CN111397045A - 一种基于半导体换热器的机组、其控制方法及空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于半导体换热器的机组、其控制方法及空调。其中，该系统包括：压缩机、室外换热器、室内换热器和四通阀，还包括：第一半导体换热器，其第一端设置在所述室外换热器的第二端与所述室内换热器的第二端之间，第二端设置在所述室内换热器的第一端处与所述四通阀的第二接口之间，在所述机组运行制冷模式时，所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端，在机组运行制热模式时，所述第一半导体换热器的第一端切换为制热端，第二端切换为制冷端，通过本发明，能够利用半导体换热器同时实现提高过冷度和过热度两种功能，节约了成本，同时提升了制冷效果。

Description

一种基于半导体换热器的机组、其控制方法及空调
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种基于半导体换热器的机组、其控制方法及空调。
背景技术
现多联机系统大多采用过冷器来控制高压液体冷媒的过冷度，用气液分离器来控制低压气体冷媒的过热度，过冷器与气液分离器的成本高，且过冷器需要损失一部分冷媒来对其余的冷媒过冷，在制冷循环时会降低制冷量；而气液分离器对于低压过热度的控制效果较差，不能较好地减少或避免压缩机回液。
针对现有技术中不能低成本，高效率控制冷媒的过冷度和过热度的问题，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基于半导体换热器的机组、其控制方法及空调，以解决现有技术中不能低成本，高效率控制冷媒的过冷度和过热度的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于半导体换热器的机组，其中，该系统包括：压缩机、室外换热器、室内换热器和四通阀，所述四通阀的第一接口与所述压缩机的排气端连通，第二接口与所述室内换热器的第一端连通，第三接口与所述压缩机的吸气端连通，第四接口与所述室外换热器的第一端连通，其特征在于，所述机组还包括：
第一半导体换热器，其第一端设置在所述室外换热器的第二端与所述室内换热器的第二端之间，其第二端设置在所述室内换热器的第一端处与所述四通阀的第二接口之间；
在所述机组运行制热模式时，所述第一半导体换热器用于降低所述室外换热器排出的冷媒温度，并提高所述室内换热器排出的冷媒温度，其第一端为制冷端，其第二端为制热端；
在所述机组运行制冷模式时，所述第一半导体换热器用于提高所述室内换热器排出的冷媒温度，并降低压缩机排出的冷媒温度，其第一端为制热端，第二端为制冷端。
进一步地，所述机组运行除霜模式时，所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，所述第一半导体换热器的第一端为制热端。
进一步地，所述机组还包括：
第一控制阀，设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；
第二控制阀，设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；
化霜旁通管路，其第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，其第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路；
第三控制阀，设置于所述化霜旁通管路上；
所述机组运行除霜模式时，所述第一控制阀和所述第二控制阀关闭，所述第三控制阀开启，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第三控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；或者，
所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，所述第三控制阀关闭，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第一控制阀、室内换热器、第二控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机。
进一步地，所述机组还包括：
第一温度传感器，设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间，用于在所述机组运行制冷模式时，检测与第一半导体换热器的第一端换热后的冷媒的第一温度，从而根据所述第一温度调节所述第一半导体换热器的换热量。
进一步地，所述机组还包括：
第二温度传感器，设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述四通阀的第三接口之间，用于在所述机组运行制冷模式时，检测与第一半导体换热器的第二端换热后的冷媒的第二温度，从而根据所述第二温度调节所述第一半导体换热器的换热量。
进一步地，所述机组还包括：
第三温度传感器，设置于所述室外换热器的第一端与所述四通阀的第四接口之间，用于在所述机组运行制热模式时，检测所述室外换热器的第一端排出的冷媒的第三温度，从而根据所述第三温度调节所述第一半导体换热器的换热量。
进一步地，所述机组还包括：
气液分离器，设置于所述室内换热器的第一端端与所述压缩机的吸气端之间，用于将冷媒中的液态冷媒分离，并进行收集。
进一步地，所述机组还包括：
第二半导体换热器，其制热端设置在所述气液分离器处，用于与所述气液分离器进行换热，使所述气液分离器内部温度升高。
进一步地，所述机组还包括：
膨胀阀，设置在室外换热器的第二端与所述室内换热器的第二端之间的管路上。
本发明还提供一种空调，包括上述机组。
本发明还提供一种机组控制方法，应用于上述机组，所述方法包括：
判断机组的运行模式，其中，所述运行模式包括制热模式和制冷模式；
如果所述机组的运行模式为制冷模式，则控制第一半导体换热器正向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端；
如果所述机组的运行模式为制热模式，则控制第一半导体换热器反向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制热端，第二端为制冷端。
进一步地，如果所述机组的运行模式为制冷模式，则控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
获取与第一半导体换热器的第一端换热后的冷媒的第一温度；
根据冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。
进一步地，根据冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：
如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值大于第一阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值小于或等于第一阈值，且大于或等于第二阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变；
如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值小于第二阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大；
其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。
进一步地，控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
获取与第一半导体换热器的第二端换热后的冷媒的第二温度；
根据所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。
进一步地，根据所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第三阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第三阈值，且大于或等于第四阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变；
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第四阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大；
其中，所述第三阈值大于第四阈值。
进一步地，控制所述第一半导体换热器的换热量减小，包括：调节流经所述第一半导体换热器的电流；和/或，控制所述第一半导体换热器内运行的部分半导体换热片关闭；
控制所述第一半导体换热器的换热量增大，包括：调节流经所述第一半导体换热器的电流；和/或，控制所述第一半导体换热器内关闭的部分半导体换热片开启。
进一步地，如果所述机组的运行模式为制热模式，则控制第一半导体换热器反向导通后，所述方法还包括：
获取所述室外换热器的第一端排出的冷媒的第三温度；
根据所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。
进一步地，根据所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：
如果所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第五阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第五阈值，且大于或等于第六阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变；
如果所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第六阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大；
其中，所述第五阈值大于第六阈值。
进一步地，所述运行模式还包括除霜模式，所述方法还包括：
如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端。
进一步地，如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
控制第一控制阀和第二控制阀关闭，第三控制阀开启，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第三控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；
其中，所述第一控制阀设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；所述第二控制阀设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；所述第三控制阀设置于所述化霜旁通管路上，所述化霜旁通管路的第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路。
进一步地，如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
控制第一控制阀和第二控制阀开启，第三控制阀关闭，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第一控制阀、室内换热器、第二控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；
其中，所述第一控制阀设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；所述第二控制阀设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；所述第三控制阀设置于所述化霜旁通管路上，所述化霜旁通管路的第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法。
应用本发明的技术方案，通过半导体换热器的制冷端与室外换热器排出的液体冷媒换热，降低该液态冷媒的温度，进而提高液态冷媒的过冷度，通过半导体换热器的制热端与室内换热器排出的气态冷媒换热，提升该气态冷媒的温度，进而提高气态冷媒的过热度，利用半导体换热器同时实现提高过冷度和过热度两种功能，节约了成本，同时提升了制冷效果。
附图说明
图1为根据本发明实施例的机组的结构图；
图2为根据本发明实施例的机组在制冷模式下的冷媒流向图；；
图3为根据本发明实施例的机组在制热模式下的冷媒流向图；
图4为根据本发明另一实施例的机组的结构图；
图5为根据本发明实施例的机组在第一化霜模式下的冷媒流流向图；
图6为根据本发明实施例的机组在第二化霜模式下的冷媒流流向图；
图7为根据发明实施例的半导体换热器的内部结构图；
图8为根据本发明实施例的机组控制方法的流程图。
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。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述温度传感器，但这些温度传感器不应限于这些术语。这些术语仅用来将温度传感器区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一温度传感器也可以被称为第二温度传感器，类似地，第二温度传感器也可以被称为第一温度传感器。
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
本实施例提供一种基于半导体换热器的机组，图1为根据本发明实施例的机组的结构图，图中箭头代表冷媒流动方向，如图1所示，该机组包括：压缩机11、室外换热器12、室内换热器13和四通阀YV1，所述四通阀YV1的第一接口a与所述压缩机11的排气端连通，第二接口b与所述室内换热器13的第一端连通，第三接口c与所述压缩机11的吸气端连通，第四接口d与所述室外换热器12的第一端连通，制冷模式下，所述沿第一接口a至第四接口d导通，沿第二接口b至第三接口c导通，在制热模式下，沿第一接口a至第二接口b导通，沿第四接口d至第三接口c导通。
现有机组中，与室内换热器13的第一端连通的管路，以及与室外换热器12的第二端连通的管路有一段管路是平行且紧凑分布的。因此，在制冷模式下，可以考虑利用同一个半导体换热器对室外换热器12连通的液管降温，使与室外换热器12的第二端连通的管路中的冷媒与半导体换热器的制冷端进行热交换获得过冷度，同时对室内换热器13的第一端连通的气管升温，使与室内换热器13的第一端连通的管路中的气态冷媒与半导体换热器的制热端进行热交换获得过热度。对半导体换热器而言，在制热模式下，使与室外换热器12的第二端连通的管路中的冷媒与半导体换热器的制热端进行热交换获得过热度，使与室内换热器13的第一端连通的管路中的冷媒半导体换热器的制冷端换热。与室内换热器13的第一端连通的管路中的冷媒吸收制热端的热量，与室外换热器12的第二端连通的管路中的冷媒传递热量给制冷端，恰好可以保证半导体的正常运行。
基于上述构思，如图1所示，本实施例的机组还包括：第一半导体换热器14，包括半导体单元141，第一端142，第二端143，第一端142设置在所述室外换热器12的出口处，第二端143设置在所述室内换热器13的出口处，在所述机组运行制冷模式时，控制所述第一端142与所述室外换热器12排出的冷媒进行换热，以降低冷媒温度，进而提升过冷度；控制所述第二端143与所述室内换热器13排出的冷媒进行换热，以提高冷媒温度，进而提升过热度，在所述机组运行。
第一半导体换热器14，包括半导体单元141，第一端142，第二端143，第一端142设置在所述室外换热器12的第二端与所述室内换热器13的第二端之间，其第二端设置在所述室内换热器13的第一端处与所述四通阀的第二接口之间；
在所述机组运行制冷模式时，所述第一半导体换热器用于降低室外换热器12排出的冷媒温度，并提高室内换热器13排出的冷媒温度，因此在机组运行制冷模式时，第一半导体换热器14通入正向电流，使第一端142为制冷端，第二端143为制热端。
图2根据本发明实施例的机组在制冷模式下的冷媒流向图，如图2所示，压缩机11排出的高温高压冷媒依次经过四通阀YV1的第一接口a、第四接口d进入室外换热器12冷凝放热，放热后的液态冷媒排出室外换热器12，经过第一半导体换热器14的第一端142，进一步降低温度，提高过冷度后进入室内换热器13吸热蒸发为气态排出，室内换热器13排出的气态冷媒经过第一半导体换热器14的第二端143，温度进一步升高，提高过热度后，再依次经过四通阀YV1的第二接口b、第三接口c回到压缩机11的吸气端，完成一次制冷循环。
在制冷模式下，通过第一半导体换热器的制冷端与室外换热器排出的液体冷媒换热，降低该液态冷媒的温度，进而提高该液态冷媒的过冷度，通过半导体换热器的制热端与室内换热器排出的气态冷媒换热，提升该气态冷媒的温度，进而提高该气态冷媒的过热度，利用半导体换热器同时实现提高过冷度和过热度两种功能，节约了成本，同时提升了制冷效果。
在所述机组运行制热模式时，所述第一半导体换热器14用于提高所述室内换热器13排出的冷媒温度，并降低压缩机11排出的冷媒温度，因此，在机组运行制热模式时，第一半导体换热器14通入反向电流，使第一端142为制热端，第二端143为制冷端。
图3为根据本发明实施例的机组在制热模式下的冷媒流向图，如图3所示，压缩机11排出的高温高压冷媒依次经过四通阀YV1的第一接口a、第二接口b，经过第一半导体换热器14的第二端143，进一步降温后进入室内换热器13冷凝放热，放热后的液态冷媒排出室内换热器13，经第一半导体换热器14的第二端142，温度升高，提高过热度后，进入室外换热器12，吸热蒸发为气态后，经过四通阀YV1的第第四接口d、第三接口c回到压缩机11的吸气端，完成一次制热循环。
在制热模式下，通过第一半导体换热器14制热端对室内换热器13排出的液态冷媒进行加热，分担了室外换热器12的换热压力，使得流入室外换热器12的冷媒温度上升，可以延缓室外换热器12结霜，同时可以确保吸气过热度，避免回液，虽然该过程第一半导体换热器14的制冷侧对流入室内换热器13的冷媒进行了降温，但是向冷媒传递的冷量不及第一半导体换热器14制热端加热量的一半，所以总体来说，第一半导体换热器14对提升制热效果是有积极作用的。
需要说明的是，第一半导体换热器14的第一端142与室外换热器12的第二端的管路可以相互接触，通过热传导的方式换热；第一端142与室外换热器12的第二端的管路也可以间隔预设距离设置，其中，所述与预设距离应小于能够实现热交换的最远距离，且该预设距离越小，换热效率越高，可以使第一端142与室外换热器12的第二端的管路之间的间隔空隙被空气填充，通过对流的方式换热；第一端142还可以设置风机(图中未示出)，增强空气的流动，提高换热效果。
同理，第一半导体换热器14的第二端143与室内换热器13的第一端的气管可以相互接触，通过热传导的方式换热；第二端143与室内换热器13的第一端的气管也可以间隔预设距离设置，第二端143与室内换热器13的第一端的气管之前的间隔被空气填充，通过对流的方式换热，第二端143还可以设置风机，增强空气的流动，提高换热效果。
实施例2
本实施例提供另一种基于半导体换热器机组，图4为根据本发明另一实施例的机组的结构图，在制冷模式下，如果室外换热器12排出的液态冷媒的过冷度达到一定值后，或者室内换热器13排出的气态冷媒的过热度达到一定值后，空调的能效将不会再上升，因此，需要控制半导体换热器的换热量，以免浪费能源，为了使半导体换热器的换热量可控，如图4所示，该机组还包括：第一温度传感器RT1，设置于第一半导体换热器14的第一端与室内换热器13的第二端之间，用于检测与第一半导体换热器14的第一端换热后的冷媒的第一温度，从而根据所述第一温度调节所述第一半导体换热器14的换热量，当冷媒的冷凝温度与第一温度的差值大于第一阈值时，说明过冷量已经足够，再提升过冷量已经不能提高系统的能效，此时控制第一半导体换热器14的换热量减小，以减少能源浪费；当冷媒的冷凝温度与第一温度的差值小于或等于第一阈值，且大于或等于第二阈值时，说明过冷量还具有一定提高的空间，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变，维持目前的换热量，使室外换热器12排出的冷媒维持当前的降温速度；当冷媒的冷凝温度与第一温度的差值小于第二阈值时，说明过冷量过低，需控制所述第一半导体换热器的换热量增大，加快提升过冷量；其中，所述第一阈值大于第二阈值。
类似地，如图4所示，该机组还包括：第二温度传感器RT2，设置于室内换热器13的第一端与压缩机11的吸气端之间，用于检测与第一半导体换热器14的第二端143换热后的冷媒的第二温度，从而根据第二温度调节所述第一半导体换热器14的换热量，当第二温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第三阈值时，说明过热量已经足够，再提升过热量已经不能提高系统的能效，此时控制第一半导体换热器14的换热量减小；当第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第三阈值，且大于或等于第四阈值时，说明过热量还具有一定提高的空间，则控制所述第一半导体换热器14的换热量保持不变，维持目前的换热量；当第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第四阈值时，说明过热量过低，需控制所述第一半导体换热器14的换热量增大，加快提升过热量；其中，所述第三阈值大于第四阈值。
同理，在制热模式下，也需要根据当前过热度控制室进入室外换热器12的冷媒的过热度，因此，该机组还包括：
第三温度传感器RT3，设置于所述室外换热器12的第一端与所述四通阀YV1的第四接口d之间，用于在所述机组运行制热模式时，检测所述室外换热器12的第一端排出的冷媒的第三温度，从而根据所述第三温度调节所述第一半导体换热器14的换热量。具体地，当第三温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第五阈值时，说明过热量已经足够，再提升过热量已经不能提高系统的能效，此时控制第一半导体换热器14的换热量减小；当第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第五阈值，且大于或等于第六阈值时，说明过热量还具有一定提高的空间，则控制所述第一半导体换热器14的换热量保持不变，维持目前的换热量；当第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第六阈值时，说明过热量过低，需控制所述第一半导体换热器14的换热量增大，加快提升过热量；其中，所述第五阈值大于第六阈值。
室外换热器12排出的液态冷媒进入室内换热器13，蒸发为气态，但是也有可能蒸发不完全，室内换热器13排出的冷媒中还包括一部分液态冷媒，为了避免这部分液态冷媒回到压缩机11，造成压缩机11液击，如图4所示，所述机组还包括：气液分离器18，该气液分离器18设置于所述室内换热器13的第一端与所述压缩机11的吸气端之间，用于将冷媒中的液态冷媒分离，并进行收集。
气液分离器18会将收集的液态冷媒，贮存在其底部，随着运行时间的延续，底部的液态冷媒越积越多，导致机组中参与制冷的冷媒越来越少，降低制冷效率，为了进一步使气液分离器18收集的液态冷媒蒸发为气态，回到制冷循环中，所述机组还包括：第二半导体换热器19，其制热端192设置在所述气液分离器18处，用于对所述气液分离器18进行加热，使所述气液分离器18内部温度升高，从而使底部的液态冷媒蒸发为气态回到压缩机11，由于半导体换热器同时存在制冷端和制热端，气液分离器18只需要利用第二半导体换热器19的制热端192散发的热量，为了避免第二半导体换热器19的制冷端191影响气液分离器18吸热，需控制制冷端191远离气液分离器18。
在本实施例中所述机组还包括：膨胀阀EXV1，该膨胀阀EXV1设置在室外换热器12的第二端与所述室内换热器13的第二端之间的管路上。
为了分离压缩机11排出的气态冷媒中混入的润滑油，如图4所示，所述机组还包括：油气分离器111，通过油气分离器将润滑油与气态冷媒分离，避免润滑油进入室外换热器12或者室内换热器13，影响制冷效率。
机组除了运行制冷模式和制热模式之外，如果室外换热器结霜，还需要运行化霜模式，所述机组运行除霜模式时，所述第一半导体换热器的第一端142为制冷端，所述第一半导体换热器的第二端143为制热端，如图4所示，所述机组还包括：第一控制阀15，设置于所述第一半导体换热器14的第一端142与所述室内换热器13的第二端之间；第二控制阀16，设置于所述第一半导体换热器14的第二端143与所述室内换热器13的第一端之间；化霜旁通管路，其第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，其第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路；第三控制阀17，设置于所述化霜旁通管路上；
在所述机组运行第一除霜模式时，第一控制阀15和第二控制阀16关闭，第三控制阀17开启，图5为根据本发明实施例的机组在第一化霜模式下的冷媒流流向图，如图5所示，室外换热器12化霜后排出的冷媒依次经过第一半导体换热器14的第一端142、第三控制阀17以及第一半导体换热器14的第二端143回到压缩机11。
在所述机组运行第二除霜模式时，第一控制阀15和第二控制阀16开启，第三控制阀17关闭，图6为根据本发明实施例的机组在第二化霜模式下的冷媒流流向图，如图6所示，室外换热器12化霜后排出的冷媒依次经过第一半导体换热器14的第一端142、第一控制阀15、室内换热器13、第二控制阀16以及第一半导体换热器14的第二端143回到压缩机11。
图7为根据发明实施例的半导体换热器的内部结构图，如图7所示，半导体制冷的原理是利用半导体材料P-N结，通过两端施加的直流电进行制冷，将电能直接转化为热能。一只P型半导体元件和一只N型半导体元件连接成热电偶，接上直流电源后，在接头处就会产生温差和热量转移，当电流从N→P方向时，接头处就会吸热，形成第一端142；当电流P→N方向时，就会放热，形成第二端143。
本实施例基于半导体材料通电实现一半制冷一半制热的原理，半导体的制冷端和制热端都分布着翅片与之接触，通过翅片进行换热。制冷端和制热端翅片之间采用多个半导换热片进行串联或并联，即多个半导体换热片在同一片面排列，用两组换热器翅片夹置，由此组成半导体换热器，由此对制冷端和制热端分别进行利用。
实施例3
本实施例提供一种本发明还提供一种空调，包括上述基于半导体换热器的机组。
实施例4
本实施例提供一种基于半体换热器的机组控制方法，图8为根据本发明实施例的机组控制方法的流程图，如图8所示，该方法包括：
S101，判断机组的运行模式，其中，所述运行模式包括制热模式和制冷模式；
S102，如果所述机组的运行模式为制冷模式，则控制第一半导体换热器正向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端；
在制冷过程中，如果室外换热器排出的液态冷媒的过冷度达到一定值后，或者室内换热器排出的气态冷媒的过热度达到一定值后，空调的能效将不会上升，因此，需要控制半导体换热器的换热量，以免浪费能源，为了使半导体换热器的换热量可控，因此，控制第一半导体换热器正向导通后，还需要：获取与第一半导体换热器的第一端换热后的冷媒的第一温度；根据冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值，即过冷度，调节所述第一半导体换热器的换热量。
为了实现根据液态冷媒的过冷量调节第一半导体换热器的换热量，根据冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值大于第一阈值，说明过冷量已经足够，再提升过冷量已经不能提高系统的能效，因此需控制所述第一半导体换热器的换热量减小；如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值小于或等于第一阈值，且大于或等于第二阈值，说明过冷量还具有一定提高的空间，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变，维持目前的换热量，使室外换热器排出的冷媒维持当前的降温速度；如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值小于第二阈值，说明过冷量过低，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大，加快提升过冷量；其中，所述第一阈值大于第二阈值。
为了实现根据气态冷媒的过热量控制半导体换热器的换热量，控制第一半导体换热器正向导通后，还需要：获取与第一半导体换热器的第二端换热后的冷媒的第二温度；根据所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值，即过热度，调节所述第一半导体换热器的换热量。
具体地，根据所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第三阈值，说明过热量已经足够，再提升过热量已经不能提高系统的能效，因此需控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第三阈值，且大于或等于第四阈值，说明过热量还具有一定提高的空间，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变，维持目前的换热量；如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第四阈值，说明过热量过低，需控制所述第一半导体换热器的换热量增大，加快提升过热量，以提高制冷效率，其中，上述第三阈值大于第四阈值。
在上述实施例中，通过第一温度传感器，检测与第一半导体换热器的第一端换热后的冷媒的第一温度TH1，通过第二温度传感器检测与第一半导体换热器的第二端换热后的冷媒的第二温度TL1，该机组高压液管中内的压力值所对应的冷媒的冷凝温度为TH，该机组低压气管中的压力值对应的冷媒的蒸发温度为TL，则过冷度T0＝TH-TH1，过热度T1＝TL1-TL。根据过热度与过冷度来控制流经半导体的电流，从而控制半导体制冷量与制热量。
其中，控制所述第一半导体换热器的换热量包括制冷量和制热量控制制冷量减小，可以通过调节调节流经所述第一半导体换热器的电流；和/或，控制所述第一半导体换热器内运行的部分半导体换热片关闭实现，具体地，制冷量与电流之间的对应关系曲线为制冷量先随着电流的增大而增大，当电流达到一定值后，制冷量先随着电流的增大而减小，因此，按照半导体单元的制冷量与电流之间的对应关系，控制电流的大小，进而控制制冷量降低，具体可以包括：在该曲线上寻找到当前的电流值，找到与该电流值对应的制冷量，判断如果需要降低制冷量，具体需要增大电流还是减小电流，从而根据判断结果控制电流增大或减小，同理，控制制热量减小时，通过在制热量与电流之间的对应关系曲线上寻找到当前的电流值，找到与该电流值对应的制冷量，判断如果需要降低制冷量，具体需要增大电流还是减小电流，从而根据判断结果控制电流增大或减小。
同理，控制制冷量增大时，在制冷量与电流之间的对应关系曲线上寻找到当前的电流值，找到与该电流值对应的制冷量，判断如果需要升高制冷量，具体需要增大电流还是减小电流，从而根据判断结果控制电流增大或减小。
S103，如果所述机组的运行模式为制热模式，则控制第一半导体换热器反向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制热端，第二端为制冷端。
为了实现根据室外换热器内的冷媒的过热量控制半导体换热器的换热量，控制第一半导体换热器反向导通后控制第一半导体换热器反向导通后，所述方法还包括：获取所述室外换热器的第一端排出的冷媒的第三温度；根据所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。具体地，当第三温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第五阈值时，说明过热量已经足够，再提升过热量已经不能提高系统的能效，此时控制第一半导体换热器的换热量减小；当第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第五阈值，且大于或等于第六阈值时，说明过热量还具有一定提高的空间，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变，维持目前的换热量；当第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第六阈值时，说明过热量过低，需控制所述第一半导体换热器的换热量增大，加快提升过热量；其中，所述第五阈值大于第六阈值。需要说明的是，在制热模式下控制换热量增大或减小的方法与上述制冷模式下的控制换热量的方法相同，此处不再赘述。
机组除了运行制冷模式和制热模式之外，如果室外换热器结霜，还需要运行化霜模式，因此所述运行模式还包括除霜模式，所述控制方法还包括：如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端。
为了实现通过第一半导体换热器进行化霜循环，控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：控制第一控制阀和第二控制阀关闭，第三控制阀开启，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第三控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；其中，所述第一控制阀设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；所述第二控制阀设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；所述第三控制阀设置于所述化霜旁通管路上，所述化霜旁通管路的第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路。
在本发明的其他实施例中，为了实现通过第一半导体换热器和室内换热器共同实现化霜循环，控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：控制第一控制阀和第二控制阀开启，第三控制阀关闭，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第一控制阀、室内换热器、第二控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；其中，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀的位置与上述实施例中相同，此处不再赘述，本实施例中，室内换热器采用的是自然对流，换热效果差，冷媒蒸发不完全，于是控制室内换热器的冷媒流入第一半导体换热器的制热端，利用半导体的制热端，使冷媒进一步蒸发，确保蒸发完全，保证一定的过热度。
通过本实施例的机组控制方法，可以实现对机组中的冷媒的过热度进行调节，提高制冷或者制热效率，同时节约成本，通过检测当前的过冷量和过热量，根据当前的过冷量和过热量调节半导体换热器的换热量，避免不必要的能源浪费，实现了节能效果。
实施例5
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法。
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 (22)

1.一种机组，包括：压缩机、室外换热器、室内换热器和四通阀，所述四通阀的第一接口与所述压缩机的排气端连通，第二接口与所述室内换热器的第一端连通，第三接口与所述压缩机的吸气端连通，第四接口与所述室外换热器的第一端连通，其特征在于，所述机组还包括：
第一半导体换热器，其第一端设置在所述室外换热器的第二端与所述室内换热器的第二端之间，其第二端设置在所述室内换热器的第一端处与所述四通阀的第二接口之间；
在所述机组运行制冷模式时，所述第一半导体换热器用于降低所述室外换热器排出的冷媒温度，并提高所述室内换热器排出的冷媒温度，其第一端为制冷端，其第二端为制热端；
在所述机组运行制热模式时，所述第一半导体换热器用于提高所述室内换热器排出的冷媒温度，并降低压缩机排出的冷媒温度，其第一端为制热端，第二端为制冷端。
2.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组运行除霜模式时，所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，所述第一半导体换热器的第一端为制热端。
3.根据权利要求2所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
第一控制阀，设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；
第二控制阀，设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；
化霜旁通管路，其第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，其第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路；
第三控制阀，设置于所述化霜旁通管路上；
所述机组运行除霜模式时，所述第一控制阀和所述第二控制阀关闭，所述第三控制阀开启，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第三控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；或者，
所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，所述第三控制阀关闭，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第一控制阀、室内换热器、第二控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机。
4.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
第一温度传感器，设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间，用于在所述机组运行制冷模式时，检测与第一半导体换热器的第一端换热后的冷媒的第一温度，从而根据所述第一温度调节所述第一半导体换热器的换热量。
5.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
第二温度传感器，设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述四通阀的第三接口之间，用于在所述机组运行制冷模式时，检测与第一半导体换热器的第二端换热后的冷媒的第二温度，从而根据所述第二温度调节所述第一半导体换热器的换热量。
6.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
第三温度传感器，设置于所述室外换热器的第一端与所述四通阀的第四接口之间，用于在所述机组运行制热模式时，检测所述室外换热器的第一端排出的冷媒的第三温度，从而根据所述第三温度调节所述第一半导体换热器的换热量。
7.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
气液分离器，设置于所述室内换热器的第一端端与所述压缩机的吸气端之间，用于将冷媒中的液态冷媒分离，并进行收集。
8.根据权利要求7所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
第二半导体换热器，其制热端设置在所述气液分离器处，用于与所述气液分离器进行换热，使所述气液分离器内部温度升高。
9.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：
膨胀阀，设置在室外换热器的第二端与所述室内换热器的第二端之间的管路上。
10.一种空调，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的机组。
11.一种机组控制方法，应用于权利要求1至9中任一项所述的机组，其特征在于，所述方法包括：
判断机组的运行模式，其中，所述运行模式包括制热模式和制冷模式；
如果所述机组的运行模式为制冷模式，则控制第一半导体换热器正向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端；
如果所述机组的运行模式为制热模式，则控制第一半导体换热器反向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制热端，第二端为制冷端。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果所述机组的运行模式为制冷模式，则控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
获取与第一半导体换热器的第一端换热后的冷媒的第一温度；
根据冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：
如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值大于第一阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值小于或等于第一阈值，且大于或等于第二阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变；
如果冷媒的冷凝温度与所述第一温度的差值小于第二阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大；
其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
获取与第一半导体换热器的第二端换热后的冷媒的第二温度；
根据所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，根据所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第三阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第三阈值，且大于或等于第四阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变；
如果所述第二温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第四阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大；
其中，所述第三阈值大于第四阈值。
16.根据权利要求13或15所述的方法，其特征在于，
控制所述第一半导体换热器的换热量减小，包括：调节流经所述第一半导体换热器的电流；和/或，控制所述第一半导体换热器内运行的部分半导体换热片关闭；
控制所述第一半导体换热器的换热量增大，包括：调节流经所述第一半导体换热器的电流；和/或，控制所述第一半导体换热器内关闭的部分半导体换热片开启。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果所述机组的运行模式为制热模式，则控制第一半导体换热器反向导通后，所述方法还包括：
获取所述室外换热器的第一端排出的冷媒的第三温度；
根据所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，根据所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值，调节所述第一半导体换热器的换热量，包括：
如果所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值大于第五阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量减小；
如果所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于或等于第五阈值，且大于或等于第六阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量保持不变；
如果所述第三温度与冷媒的蒸发温度的差值小于第六阈值，则控制所述第一半导体换热器的换热量增大；
其中，所述第五阈值大于第六阈值。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述运行模式还包括除霜模式，所述方法还包括：
如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通，以使所述第一半导体换热器的第一端为制冷端，第二端为制热端。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
控制第一控制阀和第二控制阀关闭，第三控制阀开启，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第三控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；
其中，所述第一控制阀设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；所述第二控制阀设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；所述第三控制阀设置于所述化霜旁通管路上，所述化霜旁通管路的第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，如果所述机组的运行模式为除霜模式，则控制第一半导体换热器正向导通后，所述方法还包括：
控制第一控制阀和第二控制阀开启，第三控制阀关闭，使室外换热器排出的冷媒依次经过第一半导体换热器的第一端、第一控制阀、室内换热器、第二控制阀以及第一半导体换热器的第二端回到压缩机；
其中，所述第一控制阀设置于所述第一半导体换热器的第一端与所述室内换热器的第二端之间；所述第二控制阀设置于所述第一半导体换热器的第二端与所述室内换热器的第一端之间；所述第三控制阀设置于所述化霜旁通管路上，所述化霜旁通管路的第一端接入所述第一控制阀和所述第一半导体换热器的第一端之间的管路，第二端接入所述第二控制阀和所述第一半导体换热器的第二端之间的管路。
22.一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11至21中任一项所述的方法。
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