CN110748974A - 空调系统及空调系统控制方法 - Google Patents

空调系统及空调系统控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调系统及空调系统控制方法。其中,空调系统包括:压缩机,压缩机具有第一吸气口、第二吸气口及排气口,第一吸气口和第二吸气口均与排气口相连通;蒸发装置,包括并联设置的第一蒸发器和第二蒸发器,第一蒸发器与第一吸气口连接,第二蒸发器与第二吸气口连接;冷凝装置,冷凝装置与排气口连接;通风装置,通风装置包括风机,风机的进风口与室外连通,以使室外新风通过进风口进入风机内,并经由风机进入室内。本发明有效地解决了现有技术中空调系统的换热效率较低的问题。

Description

空调系统及空调系统控制方法
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空调系统控制方法。
背景技术
目前,现有技术中的空调系统通常采用“单吸单排”的方式进行换热,即空调系统包括一个蒸发器和一个冷凝器。
然而,由于单个蒸发器在换热过程中易产生不可逆的热量损失,进而导致空调系统的换热效率较低,不能够满足用户使用需求,从而影响使用体验。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空调系统及空调系统控制方法,以解决现有技术中空调系统的换热效率较低的问题。
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,压缩机具有第一吸气口、第二吸气口及排气口,第一吸气口和第二吸气口均与排气口相连通;蒸发装置,包括并联设置的第一蒸发器和第二蒸发器,第一蒸发器与第一吸气口连接,第二蒸发器与第二吸气口连接;冷凝装置,冷凝装置与排气口连接;通风装置,通风装置包括风机,风机的进风口与室外连通,以使室外新风通过进风口进入风机内,并经由风机进入室内。
进一步地,通风装置还包括:加湿组件,位于室内且与风机的排风口相对设置,从排风口排出的室外新风吹向加湿组件,以经过加湿组件加湿后吹向室内。
进一步地,加湿组件包括:湿膜,与排风口相对设置;第一喷淋结构,第一喷淋结构与湿膜的至少部分相对设置,以使第一喷淋结构喷淋出的水落在湿膜上。
进一步地,加湿组件还包括:第一接水盘,第一接水盘位于湿膜的下方,以盛接第一喷淋结构喷淋出的水。
进一步地,加湿组件为超声波加湿结构。
进一步地,空调系统还包括:中间换热器,中间换热器设置在蒸发装置与冷凝装置之间的管路上;中间换热器具有冷媒入口、第一冷媒出口及第二冷媒出口,冷媒入口与冷凝装置连接,第一冷媒出口与第一蒸发器连接,第二冷媒出口与第二蒸发器连接。
进一步地,空调系统还包括:光伏供电装置,光伏供电装置位于室外,光伏供电装置包括光伏板,风机和压缩机均与光伏供电装置连接,以通过光伏供电装置向风机和压缩机供电。
进一步地,空调系统还包括:第一控制器,第一控制器与压缩机和光伏供电装置均连接,第一控制器用于控制光伏供电装置和外部电源供电装置与压缩机的通断;其中,当光伏供电装置提供的电量小于或等于预设电量时,第一控制器控制外部电源供电装置与压缩机连通,以使光伏供电装置和外部电源供电装置共同为压缩机供电。
进一步地,空调系统还包括:第二喷淋结构,位于室外且与冷凝装置的至少部分相对设置,以使第二喷淋结构喷淋出的水落到冷凝装置上。
根据本发明的另一方面,提供了一种空调系统控制方法,用于上述的空调系统,空调系统控制方法包括:检测室外温度和室内温度;根据室外温度与室内温度之间的温度差或根据室外温度,控制空调系统的运行模式;其中,控制空调系统的运行模式包括对空调系统的冷凝装置进行降温处理和控制空调系统的通风装置的风机启动,以向室内引入室外新风。
进一步地,控制空调系统的运行模式的方式包括:根据室外温度,控制空调系统的第二喷淋结构对冷凝装置进行降温处理;根据室外温度与室内温度之间的温度差,控制通风装置的风机启动。
进一步地,控制空调系统的运行模式的方式包括:当室外温度与室内温度之间的温度差小于零时,控制通风装置的风机启动,以使空调系统处于第一运行模式;当室外温度与室内温度之间的温度差大于零且室外空气焓值大于预设空气焓值时,控制通风装置的风机和空调系统的第一喷淋结构启动,以使空调系统处于第二运行模式;其中,室外空气焓值由室外干球温度和室外相对湿度得出。
进一步地,控制空调系统的运行模式的方式还包括:当空调系统处于第二运行模式时,检测空调系统的通风装置的出风温度,当出风温度高于室内干球温度时,控制风机停止运行,并控制空调系统的压缩机启动,以使空调系统处于第三运行模式;当室外温度高于预设温度值时,控制空调系统的压缩机和第二喷淋结构启动,以使空调系统处于第四运行模式。
应用本发明的技术方案,空调系统包括第一蒸发器和第二蒸发器,第一蒸发器为高温蒸发器,第二蒸发器为低温蒸发器。其中,第一蒸发器主要用于处理显热负荷,第二蒸发器主要用于处理潜热负荷,以形成梯级蒸气压缩制冷循环,进而提高了空调系统处理热湿负荷能力,降低了蒸发装置传热过程中不可逆的热量损失,解决了现有技术中空调系统的换热效率较低的问题,提升了空调系统的换热效率。同时,通风装置能够实现室内、外的通风,以提升室内空气质量,提升了用户使用体验。
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示出了根据本发明的空调系统的实施例的结构示意图;
图2示出了图1中的空调系统的通风装置的结构示意图;
图3示出了图1中的空调系统的分布图;以及
图4示出了图3中的空调系统的另一角度的分布图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、压缩机;11、第一吸气口;12、第二吸气口;13、排气口;21、第一蒸发器;22、第二蒸发器;30、冷凝装置;40、风机;50、加湿组件;51、湿膜;52、第一喷淋结构;53、第一接水盘;60、中间换热器;70、光伏供电装置;80、第一控制器;90、外部电源供电装置;100、第二控制器;110、第二喷淋结构;120、第二接水盘;130、供水管路;140、通风装置;150、空调室内机;160、空调室外机。
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。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“左、右”通常是针对附图所示的左、右;“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中空调系统的换热效率较低的问题,本申请提供了一种空调系统及空调系统控制方法。
如图1至图4所示,空调系统包括压缩机10、蒸发装置、冷凝装置30及通风装置140。其中,压缩机10具有第一吸气口11、第二吸气口12及排气口13,第一吸气口11和第二吸气口12均与排气口13相连通。蒸发装置包括并联设置的第一蒸发器21和第二蒸发器22,第一蒸发器21与第一吸气口11连接,第二蒸发器22与第二吸气口12连接。冷凝装置30与排气口13连接。通风装置140包括风机40,风机40的进风口与室外连通,以使室外新风通过进风口进入风机40内,并经由风机40进入室内。
应用本实施例的技术方案,空调系统包括第一蒸发器21和第二蒸发器22,第一蒸发器21为高温蒸发器,第二蒸发器22为低温蒸发器。其中,第一蒸发器21主要用于处理显热负荷,第二蒸发器22主要用于处理潜热负荷,以形成梯级蒸气压缩制冷循环,进而提高了空调系统处理热湿负荷能力,降低了蒸发装置传热过程中不可逆的热量损失,解决了现有技术中空调系统的换热效率较低的问题,提升了空调系统的换热效率。同时,通风装置能够实现室内、外的通风,以提升室内空气质量,提升了用户使用体验。
在本实施例中,空调系统采用“双吸单排”的运行方式,将制冷剂压缩至不同压力梯级的蒸发装置上换热,第一蒸发器21和第二蒸发器22分级处理显热和潜热负荷。其中,第一蒸发器21和第二蒸发器22内的制冷剂是相互独立的。气体先经过第一蒸发器21进行降温(不除湿),再经过第二蒸发器22进行除湿(同时也降温),待气体温度和湿度达到送风条件后再送入室内,以实现温、湿度独立控制的目的。
在本实施例中,通风装置140直接利用温度差与湿度差节能,在满足室内要求的情况下,降低室内显热负荷。
如图2所示,通风装置140还包括加湿组件50。其中,加湿组件50位于室内且与风机40的排风口相对设置,从排风口排出的室外新风吹向加湿组件50,以经过加湿组件50加湿后吹向室内。这样,待风机40开启后,室外新风在风机40的抽吸作用下吹向加湿组件50,加湿组件50对室外新风进行加湿后,加湿后的室外新风吹向室内,进而提升了用户使用体验。
具体地,加湿组件50包括湿膜51和第一喷淋结构52。其中,湿膜51与排风口相对设置。第一喷淋结构52与湿膜51的至少部分相对设置,以使第一喷淋结构52喷淋出的水落在湿膜51上。这样,湿膜51设置在风机40的排风口所在位置处,以使经由湿膜51的室外新风具有一定的湿度,提升了用户使用体验。
具体地,第一喷淋结构52位于湿膜51的上方,以向湿膜51喷淋水,进而保证湿膜51始终处于潮湿状态且能够对室外新风进行加湿,提升了加湿组件50的使用可靠性。
如图2所示,加湿组件50还包括第一接水盘53。其中,第一接水盘53位于湿膜51的下方,以盛接第一喷淋结构52喷淋出的水。这样,第一接水盘53能够对从湿膜51上流下的水进行盛接、收集,避免水流向室内,进而提升了通风装置140的整体洁净度。
需要说明的是,加湿组件50的类型不限于此。可选地,加湿组件50为超声波加湿结构。具体地,超声波加湿结构放置在室内,且位于风机40的出风口所在位置处,以对进入室内的室外新风进行加湿,提升用户使用体验。
如图1所示,空调系统还包括中间换热器60。其中,中间换热器60设置在蒸发装置与冷凝装置30之间的管路上。中间换热器60具有冷媒入口、第一冷媒出口及第二冷媒出口,冷媒入口与冷凝装置30连接,第一冷媒出口与第一蒸发器21连接,第二冷媒出口与第二蒸发器22连接。具体地,中间换热器60的上述设置能够降低第二蒸发器22的入口的焓值,进而增大了第二蒸发器22的换热量,实现快速换热,进而提升了空调系统的工作效率。
如图1所示,空调系统还包括光伏供电装置70。其中,光伏供电装置70位于室外,光伏供电装置70包括光伏板,风机40和压缩机10均与光伏供电装置70连接,以通过光伏供电装置70向风机40和压缩机10供电。这样,光伏供电装置70收集太阳能后将其转换为电能对风机40和压缩机10进行供电,能够利用自然能源,达到节能的目的。其中,光伏供电装置70还包括蓄电池和逆变器。
如图1所示,空调系统还包括第一控制器80。第一控制器80与压缩机10和光伏供电装置70均连接,第一控制器80用于控制光伏供电装置70和外部电源供电装置90与压缩机10的通断。其中,当光伏供电装置70提供的电量小于或等于预设电量时,第一控制器80控制外部电源供电装置90与压缩机10连通,以使光伏供电装置70和外部电源供电装置90共同为压缩机10供电。
具体地,第一控制器80通过多电源管理协调控制、能量互补及平滑切换技术,可根据空调系统运行所需功率及光伏供电装置70的发电功率实时调整外部电源供电装置90与光伏供电装置70的供电比例,实现光伏供电装置70的高效利用,保证空调系统能够正常运行。
如图1所示,空调系统还包括第二喷淋结构110。其中,第二喷淋结构110位于室外且与冷凝装置30的至少部分相对设置,以使第二喷淋结构110喷淋出的水落到冷凝装置30上。具体地,第二喷淋结构110能够对冷凝装置30进行冷却、降温,以降低进风温度,进而提升了空调系统的换热效率,降低冷凝温度而提高空调系统的能效。
在附图中未示出的其他实施方式中,空调系统还包括喷雾装置。其中,喷雾装置位于室外且与冷凝装置的至少部分相对设置,以使喷雾装置喷出的水雾落到冷凝装置上。
如图1所示,空调系统还包括供水管路130。其中,供水管路130与第一喷淋结构52和第二喷淋结构110连接,以为第一喷淋结构52和第二喷淋结构110供水。
如图1所示,空调系统还包括第二接水盘120。其中,第二接水盘120位于冷凝装置30的下方,以盛接第二喷淋结构110喷淋出的水。这样,第二接水盘120能够对从冷凝装置30上流下的水进行盛接、收集,避免水流向室外而影响室外的整体洁净度。
具体地,空调系统还包括水泵。其中,水泵与第二喷淋结构110连接,以向第二喷淋结构110供水。这样,从第二喷淋结构110喷出的水直接流到冷凝装置30的翅片和冷凝装置30上进行蒸发,未蒸发的水流到第二接水盘120上后进入储水箱,由水泵再一次泵至冷凝装置30的上方或前方进行循环。
如图3和图4所示,空调系统包括空调室内机150和空调室外机160。其中,空调室内机150包括第一蒸发器21、第二蒸发器22及中间换热器60。空调室外机160包括压缩机10、第二喷淋结构110及冷凝装置30。
如图1所示,空调系统还包括室内机壳体,蒸发装置设置在室内机壳体内,空调系统还包括第二控制器100。其中,第二控制器100与第一控制器80连接,第二控制器100与室内机壳体的导风板连接,以控制导风板的导风角度,第二控制器100与室内机壳体的扫风叶片连接,以控制扫风叶片的扫风方向。
本申请还提供了一种空调系统控制方法,用于上述的空调系统,空调系统控制方法包括:
检测室外温度和室内温度;
根据室外温度与室内温度之间的温度差或根据室外温度,控制空调系统的运行模式。其中,控制空调系统的运行模式包括对空调系统的冷凝装置进行降温处理和控制空调系统的通风装置的风机启动,以向室内引入室外新风。
具体地,在空调系统运行过程中,温度检测装置检测室外温度和室内温度,以根据室外温度与室内温度之间的温度差或根据室外温度来控制空调系统的运行模式,一方面使得用户对空调系统的操作及控制更加容易、简便,降低了操作难度。另一方面使得空调系统在不同运行模式下运行,进而提升了用户使用体验,满足用户不同使用需求。
在本实施例中,控制空调系统的运行模式的方式包括:
根据室外温度,控制空调系统的第二喷淋结构对冷凝装置进行降温处理;
根据室外温度与室内温度之间的温度差,控制通风装置的风机启动。
具体地,在空调系统运行过程中,温度检测装置检测室外温度,当室外温度大于预设温度值时,第一控制器控制空调系统的第二喷淋结构驱动,以通过第二喷淋结构对冷凝装置进行降温处理;当室外温度与室内温度之间的温度差满足预设条件时,第一控制器控制通风装置的风机启动,以进行换新风操作。
在本实施例中,控制空调系统的运行模式的方式包括:
当室外温度与室内温度之间的温度差小于零时,控制通风装置的风机启动,以使空调系统处于第一运行模式;
当室外温度与室内温度之间的温度差大于零且室外空气焓值大于预设空气焓值时,控制通风装置的风机和空调系统的第一喷淋结构启动,以使空调系统处于第二运行模式。其中,室外空气焓值由室外干球温度和室外相对湿度得出。
具体地,当空调系统处于第一运行模式时,空调系统只进行换新风操作,空调系统的压缩机无需运行。当空调系统处于第二运行模式时,空调系统进行换新风的同时,加湿组件对进入室内的室外新风进行加湿。
在本实施例中,控制空调系统的运行模式的方式还包括:
当空调系统处于第二运行模式时,检测空调系统的通风装置的出风温度,当出风温度高于室内干球温度时,控制风机停止运行,并控制空调系统的压缩机启动,以使空调系统处于第三运行模式;
当室外温度高于预设温度值时,控制空调系统的压缩机和第二喷淋结构启动,以使空调系统处于第四运行模式。
具体地,当空调系统处于第二运行模式时,若出风温度高于室内干球温度,则第一控制器控制风机停止运行,不进行换新风操作,压缩机启动,空调室内机和空调室外机运行,通过空调室内机低温送风降低室内负荷,则空调系统由第二运行模式切换为第三运行模式。当空调系统处于第四运行模式时,压缩机和第二喷淋结构均启动,降低冷凝装置的温度,进而提升了空调系统的能效。
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:
空调系统包括第一蒸发器和第二蒸发器,第一蒸发器为高温蒸发器,第二蒸发器为低温蒸发器。其中,第一蒸发器主要用于处理显热负荷,第二蒸发器主要用于处理潜热负荷,以形成梯级蒸气压缩制冷循环,进而提高了空调系统处理热湿负荷能力,降低了蒸发装置传热过程中不可逆的热量损失,解决了现有技术中空调系统的换热效率较低的问题,提升了空调系统的换热效率。同时,通风装置能够实现室内、外的通风,以提升室内空气质量,提升了用户使用体验。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
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、工作、器件、组件和/或它们的组合。
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能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
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 (13)

1.一种空调系统,其特征在于,包括:
压缩机(10),所述压缩机(10)具有第一吸气口(11)、第二吸气口(12)及排气口(13),所述第一吸气口(11)和所述第二吸气口(12)均与所述排气口(13)相连通;
蒸发装置,包括并联设置的第一蒸发器(21)和第二蒸发器(22),所述第一蒸发器(21)与所述第一吸气口(11)连接,所述第二蒸发器(22)与所述第二吸气口(12)连接;
冷凝装置(30),所述冷凝装置(30)与所述排气口(13)连接;
通风装置(140),所述通风装置(140)包括风机(40),所述风机(40)的进风口与室外连通,以使室外新风通过所述进风口进入所述风机(40)内,并经由所述风机(40)进入室内。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述通风装置(140)还包括:
加湿组件(50),位于室内且与所述风机(40)的排风口相对设置,从所述排风口排出的室外新风吹向所述加湿组件(50),以经过所述加湿组件(50)加湿后吹向室内。
3.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于,所述加湿组件(50)包括:
湿膜(51),与所述排风口相对设置;
第一喷淋结构(52),所述第一喷淋结构(52)与所述湿膜(51)的至少部分相对设置,以使所述第一喷淋结构(52)喷淋出的水落在所述湿膜(51)上。
4.根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于,所述加湿组件(50)还包括:
第一接水盘(53),所述第一接水盘(53)位于所述湿膜(51)的下方,以盛接所述第一喷淋结构(52)喷淋出的水。
5.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于,所述加湿组件(50)为超声波加湿结构。
6.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:
中间换热器(60),所述中间换热器(60)设置在所述蒸发装置与所述冷凝装置(30)之间的管路上;所述中间换热器(60)具有冷媒入口、第一冷媒出口及第二冷媒出口,所述冷媒入口与所述冷凝装置(30)连接,所述第一冷媒出口与所述第一蒸发器(21)连接,所述第二冷媒出口与所述第二蒸发器(22)连接。
7.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:
光伏供电装置(70),所述光伏供电装置(70)位于室外,所述光伏供电装置(70)包括光伏板,所述风机(40)和所述压缩机(10)均与所述光伏供电装置(70)连接,以通过所述光伏供电装置(70)向所述风机(40)和所述压缩机(10)供电。
8.根据权利要求7所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括:
第一控制器(80),第一控制器(80)与所述压缩机(10)和所述光伏供电装置(70)均连接,所述第一控制器(80)用于控制所述光伏供电装置(70)和外部电源供电装置(90)与所述压缩机(10)的通断;
其中,当所述光伏供电装置(70)提供的电量小于或等于预设电量时,所述第一控制器(80)控制所述外部电源供电装置(90)与所述压缩机(10)连通,以使所述光伏供电装置(70)和所述外部电源供电装置(90)共同为所述压缩机(10)供电。
9.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:
第二喷淋结构(110),位于室外且与所述冷凝装置(30)的至少部分相对设置,以使所述第二喷淋结构(110)喷淋出的水落到所述冷凝装置(30)上。
10.一种空调系统控制方法,其特征在于,用于权利要求1至9中任一项所述的空调系统,所述空调系统控制方法包括:
检测室外温度和室内温度;
根据所述室外温度与所述室内温度之间的温度差或根据所述室外温度,控制所述空调系统的运行模式;
其中,控制所述空调系统的运行模式包括对所述空调系统的冷凝装置进行降温处理和控制所述空调系统的通风装置的风机启动,以向室内引入室外新风。
11.根据权利要求10所述的空调系统控制方法,其特征在于,控制所述空调系统的运行模式的方式包括:
根据所述室外温度,控制所述空调系统的第二喷淋结构对所述冷凝装置进行降温处理;
根据所述室外温度与所述室内温度之间的温度差,控制所述通风装置的风机启动。
12.根据权利要求11所述的空调系统控制方法,其特征在于,控制所述空调系统的运行模式的方式包括:
当所述室外温度与所述室内温度之间的温度差小于零时,控制所述通风装置的风机启动,以使所述空调系统处于第一运行模式;
当所述室外温度与所述室内温度之间的温度差大于零且室外空气焓值大于预设空气焓值时,控制所述通风装置的风机和所述空调系统的第一喷淋结构启动,以使所述空调系统处于第二运行模式;其中,所述室外空气焓值由室外干球温度和室外相对湿度得出。
13.根据权利要求12所述的空调系统控制方法,其特征在于,控制所述空调系统的运行模式的方式还包括:
当所述空调系统处于所述第二运行模式时,检测所述空调系统的通风装置的出风温度,当所述出风温度高于室内干球温度时,控制所述风机停止运行,并控制所述空调系统的压缩机启动,以使所述空调系统处于第三运行模式;
当所述室外温度高于预设温度值时,控制所述空调系统的压缩机和第二喷淋结构启动,以使所述空调系统处于第四运行模式。
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