CN112797516A

CN112797516A - 空调系统

Info

Publication number: CN112797516A
Application number: CN201911035663.6A
Authority: CN
Inventors: 黄志刚; 雷俊杰; 黎顺全; 朱合华; 陶骙; 陈磊
Original assignee: Midea Group Co Ltd; GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd; GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-05-14

Abstract

本发明公开一种空调系统。所述空调系统包括室外单元、室内单元及地暖单元。其中，所述室外单元包括压缩机和室外换热器。所述室内单元包括室内换热器和室内节流装置。所述地暖单元包括地暖盘管和盘管节流装置。所述空调系统具有室内回路、第一地暖回路及第二地暖回路。所述第二地暖回路和所述第一地暖回路可切换使用。本发明的空调系统，能够对对室内环境进行制冷，同时供应地暖。

Description

空调系统

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，特别涉及一种空调系统。

背景技术

目前，市场上的空调系统和地暖系统一般都是独立存在，是两套不同的系统。对于不同季节而言，空调系统和地暖系统所提供的舒适环境不同。例如，用户在夏季偏向于使用空调系统，而冬季寒冷时期则偏向于使用地暖系统。然而，如果同时在建筑同时安装空调系统和地暖系统这两套，现在市场上还没有两套系统相结合的产品。两套同时安装、成本高，占用空间大，操控不方便。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种空调系统，旨在提供一种新的空调系统，所述空调系统能够在制冷的情况下供应地暖。

为实现上述目的，本发明提出一种空调系统，所述空调系统包括室外单元、室内单元及地暖单元，所述室外单元包括压缩机和室外换热器，所述室内单元包括室内换热器和室内节流装置，所述地暖单元包括地暖盘管和盘管节流装置；

所述空调系统还包括与所述压缩机的排气侧连接的排气管，与所述压缩机的回气侧连接的回气管、依次连接所述排气管、所述室内节流装置、所述室内换热器的第一配管，以及连接所述室内换热器和所述回气管的第二配管，从而构成室内回路；

所述空调系统还包括从所述第一配管的第一交叉点分岔出的第一支管、以及从所述第二配管分岔出的第二支管，所述第一支管依次连接所述盘管节流装置、所述地暖盘管、所述第二支管，从而构成第一地暖回路，其中，所述第一交叉点位于所述室外换热器和所述盘管节流装置之间；

所述空调系统还包括高压配管，所述高压配管的一端连接所述排气管，所述高压配管的另一端连接所述地暖盘管，以构成第二地暖回路，所述第二地暖回路和所述第一地暖回路可切换使用。

可选地，所述空调系统还包括第一控制阀，所述第一控制阀设于所述高压配管。

可选地，所述空调系统还包括第二控制阀，所述第二控制阀设于所述第二支管。

可选地，所述空调系统还包括第一切换器，所述第一切换器能在第一状态和第二状态之间切换，其中：

在所述第一状态，所述第一切换器将所述排气管与所述第一配管连通；

在所述第二状态，所述第一切换器将所述回气管与所述第一配管连通。

可选地，所述空调系统还包括第二切换器，所述第二切换器能在第三状态和第四状态之间切换，其中：

在所述第三状态，所述第二切换器将所述排气管与所述第二配管连通；

在所述第四状态，所述第二切换器将所述回气管与所述第二配管连通。

可选地，所述第一切换器和/或第二切换器为三通阀或者四通阀。

可选地，所述空调系统还包括第一开关阀，所述第一开关阀设于所述第一配管，并位于所述第一交叉点和所述室外换热器之间。

可选地，所述空调系统还包括第二开关阀，所述第二开关阀设于所述第二配管上。

可选地，所述空调系统还包括第三开关阀，所述第三开关阀设于所述高压配管上。

可选地，所述空调系统还包括从所述第二配管分岔出的第三支管，所述第三支管将所述第二配管和所述室内换热器连接，所述第三支管设有第三控制阀。

可选地，所述空调器还包括经济器，所述经济器设置在所述室外换热器和所述第一交叉点之间的第一配管上，所述经济器的回流管与所述压缩机的回气侧连通。

本发明的技术方案，所述空调系统的室内单元和地暖单元共同同一个室外单元，结构紧凑，占用空间小，便于安装。通过室内单元和室外单元配合可实现单独制冷或制热。由于所述空调系统还具有第一地暖回路和第二地暖回路，因此，通过切换第一地暖回路或第二地暖回路使用，可实现地暖单元与室外单元和/室内单元配合，可以构成多种制热和制冷回路，进而实现空调制冷或制热、地暖等不同模式的切换，极大地满足用户的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明空调系统一实施例的结构原理图；

图2为图1中空调系统制冷和地暖组合模式的原理图；

图3为图1中空调系统制热和地暖组合模式的原理图；

图4为图1中空调系统地暖模式的原理图；

图5为图1中空调系统单制冷模式的原理图；

图6为图1中空调系统单制热模式的原理图。

附图标号说明：

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种空调系统，所述空调系统集成有地暖系统，从而能够实现制冷模式、制热模式、恒温除湿模式及地暖模式等工作模式。所述空调系统。

请参阅图1，本发明的空调系统的一实施例中，所述空调系统包括室外单元100、室内单元200及地暖单元300。其中，室外单元100包括压缩机110和室外换热器120。室内单元200包括室内换热器210和室内节流装置220。地暖单元300包括地暖盘管310和盘管节流装置320。

应说明的是，对于所述空调系统而言，室外单元100是与室外环境换热，并不是特指位于室外；同样地，后文出现的室内单元200是与室内环境换热，并不是特指位于室内。例如，所述空调系统为窗式空调器时，室外单元100和室内单元200同处于一个壳体内，室外单元100与室外环境换热。所述空调系统为分体式空调器时，则室外单元100和室内单元200分装在不同的壳体内，且包含有室外单元100的机体设于室外环境，而包含有室内单元200的机体设于室内环境。

所述空调系统还包括与压缩机110的排气侧连接的排气管111，与压缩机110的回气侧连接的回气管112、依次连接排气管111、所述室内节流装置220、室内换热器210的第一配管400，以及连接室内换热器210和回气管112的第二配管500，从而构成室内回路；

所述空调系统还包括从所述第一配管400的第一交叉点410分岔出的第一支管101、以及从所述第二配管500分岔出的第二支管102，第一支管101依次连接盘管节流装置320、地暖盘管310、第二支管102，从而构成第一地暖回路，其中，第一交叉点410位于所述室外换热器120和盘管节流装置320之间；

所述空调系统还包括高压配管600，高压配管600的一端连接排气管111，高压配管600的另一端连接地暖盘管310，以构成第二地暖回路。所述第二地暖回路和所述第一地暖回路可切换使用。当所述空调系统开启地暖单元时，冷媒从地暖盘管通过，在此过程中，地暖盘管通过辐射和对流的热传递方式向室内供热，实现地暖。这种地暖供暖的方式较为舒适且安静，舒适度更佳。

至于实现两个回路的切换方式有多种，例如但不局限于：通过在第二支管102和高压配管600上分别设置控制阀，通过控制阀实现第一地暖回路和第二地暖回路切换。或者，将第二支管102和高压配管600与地暖盘管310通过三通阀连接，以实现第一地暖回路和第二地暖回路切换。在此采用前述第一种切换方式，具体在后文有介绍。

对于上述各种节流装置，有多种实现形式，如节流阀、毛细管、电子膨胀阀等。例如但不局限于：室内节流装置220、或盘管节流装置320均可以包括节流阀。

本发明的技术方案，所述空调系统的室内单元200和地暖单元300共同同一个室外单元100，结构紧凑，占用空间小，便于安装。通过室内单元200和室外单元100配合可实现单独制冷或制热。由于所述空调系统还具有第一地暖回路和第二地暖回路，因此，地暖单元300通过第一地暖回路或第二地暖回路可以与室外单元100和/室内单元200配合，可以构成多种制热和制冷回路，进而实现空调制冷或制热、地暖制冷水或地暖等不同模式的切换，极大地满足用户的需求。

请参阅图1，基于上述实施例，所述空调系统还包括第一切换器150，第一切换器150能在第一状态和第二状态之间切换。其中：在第一状态，第一切换器150将排气管111与第一配管400连通；在第二状态，第一切换器150将回气管112与第一配管400连通。

通过第一切换器150的设置，在第一状态下，所述空调系统处于制冷状态，如室内换热器210制冷和/或地暖盘管310制冷；在第二状态下，所述空调系统处于制热状态，如室内换热器210制热、和/或地暖盘管310制热。具体在后文还有详细介绍。

进一步地，所述空调系统还包括第二切换器160，第二切换器160能在第三状态和第四状态之间切换。其中，在第三状态，第二切换器160将排气管111与第二配管500连通；在第四状态，第二切换器160将回气管112与第二配管500连通。

通过第二切换器160配合第一切换器150设置，可在第三状态下，空调系统处于制冷状态，如室内换热器210制冷或地暖盘管310制冷；在第四状态下，空调系统处于制热状态，如室内换热器210制冷和/或地暖盘管310制热制热。由此可以实现超过常规一个四通阀所能实现的多种功能。例如，在制冷时，第一切换器150切换至第一状态，同时将第二切换器160切换至第三状态；在制热时，第一切换器150切换至第二状态，同时将第二切换器160切换至第四状态。具体在后文还有详细介绍。

应说明的是，第一切换器150和/或第二切换器160为三通阀或者四通阀。第一切换器150和第二切换器160可以同时存在，也可以使用其中一个，并与其他连通阀类结构(如二通阀)实现空调器可以在恒温除湿、单加热、单制冷、地暖制热四种模式的切换。

在本实施例中，第一切换器150和第二切换器160均为四通阀，四通阀的一端配置为常闭端。其中：

第一切换器150具有D₁端、C₁端、E₁端、S₁端，并将E₁端配置为常闭端。所述D₁端连接压缩机110的排气管111，所述C₁端连接室外换热器120，所述S₁端连接压缩机110的回气管112。第一切换器150在第一状态下，D₁端和C₁端连通；第一切换器150在第二状态下，C₁端和S₁端连通。

第二切换器160具有D₂端、C₂端、E₂端、S₂端，并将C₂端配置为常闭端。所述D₂端连接压缩机110的排气管111，所述E₂端连接到第二配管500，所述S₂端连接压缩机110的回气管112。第二切换器160在第三状态下，E₂端和S₂端连通；第二切换器160在第四状态下，D₂端和S₂端连通。

请参阅图1，在一实施例中，为了更好地控制所述空调系统的管路通断，所述空调系统还包括设置在第一配管400的第一开关阀k1，第一开关阀k1位于室外换热器120和室内节流装置220之间。通过第一开关阀k1可控制第一配管400的通断。所述空调系统还包括设置在第二配管500的第二开关阀k2，第二开关阀k2位于室内换热器210和回气管112之间。通过第二开关阀k2可控制第二配管500的通断。第一开关阀k1、第二开关阀k2及前述高压阀均可以是截止阀、或控制阀。

在又一实施例中，为了实现所述空调器在不同模式之间的切换，所述空调系统还包括第一控制阀330，第一控制阀330设于高压配管600。通过第一控制阀330可以控制高压配管600的通断和/或调节冷媒从高压配管600通过的流量、流速等。第一控制阀330可以为电磁阀。所述空调系统还包括第二控制阀340，第二控制阀340设于第二支管102。通过第二控制阀340可以控制第二支管102的通断和/或调节冷媒从第二支管102通过的流量、流速等。第二控制阀340可以为电磁阀。

在此可选地，第一控制阀330和第二控制阀340均为电磁阀。通过控制第一控制阀330和第二控制阀340的启闭，可实现第一地暖回路和第二地暖回路的自动切换，进而实现不同的工作模式。

以下对所述空调系统的各个模式进行详细解释介绍：

请参阅图2，空调系统的制冷和地暖组合模式：

在该制冷和地暖组合模式下，第一切换器150切换至所述第一状态，第二切换器160切换至所述第三状态，第一控制阀330打开、第二控制阀340关闭。压缩机110将高温高压的冷媒从排气管111排出，而后从第一切换器150的D₁端进入并从其C₁端出来，然后分成两部分：第一部分冷媒经第一配管400进入到室外换热器120液化，液化后的冷媒从第一开关阀k1流到第一配管400的第一交叉点410；第二部分冷媒经高压配管600、第一控制阀330进入地暖盘管310中，进行液化放热对室内环境供应地暖(即采用第二地暖回路供暖)，并在液化后从第一支管101流向第一配管400的第一交叉点410，而与前述第一部分冷媒汇合。

汇合后的冷媒经室内节流装置220进入到室内换热器210中，并在该室内换热器210进行蒸发制冷，实现对室内环境制冷。由室内换热器210蒸发后排出的气态冷媒依次经过第二配管500、第二开关阀k2，再从第二切换器160的E₂端进入并从其S₂端出来，最后经气液分离器140、回气管112回流到压缩机110中，进行再次循环，由此实现对室内环境制冷的同时启用地暖供暖。鉴于在此模式下，地暖单元供暖而室内单元供冷，可将地暖单元设于需要制热的室内环境(房间)，并将室内单元设于需要制冷的室内环境(房间)中。

请参阅图3，空调系统的制热和地暖组合模式：

在该制热和地暖组合模式下，第一切换器150切换至第二状态，第二切换器160切换至第四状态，第一控制阀330关闭，第二控制阀340打开。压缩机110将高温高压的冷媒从排气管111排出，而后从第二切换器160的D₂端进入并从其E₂端出来，然后沿第二配管500流向第二开关阀k2，在到达第二配管500的第二交叉点510后，冷媒分成两部分：第一部分冷媒进入到室内换热器210中进行液化放热，实现对室内换热制热，并在液化后经室内节流装置220流向第一配管400的第一交叉点410；第二部分冷媒则经第二支管102、第二控制阀340流入到地暖盘管310，进行液化放热对室内环境供应地暖(即采用第一地暖回路供暖)，并在液化后从第一支管101流向第一配管400的第一交叉点410，而与前述第一部分冷媒汇合。

汇合后的冷媒经第一配管400、第一开关阀k1流向室外换热器120，在室外换热器120气化后流向第一切换器150，然后从第一切换器150的C₁端进入并从其S₁端出来，最后经气液分离器140、回气管112回流到压缩机110中，进行再次循环，由此实现对室内环境制热的同时供应地暖。由于地暖单元和室内单元均供暖，可将地暖单元和室内单元均设于相同或不同的室内环境(房间)均可。

除了上述模式之外，所述空调系统在完全关闭该地暖单元300的情况下(如关闭第一控制阀和第二控制阀)，即可实现空调系统单独制冷(如图5所示)或单独制热(如图6所示)的空调功能，在此不再一一赘述。

在一实施例中，考虑到在开启地暖单元300的模式下，功率较高，耗能较大，从而对供电系统的负载压力也较大。在此，为了减少所述空调系统的能耗压力，可尽量减少其他换热器的开启(如关闭室内换热器210等)。例如，可通过室内节流装置220将流量调至零。但难以避免的，会有少量的冷媒从室内节流装置220进入到室内换热器210中，造成地暖回路中的冷媒减少，降低供应地暖的效率。

因此，为解决上述问题，所述空调系统还包括从所述第二配管500分岔出的第三支管103，所述第三支管103将所述第二配管500和室内换热器210连接，所述第三支管103设有第三控制阀230。通过第三控制阀230可以控制第三支管103的通断，进而实现单独进行地暖供暖，无需开启室内单元。

请参阅图4，空调系统的地暖模式：

在该地暖模式下，第一切换器150切换至第二状态，第二切换器160切换至第三状态，第一控制阀330打开，第二控制阀340关闭，关闭室内单元200(如通过第三控制阀230关闭)。压缩机110将高温高压的冷媒从排气管111排出，经高压配管600、第一控制阀330进入地暖盘管310中，进行液化放热为室内环境供暖(即采用第二地暖回路供暖)，并在液化后从第一支管101流向第一配管400的第一交叉点410，由于室内单元200被关闭，所以冷媒会经第一配管400进入到室外换热器120中，并在该室外换热器120进行蒸发，蒸发后的冷媒流向第一切换器150，然后从第一切换器150的C₁端进入并从其S₁端出来，最后经气液分离器140、回气管112回流到压缩机110中，进行再次循环，由此实现单独供应地暖。

值得一提的是，在上述地暖模式下，在关闭室内单元200时，可以在关闭第三控制阀230的同时，将室内节流装置220也关闭或调节至最小，如此可以减少第一配管400中的冷媒向室内换热器210泄流，确保地暖回路具有充足的冷媒量，进而提高供应地暖的效率。

基于上述任意一实施例，所述空调系统的室内单元200所包括的换热器形式可以不同，如可以是普通的制冷/制热内机(只具有一个换热器和对应的节流装置)、或者包括带恒温除湿功能内机(同时具有除湿换热器和再热换热器230)、或者带转换装置的可自由切换制冷或制热状态的内机，中的一个或者多个，使得空调器可以同时进行恒温除湿、制冷、制热等混合运行。

请参阅图1：基于上述任意一实施例，为了避免汽液两相态的冷媒在经过室内节流装置220时产生难听的异音，所述空调器还包括经济器130，经济器130设置在室外换热器120和第一交叉点410之间的第一配管400上，经济器130的回流管141与气液分离器140连通。回流管141的形式可以有多种，所述回流管141可以仅仅包括回流管本体，也可以包括回流管本体和第一连通管，第一连接管的一端与所述回流管本体连通，第一连接管的另一端与气液分离器140连通。

本发明通过在三管制除湿再热方案的基础上采用带经济器130的系统设计，通过控制带经济器130系统设计回路中的取液节流阀(电子膨胀阀)，进一步降低室外换热器120出口的冷媒冷凝温度，提高过冷度，使冷媒完全冷凝为液态，液态冷媒经过室内电子膨胀阀节流降压后进入室内换热器210吸热蒸发，经过室内节流装置220的冷媒为全液态时，可以解决气液两相态产生的冷媒异音。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括室外单元、室内单元及地暖单元，室外单元包括压缩机和室外换热器，室内单元包括室内换热器和室内节流装置，地暖单元包括地暖盘管和盘管节流装置；

空调系统还包括与压缩机的排气侧连接的排气管，与压缩机的回气侧连接的回气管、依次连接排气管、室内节流装置、室内换热器的第一配管，以及连接室内换热器和回气管的第二配管，从而构成室内回路；

空调系统还包括从第一配管的第一交叉点分岔出的第一支管、以及从第二配管分岔出的第二支管，第一支管依次连接盘管节流装置、地暖盘管、第二支管，从而构成第一地暖回路，其中，第一交叉点位于室外换热器和盘管节流装置之间；

空调系统还包括高压配管，高压配管的一端连接排气管，高压配管的另一端连接地暖盘管，以构成第二地暖回路，第二地暖回路和第一地暖回路可切换使用。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一控制阀，所述第一控制阀设于所述高压配管。

3.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第二控制阀，所述第二控制阀设于所述第二支管。

4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一切换器，所述第一切换器能在第一状态和第二状态之间切换，其中：

5.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第二切换器，所述第二切换器能在第三状态和第四状态之间切换，其中：

6.如权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述第一切换器和/或第二切换器为三通阀或者四通阀。

7.如权利要求1至6任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一开关阀，所述第一开关阀设于所述第一配管，并位于所述第一交叉点和所述室外换热器之间。

8.如权利要求1至6任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第二开关阀，所述第二开关阀设于所述第二配管上。

9.如权利要求1至6任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第三开关阀，所述第三开关阀设于所述高压配管上。

10.如权利要求1至6任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括从所述第二配管分岔出的第三支管，所述第三支管将所述第二配管和所述室内换热器连接，所述第三支管设有第三控制阀。

11.如权利要求1至6任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调器还包括经济器，所述经济器设置在所述室外换热器和所述第一交叉点之间的第一配管上，所述经济器的回流管与所述压缩机的回气侧连通。