CN110486982A - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空调系统及其控制方法。空调系统包括：压缩机，压缩机内设置有第一压缩通道和第二压缩通道，第一压缩通道和第二压缩通道相互独立设置；室外换热器、第一室内换热器、第二室内换热器、第一节流元件以及第二节流元件；其中，第一压缩通道、室外换热器、第一节流元件以及第一室内换热器依次连接形成第一循环回路；第二压缩通道、室外换热器、第二节流元件以及第二室内换热器依次连接形成第二循环回路。本发明的空调系统中设置有两个室内换热器，实际工作时，通过对第一压缩通道和第二压缩通道进行控制，能够对室内回风进行梯级降温除湿处理，在保证系统制冷量和除湿量的情况下，提升系统运行能效。

Description

空调系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调系统及其控制方法。
背景技术
如附图1所示的常规制冷空调系统在夏季制冷时，为了满足除湿需求，通常需要将蒸发器温度降至比回风露点温度低较大的幅度。而从制冷系统能效的角度，在系统冷凝温度一定的条件下：蒸发温度越低，也就是压缩机吸排气压比越大，系统的能效越低。
为了解决空调系统运行时回风温度与蒸发温度温差大导致的系统能效低的问题，专利文献CN105115181B提出了一种双蒸发温度系统，即两个高、低温蒸发器分别布置在换热通道内，室内回风先后经过高、低温蒸发器进行换热，同时两个蒸发器出口分别与压缩机的两个独立压缩缸相连接，从而保证了高温蒸发器蒸发温度高于常规系统蒸发温度，提升了系统能效。但该系统由于存在两个压缩缸体，在部分负荷运行时，由于压缩机电机运行在低频段，导致压缩机电机效率较低、压缩机震动大等问题，不能充分发挥系统优势。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空调系统及其控制方法，以解决现有技术中的空调系统的运行能效低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调系统，包括：压缩机，所述压缩机内设置有第一压缩通道和第二压缩通道，所述第一压缩通道和所述第二压缩通道相互独立设置；室外换热器、第一室内换热器、第二室内换热器、第一节流元件以及第二节流元件；其中，所述第一压缩通道、所述室外换热器、所述第一节流元件以及所述第一室内换热器依次连接形成第一循环回路；所述第二压缩通道、所述室外换热器、所述第二节流元件以及所述第二室内换热器依次连接形成第二循环回路。
进一步地，所述空调系统还包括第一四通阀，所述第一四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口以及第四阀口，其中，所述第一阀口与所述第一压缩通道的出口连接，所述第二阀口与所述室外换热器连接，所述第三阀口与所述第一压缩通道的入口连接，所述第四阀口与所述第一室内换热器连接。
进一步地，所述空调系统还包括第二四通阀，所述第二四通阀包括第一控制阀口、第二控制阀口、第三控制阀口以及第四控制阀口，其中，所述第一控制阀口与所述第二压缩通道的出口连接，所述第二控制阀口与所述室外换热器连接，所述第三控制阀口与所述第二压缩通道的入口连接，所述第四控制阀口与所述第二室内换热器连接。
进一步地，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的压缩通道形成所述第一压缩通道，所述第二气缸的压缩通道形成所述第二压缩通道，所述第一气缸的压缩容积为Va，所述第二气缸的压缩容积为Vb，其中，Va/Vb为0.5～2。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调系统的控制方法，所述空调系统的控制方法用于控制上述的空调系统，所述空调系统的控制方法包括：选择步骤：对空调系统的工作模式进行选择，使所述空调系统以制热模式或者制冷除湿模式工作；控制步骤：当所述空调系统运行预定时间之后，根据所述压缩机的运行频率对所述第一压缩通道和所述第二压缩通道的进行控制。
进一步地，所述预定时间在15min至30min。
进一步地，当所述空调系统运行预定时间之后，如果所述压缩机的运行频率Fr为Fr≥A时，使所述空调系统保持当前运行模式。
进一步地，当所述空调系统运行预定时间之后，如果所述压缩机的运行频率Fr为B≤Fr＜A时，使所述第一压缩通道和所述第二压缩通道中压缩容积较大的一个保持运动，另一个卸载。
进一步地，当所述空调系统运行预定时间之后，如果所述压缩机的运行频率Fr为Fr＜B时，使所述第一压缩通道和所述第二压缩通道中压缩容积较小的一个保持运动，另一个卸载。
进一步地，A为40～50Hz，B为30～35Hz。
应用本发明的技术方案，本发明的空调系统中设置有两个室内换热器，实际工作时，通过对第一压缩通道和第二压缩通道进行控制，能够对室内回风进行梯级降温除湿处理，在保证系统制冷量和除湿量的情况下，提升系统运行能效。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了现有的空调系统的主视图；
图2示意性示出了本发明的空调系统的主视图；
图3示意性示出了本发明的空调系统的两个气缸都工作时的主视图；
图4示意性示出了本发明的空调系统的两个气缸中压缩容积较大的一个工作时的主视图；
图5示意性示出了本发明的空调系统的两个气缸中压缩容积较小的一个工作时的主视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、压缩机；11、第一压缩通道；12、第二压缩通道；13、第一气缸；14、第二气缸；20、室外换热器；30、第一室内换热器；40、第二室内换热器；50、第一节流元件；60、第二节流元件；70、第一四通阀；71、第一阀口；72、第二阀口；73、第三阀口；74、第四阀口；80、第二四通阀；81、第一控制阀口；82、第二控制阀口；83、第三控制阀口；84、第四控制阀口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
参见图2至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种空调系统，该空调系统包括压缩机10、室外换热器20、第一室内换热器30、第二室内换热器40、第一节流元件50以及第二节流元件60，其中，压缩机10内设置有第一压缩通道11和第二压缩通道12，第一压缩通道11和第二压缩通道12相互独立设置；第一压缩通道11、室外换热器20、第一节流元件50以及第一室内换热器30依次连接形成第一循环回路；第二压缩通道12、室外换热器20、第二节流元件60以及第二室内换热器40依次连接形成第二循环回路。
本发明的空调系统中设置有两个室内换热器，实际工作时，通过对第一压缩通道11和第二压缩通道12进行控制，能够对室内回风进行梯级降温除湿处理，在保证系统制冷量和除湿量的情况下，提升系统运行能效。
具体来说，空调系统还包括第一四通阀70，第一四通阀70包括第一阀口71、第二阀口72、第三阀口73以及第四阀口74，其中，第一阀口71与第一压缩通道11的出口连接，第二阀口72与室外换热器20连接，第三阀口73与第一压缩通道11的入口连接，第四阀口74与第一室内换热器30连接。
空调系统还包括第二四通阀80，第二四通阀80包括第一控制阀口81、第二控制阀口82、第三控制阀口83以及第四控制阀口84，其中，第一控制阀口81与第二压缩通道12的出口连接，第二控制阀口82与室外换热器20连接，第三控制阀口83与第二压缩通道12的入口连接，第四控制阀口84与第二室内换热器40连接。
其中，当第一阀口71和第四阀口74连通，第二阀口72和第三阀口73连通，且第一控制阀口81和第四控制阀口84连通，第二控制阀口82和第三控制阀口83连通时，空调系统处于制热模式。当第一阀口71和第二阀口72连通，第三阀口73和第四阀口74连通，且第一控制阀口81和第二控制阀口82连通，第三控制阀口83和第四控制阀口84连通时，空调系统处于制冷除湿模式。
压缩机10包括至少两个压缩气缸，至少两个气缸形成相互独立的第一压缩通道11和第二压缩通道12。
优选地，压缩机10包括第一气缸13和第二气缸14，第一气缸13的压缩通道形成第一压缩通道11，第二气缸14的压缩通道形成第二压缩通道12，第一气缸13的压缩容积为Va，第二气缸14的压缩容积为Vb，其中，Va/Vb为0.5～2。
实际工作时，对压缩机10内部的第一气缸13和第二气缸14进行控制，能够使压缩机10在不同负荷工况条件下运行时，通过不同气缸的运行模式切换，实现压缩机10在不同工况条件下均运行在高效频率段；通过对压缩机10的运行频率进行检测，实现压缩机10运行模式的转换，从而保证系统在全运行区间高效运行。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调系统的控制方法，该空调系统的控制方法用于控制空调系统，具体来说，空调系统的控制方法包括：选择步骤：对空调系统的工作模式进行选择，使空调系统以制热模式或者制冷除湿模式工作；控制步骤：当空调系统运行预定时间之后，根据压缩机10的运行频率对第一压缩通道11和第二压缩通道12的进行控制。
优选地，预定时间在15min至30min，例如20min。
当空调系统运行预定时间之后，如果压缩机10的运行频率Fr为Fr≥A时，使空调系统保持当前运行模式。当空调系统运行预定时间之后，如果压缩机10的运行频率Fr为B≤Fr＜A时，使第一压缩通道11和第二压缩通道12中压缩容积较大的一个保持运动，另一个卸载。当空调系统运行预定时间之后，如果压缩机10的运行频率Fr为Fr小于B时，使第一压缩通道11和第二压缩通道12中压缩容积较小的一个保持运动，另一个卸载。
优选地，A为40～50Hz，B为30～35Hz。
具体地，当制冷系统运行在制冷除湿模式时，如图2所示，空调系统收到制冷除湿模式开机指令后，第一四通阀70和第二四通阀80同时运行在制冷除湿模式，即压缩机10排气口通过两个四通阀与室外换热器20的入口相连接，压缩机10的两个吸气口通过四通阀分别与两个室内换热器的出口相连接。开机后压缩机10的两个气缸同时运行，如图3所示，当运行一段时间(如20分钟后)达到稳定运行状态时，空调系统的控制器检测当前压缩机10运行频率，如当前压缩机运行频率Fr≥45Hz，保持当前运行模式，即如图3所示的两个气缸同时运行工作模式；如当前压缩机10运行频率35Hz≤Fr＜45Hz时，切换为如图4所示的运行模式，即使第一压缩通道11和第二压缩通道12中压缩容积较大的一个保持运动，另一个卸载；如当前压缩机运行频率Fr＜35Hz时，切换为如图5所示的运行模式，即使第一压缩通道11和第二压缩通道12中压缩容积较小的一个保持运动，另一个卸载。
同理，在空调系统收到制热模式开机指令时，两个四通换向阀运行在制热模式，即压缩机10的排气口通过两个四通阀与使两个室内换热器的入口相连接，压缩机10的两个吸气口分别通过四通阀与室外换热器的出口相连接。开机后压缩机10的两个气缸同时运行，如图3所示，当运行一段时间(如20分钟后)达到稳定运行状态时，空调系统的控制器检测当前压缩机10运行频率，如当前压缩机运行频率Fr≥45Hz，保持当前运行模式，即如图3所示的两个气缸同时运行工作模式；如当前压缩机10运行频率35Hz≤Fr＜45Hz时，切换为如图4所示的运行模式，即使第一压缩通道11和第二压缩通道12中压缩容积较大的一个保持运动，另一个卸载；如当前压缩机运行频率Fr＜35Hz时，切换为如图5所示的运行模式，即使第一压缩通道11和第二压缩通道12中压缩容积较小的一个保持运动，另一个卸载。这样就保证压缩机10在不同负荷运行工况条件下均能以相对较高的频率运行，保证压缩机10电机效率在较高的水平，充分发挥压缩机10的电机效率和空调系统优势。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明能够实现制冷系统在不同负荷运，可以使空调系统高效可靠运行，充分发挥系统优势。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：
压缩机(10)，所述压缩机(10)内设置有第一压缩通道(11)和第二压缩通道(12)，所述第一压缩通道(11)和所述第二压缩通道(12)相互独立设置；
室外换热器(20)、第一室内换热器(30)、第二室内换热器(40)、第一节流元件(50)以及第二节流元件(60)；
其中，所述第一压缩通道(11)、所述室外换热器(20)、所述第一节流元件(50)以及所述第一室内换热器(30)依次连接形成第一循环回路；
所述第二压缩通道(12)、所述室外换热器(20)、所述第二节流元件(60)以及所述第二室内换热器(40)依次连接形成第二循环回路。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一四通阀(70)，所述第一四通阀(70)包括第一阀口(71)、第二阀口(72)、第三阀口(73)以及第四阀口(74)，其中，所述第一阀口(71)与所述第一压缩通道(11)的出口连接，所述第二阀口(72)与所述室外换热器(20)连接，所述第三阀口(73)与所述第一压缩通道(11)的入口连接，所述第四阀口(74)与所述第一室内换热器(30)连接。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第二四通阀(80)，所述第二四通阀(80)包括第一控制阀口(81)、第二控制阀口(82)、第三控制阀口(83)以及第四控制阀口(84)，其中，所述第一控制阀口(81)与所述第二压缩通道(12)的出口连接，所述第二控制阀口(82)与所述室外换热器(20)连接，所述第三控制阀口(83)与所述第二压缩通道(12)的入口连接，所述第四控制阀口(84)与所述第二室内换热器(40)连接。
4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机(10)包括第一气缸(13)和第二气缸(14)，所述第一气缸(13)的压缩通道形成所述第一压缩通道(11)，所述第二气缸(14)的压缩通道形成所述第二压缩通道(12)，所述第一气缸(13)的压缩容积为Va，所述第二气缸(14)的压缩容积为Vb，其中，Va/Vb为0.5～2。
5.一种空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统的控制方法用于控制权利要求1至4中任一项所述的空调系统，所述空调系统的控制方法包括：
选择步骤：对空调系统的工作模式进行选择，使所述空调系统以制热模式或者制冷除湿模式工作；
控制步骤：当所述空调系统运行预定时间之后，根据所述压缩机(10)的运行频率对所述第一压缩通道(11)和所述第二压缩通道(12)的进行控制。
6.根据权利要求5所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述预定时间在15min至30min。
7.根据权利要求5所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当所述空调系统运行预定时间之后，如果所述压缩机(10)的运行频率Fr为Fr≥A时，使所述空调系统保持当前运行模式。
8.根据权利要求5所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当所述空调系统运行预定时间之后，如果所述压缩机(10)的运行频率Fr为B≤Fr＜A时，使所述第一压缩通道(11)和所述第二压缩通道(12)中压缩容积较大的一个保持运动，另一个卸载。
9.根据权利要求5所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当所述空调系统运行预定时间之后，如果所述压缩机(10)的运行频率Fr为Fr＜B时，使所述第一压缩通道(11)和所述第二压缩通道(12)中压缩容积较小的一个保持运动，另一个卸载。
10.根据权利要求8所述的空调系统的控制方法，其特征在于，A为40～50Hz，B为30～35Hz。
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