CN213778228U - 热泵系统和空调设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热泵系统和空调设备。热泵系统包括压缩机、室内换热器、第一室外换热器、第二室外换热器和切换装置,室内换热器的第二口与第一室外换热器的第二接口通过第一管路连接,第二室外换热器的第二端口通过第二管路与第一管路连接,切换装置连接压缩机的排气口和吸气口与室内换热器的第一口、第一室外换热器的第一接口和第二室外换热器的第一端口,并被配置为能在热泵系统处于化霜模式时,控制第一室外换热器和第二室外换热器中的一个与室内换热器均处于冷凝器模式,且第一室外换热器和第二室外换热器中的另一个处于蒸发器模式。基于此,能改善化霜过程中室内温度失调问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调设备技术领域,特别涉及一种热泵系统和空调设备。
背景技术
由于与电加热系统相比,具有能耗较低等优点,因此,热泵技术在多种空调产品中均有应用,但在一些对温度精度要求较高的场合,如恒温恒湿机等,热泵技术的应用受到限制,其中一个重要原因在于,常规热泵系统在化霜过程中存在室内温度失调的问题。
具体地,热泵系统制热运行时,在某些室外温度下,室外换热器会结霜,结霜会导致室外换热器性能下降,堵塞换热器风道,造成热泵系统制热量下降,当制热量下降至不能满足室内负荷需求时,热泵系统需进入化霜模式。常规热泵系统在化霜运行时,室外换热器化霜所需的热量取自室内,室内换热器由冷凝器模式切换成蒸发器模式,此时室内换热器无法再制热,因此会造成室内温度波动,出现失调,难以满足控温精度要求。
因此,有必要对热泵系统在化霜过程中的室内温度失调问题进行改善,以提高热泵系统的控温精确性,使热泵系统在高温控精度场合的应用成为可能。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种热泵系统和空调设备,以改善化霜过程中室内温度失调的问题。
本实用新型所提供的热泵系统,包括:
压缩机;
室内换热器;
第一室外换热器;
第二室外换热器;和
切换装置,通过控制室内换热器的第一口、第一室外换热器的第一接口和第二室外换热器的第一端口与压缩机的排气口和吸气口之间的通断关系,来控制室内换热器、第一室外换热器和第二室外换热器在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换;
室内换热器的第二口与第一室外换热器的第二接口通过第一管路连接,第二室外换热器的第二端口通过第二管路与第一管路连接;
切换装置被配置为能在热泵系统处于化霜模式时,控制第一室外换热器和第二室外换热器中的一个与室内换热器均处于冷凝器模式,且第一室外换热器和第二室外换热器中的另一个处于蒸发器模式。
在一些实施例中,切换装置包括:
第一切换阀,包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,第一阀口与第二阀口和第三阀口中的一个连通时,第四阀口与第二阀口和第三阀口中的另一个连通,第一阀口与排气口连通,第二阀口与第一端口连通,第三阀口通过第三管路与第一口连接,第四阀口与吸气口连通;和
第二切换阀,包括第一切换口、第二切换口、第三切换口和第四切换口,第一切换口与第二切换口和第三切换口中的一个连通时,第四切换口与第二切换口和第三切换口中的另一个连通,第一切换口与排气口连通,第二切换口与第一接口连通,第三切换口通过第四管路与第一口连接,第四切换口与吸气口连通。
在一些实施例中,切换装置还包括:
第一阀,设置于第三管路上,并用于控制第三管路的通断;和
第二阀,设置于第四管路上,并用于控制第四管路的通断。
在一些实施例中,第一管路与第二管路在连接点处连接,热泵系统还包括:
第一室外节流件,设置于第一管路上,并位于第二接口与连接点之间;和
第二室外节流件,设置于第二管路上。
在一些实施例中,切换装置还被配置为以下至少之一:
在热泵系统处于制冷模式时,控制室内换热器处于蒸发器模式,且第一室外换热器和第二室外换热器处于冷凝器模式;
在热泵系统处于制热模式时,控制室内换热器处于冷凝器模式,且第一室外换热器和第二室外换热器处于蒸发器模式。
在一些实施例中,压缩机位于室内或室外。
在一些实施例中,热泵系统还包括管间换热器,管间换热器内设有可相互换热的第一流道和第二流道,第一接口和第一端口分别通过第一流道和第二流道与切换装置连接,或者,第二接口和第二端口分别通过第一流道和第二流道与室内换热器连接。
在一些实施例中,第二接口和第二端口分别通过第一流道和第二流道与室内换热器连接,且第一流道位于热泵系统的第一室外节流件与第二接口之间。
在一些实施例中,管间换热器位于室内或室外。
在一些实施例中,热泵系统还包括第一室外风机和第二室外风机,第一室外风机与第一室外换热器位于第一风道内,第二室外风机与第二室外换热器位于处于第二风道内,第一风道与第二风道独立设置。
本实用新型所提供的空调设备,包括各实施例的热泵系统。
基于本实用新型的方案,由于化霜过程中,在切换装置、第一室外换热器和第二室外换热器的配合下,室内换热器能够始终处于冷凝器模式,而无需再切换至蒸发器模式,因此,可以使化霜过程中,室内换热器也仍然能进行制热,输出制热量,所以,能够减少化霜过程所造成的室内温度波动,有效改善化霜过程中室内温度失调问题。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例进行详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型第一实施例中热泵系统的结构示意图。
图2为本实用新型第二实施例中热泵系统的结构示意图。
图3为图2所示热泵系统在第一制冷模式时的冷媒流路示意图。
图4为图2所示热泵系统在第二制冷模式时的冷媒流路示意图。
图5为图2所示热泵系统在第三制冷模式时的冷媒流路示意图。
图6为图2所示热泵系统在第一制热模式时的冷媒流路示意图。
图7为图2所示热泵系统在第二制热模式时的冷媒流路示意图。
图8为图2所示热泵系统在第三制热模式时的冷媒流路示意图。
图9为图2所示热泵系统在第一化霜模式时的冷媒流路示意图。
图10为图2所示热泵系统在第二化霜模式时的冷媒流路示意图。
图11为本实用新型第三实施例中热泵系统的结构示意图。
图12为本实用新型第四实施例中热泵系统的结构示意图。
图13为本实用新型第五实施例中热泵系统的结构示意图。
图14为本实用新型第六实施例中热泵系统的结构示意图。
图15为本实用新型一些实施例中热泵系统的控制方法的逻辑框图。
图16为本实用新型一些实施例中控制装置的结构简图。
图中:
100、室内机;200、室外机;300、切换装置;
1、压缩机;11、排气口;10、吸气口;
2、第一切换阀;2D、第一阀口;2C、第二阀口;2E、第三阀口;2S、第四阀口;
3、第二切换阀;3D、第一切换口;3C、第二切换口;3E、第三切换口;3S、第四切换口;
4、第一阀;5、第二阀;
7、室内风机;
81、第一管路;82、第二管路;83、第三管路;84、第四管路;
9、室内换热器;9a、第一口;9b、第二口;
12、管间换热器;121、第一流道;122、第二流道;q、第一工作口;m、第二工作口;p、第三工作口;n、第四工作口;
13、室内节流件;14、第一截止阀;15、第二截止阀;
20、第一室外换热器;20a、第一接口;20b、第二接口;
21、第二室外换热器;21a、第一端口;21b、第二端口;
22、第一室外节流件;23、第二室外节流件;
24、第一室外风机;25、第二室外风机;
26、存储器;27、处理器;28、通信接口;29、总线;
F、连接点。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1-图14示例性地示出本实用新型热泵系统的结构。图15示例性地示出本实用新型的控制方法。图16示例性地示出本实用新型的控制装置。
参照图1-14,本实用新型所提供的热泵系统,包括压缩机1、室内换热器9、第一室外换热器20、第二室外换热器21和切换装置300。
压缩机1用于对冷媒进行压缩。压缩机1具有排气口11和吸气口 10。经过压缩机1压缩后的冷媒从排气口11排出。经过制冷或制热循环后的冷媒从吸气口10流回压缩机1中,被压缩机1压缩。参照图1- 11以及图14,一些实施例中,压缩机1设置在室内,这样可以降低压缩机1被盗风险。而作为变型,参照图12和图13,另一些实施例中,压缩机1也可以设置在室外。
室内换热器9设置在室内,属于室内机的一部分,用于实现冷媒与室内空气之间的换热,以对室内空气进行降温或升温,实现制冷或制热目的。室内换热器9具有第一口9a和第二口9b,用于供冷媒进出室内换热器9。
参照图1-14,一些实施例中,室内换热器9处对应设有室内风机 24,用于促进冷媒流经室内换热器9时与室内空气的换热,以提升冷媒在室内换热器9处的换热效果。同时,室内换热器9处对应设有室内节流件13。室内节流件13与第二口9b连接,用于实现对进出室内换热器9的冷媒的节流。其中,室内节流件13可以为电子膨胀阀、热力膨胀阀和节流孔板等各种节流元件。
第一室外换热器20和第二室外换热器21设置在室外,属于室外机的一部分,用于实现冷媒与室外空气之间的换热,与室内换热器9 一起,完成温度调节过程。第一室外换热器20具有第一接口20a和第二接口20b,用于供冷媒进出第一室外换热器20。第二室外换热器21 具有第一端口21a和第二端口21b,用于供冷媒进出第二室外换热器 21。第一室外换热器20和第二室外换热器21可以设置于同一室外机中,也可以设置于两个单独的室外机中。室外机与室内机之间的管路上可以设置第一截止阀14和第二截止阀15,以方便室内外间管路的拆装。
参照图1-14,一些实施例中,第一室外换热器20处对应设有第一室外风机24,用于促进冷媒流经第一室外换热器20时与室外空气的换热,以提升冷媒在第一室外换热器20处的换热效果。第二室外换热器21处对应设有第二室外风机25,用于促进冷媒流经第二室外换热器21时与室外空气的换热,以提升冷媒在第二室外换热器21处的换热效果。其中,第一室外风机24与第一室外换热器20可以位于第一风道内,第二室外风机25与第二室外换热器21位于处于第二风道内,第一风道与第二风道独立设置。
另外,继续参照图1-14,一些实施例中,第一室外换热器20和第二室外换热器21处还分别设有第一室外节流件22和第二室外节流件 23。第一室外节流件22和第二室外节流件23分别与第二接口20b和第二端口21b连接,分别用于对进出第一室外换热器20和第二室外换热器21的冷媒进行节流。其中,第一室外节流件22和第二室外节流件23可以为电子膨胀阀、热力膨胀阀和节流孔板等各种节流元件。
为了改善化霜时室内温度失调问题,提高热泵系统的温控精准性,参照图1-14,一些实施例中,压缩机1的排气口11和吸气口10与室内换热器9的第一口9a、第一室外换热器20的第一接口20a和第二室外换热器21的第一端口21a通过切换装置300连接。
并且,室内换热器9的第二口9b与第一室外换热器20的第二接口20b通过第一管路81连接。第二室外换热器21的第二端口21b通过第二管路82与第一管路81连接。第一管路81与第二管路82在连接点F处连接。这种情况下,前述室内节流件13和第一室外节流件22 均设置在第一管路81上,并分别位于第二口9b与连接点F之间,以及第二接口20b与连接点F之间;前述第二室外节流件23则设置于第二管路82上,即位于第二端口21b与连接点F之间。
切换装置300通过控制室内换热器9的第一口9a、第一室外换热器20的第一接口20a和第二室外换热器21的第一端口21a与压缩机 1的排气口11和吸气口10之间的通断关系,来控制室内换热器9、第一室外换热器20和第二室外换热器21在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换。其中,蒸发器模式是指换热器用作蒸发器时的状态。冷凝器模式是指换热器用作冷凝器时的状态。
并且,切换装置300被配置为能在热泵系统处于化霜模式时,控制第一接口20a和第一端口21a中的一个以及第一口9a均与排气口 11连通,且第一接口20a和第一端口21a中的另一个与吸气口10连通,即,控制第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21中的另一个处于蒸发器模式。
通过在需要化霜时,控制切换装置300动作,使第一室外换热器 20和第二室外换热器21中的一个与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21中的另一个处于蒸发器模式,使得在第一室外换热器20和第二室外换热器21中处于冷凝器模式的一个进行化霜时,第一室外换热器20和第二室外换热器21中处于蒸发器模式的一个可以提供化霜所需的热量,这样,化霜时可以从室外吸热,而无需再从室内吸热,室内换热器9无需再切换至蒸发器模式,而可以保持于冷凝器模式,因此,可以避免化霜时室内换热器 9切换至蒸发器模式,无法制热所造成的室内温度波动,改善化霜过程中室内温度失调问题,有效提高热泵系统的温控精确性,使热泵系统在恒温恒湿机等温控精度要求较高场合的应用成为可能,有效扩大热泵系统的适用范围。
例如,参照图9,当第二室外换热器21需要化霜时,则将第二室外换热器21切换成冷凝器模式,并使第一室外换热器20仍保持于蒸发器模式,此时,处于蒸发器模式的第一室外换热器20可以吸收室外的热量,供处于冷凝器模式的第二室外换热器21化霜,使得在对第二室外换热器21进行化霜时,室内换热器9无需切换至蒸发器模式,而是可以保持冷凝器模式,继续制热,从而可以在实现第二室外换热器 21化霜目的的同时,不影响室内换热器9制热量的输出,提升室内温度的稳定性。该第二室外换热器21的化霜过程可以称为第一化霜模式,换句话说,第一化霜模式是指第二室外换热器21化霜时热泵系统的运行模式。
再例如,参照图10,当第一室外换热器20需要化霜时,则将第一室外换热器20切换成冷凝器模式,并使第二室外换热器21仍保持于蒸发器模式,此时,处于蒸发器模式的第二室外换热器21可以吸收室外的热量,供处于冷凝器模式的第一室外换热器20化霜,使得在对第一室外换热器20进行化霜时,室内换热器9可以仍保持于冷凝器模式,继续制热,从而可以在实现第一室外换热器20化霜目的的同时,不影响室内换热器9制热量的输出,提升室内温度的稳定性。该第一室外换热器20的化霜过程可以称为第二化霜模式,换句话说,第二化霜模式是指第一室外换热器20化霜时热泵系统的运行模式。
可见,基于前述切换装置300、第一室外换热器20、第二室外换热器21和室内换热器9之间的连接关系及相互配合,可以实现异步化霜过程(即第一室外换热器20和第二室外换热器21不同时化霜),使室内换热器9在化霜模式(包括第一化霜模式和第二化霜模式)下能够始终保持于冷凝器模式,持续输出制热量,有效改善化霜过程中室内温度失调问题,提高热泵系统的温控精确性。
另外,化霜过程中,室内换热器9一直处于冷凝器模式,其好处还在于:
(1)可以改善化霜结束后恢复制热初段的室内温度失调问题,进一步提升温控精确性。传统热泵系统,在室内换热器于化霜过程中切换至蒸发器模式后,为防止吹冷风,造成室内温度进一步降低,室内风机被迫停止运行,这造成室内换热器蒸发变差,系统回液严重,液态冷媒大量存在于气液分离器中,导致化霜后制热循环冷媒严重不足,化霜后制热量不能100%恢复,化霜后室内温度依然失调,即,传统热泵系统,不仅在化霜过程中存在室内温度失调问题,并且在化霜结束后恢复制热初段,也存在室内温度失调问题。而本实用新型所提供的热泵系统,由于室内换热器9在化霜过程中可以一直处于冷凝器模式,持续制热,因此,室内风机7无需停止,可以持续运转,从而可以避免因室内风机7停止所造成的化霜后恢复制热初段冷媒不足的问题,进而可以有效改善化霜结束后恢复制热初段的室内温度失调问题。
(2)有利于降低能耗。一方面,由于热泵系统的温控精确性得以提升,应用范围可以扩展至温控精度要求较高的场合,减少电加热系统在这些场合的应用,因此,可以减少耗电,降低能耗。另一方面,由于化霜过程中,室内换热器9可以一直保持于冷凝器模式,室内温度失调问题得以改善,因此,也无需再在化霜过程中使用电加热系统加热,来辅助调节室内温度,从该角度看,也可以避免电加热系统所造成的耗电增加问题,有效降低能耗。
可见,本实用新型所提供的热泵系统,是一种能够精确控温的节能热泵系统。
除了能够实现前述异步化霜过程,本实用新型所提供的热泵系统,还能够实现正常的制冷及制热过程。
其中,为了实现正常的制冷过程,参照图3-5,一些实施例中,切换装置300还被配置为:在热泵系统处于制冷模式时,控制室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式,或者,第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个处于蒸发器模式,另一个处于冷凝器模式。这样,在需要制冷时,控制切换装置300动作,使室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式,或者,使第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个与室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21中的另一个处于冷凝器模式,即可实现制冷模式。其中,室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式时的制冷模式,可以称为第一制冷模式。室内换热器9和第一室外换热器 20均处于蒸发器模式,且第二室外换热器21处于冷凝器模式时的制冷模式,可以称为第二制冷模式。室内换热器9和第二室外换热器21 均处于蒸发器模式,且第一室外换热器20处于冷凝器模式时的制冷模式,可以称为第一制冷模式。一些实施例中,制冷模式包括第一制冷模式、第二制冷模式和第三制冷模式。在制冷过程中,随着室外温度的降低,热泵系统依次工作于第一制冷模式和第二制冷模式(或第三制冷模式)。
而为了实现正常的制热过程,参照图6-8,一些实施例中,切换装置300被配置为:在热泵系统处于制热模式时,控制室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式,或者,第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个处于蒸发器模式,另一个处于冷凝器模式。这样,在需要制热时,控制切换装置300动作,使室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式,或者,使第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个与室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21中的另一个处于蒸发器模式,即可实现制热模式。其中,室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式时的制热模式,可以称为第一制热模式。室内换热器9和第一室外换热器20均处于冷凝器模式,且第二室外换热器21处于蒸发器模式时的制热模式,可以称为第二制热模式。室内换热器9和第二室外换热器21均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20处于蒸发器模式时的制热模式,可以称为第三制热模式。一些实施例中,制热模式包括第一制热模式、第二制热模式和第三制热模式。在制热过程中,随着室外温度的降低,热泵系统依次工作于第二制热模式(或第三制热模式)、第一制热模式和化霜模式。需要化霜时,热泵系统由第一制热模式切换至化霜模式。整个制热过程中,室内换热器9始终处于冷凝器模式。
热泵系统被设置为,既能够实现制冷模式和制热模式,也能够实现第一化霜模式和第二化霜模式,运行模式更加多样,功能更加丰富。
作为前述各实施例中切换装置300的实施方式,参照图2-14,在一些实施例中,切换装置300包括第一切换阀2和第二切换阀3。
第一切换阀2包括第一阀口2D、第二阀口2C、第三阀口2E和第四阀口2S。第一阀口2D与排气口11连通。第二阀口2C与第一端口 21a连通。第三阀口2E通过第三管路83与第一口9a连接。第四阀口 2S与吸气口10连通。第一阀口2D与第二阀口2C和第三阀口2E中的一个连通时,第四阀口2S与第二阀口2C和第三阀口2E中的另一个连通,换句话说,第一切换阀2具有第一状态和第二状态,在第一状态时,第一阀口2D与第二阀口2C连通,且第四阀口2S与第三阀口2E连通,而在第二状态时,第一阀口2D与第三阀口2E连通,且第四阀口2S与第二阀口2C连通。这样,第一切换阀2在第一状态和第二状态之间切换,即可控制第一端口21a及第一口9a与排气口11 和吸气口10之间的通断关系,进而控制第二室外换热器21和室内换热器9在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换。
一些实施例中,参照图2-10,第一切换阀2为四通阀,此时的第一切换阀2也可以称为第一四通阀。第一切换阀2采用四通阀结构时,结构较为简单,控制较为方便。但第一切换阀2的实现方式不限于此,例如,另一些实施例中,第一切换阀2也可以包括串联和/或并联的几个阀(例如电磁阀),为这些阀的组合,由这些阀配合,实现第一切换阀2的功能。
另外,第一切换阀2在第一状态和第二状态之间的切换可以通过控制第一切换阀2是否得电来控制。例如,一些实施例中,第一切换阀2掉电时,处于第一状态;第一切换阀2得电时,处于第二状态。
第二切换阀3包括第一切换口3D、第二切换口3C、第三切换口3E和第四切换口3S。第一切换口3D与排气口11连通。第二切换口 3C与第一接口20a连通。第三切换口3E通过第四管路84与第一口9a 连接。第四切换口3S与吸气口10连通。第一切换口3D与第二切换口3C和第三切换口3E中的一个连通时,第四切换口3S与第二切换口3C和第三切换口3E中的另一个连通,换句话说,第二切换阀3具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态时,第一切换口3D 与第二切换口3C连通,且第四切换口3S与第三切换口3E连通,而在第二工作状态时,第一切换口3D与第三切换口3E连通,且第四切换口3S与第二切换口3C连通。这样,第二切换阀3在第一工作状态和第二工作状态之间切换,即可控制第一接口20a及第一口9a与排气口11和吸气口10之间的通断关系,进而控制第一室外换热器20和室内换热器9在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换。
一些实施例中,参照图2-14,第二切换阀3为四通阀,此时的第二切换阀3也可以称为第二四通阀。第二切换阀3采用四通阀结构时,结构较为简单,控制较为方便。但第二切换阀3的实现方式不限于此,例如,另一些实施例中,第二切换阀3也可以包括串联和/或并联的几个阀(例如电磁阀),为这些阀的组合,由这些阀配合,实现第二切换阀3的功能。
另外,第二切换阀3在第一工作状态和第二工作状态之间的切换可以通过控制第二切换阀3是否得电来控制。例如,一些实施例中,第二切换阀3掉电时,处于第一工作状态;第二切换阀3得电时,处于第二工作状态。
基于所设置的第一切换阀2和第二切换阀3,可以方便高效地控制第一口9a、第一接口20a和第一端口21a与排气口11和吸气口10 之间的连通关系,以便控制室内换热器9、第一室外换热器20和第二室外换热器21在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换。
其中,参照图3,当热泵系统处于第一制冷模式时,第一切换阀2 处于第一状态,第二切换阀3处于第一工作状态,切换装置300控制第一接口20a和第一端口21a与排气口11连通,第一口9a与吸气口10连通,使得第一室外换热器20和第二室外换热器21均处于冷凝器模式,室内换热器9处于蒸发器模式。
参照图4,当热泵系统处于第二制冷模式时,第一切换阀2处于第一状态,第二切换阀3处于第二工作状态,切换装置300控制第一端口21a与排气口11连通,第一口9a和第一接口20a均与吸气口10 连通,使得第二室外换热器21处于冷凝器模式,室内换热器9和第一室外换热器20均处于蒸发器模式。
参照图5,当热泵系统处于第三制冷模式时,第一切换阀2处于第二状态,第三切换阀3处于第一工作状态,切换装置300控制第一接口21a与排气口11连通,第一口9a和第一端口21a均与吸气口10 连通,使得第一室外换热器20处于冷凝器模式,室内换热器9和第二室外换热器21均处于蒸发器模式。
参照图6,当热泵系统处于第一制热模式时,第一切换阀2处于第二状态,第二切换阀3处于第一工作状态,切换装置300控制第一口9a与排气口11连通,第一接口20a和第一端口21a与吸气口10连通,使得室内换热器9处于冷凝器模式,第一室外换热器20和第二室外换热器21均处于蒸发器模式。
参照图7,当热泵系统处于第二制热模式时,第一切换阀2处于第二状态,第三切换阀3处于第一工作状态,切换装置300控制第一口9a和第一接口20a均与排气口11连通,第一端口21a与吸气口10 连通,使得第二室外换热器21处于蒸发器模式,室内换热器9和第一室外换热器20均处于冷凝器模式。
参照图8,当热泵系统处于第三制热模式时,第一切换阀2处于第一状态,第二切换阀3处于第二工作状态,切换装置300控制第一口9a和第一端口21a均与排气口11连通,第一接口21a与吸气口10 连通,使得第一室外换热器20处于蒸发器模式,室内换热器9和第二室外换热器21均处于冷凝器模式。
参照图9,当热泵系统处于第一化霜模式时,第一切换阀2处于第一状态,第二切换阀3处于第二工作状态,控制第一口9a和第一端口21a均与排气口11连通,第一接口20a与吸气口10连通,使得室内换热器9和第二室外换热器21均处于冷凝器模式,第一室外换热器20处于蒸发器模式。
参照图10,当热泵系统处于第二化霜模式时,第一切换阀2处于第二状态,第二切换阀3处于第一工作状态,控制第一口9a和第一接口20a均与排气口11连通,第一端口21a与吸气口10连通,使得室内换热器9和第一室外换热器20均处于冷凝器模式,第二室外换热器21处于蒸发器模式。
继续参照图9和图10,为了防止在第一切换阀2和第二切换阀3 处于相反状态时,第三管路83和第四管路84之间导通,造成高低压直接连通,影响系统功能的实现以及系统工作安全性,一些实施例中,第三阀口2E与第一口9a之间,以及第三切换口3E与第一口9a之间均设置为可通断地连接,以便于在在第一切换阀2和第二切换阀3处于相反状态时,通过控制第三管路83和第四管路84中的一个连通,且另一个断开,来避免高低压直接连通所造成的问题。
例如,参照图9,在第一化霜模式下,第三阀口2E与第一口9a之间处于断开状态,第三切换口3E与第一口9a之间处于连通状态,以防止从排气口11流出并流经第四管路84的高压冷媒直接经由第三管路83流回吸气口10,造成高低压直接导通。
再例如,参照图10,在第二化霜模式下,第三阀口2E与第一口 9a之间处于连通状态,第三切换口3E与第一口9a之间处于断开状态,以防止从排气口11流出并流经第三管路83的高压冷媒直接经由第四管路84流回吸气口10,造成高低压直接导通。
而为了实现第三阀口2E与第一口9a之间,以及第三切换口3E与第一口9a之间的可通断连接,参照图2-14,一些实施例中,切换装置 300不仅包括前述第一切换阀2和第二切换阀3,同时还包括第一阀4 和第二阀5。第一阀4设置于第三管路83上,并用于控制第三管路83 的通断,以实现第三阀口2E与第一口9a之间的可通断连接。第二阀 5设置于第四管路84上,并用于控制第四管路84的通断,以实现第三切换口3E与第一口9a之间的可通断连接。
其中,第一阀4和第二阀5可以为电磁阀或电动球阀等,此时,可以通过控制第一阀4和第二阀5是否得电,来方便高效地控制第三管路83(即第三阀口2E与第一口9a之间)和第四管路84(即第三切换口3E与第一口9a之间)的通断。例如,一些实施例中,当第一阀 4和第二阀5得电时,分别控制第三管路83和第四管路84连通;当第一阀4和第二阀5失电时,分别控制第三管路83和第四管路84断开。
当切换装置300包括前述第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4 和第二阀5时,前述控制切换装置300动作包括控制第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4和第二阀5动作。例如,一些实施例中,第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4和第二阀5等部件的状态与热泵系统各运行模式之间的对应关系如下附表1所示。
表1热泵系统各部件状态与各运行模式之间的对应关系表
一些实施例中,针对不同的运行模式,设置对各部件的调节策略。当热泵系统在不同运行模式下运行时,根据调节策略对各部件进行相应的调节处理。例如,参照上述表1中括号内的调节方式,一些实施例中,在第一制冷/除湿模式、第一制热模式、第一化霜模式和第二化霜模式下,对压缩机1进行输出调节,对室内风机7进行转数(转数为单位时间内的旋转次数)调节,对室内节流件13、第一室外节流件 22和第二室外节流件23进行开度调节;在第一制冷/除湿模式和第一制热模式下,对第一室外风机24和第二室外风机25进行转数调节;在第一化霜模式下,将第二室外风机25关停,并对第一室外风机24 进行转数调节;在第二化霜模式下,将第一室外风机24关停,并对第二室外风机25进行转数调节。
图3-10分别示出了基于第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4 和第二阀5的配合,热泵系统在第一制冷模式、第二制冷模式、第三制冷模式、第一制热模式、第二制热模式、第三制热模式、第一化霜模式和第二化霜模式下的冷媒流路。
其中,参照图3,在目标运行模式为第一制冷模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2E与第四阀口 2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E与第四切换口3S连通,且控制第一阀4和第二阀5均打开,使室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒分成两路,一路经第二切换阀3的第一切换口3D和第二切换口3C流向第一室外换热器20,在第一室外换热器20处冷凝放热,另一路则经第一切换阀2的第一阀口2D和第二阀口2C流向第二室外换热器21,在第二室外换热器21处冷凝放热,且从第一室外换热器20和第二室外换热器21流出的两路冷媒在连接点F处汇合,一起流向室内换热器 9,在室内换热器9处蒸发吸热,对室内空气进行降温,之后从室内换热器9流出,分成两路,一路流经第一阀4和第一切换阀2的第三阀口2E和第四阀口2S,另一路则流经第二阀5和第二切换阀3的第三切换口3E和第四切换口3S,最后汇合,流向吸气口10,回到压缩机 1,完成整个制冷循环。
参照图4,在目标运行模式为第二制冷模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C与第四切换口3S连通,且控制第一阀4打开,第二阀5关闭,使室内换热器9和第一室外换热器20处于蒸发器模式,且第二室外换热器21处于冷凝器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒经由第一切换阀2的第一阀口2D和第二阀口2C流向第一室外换热器21,经第二室外换热器21冷凝放热后,从第二室外换热器21流出,并在连接点 F处分成两路,一路流经室内换热器9进行蒸发吸热,并经第一阀4和第一切换阀2的第三阀口2E和第四阀口2S流回压缩机1,另一路则经第一室外换热器20进行蒸发吸热,并经第二切换阀3的第三切换口 3C和第四切换口3S流回压缩机1。该过程中,室内换热器9与第一室外换热器20一起承担蒸发负荷。
参照图5,在目标运行模式为第三制冷模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E与第四切换口3S连通,且控制第一阀4关闭,第二阀5 打开,使室内换热器9和第二室外换热器21处于蒸发器模式,且第一室外换热器20处于冷凝器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒经由第二切换阀3的第一切换口3D和第二切换口3C流向第一室外换热器 20,经第一室外换热器20冷凝放热后,从第一室外换热器20流出,并在连接点F处分成两路,一路流经室内换热器9进行蒸发吸热,并经第二阀5和第二切换阀3的第三切换口3E和第四切换口3S流回压缩机1,另一路则经第二室外换热器21进行蒸发吸热,并经第一切换阀2的第二阀口2C和第四阀口2S流回压缩机1。该过程中,室内换热器9与第二室外换热器21一起承担蒸发负荷。
参照图6,在目标运行模式为制热模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C与第四切换口3S连通,且控制第一阀4和第二阀5均打开,使室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒分成两路,一路经第一切换阀2的第一阀口2D和第三阀口2E流向第一阀4,另一路则经第二切换阀3的第一切换口3D和第三切换口3E流向第二阀 5,且从第一阀4和第二阀5流出的两路冷媒汇合,一起流向室内换热器9,在室内换热器9处冷凝放热,对室内空气进行升温,之后,从室内换热器9流出,并在连接点F处分成两路,分别流向第一室外换热器20和第二室外换热器21,并在第一室外换热器20和第二室外换热器21处进行蒸发吸热后,分别流向第二切换阀3的第二切换阀口3C 和第四切换口3S,以及第一切换阀2的第二阀口2C和第四阀口2S,最终汇合后一起流向吸气口10,流回压缩机1,完成整个制热循环。
参照图7,在目标运行模式为第二制热模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E与第四切换口3S连通,且控制第一阀4打开,第二阀5 关闭,使室内换热器9和第一室外换热器20均处于冷凝器模式,且第二室外换热器21处于蒸发器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒分成两路,一路经第一切换阀2的第一阀口2D和第三阀口2E以及第一阀 4流向室内换热器9,在室内换热器9处冷凝放热,输出制热量,另一路则经第二切换阀3的第一切换口3D和第二切换口3C流向第一室外换热器20,在第一室外换热器20处冷凝放热,之后,从室内换热器9 和第一室外换热器20流出的两路冷媒在连接点F处汇合,一起流向第二室外换热器21,并在经过第二室外换热器21蒸发吸热后,经由第一切换阀2的第二阀口2C和第四阀口2S流向吸气口10,流回压缩机 1。该过程中,室内换热器9与第一室外换热器20一起承担冷凝负荷。
参照图8,在目标运行模式为第三制热模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2E与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C与第四切换口3S连通,且控制第一阀4关闭,第二阀5 打开,使室内换热器9和第二室外换热器21均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20处于蒸发器模式。此时,一路经第二切换阀3的第一切换口3D和第三切换口3E以及第二阀5流向室内换热器9,在室内换热器9处冷凝放热,输出制热量,另一路则经第一切换阀2的第一阀口2D和第二阀口2C流向第二室外换热器21,在第二室外换热器 21处冷凝放热,之后,从室内换热器9和第二室外换热器21流出的两路冷媒在连接点F处汇合,一起流向第一室外换热器20,并在经过第一室外换热器20蒸发吸热后,经由第二切换阀3的第二切换口3C 和第四切换口3S流向吸气口10,流回压缩机1。该过程中,室内换热器9与第二室外换热器21一起承担冷凝负荷。
参照图9,在目标运行模式为第一化霜模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2E与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C与第四切换口3S连通,且控制第一阀4关闭,第二阀5 打开,使第二室外换热器21与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20处于蒸发器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒分成两路,一路经第二切换阀3的第一切换口3D和第三切换口3E以及第二阀5流向室内换热器9,在室内换热器9处冷凝放热,输出制热量,另一路则经第一切换阀2的第一阀口2D和第二阀口2C流向第二室外换热器21,在第二室外换热器21处冷凝放热,进行化霜,之后,从室内换热器9和第二室外换热器21流出的两路冷媒在连接点F处汇合,一起流向第一室外换热器20,并在经过第一室外换热器20蒸发吸热后,经由第二切换阀3的第二切换口3C和第四切换口3S流向吸气口 10,流回压缩机1。
参照图10,在目标运行模式为第二化霜模式时,控制第一切换阀 2的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E与第四切换口3S连通,且控制第一阀4打开,第二阀5 关闭,使第一室外换热器20与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第二室外换热器21处于蒸发器模式。此时,从压缩机1流出的冷媒分成两路,一路经第一切换阀2的第一阀口2D和第三阀口2E以及第一阀 4流向室内换热器9,在室内换热器9处冷凝放热,输出制热量,另一路则经第二切换阀3的第一切换口3D和第二切换口3C流向第一室外换热器20,在第一室外换热器20处冷凝放热,进行化霜,之后,从室内换热器9和第一室外换热器20流出的两路冷媒在连接点F处汇合,一起流向第二室外换热器21,并在经过第二室外换热器21蒸发吸热后,经由第一切换阀2的第二阀口2C和第四阀口2S流向吸气口10,流回压缩机1。
可见,第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4和第二阀5配合,可以方便地切换室内换热器9、第一室外换热器20和第二室外换热器 21的工作模式,满足制冷、制热及化霜过程的需求,实现异步化霜过程,使化霜过程中,室内换热器9也能够保持于冷凝器模式,减少因室内换热器9在化霜过程中切换至蒸发器模式所造成的制热温控失调问题,实现更加精准节能的温度调节过程。
而为了进一步减少化霜过程对热泵系统的负面影响,参照图1-14,在一些实施例中,热泵系统还包括位于室内或室外的管间换热器12。管间换热器12内设有可相互换热的第一流道121和第二流道122。并且,参照图1-8,一些实施例中,第一接口20a和第一端口21a分别通过第一流道121和第二流道122与切换装置300连接。或者,参照图 9-10,另一些实施例中,第二接口20b和第二端口21b分别通过第一流道121和第二流道122与室内换热器9连接。其中,第一流道121 与切换装置300或室内换热器9连接的接口可以称为第一工作口q,第一流道121与第一室外换热器20的接口可以称为第二工作口m,第二流道122与切换装置300或室内换热器9连接的接口可以称为第三工作口p,第一流道121与第二室外换热器21的接口可以称为第四工作口n。
例如,参照图1-10以及图12,一些实施例中,管间换热器12设置于室外,并连接于第一室外换热器20和第二室外换热器21与切换装置300之间。此时,第一接口20a和第一端口21a分别通过第一流道121和第二流道122与切换装置300连接。第一工作口q与切换装置300连接,具体与第二切换阀3的第二切换口3C连接。第二工作口m与第一接口20a连接。第三工作口p与切换装置300连接,具体与第一切换阀2的第二阀口2C连接。第四工作口n与第一端口21a连接。其中,图1-6与图8所示实施例的区别主要在于,在图1-6所示实施例中,压缩机1位于室内,而在图8所示实施例中,压缩机1位于室外。
再例如,参照图11,一些实施例中,管间换热器12虽然仍连接于第一室外换热器20和第二室外换热器21与切换装置300之间,且连接关系与图1-6及图8所示实施例相同,但管间换热器12不再设置于室外,而是设置于室内。并且,如图11所示,在该实施例中,压缩机 1也位于室内。
又例如,参照图13及图14,一些实施例中,管间换热器12虽然仍设置于室外,但不再连接于第一室外换热器20和第二室外换热器21 与切换装置300之间,而是连接于第一室外换热器20和第二室外换热器21与室内换热器9之间。此时,第二接口20b和第二端口21b分别通过第一流道121和第二流道122与室内换热器9连接。具体地,第一流道121位于热泵系统的第一室外节流件22与第二接口20b之间。第二流道122位于热泵系统的第二室外节流件23与第二端口21b之间。第一工作口q通过第一室外节流件22与室内换热器9的第二口 9b连接。第二工作口m与第二接口20b连接。第三工作口p通过第三节流件23与连接点F连接,从而实现与室内换热器9第二口9b的连接。第四工作口n与第二端口21b连接。其中,图13和图14所示实施例区别主要在于,图13所示的实施例中,压缩机1位于室外,而图 14所示的实施例中,压缩机1位于室内。
基于上述设置,参照图9和图10,在化霜模式下,管间换热器12 能够在冷媒流回压缩机1之前,与用作蒸发器的室外换热器一起,对冷媒进行蒸发,在用作蒸发器的室外换热器的基础上,增加对流回压缩机1的冷媒的蒸发,减少,甚至避免化霜回液,这对于化霜后迅速恢复制热量的输出,具有重要作用,可以有效减少化霜对热泵系统的负面影响,提高热泵系统的温控精确性及运行安全性。
例如,在管间换热器12设置于第一室外换热器20和第二室外换热器21与切换装置300之间,第一接口20a和第一端口21a分别通过第一流道121和第二流道122与切换装置300连接的实施例中,参照图5,当热泵系统处于第一化霜模式时,从第一室外换热器20流出的低温低压冷媒在流经第一流道121时,由于与从排气口12流出并流经第二流道122的高温高压冷媒之间存在换热温差,因此,能吸收第二流道122内冷媒的热量,进一步蒸发,使得管间换热器12能够在第一室外换热器20对冷媒进行蒸发后,再次对冷媒进行蒸发,将流回压缩机1的冷媒大部分或完全蒸发,避免或减少化霜回液,提高热泵系统的温控精确性及运行安全性;同时,参照图10,当热泵系统处于第二化霜模式时,从第二室外换热器21流出的低温低压冷媒在流经第二流道122时,由于与从排气口12流出并流经第一流道121的高温高压冷媒之间存在换热温差,因此能与第一流道121内的冷媒进行热交换,吸收第一流道121内冷媒的热量,进一步蒸发,使得管间换热器12能够在第二室外换热器21对冷媒进行蒸发后,再次对冷媒进行蒸发,将流回压缩机1的冷媒大部分或完全蒸发,避免或减少化霜回液,提高热泵系统的温控精确性及运行安全性。
类似地,在管间换热器12设置于第一室外换热器20和第二室外换热器21与室内换热器9之间,第一接口20a和第一端口21a分别通过第一流道121和第二流道122与室内换热器9连接的实施例中,管间换热器12也能起到改善化霜回液现象的作用,其工作过程与前述对图5-6的介绍类似,区别主要在于,化霜模式下,冷媒在流回压缩机1 的过程中,不再先流经用作蒸发器的室外换热器(例如第一化霜模式时的第一室外换热器20,或第二化霜模式时的第二室外换热器21),再流经管间换热器12,而是先流经管间换热器12,再流经用作蒸发器的室外换热器,使冷媒在流向用作蒸发器的室外换热器之前,先流经管间换热器12的一个流道,吸收管间换热器12的另一个流道内的冷媒的热量,进行蒸发,由于同样能够在用作蒸发器的室外换热器之外,增加对冷媒的蒸发,因此,也仍然有助于改善化霜回液现象。
可见,通过在第一室外换热器20和第二室外换热器21之间增设管间换热器12,利用从压缩机1流出的高温高压冷媒对流回压缩机1 的低温低压液态冷媒进行蒸发,可以有效改善化霜回液现象,防止化霜过程中低温低压冷媒未充分蒸发即直接回到压缩机1,这有利于使得化霜完成后能够马上全负荷输出制热量,提升系统温控精度及运行安全性。
同时,所增设的管间换热器12,并不影响第一制冷模式和第一制热模式的进行。例如,参照图3,在热泵系统处于制冷模式时,流经管间换热器12的第一通道121和第二通道122的两路冷媒都是从排气口11流出的高温高压蒸汽,二者温度相同,因此,第一流道121和第二流道122之间没有换热温差,不会进行热交换,所以,管间换热器 12不会或很少对第一制冷模式下的制冷过程产生干扰。再例如,参照图6,在热泵系统处于制热模式时,流经管间换热器12的第一通道121 和第二通道122的两路冷媒都是从经过室外换热器蒸发后流向压缩机 1的低温低压冷媒,二者温度相同,因此,第一流道121和第二流道 122之间没有换热温差,不会进行热交换,所以,管间换热器12不会或很少对第一制热模式下的制热过程产生干扰。
另外,所增设的管间换热器12,还有利于提升节能效果。具体地,由于管间换热器12可以分担蒸发负荷,因此,可以降低用作蒸发器的室外换热器所对应的室外风机(即第一化霜模式下的第一室外风机24,或第二化霜模式下的第二室外风机25)的功率,甚至参照前述表1,一些实施例中,可以将用作蒸发器的室外换热器所对应的室外风机的功率降为0,使用作蒸发器的室外换热器所对应的室外风机关停,从而可以有效减少室外风机所消耗的能耗,提升节能效果。
参照图15,基于前述各实施例的热泵系统,本实用新型还提供一种热泵系统的控制方法,其包括:
S100、确定热泵系统的目标运行模式;
S200、基于目标运行模式控制切换装置300动作。
其中,步骤S100中热泵系统的目标运行模式是指热泵系统所需要运行的模式,可以为制冷模式、制热模式或化霜模式,且化霜模式可以包括第一化霜模式和第二化霜模式。
而步骤S200中,基于目标运行模式控制切换装置300动作,是指控制切换装置300动作,使热泵系统切换至目标运行模式。参照图11,在一些实施例中,步骤S200中基于目标运行模式控制切换装置300动作包括以下至少之一:
S230、在目标运行模式为化霜模式时,控制切换装置300动作,使第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个与室内换热器9 均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21中的另一个处于蒸发器模式;
S210、在目标运行模式为制冷模式时,控制切换装置300动作,使室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式,或者,第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个处于蒸发器模式,另一个处于冷凝器模式;
S220、在目标运行模式为制热模式时,控制切换装置300动作,使室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式,或者,第一室外换热器20和第二室外换热器21中的一个处于蒸发器模式,另一个处于冷凝器模式。
其中,当制冷模式包括第一制冷模式时,步骤S210包括:
控制切换装置300动作,使室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式。
当制冷模式包括第二制冷模式时,步骤S210包括:
控制切换装置300动作,使室内换热器9和第一室外换热器20处于蒸发器模式,且第二室外换热器21处于冷凝器模式。
当制冷模式包括第三制冷模式时,步骤S210包括:
控制切换装置300动作,使室内换热器9和第二室外换热器21处于蒸发器模式,且第一室外换热器20处于冷凝器模式。
当制热模式包括第一制热模式时,步骤S220包括:
控制切换装置300动作,使室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式。
当制热模式包括第二制热模式时,步骤S220包括:
控制切换装置300动作,使室内换热器9和第一室外换热器20均处于冷凝器模式,且第二室外换热器21处于蒸发器模式。
当制热模式包括第一制热模式时,步骤S220包括:
控制切换装置300动作,使室内换热器9和第二室外换热器21均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20处于蒸发器模式。
当化霜模式包括第一化霜模式时,步骤S230包括:
在目标运行模式为第一化霜模式时,控制切换装置300动作,使第二室外换热器21与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20处于蒸发器模式。
当化霜模式包括第二化霜模式时,步骤S230包括:
在目标运行模式为第二化霜模式时,控制切换装置300动作,使第一室外换热器20与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第二室外换热器21处于蒸发器模式。
另外,在切换装置300具体包括第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4和第二阀5时,前述S200中控制切换装置300动作,可以具体指控制第一切换阀2、第二切换阀3、第一阀4和第二阀5动作。
例如,在目标运行模式为第一化霜模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2E与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C与第四切换口3S连通,且控制第一阀4关闭,第二阀5打开,使第二室外换热器21与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第一室外换热器20处于蒸发器模式。
在目标运行模式为第二化霜模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E 与第四切换口3S连通,且控制第一阀4打开,第二阀5关闭,使第一室外换热器20与室内换热器9均处于冷凝器模式,且第二室外换热器 21处于蒸发器模式。
再例如,在目标运行模式为第一制冷模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2E与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E与第四切换口3S连通,且控制第一阀4和第二阀5均打开,使室内换热器9处于蒸发器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于冷凝器模式。
在目标运行模式为第二制冷模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C 与第四切换口3S连通,且控制第一阀4打开,第二阀5关闭,使室内换热器9和第一室外换热器20处于蒸发器模式,且第二室外换热器 21处于冷凝器模式。
在目标运行模式为第三制冷模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E 与第四切换口3S连通,且控制第一阀4关闭,第二阀5打开,使室内换热器9和第二室外换热器21处于蒸发器模式,且第一室外换热器 20处于冷凝器模式。
又例如,在目标运行模式为第一制热模式时,控制第一切换阀2 的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E与第四切换口3S连通,且控制第一阀4和第二阀5均打开,使室内换热器9处于冷凝器模式,且第一室外换热器20和第二室外换热器21处于蒸发器模式。该步骤在图11中标示为S221。
在目标运行模式为第二制热模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第三阀口2E连通,第二阀口2C与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第二切换口3C连通,第三切换口3E 与第四切换口3S连通,且控制第一阀4打开,第二阀5关闭,使室内换热器9和第一室外换热器20均处于冷凝器模式,且第二室外换热器 21处于蒸发器模式。
在目标运行模式为第三制热模式时,控制第一切换阀2的第一阀口2D与第二阀口2C连通,第三阀口2E与第四阀口2S连通,并控制第二切换阀3的第一切换口3D与第三切换口3E连通,第二切换口3C 与第四切换口3S连通,且控制第一阀4关闭,第二阀5打开,使室内换热器9和第二室外换热器21均处于冷凝器模式,且第一室外换热器 20处于蒸发器模式。
另外,本实用新型还提供一种热泵系统的控制装置,包括存储器 26和耦接至存储器的处理器27,处理器27被配置为基于存储在存储器26中的指令执行前述各实施例的控制方法。
例如,参照图16,一些实施例中,控制装置包括存储器26、处理器27、通信接口28以及总线29。存储器26用于存储指令。处理器27 耦合到存储器26,并被配置为基于存储器131存储的指令执行实现前述各实施例的控制方法。存储器26、处理器27以及通信接口28之间通过总线29连接。
存储器26可以为高速RAM存储器或非易失性存储器(non-volatile memory)等。存储器26也可以是存储器阵列。存储器26还可能被分块,并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器27可以为中央处理器CPU,或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit),或者是被配置成实施本实用新型热泵系统的控制方法的一个或多个集成电路。
本实用新型再一方面还提供一种空调设备,其包括前述各实施例的热泵系统和前述各实施例的控制装置。
本实用新型又一方面还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机指令。计算机指令被处理器执行前述各实施例的控制方法。
以上所述仅为本实用新型的示例性实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种热泵系统,其特征在于,包括:
压缩机(1);
室内换热器(9);
第一室外换热器(20);
第二室外换热器(21);和
切换装置(300),通过控制所述室内换热器(9)的第一口(9a)、所述第一室外换热器(20)的第一接口(20a)和所述第二室外换热器(21)的第一端口(21a)与所述压缩机(1)的排气口(11)和吸气口(10)之间的通断关系,来控制所述室内换热器(9)、所述第一室外换热器(20)和所述第二室外换热器(21)在蒸发器模式和冷凝器模式之间切换;
所述室内换热器(9)的第二口(9b)与所述第一室外换热器(20)的第二接口(20b)通过第一管路(81)连接,所述第二室外换热器(21)的第二端口(21b)通过第二管路(82)与所述第一管路(81)连接;
所述切换装置(300)被配置为能在所述热泵系统处于化霜模式时,控制所述第一室外换热器(20)和所述第二室外换热器(21)中的一个与所述室内换热器(9)均处于所述冷凝器模式,且所述第一室外换热器(20)和所述第二室外换热器(21)中的另一个处于所述蒸发器模式。
2.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述切换装置(300)包括:
第一切换阀(2),包括第一阀口(2D)、第二阀口(2C)、第三阀口(2E)和第四阀口(2S),所述第一阀口(2D)与所述第二阀口(2C)和所述第三阀口(2E)中的一个连通时,所述第四阀口(2S)与所述第二阀口(2C)和所述第三阀口(2E)中的另一个连通,所述第一阀口(2D)与所述排气口(11)连通,所述第二阀口(2C)与所述第一端口(21a)连通,所述第三阀口(2E)通过第三管路(83)与所述第一口(9a)连接,所述第四阀口(2S)与所述吸气口(10)连通;和
第二切换阀(3),包括第一切换口(3D)、第二切换口(3C)、第三切换口(3E)和第四切换口(3S),所述第一切换口(3D)与所述第二切换口(3C)和所述第三切换口(3E)中的一个连通时,所述第四切换口(3S)与所述第二切换口(3C)和所述第三切换口(3E)中的另一个连通,所述第一切换口(3D)与所述排气口(11)连通,所述第二切换口(3C)与所述第一接口(20a)连通,所述第三切换口(3E)通过第四管路(84)与所述第一口(9a)连接,所述第四切换口(3S)与所述吸气口(10)连通。
3.根据权利要求2所述的热泵系统,其特征在于,所述切换装置(300)还包括:
第一阀(4),设置于所述第三管路(83)上,并用于控制所述第三管路(83)的通断;和
第二阀(5),设置于所述第四管路(84)上,并用于控制所述第四管路(84)的通断。
4.根据权利要求2所述的热泵系统,其特征在于,所述第一管路(81)与所述第二管路(82)在连接点(F)处连接,所述热泵系统还包括:
第一室外节流件(22),设置于所述第一管路(81)上,并位于所述第二接口(20b)与所述连接点(F)之间;和
第二室外节流件(23),设置于所述第二管路(82)上。
5.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述切换装置(300)还被配置为以下至少之一:
在所述热泵系统处于制冷模式时,控制所述室内换热器(9)处于所述蒸发器模式,且所述第一室外换热器(20)和所述第二室外换热器(21)处于所述冷凝器模式;
在所述热泵系统处于制热模式时,控制所述室内换热器(9)处于所述冷凝器模式,且所述第一室外换热器(20)和所述第二室外换热器(21)处于所述蒸发器模式。
6.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述压缩机(1)位于室内或室外。
7.根据权利要求1-6任一所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括管间换热器(12),所述管间换热器(12)内设有可相互换热的第一流道(121)和第二流道(122),所述第一接口(20a)和所述第一端口(21a)分别通过所述第一流道(121)和所述第二流道(122)与所述切换装置(300)连接,或者,所述第二接口(20b)和所述第二端口(21b)分别通过所述第一流道(121)和所述第二流道(122)与所述室内换热器(9)连接。
8.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,所述第二接口(20b)和所述第二端口(21b)分别通过所述第一流道(121)和所述第二流道(122)与所述室内换热器(9)连接,且所述第一流道(121)位于所述热泵系统的第一室外节流件(22)与所述第二接口(20b)之间。
9.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,所述管间换热器(12)位于室内或室外。
10.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括第一室外风机(24)和第二室外风机(25),所述第一室外风机(24)与所述第一室外换热器(20)位于第一风道内,所述第二室外风机(25)与所述第二室外换热器(21)位于处于第二风道内,所述第一风道与所述第二风道独立设置。
11.一种空调设备,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的热泵系统。
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CN202022683480.XU CN213778228U (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 热泵系统和空调设备 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112303955A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热泵系统及其控制方法、控制装置以及空调设备、存储介质 |
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- 2020-11-18 CN CN202022683480.XU patent/CN213778228U/zh active Active
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