CN112503631A - 空调器及其控制方法 - Google Patents

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CN112503631A CN202011110739.XA CN202011110739A CN112503631A CN 112503631 A CN112503631 A CN 112503631A CN 202011110739 A CN202011110739 A CN 202011110739A CN 112503631 A CN112503631 A CN 112503631A
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张宁
王晨光
何国栋
陈二庚
刘婷
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
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Abstract

本申请提供一种空调器及其控制方法，包括：室内换热器、室外换热器和热交换部；经过室内换热器换热后的室内空气和经过室外换热器换热后的室外空气可通过热交换部进行换热。根据本申请的空调器及其控制方法，高效节能的、能在除湿同时不降低温度。

Description

空调器及其控制方法
技术领域
本申请属于空调器技术领域，具体涉及一种空调器及其控制方法。
背景技术
目前，在地下空间，除了人体、设备之外，基本没有其他热负荷，相比于地面，最主要的围护结构热负荷不存在，常年温度基本维持在20～30℃。但地下空间送风湿度很高80％以上，舒适感很差，一般相对送风湿度在50％～60％左右人体体感才会比较舒适。所以针对这种温度适中，送风湿度高的地下小余热工程，需要进行除湿，同时保证温度与回风温度，即原地下室内温度相近。
但是，市场上没有针对地下小余热工程特点(温度适中、送风湿度高)设计开发的空调，近年来国内人防工程陆续改造，对于小负荷除湿空调的需求不断增多，但是现有空调机组除湿多使用露点送风，除湿的同时温度也会降下来。只除湿送出的风是相对送风湿度为100％，且温度较低(露点)的高送风湿度冷风，而地下室内热负荷很小，高送风湿度冷风难以被室内加热，而达到舒适的相对送风湿度和温度。目前有些机组的解决方案是采用电加热来升高送风温度，但是能耗高，能效低，不符合国家节能要求。
因此，如何提供一种高效节能的、能在除湿同时不降低温度的空调器及其控制方法为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种空调器及其控制方法，高效节能的、能在除湿同时不降低温度。
为了解决上述问题，本申请提供一种空调器，包括：室内换热器、室外换热器和热交换部；经过室内换热器换热后的室内空气和经过室外换热器换热后的室外空气可通过热交换部进行换热。
优选地，空调器还包括室内送风口；室内送风口与热交换部连通；室内空气经过热交换部换热后通过室内送风口向室内送风。
优选地，室内送风口处设置有温度传感器和/或送风湿度传感器。
优选地，空调器包括室内风道和第一通道；第一通道连通热交换部与室内风道；室内风道与室内换热器的位置相对应。
优选地，第一通道内设置有第一控制阀；第一控制阀用于控制第一通道的通断；
和/或，空调器还包括出风口；空调器还包括第二控制阀；经过室内换热器换热后的室内空气可通过出风口吹向室内；第二控制阀用于控制出风口的开闭。
优选地，空调器还包括室外风道和第二通道；第二通道连通室外风道和热交换部；室外风道与室外换热器的位置相对应。
优选地，第二通道内设置有第三控制阀；第三控制阀用于控制第二通道的通断；
和/或，空调器还包括排风口；空调器还包括第四控制阀；经过室外换热器换热后的室外空气可经过排风口排至室外；第四控制阀用于控制排风口的开闭。
优选地，当第一通道内设置有第一控制阀时，第一控制阀为第一风阀；
和/或，当第二通道内设置有第三控制阀时，第三控制阀为第三风阀；
和/或，当空调器还包括第二控制阀时，第二控制阀为第二风阀；
和/或，当空调器还包括第四控制阀时，第四控制阀为第四风阀。
根据本申请的再一方面，提供了一种上述的空调器控制方法，包括如下步骤：
获取空调器的运行模式；
根据空调器的运行模式控制经过室内换热器换热后的室内空气和经过室外换热器换热后的室外空气的流动路径。
优选地，根据空调器的运行模式控制经过室内换热器换热后的室内空气和经过室外换热器换热后的室外空气的流动路径包括如下步骤：
当空调器的运行模式为除湿模式时，控制经过室内换热器换热后的室内空气和经过室外换热器换热后的室外空气进入热交换部内进行换热，经过热交换部换热后的室内空气通过室内送风口向室内送风；
和/或，当空调器的运行模式为除湿模式时，控制经过室内换热器换热后的室内空气和经过室外换热器换热后的室外空气进入热交换部内进行换热，经过热交换部换热后的室外空气排至室外；
和/或，当空调器的运行模式为换热模式时，控制经过室内换热器换热后的室内空气通过出风口吹向室内；
和/或，当空调器的运行模式为换热模式时，控制室外换热器换热后的室外空气通过排风口排至室外。
优选地，空调器控制方法还包括如下步骤：
当空调器的运行模式为除湿模式时，根据送风湿度调节压缩机的频率或负荷；
和/或，当空调器的运行模式为除湿模式时，根据送风温度调节第三风阀和/或第四风阀的开度。
优选地，根据送风湿度调节压缩机的频率或负荷包括如下步骤：
获取送风湿度A1；
根据ΔA调节压缩机的频率或负荷，以使得ΔA值越大，压缩机的频率或负荷越大；其中A2为预设湿度，A1-A2＝ΔA；
和/或，根据送风温度调节第三风阀和/或第四风阀的开度包括如下步骤：
获取送风温度T1；
根据ΔT调节第三风阀和/或第四风阀的开度；其中T2为预设温度，T1-T2＝ΔT。
优选地，根据ΔT调节第三风阀和/或第四风阀的开度包括如下步骤：
当ΔT<ΔT1预时，逐渐增大第四风阀的开度，当第四风阀的开度达到最大时，逐渐减小第三风阀的开度；其中ΔT1预为第一预设温差；
当ΔT>ΔT2预时，逐渐增大第三风阀的开度，当第三风阀的开度达到最大时，逐渐减小第四风阀的开度；其中ΔT2预为第二预设温差。
本申请提供的空调器及其控制方法，采用经过室外换热器换热后的空气对经过室内换热器换热后的冷空气进行加热，高效节能、能在除湿同时不降低温度。
附图说明
图1为本申请实施例的空调器的系统原理示意图；
图2为本申请实施例的空调器的的运行流程图。
附图标记表示为：
1、室内换热器；2、室外换热器；3、热交换部；4、室内送风口；51、第一风阀；52、第二风阀；53、第三风阀；54、第四风阀；6、压缩机；7、四通阀；8、节流阀。
具体实施方式
结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种空调器，包括：室内换热器1、室外换热器2和热交换部3；经过室内换热器1换热后的室内空气和经过室外换热器2换热后的室外空气可通过热交换部3进行换热，采用经过室外换热器2换热后的空气对经过室内换热器1换热后的冷空气进行加热，高效节能、能在除湿同时不降低温度，适用于地下小余热工程。
进一步地，空调器还包括室内送风口4；室内送风口4与热交换部3连通；室内空气经过热交换部3换热后通过室内送风口4向室内送风，可以有效的提高除湿后的温度，且节能。
进一步地，室内送风口4处设置有温度传感器和/或送风湿度传感器；温度传感器和湿度传感器布置在送风口处，分别用于检测送风温度和湿度，可以根据送风温度和湿度调节空调器的运行参数，以适应不同的需求。
进一步地，空调器包括室内风道和第一通道；第一通道连通热交换部3与室内风道；室内风道与室内换热器1的位置相对应。
进一步地，第一通道内设置有第一控制阀；第一控制阀用于控制第一通道的通断；
和/或，空调器还包括出风口；空调器还包括第二控制阀；经过室内换热器1换热后的室内空气可通过出风口吹向室内；第二控制阀用于控制出风口的开闭。
进一步地，空调器还包括室外风道和第二通道；第二通道连通室外风道和热交换部3；室外风道与室外换热器2的位置相对应。
进一步地，第二通道内设置有第三控制阀；第三控制阀用于控制第二通道的通断；
和/或，空调器还包括排风口；空调器还包括第四控制阀；经过室外换热器2换热后的室外空气可经过排风口排至室外；第四控制阀用于控制排风口的开闭，可以通过控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀调节空调的运行状况。
进一步地，当第一通道内设置有第一控制阀时，第一控制阀为第一风阀51；
和/或，当第二通道内设置有第三控制阀时，第三控制阀为第三风阀53；
和/或，当空调器还包括第二控制阀时，第二控制阀为第二风阀52；
和/或，当空调器还包括第四控制阀时，第四控制阀为第四风阀54，通过切换4个风阀开关和通道引流，可以对四个风阀的开关状态进行切换和调节，以此实现系统的制冷、制热和除湿三种运行模式。
空调器由整机部分和控制部分组成。整机部分包括压缩机6、室外换热器 2、室内换热器1，节流阀8、四通阀7，第一风阀51、第二风阀52、第三风阀 53、第四风阀54、热交换部3、风道和室内送风口4组成。控制部分由主板、温度传感器、湿度传感器等组成。室内换热器1、节流阀8、第三风阀53、送风口、温度传感器和湿度传感器等部件布置在室内区域。根据检测到的送风温度和湿度，主板控制器可以对四个风阀的开关状态进行切换和调节，以此实现系统的制冷、制热和除湿三种运行模式。室内换热器1、节流阀8、第三风阀 53、送风口、温度传感器和湿度传感器等部件布置在室内区域，如图1中的虚线框内为室内区域，其余部件布置在室外。
结合参见图2所示，根据本申请实施例，提供了一种如上述的空调器控制方法，包括如下步骤：
获取空调器的运行模式；
根据空调器的运行模式控制经过室内换热器1换热后的室内空气和经过室外换热器2换热后的室外空气的流动路径。
进一步地，根据空调器的运行模式控制经过室内换热器1换热后的室内空气和经过室外换热器2换热后的室外空气的流动路径包括如下步骤：
当空调器的运行模式为除湿模式时，控制经过室内换热器1换热后的室内空气和经过室外换热器2换热后的室外空气进入热交换部3内进行换热，经过热交换部3换热后的室内空气通过室内送风口4向室内送风；
和/或，当空调器的运行模式为除湿模式时，控制经过室内换热器1换热后的室内空气和经过室外换热器2换热后的室外空气进入热交换部3内进行换热，经过热交换部3换热后的室外空气排至室外；
和/或，当空调器的运行模式为换热模式时，控制经过室内换热器1换热后的室内空气通过出风口吹向室内；
和/或，当空调器的运行模式为换热模式时，控制室外换热器2换热后的室外空气通过排风口排至室外。
进一步地，空调器控制方法还包括如下步骤：
当空调器的运行模式为除湿模式时，根据送风湿度调节压缩机6的频率或负荷；
当空调器的运行模式为除湿模式时，根据送风温度调节第三风阀53和/或第四风阀54的开度。
进一步地，根据送风湿度调节压缩机6的频率或负荷包括如下步骤：
获取送风湿度A1；
根据ΔA调节压缩机6的频率或负荷，以使得ΔA值越大，压缩机6的频率或负荷越大；其中A2为预设湿度，A1-A2＝ΔA；
根据送风温度调节第三风阀53和/或第四风阀54的开度包括如下步骤：
获取送风温度T1；
根据ΔT调节第三风阀53和/或第四风阀54的开度；其中T2为预设温度， T1-T2＝ΔT。
进一步地，根据ΔT调节第三风阀53和/或第四风阀54的开度包括如下步骤：
当ΔT<ΔT1预时，逐渐增大第四风阀54的开度，当第四风阀54的开度达到最大时，逐渐减小第三风阀53的开度；其中ΔT1预为第一预设温差；
当ΔT>ΔT2预时，逐渐增大第三风阀53的开度，当第三风阀53的开度达到最大时，逐渐减小第四风阀54的开度；其中ΔT2预为第二预设温差。
在除湿模式下，室内换热器1为蒸发器，高温高湿的室内空气经温度较低的蒸发器表面时，会在蒸发器上凝露，从而达到除湿(去除空间内的绝对含湿量)的目的，此时空气的状态为低温的，相对湿度100％的饱和湿冷空气。然后此部分湿冷空气通过风管引至室外的热交换部3，与来自室外换热器2(冷凝器)的热风进行换热，换热后再通过风管送至室内，从而提高送至室内的空气温度，同步降低其相对湿度，满足用户的需求。通过控制压缩机6通过控制压缩机6和调节风阀的开关来调节室内送风温度和湿度。
系统实现制冷/制热模式的实施过程：所有风阀的初始状态为关闭，当用户需要制冷或制热时，只需将第四风阀54和第二风阀52打开，而第一风阀51 和第三风阀53保持关闭，室外的风管和热交换部3均不启用。
制冷模式下，机组逐步开启室内、外风机和压缩机6，压缩机6排出的高温气体经四通阀7进入室外换热器2，与室外换热器2风侧换热后冷凝，而后经节流阀8节流后进入室内换热器1，与室内换热器1的风侧换热蒸发，然后经四通阀7进入压缩机6中。室外换热器2的进风经换热温升后直接通过第四风阀54排出，室内换热器1的进风经换热降温后通过第二风阀52排出，以此来实现机组的制冷功能。制热功能与制冷功能类似，冷媒循环稍有差别。
系统实现除湿模式的实施过程：当地下工程为温度适中，湿度高的环境时，用户需要除湿模式，所有风阀的初始状态为关闭，第四风阀54和第二风阀52 保持关闭，第一风阀51和第三风阀53打开，然后逐步开启室内外风机和压缩机6，机组进入除湿调温模式。在此模式下，压缩机6排出的高温气体经四通阀7进入室外换热器2，与室外换热器2换热后冷凝，而后经节流阀8节流后进入室内换热器1，与室内换热器1换热蒸发，然后经四通阀7进入压缩机6 中，此时室外换热器2为冷凝器，室内换热器1是蒸发器，湿度较高的室内空气经蒸发器降温达到其露点温度时，会在蒸发器表面凝露，从而变为相对湿度较高，温度较低的低温空气。然后此部分空气流经第一风阀51，经室内回风管道送至热交换部3处，与来自室外换热器2(冷凝器)经第三风阀53和室外风管道送过来的热风进行热交换，从而提升空气的温度和相对湿度。主板控制器检测室内送风口4处的送风温度和送风湿度，计算送风湿度与湿度设定值差值，根据差值调节压缩机6频率或负荷。当ΔT的数值越小，增大第四风阀54的开度；减小第三风阀53的开度；具体的为：差值小时，逐步打开第四风阀54，如果第四风阀54的开度已经最大了，则减小第三风阀53的开度。当ΔT的数值越大，增大第三风阀53的开度；减小第四风阀54的开度，具体的：当ΔT 的数值大时，增大第三风阀53的开度；减小第四风阀54的开度计算送风温度与设定值差值，差值小时，逐步打开第三风阀53，第三风阀53全开时，逐步关闭第四风阀54，反之亦然。从而调节空气温度至用户设定的温度(与室内回风温度接近)，调节相对湿度至用户设定的相对湿度，满足用户的舒适度要求。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种空调器，其特征在于，包括：室内换热器(1)、室外换热器(2)和热交换部(3)；经过室内换热器(1)换热后的室内空气和经过所述室外换热器(2)换热后的室外空气可通过所述热交换部(3)进行换热。
2.根据权利要求1中所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括室内送风口(4)；所述室内送风口(4)与所述热交换部(3)连通；所述室内空气经过所述热交换部(3)换热后通过所述室内送风口(4)向室内送风。
3.根据权利要求2中所述的空调器，其特征在于，所述室内送风口(4)处设置有温度传感器和/或送风湿度传感器。
4.根据权利要求1中所述的空调器，其特征在于，所述空调器包括室内风道和第一通道；所述第一通道连通所述热交换部(3)与所述室内风道；所述室内风道与所述室内换热器(1)的位置相对应。
5.根据权利要求4中所述的空调器，其特征在于，所述第一通道内设置有第一控制阀；所述第一控制阀用于控制所述第一通道的通断；
和/或，所述空调器还包括出风口；所述空调器还包括第二控制阀；经过室内换热器(1)换热后的所述室内空气可通过所述出风口吹向所述室内；所述第二控制阀用于控制所述出风口的开闭。
6.根据权利要求1中所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括室外风道和第二通道；所述第二通道连通所述室外风道和所述热交换部(3)；所述室外风道与所述室外换热器(2)的位置相对应。
7.根据权利要求6中所述的空调器，其特征在于，所述第二通道内设置有第三控制阀；所述第三控制阀用于控制所述第二通道的通断；
和/或，所述空调器还包括排风口；所述空调器还包括第四控制阀；经过所述室外换热器(2)换热后的所述室外空气可经过所述排风口排至室外；所述第四控制阀用于控制所述排风口的开闭。
8.根据权利要求5和7中任一项所述的空调器，其特征在于，当所述第一通道内设置有第一控制阀时，所述第一控制阀为第一风阀(51)；
和/或，当所述第二通道内设置有第三控制阀时，所述第三控制阀为第三风阀(53)；
和/或，当所述空调器还包括第二控制阀时，所述第二控制阀为第二风阀(52)；
和/或，当所述空调器还包括第四控制阀时，所述第四控制阀为第四风阀(54)。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的空调器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取空调器的运行模式；
根据所述空调器的运行模式控制经过室内换热器(1)换热后的室内空气和经过室外换热器(2)换热后的室外空气的流动路径。
10.根据权利要求9中所述的空调器控制方法，其特征在于，所述根据所述空调器的运行模式控制经过室内换热器(1)换热后的室内空气和经过室外换热器(2)换热后的室外空气的流动路径包括如下步骤：
当所述空调器的运行模式为除湿模式时，控制经过室内换热器(1)换热后的所述室内空气和经过室外换热器(2)换热后的所述室外空气进入热交换部(3)内进行换热，经过所述热交换部(3)换热后的所述室内空气通过室内送风口(4)向室内送风；
和/或，当所述空调器的运行模式为除湿模式时，控制经过室内换热器(1)换热后的所述室内空气和经过室外换热器(2)换热后的所述室外空气进入热交换部(3)内进行换热，经过所述热交换部(3)换热后的所述室外空气排至室外；
和/或，当所述空调器的运行模式为换热模式时，控制经过室内换热器(1)换热后的所述室内空气通过出风口吹向室内；
和/或，当所述空调器的运行模式为换热模式时，控制室外换热器(2)换热后的所述室外空气通过排风口排至室外。
11.根据权利要求9中所述的空调器控制方法，其特征在于，所述空调器控制方法还包括如下步骤：
当所述空调器的运行模式为除湿模式时，根据送风湿度调节压缩机(6)的频率或负荷；
和/或，当所述空调器的运行模式为除湿模式时，根据送风温度调节第三风阀(53)和/或第四风阀(54)的开度。
12.根据权利要求11中所述的空调器控制方法，其特征在于，所述根据送风湿度调节压缩机(6)的频率或负荷包括如下步骤：
获取送风湿度A1；
根据ΔA调节所述压缩机(6)的频率或负荷，以使得ΔA值越大，所述压缩机(6)的频率或负荷越大；其中A2为预设湿度，A1-A2＝ΔA；
和/或，所述根据送风温度调节第三风阀(53)和/或第四风阀(54)的开度包括如下步骤：
获取送风温度T1；
根据ΔT调节所述第三风阀(53)和/或所述第四风阀(54)的开度；其中T2为预设温度，T1-T2＝ΔT。
13.根据权利要求12中所述的空调器控制方法，其特征在于，所述根据ΔT调节所述第三风阀(53)和/或所述第四风阀(54)的开度包括如下步骤：
当ΔT<ΔT1预时，逐渐增大所述第四风阀(54)的开度，当所述第四风阀(54)的开度达到最大时，逐渐减小所述第三风阀(53)的开度；其中ΔT1预为第一预设温差；
当ΔT>ΔT2预时，逐渐增大所述第三风阀(53)的开度，当所述第三风阀(53)的开度达到最大时，逐渐减小所述第四风阀(54)的开度；其中ΔT2预为第二预设温差。
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