀10处于第四状态，所述电磁阀11处于所述断开状态，所述压缩机5的排气在所述第一三通阀9处分流，部分所述压缩机5的排气依次经过室外换热器7、节流机构8、第二室内换热器2后回流至压缩机5中，剩余部分所述压缩机5的排气依次经过第一室内换热器1、第二三通阀10、节流机构8、第二室内换热器2后回流至压缩机5中，冷媒在第二室内换热器2中进行除湿，在第一室内换热器1中进行制热调温。
一种上述的空调系统的控制方法，包括：
制冷模式，所述四通阀6切换至制冷状态，所述第一三通阀9切换至第一状态，所述第二三通阀10切换至第四状态，所述电磁阀11处于所述连通状态或所述断开状态；
制热模式，所述四通阀6切换至制热状态，所述第一三通阀9切换至第二状态，所述第二三通阀10切换至第五状态，所述电磁阀11处于所述连通状态或所述断开状态；
调温除湿模式，所述四通阀6切换至制冷状态，且所述第一三通阀9切换至第三状态，所述第二三通阀10切换至第四状态，所述电磁阀11切换至所述断开状态。
在调温除湿模式中还包括：
S1、设定出风温度T0，并将第二三通阀10的实时开度设置为所述第二三通阀10的额定开度的50％；
S2、检测实际出风温度T，计算温度偏差ΔT＝T-T0，并比较ΔT与0；
S3、根据比较结果调节所述第二三通阀10的实时开度，并重复S1至S3。
在步骤S3根据比较结果调节所述第二三通阀10的开度中还包括：
若ΔT＜0，说明出风温度较低，则增加所述第二三通阀10的实时开度，增加第一室内换热器1的冷凝温度，进而增加第一室内换热器1的制热量；
若ΔT＞0，说明出风温度较低，则减小所述第二三通阀10的实时开度，降低第一室内换热器1的冷凝温度，进而降低第一室内换热器1的制热量制热量；
若ΔT＝0，则保持所述第二三通阀10的实时开度不变。
在若ΔT＜0，则增加所述第二三通阀10的实时开度和若ΔT＞0，则减小所述第二三通阀10的实时开度中还包括：所述实时开度的变化值为所述第二三通阀10的额定开度的1％。
在制冷模式中还包括：
一级制冷模式，所述电磁阀11切换至断开状态，此时仅第二室内换热器2工作，第一室内换热器1不工作，降低了第一室内换热器1和第二室内换热器2的总体制冷量；
二级制冷模式，所述电磁阀11切换至连通状态，此时第一室内换热器1和第二室内换热器2均工作；
所述一级制冷模式的制冷量小于所述二级制冷模式的制冷量。
在制热模式中还包括：
一级制热模式，所述电磁阀11切换至断开状态，此时仅第二室内换热器2工作，第一室内换热器1不工作，降低了第一室内换热器1和第二室内换热器2的总体制热量；；
二级制热模式，所述电磁阀11切换至连通状态，此时第一室内换热器1和第二室内换热器2均工作；
所述一级制热模式的制热量小于所述二级制热模式的制热量。
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 (12)

1.一种空调系统，其特征在于：包括第一室内换热器(1)、第二室内换热器(2)、第一辅助管路(3)、第二辅助管路(4)和依次串联的压缩机(5)、四通阀(6)、室外换热器(7)和节流机构(8)，所述第一室内换热器(1)和所述第二室内换热器(2)并联设置于所述四通阀(6)和所述节流机构(8)之间，所述第一辅助管路(3)的一端与所述第一室内换热器(1)和所述四通阀(6)之间位置连通，另一端与所述节流机构(8)和所述室外换热器(7)之间位置连通，所述第二辅助管路(4)的一端与所述第一室内换热器(1)和所述节流机构(8)之间位置连通，另一端与所述室外换热器(7)和所述四通阀(6)之间位置连通。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述第二辅助管路(4)和所述节流机构(8)之间设置有电磁阀(11)，且所述电磁阀(11)具有使所述节流机构(8)与所述第一室内换热器(1)连通的连通状态和使所述节流机构(8)与所述第一室内换热器(1)断开的断开状态。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于：所述空调系统还包括第一三通阀(9)和第二三通阀(10)，所述第一三通阀(9)的a1连通口与所述四通阀(6)连通，a2连通口与所述室外换热器(7)连通，a3连通口与所述第二辅助管路(4)连通，且所述第一三通阀(9)具有所述a1连通口与所述a2连通口连通的第一状态、所述a1连通口与所述a3连通口连通的第二状态和所述a1连通口与所述a2连通口和所述a3连通口均连通的第三状态，所述第二三通阀(10)的b1连通口与所述第一室内换热器(1)连通，b2连通口与所述第一辅助管路(3)连通，b3连通口与所述四通阀(6)连通，且所述第二三通阀(10)具有所述b1连通口与所述b2连通口连通的第四状态和所述b1连通口与所述b3连通口连通的第五状态。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于：在所述第一状态和所述第二状态时，所述第一三通阀(9)的开度可调，在所述第四状态和所述第五状态时，所述第二三通阀(10)的开度可调。
5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于：所述四通阀(6)的D口与所述压缩机(5)的排气口连通，E口与所述第一室内换热器(1)和所述第二室内换热器(2)连通，C口与所述第一三通阀(9)的a1连通口连通，S口与所述压缩机(5)的吸气口连通，且所述四通阀(6)具有所述D口与所述E口连通且所述C口与所述S口连通的制热状态和所述D口与所述C口连通且所述E口与所述S口连通的制热状态。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于：所述空调系统具有制冷模式、制热模式和调温除湿模式：
在所述制冷模式中，所述四通阀(6)处于制冷状态，且所述第一三通阀(9)处于第一状态，所述第二三通阀(10)处于第四状态，所述电磁阀(11)处于所述连通状态或所述断开状态；
在所述制热模式中，所述四通阀(6)处于制热状态，且所述第一三通阀(9)处于第一状态，所述第二三通阀(10)处于第五状态，所述电磁阀(11)处于所述连通状态或所述断开状态；
在所述调温除湿模式中，所述四通阀(6)处于制冷状态，且所述第一三通阀(9)处于第三状态，所述第二三通阀(10)处于第四状态，所述电磁阀(11)处于所述断开状态。
7.一种权利要求5或6所述的空调系统的控制方法，其特征在于：包括：
制冷模式，所述四通阀(6)切换至制冷状态，所述第一三通阀(9)切换至第一状态，所述第二三通阀(10)切换至第四状态，所述电磁阀(11)处于所述连通状态或所述断开状态；
制热模式，所述四通阀(6)切换至制热状态，所述第一三通阀(9)切换至第二状态，所述第二三通阀(10)切换至第五状态，所述电磁阀(11)处于所述连通状态或所述断开状态；
调温除湿模式，所述四通阀(6)切换至制冷状态，且所述第一三通阀(9)切换至第三状态，所述第二三通阀(10)切换至第四状态，所述电磁阀(11)切换至所述断开状态。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：在调温除湿模式中还包括：
S1、设定出风温度T0，并将第二三通阀(10)的实时开度设置为所述第二三通阀(10)的额定开度的50％；
S2、检测实际出风温度T，计算温度偏差ΔT＝T-T0，并比较ΔT与0；
S3、根据比较结果调节所述第二三通阀(10)的实时开度，并重复S1至S3。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：在步骤S3根据比较结果调节所述第二三通阀(10)的开度中还包括：
若ΔT＜0，则增加所述第二三通阀(10)的实时开度；
若ΔT＞0，则减小所述第二三通阀(10)的实时开度；
若ΔT＝0，则保持所述第二三通阀(10)的实时开度不变。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：在若ΔT＜0，则增加所述第二三通阀(10)的实时开度和若ΔT＞0，则减小所述第二三通阀(10)的实时开度中还包括：所述实时开度的变化值为所述第二三通阀(10)的额定开度的1％。
11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：在制冷模式中还包括：
一级制冷模式，所述电磁阀(11)切换至断开状态；
二级制冷模式，所述电磁阀(11)切换至连通状态；
所述一级制冷模式的制冷量小于所述二级制冷模式的制冷量。
12.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：在制热模式中还包括：
一级制热模式，所述电磁阀(11)切换至断开状态；
二级制热模式，所述电磁阀(11)切换至连通状态；
所述一级制热模式的制热量小于所述二级制热模式的制热量。
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