CN110736135A - 具有再热除湿功能的热泵系统及控制方法、空调设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有再热除湿功能的热泵系统及控制方法、空调设备。其中，该热泵系统包括：换热器组合，包括并联设置的第一室内换热器和第二室内换热器，位于四通阀和电子膨胀阀之间；第一三通阀和第二三通阀，分别设置在所述第二室内换热器的两侧，所述第一三通阀和所述第二三通阀各自有一个端口接入室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上的不同位置点。通过本发明，实现除湿时利用冷凝热进行再热送风。相比于电辅热，本发明使用冷凝热来实现再热送风，更加经济和节能。

Description

具有再热除湿功能的热泵系统及控制方法、空调设备
技术领域
本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种具有再热除湿功能的热泵系统及控制方法、空调设备。
背景技术
目前的热泵系统普遍能够实现制冷、制热、除湿的功能，但是针对除湿功能目前用户体验并不够完善，主要体现于使用露点送风方式，除湿功能下送出的风比较凉。
而针对湿冷环境(如地下空间或者南方冬季环境)，通常是需要再热送风，现在一般采用电加热的方式对出风进行加热。而这种电辅热技术耗能较多。
针对现有技术中空调运行中如何实现除湿再热的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种具有再热除湿功能的热泵系统及控制方法、空调设备，以解决现有技术中空调运行中如何实现除湿再热的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种热泵系统，其中，该热泵系统包括：换热器组合，包括并联设置的第一室内换热器和第二室内换热器，位于四通阀和电子膨胀阀之间；第一三通阀和第二三通阀，分别设置在所述第二室内换热器的两侧，所述第一三通阀和所述第二三通阀各自有一个端口接入室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上的不同位置点。
进一步地，所述第一三通阀的第一端口连接所述电子膨胀阀，第二端口连接室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上，第三端口连接所述第二室内换热器。
进一步地，所述第二三通阀的第一端口连接所述第二室内换热器，第二端口连接室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上，第三端口连接所述四通阀。
进一步地，所述四通阀，其第一端口和第二端口连接压缩机两端，其第三端口连接所述换热器组合，其第四端口连接所述室外换热器。
本发明还提供了一种热泵系统控制方法，应用于上述热泵系统，其中，所述方法包括：确定系统的运行模式；按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作。
进一步地，所述运行模式至少包括以下之一：制热模式、制冷模式、除湿模式。
进一步地，在所述运行模式为所述制热模式的情况下，按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作，包括：控制所述第一三通阀和第二三通阀处于第一状态，所述四通阀处于第四状态，以使得室外换热器运行蒸发器功用，第一室内换热器和第二室内换热器运行冷凝器功用。
进一步地，在所述运行模式为所述制冷模式的情况下，按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作，包括：控制所述第一三通阀和第二三通阀处于第一状态，所述四通阀处于第五状态，以使得室外换热器运行冷凝器功用，第一室内换热器和第二室内换热器运行蒸发器功用。
进一步地，在所述运行模式为所述除湿模式的情况下，按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作，包括：控制所述第一三通阀处于第三状态，所述第二三通阀处于第二状态，所述四通阀处于第五状态，以使得室外换热器和第二室内换热器运行冷凝器功用，第一室内换热器运行蒸发器功用；其中，所述第一室内换热器用于对空气冷却除湿，第二室内换热器用于对空气再热。
进一步地，
所述第一状态是所述第一三通阀或所述第二三通阀的第一端口、第三端口接通，第二端口闭合；
所述第二状态是所述第一三通阀或所述第二三通阀的第一端口、第二端口接通，第三端口闭合；
所述第三状态是所述第一三通阀或所述第二三通阀的第二端口、第三端口接通，第一端口闭合；
所述第四状态是所述四通阀的第一端口与第四端口接通，第二端口与第三端口接通；
所述第五状态是所述四通阀的第一端口与第二端口接通，第三端口与第四端口接通。
本发明还提供了一种空调设备，其中，所述空调设备包括上述的热泵系统。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如上述的方法。
应用本发明的技术方案，提出一种热泵系统，利用两个三通阀和一个四通阀的切换，实现两个并联设置的室内换热器的功能切换，可实现制冷、制热、除湿调温功能。保留普通热泵系统的基本功能的同时，实现除湿时利用冷凝热进行再热送风。相比于电辅热，本发明使用冷凝热来实现再热送风更加经济和节能。
附图说明
图1是根据本发明实施例的热泵系统的架构图；
图2是根据本发明实施例的热泵系统的控制方法流程图；
图3是根据本发明实施例的制热模式下热泵系统的流路示意图；
图4是根据本发明实施例的制冷模式下热泵系统的流路示意图；
图5是根据本发明实施例的除湿模式下热泵系统的流路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
实施例1
图1是根据本发明实施例的热泵系统的架构图，如图1所示，热泵系统包括：换热器组合，即并联设置的第一室内换热器(即图1中的室内换热器#1)和第二室内换热器(即图1中的室内换热器#2)，位于四通阀和电子膨胀阀之间；还包括：第一三通阀(即图1中的三通阀A)和第二三通阀(即图1中的三通阀B)，分别设置在第二室内换热器的两侧，第一三通阀和第二三通阀各自有一个端口接入室外换热器和电子膨胀阀之间的管路上的不同位置点。本实施例通过利用两个三通阀和一个四通阀的切换，实现换热器的功能切换，可实现制冷、制热、除湿调温功能。保留普通热泵系统的基本功能的同时，实现除湿时利用冷凝热进行再热送风。
对于两个三通阀和四通阀的端口的设置，具体如下：第一三通阀A的第一端口a连接电子膨胀阀，第二端口b连接室外换热器和电子膨胀阀之间的管路上，第三端口c连接第二室内换热器。第二三通阀B的第一端口a连接第二室内换热器，第二端口b连接室外换热器和电子膨胀阀之间的管路上，第三端口c连接四通阀。四通阀，其第一端口D和第二端口S连接压缩机两端，其第三端口C连接换热器组合，其第四端口E连接室外换热器。
实施例2
下面分别介绍在不同的运行模式下，上述热泵系统是如何进行流路控制，以实现制冷、制热、除湿调温功能的。
图2是根据本发明实施例的热泵系统的控制方法流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S201，确定系统的运行模式；该运行模式至少包括以下之一：制热模式、制冷模式、除湿模式；
步骤S202，按照与运行模式相应的控制策略控制热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作。
本实施例通过利用两个三通阀和一个四通阀的切换，实现换热器的功能切换，实现制冷、制热、除湿调温功能。
热泵系统中的两个三通阀有如下三种状态：
第一状态：端口a与端口c接通，端口b闭合；
第二状态：端口a与端口b接通，端口c闭合；
第三状态：端口b与端口c接通，端口a闭合。
四通阀的第一端口D为高压侧，第二端口S为低压侧，可实现如下两种状态：
第四状态：端口D与端口E接通，端口S与端口C接通；
第五状态：端口D与端口C接通，端口S与端口E接通；
下面分别介绍各个运行模式下，两个三通阀和一个四通阀的切换控制。
1)制热模式
图3是根据本发明实施例的制热模式下热泵系统的流路示意图，图中实线表示通路，虚线表示短路。箭头表示冷媒流向。
具体地，控制第一三通阀和第二三通阀处于第一状态，四通阀处于第四状态。压缩机开启后，室外换热器运行蒸发器功用，第一室内换热器和第二室内换热器运行冷凝器功用，此时相当于两个冷凝器并联的制冷系统。
2)制冷模式
图4是根据本发明实施例的制冷模式下热泵系统的流路示意图，图中实线表示通路，虚线表示短路。箭头表示冷媒流向。
具体地，控制第一三通阀和第二三通阀处于第一状态，四通阀处于第五状态。压缩机开启后，室外换热器运行冷凝器功用，第一室内换热器和第二室内换热器运行蒸发器功用，此时相当于两个蒸发器并联的制冷系统。
3)除湿模式
图5是根据本发明实施例的除湿模式下热泵系统的流路示意图，图中实线表示通路，虚线表示短路。箭头表示冷媒流向。
具体地，控制第一三通阀处于第三状态，第二三通阀处于第二状态，四通阀处于第五状态。压缩机开启后，室外换热器和第二室内换热器运行冷凝器功用，第一室内换热器运行蒸发器功用，此时相当于两个串联的冷凝器。其中，第一室内换热器用于对空气冷却除湿，第二室内换热器用于对空气再热。基于此，在除湿状态下，无需采用电加热，使用第二室内换热器实现空气再热，耗能较小，更为经济方便安全。
本实施例还提供了一种空调设备，包括上述介绍的热泵系统。以实现保留普通热泵系统的基本功能的同时，实现除湿时利用冷凝热进行再热送风。相比于电辅热，本发明使用冷凝热来实现再热送风更加经济和节能。
实施例3
本发明实施例提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的热泵系统控制方法。
上述存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种热泵系统，其特征在于，所述热泵系统包括：
换热器组合，包括并联设置的第一室内换热器和第二室内换热器，位于四通阀和电子膨胀阀之间；
第一三通阀和第二三通阀，分别设置在所述第二室内换热器的两侧，所述第一三通阀和所述第二三通阀各自有一个端口接入室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上的不同位置点。
2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，
所述第一三通阀的第一端口连接所述电子膨胀阀，第二端口连接室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上，第三端口连接所述第二室内换热器。
3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，
所述第二三通阀的第一端口连接所述第二室内换热器，第二端口连接室外换热器和所述电子膨胀阀之间的管路上，第三端口连接所述四通阀。
4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，
所述四通阀，其第一端口和第二端口连接压缩机两端，其第三端口连接所述换热器组合，其第四端口连接所述室外换热器。
5.一种热泵系统控制方法，应用于权利要求1至4中任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述方法包括：
确定系统的运行模式；
按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述运行模式至少包括以下之一：制热模式、制冷模式、除湿模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述运行模式为所述制热模式的情况下，按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作，包括：
控制所述第一三通阀和第二三通阀处于第一状态，所述四通阀处于第四状态，以使得室外换热器运行蒸发器功用，第一室内换热器和第二室内换热器运行冷凝器功用。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述运行模式为所述制冷模式的情况下，按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作，包括：
控制所述第一三通阀和第二三通阀处于第一状态，所述四通阀处于第五状态，以使得室外换热器运行冷凝器功用，第一室内换热器和第二室内换热器运行蒸发器功用。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述运行模式为所述除湿模式的情况下，按照与所述运行模式相应的控制策略控制所述热泵系统中第一三通阀、第二三通阀、四通阀的动作，包括：
控制所述第一三通阀处于第三状态，所述第二三通阀处于第二状态，所述四通阀处于第五状态，以使得室外换热器和第二室内换热器运行冷凝器功用，第一室内换热器运行蒸发器功用；其中，所述第一室内换热器用于对空气冷却除湿，第二室内换热器用于对空气再热。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述第一状态是所述第一三通阀或所述第二三通阀的第一端口、第三端口接通，第二端口闭合；
所述第二状态是所述第一三通阀或所述第二三通阀的第一端口、第二端口接通，第三端口闭合；
所述第三状态是所述第一三通阀或所述第二三通阀的第二端口、第三端口接通，第一端口闭合；
所述第四状态是所述四通阀的第一端口与第四端口接通，第二端口与第三端口接通；
所述第五状态是所述四通阀的第一端口与第二端口接通，第三端口与第四端口接通。
11.一种空调设备，其特征在于，所述空调设备包括权利要求1至4中任一项所述的热泵系统。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求5至10中任一项所述的方法。
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