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CN113834188A - 空调系统的控制装置、方法和空调系统 - Google Patents

空调系统的控制装置、方法和空调系统 Download PDF

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CN113834188A
CN113834188A CN202111089116.3A CN202111089116A CN113834188A CN 113834188 A CN113834188 A CN 113834188A CN 202111089116 A CN202111089116 A CN 202111089116A CN 113834188 A CN113834188 A CN 113834188A
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CN
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heat exchanger
indoor heat
temperature
throttling module
mode
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黄健贵
吕如兵
梁祥飞
张健伟
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
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Abstract

本发明公开了一种空调系统的控制装置、方法和空调系统,该装置包括:获取单元,获取室内温度和室内相对湿度,并获取出风温度;控制单元,根据室内温度和室内相对湿度,确定运行模式;控制单元,还在制冷模式、制热模式、制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式下,控制四通阀换向模块和节流模块,实现对运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制;控制单元,还在再热除湿模式下,根据出风温度控制节流模块,实现在再热除湿模式下的出风温度的控制;其中,节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成。该方案,通过减小热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的换热温差,提升空调系统的能效。

Description

空调系统的控制装置、方法和空调系统
技术领域
本发明属于空调系统技术领域,具体涉及一种空调系统的控制装置、方法和空调系统,尤其涉及一种空调系统的制冷系统的控制装置、方法和空调系统。
背景技术
空调系统作为调节环境舒适性的装置,其功能已从单一的温度调节发展的更加多样化,用以满足人们不断提高的生活环境舒适性的需求。
空调系统的除湿技术主要采用制冷除湿方式,即将室内换热器表面温度降至空气露点温度以下,当室内空气流过换热器表面时,空气中的水蒸气将发生冷凝,将空气水分去除。该方式适用于高温环境,除湿的同时完成室内降温。但在长江流域的“梅雨季节”或华南地区的“回南天”时期,温度不高但相对湿度较高的情况,制冷除湿会因出风温度过低而导致生活环境舒适性变差。
一些方案,利用再热除湿系统,采用再热除湿的方法,对除湿后的空气进行加热升温,维持生活环境舒适性。但再热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统的能效较低。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种空调系统的控制装置、方法和空调系统,以解决再热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统的能效较低的问题,达到通过减小热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的换热温差,提升空调系统的能效的效果。
本发明提供一种空调系统的控制装置中,所述空调系统,包括:压缩机、室外换热器、第一室内换热器、第二室内换热器和第三室内换热器;所述压缩机,通过四通换向阀模块,分别连通至所述室外换热器、所述第一室内换热器、所述第二室内换热器和所述第三室内换热器;在所述室外换热器,与所述第一室内换热器、所述第二室内换热器和所述第三室内换热器中的至少之一的管路上,设置有节流模块;所述节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成;所述空调系统的控制装置,包括:获取单元和控制单元;其中,所述获取单元,被配置为获取所述空调系统的室内温度和室内相对湿度,并获取所述空调系统的出风温度;所述控制单元,被配置为根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式;所述空调系统的运行模式,为制冷模式、制热模式和除湿模式中的任一模式;所述除湿模式,为制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式;所述控制单元,还被配置为在所述制冷模式、所述制热模式、所述制冷除湿模式、所述制热降湿模式、所述再热除湿模式中的任一模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,实现对所述空调系统的运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制;所述控制单元,还被配置为在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
在一些实施方式中,所述压缩机,包括:双吸单排压缩机;所述四通换向阀模块,包括:第一四通换向阀、第二四通换向阀;所述双吸单排压缩机的排气口,分别与所述第一四通换向阀的D管、所述第二四通换向阀的D管对应连通;所述第一四通换向阀的E管的E管、所述第二四通换向阀的E管的E管,分别与所述第一室内换热器的第一端、所述第二室内换热器的第一端对应连通;所述第三室内换热器的第一端,连通至所述第二室内换热器的第二端;所述第一四通换向阀的S管与所述双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第二四通换向阀的S管连通与所述双吸单排压缩机的第二吸气口连通;所述第一四通换向阀的C管、所述第二四通换向阀的C管汇合后,与所述室外换热器的第一端相连通;所述室外换热器的第一端,分别连通至所述第一室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端;所述节流模块,设置在所述室外换热器的第二端,与所述第一室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端之间的管路上,还设置在所述第三室内换热器的第一端与所述第二室内换热器的第二端之间的管路上;其中,所述室外换热器的第二端,连通至所述第一室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端的管路,为主管路;所述第一室内换热器的第二端,连通至所述主管路的管路,为第一支管路;所述第二室内换热器的第二端,连通至所述第三室内换热器的第一端的管路,为第二支管路;所述第三室内换热器的第二端,连通至所述主管路的管路,为第三支管路。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块;其中,所述第一节流模块,设置在所述第一支管路上;所述第二节流模块,设置在所述第二支管路上;所述第三节流模块,设置在所述第三支管路上。
在一些实施方式中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀;所述第二节流模块,包括:第二电子膨胀阀和电磁阀并联构成的并联组件;所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀。
在一些实施方式中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀;所述第二节流模块,包括:第四电子膨胀阀;所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀;其中,在所述第一电子膨胀阀、所述第三电子膨胀阀和所述第四电子膨胀阀中,所述第四电子膨胀阀的口径大于其余电子膨胀阀、且压降小于其余电子膨胀阀。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式,包括:若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第一设定温度且小于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述再热除湿模式;若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述制冷除湿模式;若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度小于或等于第一设定温度,则确定所述空调运行于所述制热降湿模式;若所述室内相对湿度小于设定相对湿度,则确定所述空调运行于所述制冷模式或所述制热模式。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述制冷模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,包括:控制所述第一四通换向阀、所述第二四通换向阀均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器,与所述第二室内换热器或所述第三室内换热器之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述制热模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀、所述第二四通换向阀均通电处于制热导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器,与所述第二室内换热器或所述第三室内换热器之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述再热除湿模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀、所述第二四通换向阀均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块、且所述第二节流模块包括第二电子膨胀阀和电磁阀并联构成的并联组件的情况下,控制所述电磁阀处于关闭状态;以及,控制所述第一节流模块和所述第二电子膨胀阀进行节流,以调节所述第一室内换热器、所述第二室内换热器之间的流量分配;以及,控制所述第三节流模块进行节流,以调节所述室外换热器和所述第三室内换热器之间的流量分配。
在一些实施方式中,在所述节流模块包括第三节流模块的情况下,所述控制单元,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制,包括:若所述出风温度小于或等于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则增大所述第三节流模块的开度值;若所述出风温度大于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则减小所述第三节流模块的开度值;若所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值小于或等于设定温差,则维持所述节流模块的当前开度值。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种空调系统,包括:以上所述的空调系统的控制装置。
与上述空调系统相匹配,本发明再一方面提供一种空调系统的控制方法中,所述空调系统,包括:压缩机、室外换热器、第一室内换热器、第二室内换热器和第三室内换热器;所述压缩机,通过四通换向阀模块,分别连通至所述室外换热器、所述第一室内换热器、所述第二室内换热器和所述第三室内换热器;在所述室外换热器,与所述第一室内换热器、所述第二室内换热器和所述第三室内换热器中的至少之一的管路上,设置有节流模块;所述节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成;所述空调系统的控制方法,包括:获取所述空调系统的室内温度和室内相对湿度,并获取所述空调系统的出风温度;根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式;所述空调系统的运行模式,为制冷模式、制热模式和除湿模式中的任一模式;所述除湿模式,为制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式;在所述制冷模式、所述制热模式、所述制冷除湿模式、所述制热降湿模式、所述再热除湿模式中的任一模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,实现对所述空调系统的运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制;在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
在一些实施方式中,所述压缩机,包括:双吸单排压缩机;所述四通换向阀模块,包括:第一四通换向阀、第二四通换向阀;所述双吸单排压缩机的排气口,分别与所述第一四通换向阀的D管、所述第二四通换向阀的D管对应连通;所述第一四通换向阀的E管的E管、所述第二四通换向阀的E管的E管,分别与所述第一室内换热器的第一端、所述第二室内换热器的第一端对应连通;所述第三室内换热器的第一端,连通至所述第二室内换热器的第二端;所述第一四通换向阀的S管与所述双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第二四通换向阀的S管连通与所述双吸单排压缩机的第二吸气口连通;所述第一四通换向阀的C管、所述第二四通换向阀的C管汇合后,与所述室外换热器的第一端相连通;所述室外换热器的第一端,分别连通至所述第一室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端;所述节流模块,设置在所述室外换热器的第二端,与所述第一室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端之间的管路上,还设置在所述第三室内换热器的第一端与所述第二室内换热器的第二端之间的管路上;其中,所述室外换热器的第二端,连通至所述第一室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端的管路,为主管路;所述第一室内换热器的第二端,连通至所述主管路的管路,为第一支管路;所述第二室内换热器的第二端,连通至所述第三室内换热器的第一端的管路,为第二支管路;所述第三室内换热器的第二端,连通至所述主管路的管路,为第三支管路。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块;其中,所述第一节流模块,设置在所述第一支管路上;所述第二节流模块,设置在所述第二支管路上;所述第三节流模块,设置在所述第三支管路上;其中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀;所述第二节流模块,包括:第二电子膨胀阀和电磁阀并联构成的并联组件;所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀;或者,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀;所述第二节流模块,包括:第四电子膨胀阀;所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀;其中,在所述第一电子膨胀阀、所述第三电子膨胀阀和所述第四电子膨胀阀中,所述第四电子膨胀阀的口径大于其余电子膨胀阀、且压降小于其余电子膨胀阀。
在一些实施方式中,根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式,包括:若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第一设定温度且小于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述再热除湿模式;若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述制冷除湿模式;若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度小于或等于第一设定温度,则确定所述空调运行于所述制热降湿模式;若所述室内相对湿度小于设定相对湿度,则确定所述空调运行于所述制冷模式或所述制热模式。
在一些实施方式中,在所述制冷模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,包括:控制所述第一四通换向阀、所述第二四通换向阀均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器,与所述第二室内换热器或所述第三室内换热器之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
在一些实施方式中,在所述制热模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀、所述第二四通换向阀均通电处于制热导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器,与所述第二室内换热器或所述第三室内换热器之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
在一些实施方式中,在所述再热除湿模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀、所述第二四通换向阀均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块、且所述第二节流模块包括第二电子膨胀阀和电磁阀并联构成的并联组件的情况下,控制所述电磁阀处于关闭状态;以及,控制所述第一节流模块和所述第二电子膨胀阀进行节流,以调节所述第一室内换热器、所述第二室内换热器之间的流量分配;以及,控制所述第三节流模块进行节流,以调节所述室外换热器和所述第三室内换热器之间的流量分配。
在一些实施方式中,在所述节流模块包括第三节流模块的情况下,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制,包括:若所述出风温度小于或等于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则增大所述第三节流模块的开度值;若所述出风温度大于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则减小所述第三节流模块的开度值;若所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值小于或等于设定温差,则维持所述节流模块的当前开度值。
由此,本发明的方案,通过采用双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、两个四通换向阀和相应的节流模块,其中节流模块包括设置在制冷模式下处于背风侧的两排室内换热器之间的阀件,采用三个四通换向阀和相应的节流模块进行切换和控制,在制冷模式和再热除湿模式下均可实现两个蒸发温度,对空气进行梯级换热;从而,通过减小热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的换热温差,提升空调系统的能效。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空调系统的控制装置的一实施例的结构示意图;
图2为制冷模式下空调系统的循环示意图;
图3为第一实施方式制热模式下空调系统的循环示意图;
图4为第一实施方式再热除湿模式下空调系统的循环示意图;
图5为除湿方式判定控制方法的流程示意图;
图6为再热除湿模式出风温度控制方法的流程示意图;
图7为第二实施方式制冷模式下空调系统的循环示意图;
图8为第二实施方式制热模式下空调系统的循环示意图;
图9为第二实施方式再热除湿模式下空调系统的循环示意图;
图10为本发明的空调系统的控制方法的一实施例的流程示意图。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
1-压缩机(如双吸单排压缩机);2a-第一四通换向阀;2b-第二四通换向阀;3-室外换热器;4a-第一电子膨胀阀;4b-第二电子膨胀阀;4c-电磁阀;4d-第三电子膨胀阀;4b〞-第四电子膨胀阀;5a-第一室内换热器;5b-第二室内换热器;5c-第三室内换热器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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他实施例,都属于本发明保护的范围。
考虑到在温度不高但相对湿度较高的情况下,制冷除湿会因出风温度过低而导致生活环境舒适性的变差问题,可以采用再热除湿的方法,对除湿后的空气进行加热升温,维持生活环境舒适性。相关方案中再热除湿方式是采用电加热,但是该方式耗电量较大,并且气流会出现受热不均匀的情况。
一些方案为保证舒适性又节约用电量,提出了一种冷凝热回收形式的再热方式,采用的是单吸单排压缩机,只能实现一个蒸发温度和冷凝温度,室内的背风侧换热器换热温差较大,系统能效较低。另一些方案提出的空调系统可实现在制冷模式下的梯级换热,但其工况与再热除湿的模式切换由两个二通阀(电磁阀)完成,存在压降大、操作复杂和成本高的问题。
根据本发明的实施例,提供了一种空调系统的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述空调系统,包括:压缩机1、室外换热器3、第一室内换热器5a、第二室内换热器5b和第三室内换热器5c。所述压缩机1,通过四通换向阀模块,分别连通至所述室外换热器3、所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b和所述第三室内换热器5c。在所述室外换热器3,与所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b和所述第三室内换热器5c中的至少之一的管路上,设置有节流模块。所述节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成。所述空调系统的控制装置,包括:获取单元和控制单元。
其中,所述获取单元,被配置为获取所述空调系统的室内温度和室内相对湿度,并获取所述空调系统的出风温度。室内温度如室内空气实际温度Tt,相对湿度如室内空气实际相对湿度参数值为RHt,出风温度如当前实际出风温度Twt。
所述控制单元,被配置为根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式。所述空调系统的运行模式,为制冷模式、制热模式和除湿模式中的任一模式。所述除湿模式,为制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式。
所述控制单元,还被配置为在所述制冷模式、所述制热模式、所述制冷除湿模式、所述制热降湿模式、所述再热除湿模式中的任一模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,实现对所述空调系统的运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制。
所述控制单元,还被配置为在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
为了解决过渡季节除湿,并且保证高舒适性要求,本发明的方案通过对空调系统进行优化设计,实现对室内空气进行梯级冷却,并且同时实现再热除湿的技术。本发明的方案提出的一种制冷系统及其控制方法,采用双吸单排压缩机,在制冷和再热除湿模式下,均可实现两个蒸发温度,对空气进行梯级换热,减小换热温差,且该空调系统在室内背风侧的两排换热器之间增加了相应的阀件,使得在换热工况下背风侧两排换热器串联、再热除湿工况下外侧冷凝器和再热器串联的系统形式,通过调节两个换热器之间的流量分配可实现室内负荷的控制与调节,从而增加了空调系统的多变性和自适应性。能够解决单温再热除湿系统除湿中室内换热器的迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统能效较低的问题。同时,还能够解决制冷除湿方式出风温度过低,影响用户舒适性的问题。解决电加热再热除湿方式出风受热不均匀,气流温度分布不均匀问题。以及解决双温系统由于模式转换而设置多个电磁阀的复杂性问题,同时解决了电磁阀吸气压降大和成本高的缺点。
在一些实施方式中,所述压缩机1,包括:双吸单排压缩机。所述四通换向阀模块,包括:第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b。
所述双吸单排压缩机的排气口,分别与所述第一四通换向阀2a的D管、所述第二四通换向阀2b的D管对应连通。所述第一四通换向阀2a的E管的E管、所述第二四通换向阀2b的E管的E管,分别与所述第一室内换热器5a的第一端、所述第二室内换热器5b的第一端对应连通。所述第三室内换热器5c的第一端,连通至所述第二室内换热器5b的第二端。
所述第一四通换向阀2a的S管与所述双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第二四通换向阀2b的S管连通与所述双吸单排压缩机的第二吸气口连通。
所述第一四通换向阀2a的C管、所述第二四通换向阀2b的C管汇合后,与所述室外换热器3的第一端相连通。所述室外换热器3的第一端,分别连通至所述第一室内换热器5a的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端。
所述节流模块,设置在所述室外换热器3的第二端,与所述第一室内换热器5a的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端之间的管路上,还设置在所述第三室内换热器5c的第一端与所述第二室内换热器5b的第二端之间的管路上。
其中,所述室外换热器3的第二端,连通至所述第一室内换热器5a的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端的管路,为主管路。所述第一室内换热器5a的第二端,连通至所述主管路的管路,为第一支管路。所述第二室内换热器5b的第二端,连通至所述第三室内换热器5c的第一端的管路,为第二支管路。所述第三室内换热器5c的第二端,连通至所述主管路的管路,为第三支管路。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块。其中,所述第一节流模块,设置在所述第一支管路上。所述第二节流模块,设置在所述第二支管路上。所述第三节流模块,设置在所述第三支管路上。
在一些实施方式中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀4a。所述第二节流模块,包括:第二电子膨胀阀4b和电磁阀4c并联构成的并联组件。所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀4d。
图2为制冷模式下空调系统的循环示意图。如图2所示的制冷系统,包含:压缩机1,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b,室外换热器3,第一电子膨胀阀4a、第二电子膨胀阀4b、第三电子膨胀阀4d,电磁阀4c、第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c,其中,室内机的换热器上放置温湿度传感器。
压缩机1具有两个相互独立的压缩缸,分别与对应的两个吸气口相连接,与两个吸气口相连接的两个压缩缸的排量分别为第一排量Va和第二排量Vb,(第一排量Va/第二排量Vb)取值在0.5—2之间。两个压缩缸的排气在压缩机壳体内部汇合后通过压缩机的排气口与两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)的D管连接,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管,分别与第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的一端相连通,第一四通换向阀2a的S管与压缩机的一个吸气口相连,第二四通换向阀2b的S管相连与压缩机1的另一个吸气口相连,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管汇合后与室外换热器3的一端相连接。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c前后放置,其中,第三室内换热器5c与第二室内换热器5b串联,第三室内换热器5c的一端连接第三电子膨胀阀4d,另一端与第二电子膨胀阀4b的一端、电磁阀4c的一端相连接,第二电子膨胀阀4b的另一端、电磁阀4c的另一端与第二室内换热器5b的一端连接,第三室内换热器5c与第二室内换热器5b通过电磁阀4c及第二电子膨胀阀4b的并联组件串联起来。
本发明的方案通过的空调系统,能实现双温系统的制冷模式、制热模式,制冷模式下,与双温系统一样,室内双蒸发温度,实现室内梯级换热,减小室内换热器的前后排温差,提升能效。此外,本发明的方案,在再热除湿模式下,先经过双温除湿,再利用再热器(即第三室内换热器5c)实现再热除湿,从而有效解决单温再热系统迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致系统能效较低的问题,有效解决单温再热除湿系统除湿中换热器的迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统能效较低的问题。
相关方案中,双温系统为实现再热除湿的功能必须在吸气侧和排气侧设置电磁阀,将电磁阀放置在四通阀的C管和四通阀的E管处,导致制冷模式下吸气侧的压降过大,蒸发压力过低,双温系统能效降低,还使得空调系统存在结构复杂、吸气侧压降较大、成本高等问题。而本发明的方案,在制冷模式下,在第二室内换热器5b和第三室内换热器5c之间,增加1个电磁阀(即电子阀4c)与1个电子膨胀阀(即第二电子膨胀阀4b)的并联组件,该组件能实现制冷模式、制热模式、再热模式等多个模式之间的切换。这样,将电磁阀4c放置在第二室内换热器5b和第三室内换热器5c之间,能有效地降低吸气侧的压降,仅用1个电磁阀来实现双温系统的再热除湿功能,系统复杂性下降,阀体成本降低,大大简化系统,避免吸气侧压降过大和成本较高等问题,有效解决解决双温系统由于模式转换而设置多个电磁阀的复杂性问题,同时解决了电磁阀吸气压降大和成本高的缺点。
在一些实施方式中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀4a。所述第二节流模块,包括:第四电子膨胀阀4b〞。所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀4d。
其中,在所述第一电子膨胀阀4a、所述第三电子膨胀阀4d和所述第四电子膨胀阀4b〞中,所述第四电子膨胀阀4b〞的口径大于其余电子膨胀阀、且压降小于其余电子膨胀阀。所述其余电子膨胀阀,为所述第一电子膨胀阀4a、所述第三电子膨胀阀4d。
图7为第二实施方式制冷模式下空调系统的循环示意图。该第二实施方式中,采用口径较大、压降较小的第四电子膨胀阀4b〞去替代第一实施方式中的电磁阀4c和第二电子膨胀阀4b的并联组件,从而使得系统得到简化。
在制冷模式运行时,如图7所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电,均处于第一导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与S管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与D管导通。压缩机1的高温高压排气分别经过第一四通换向阀2a和第二四通换向阀2b进入室外换热器3,在室外换热器3中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,此时电磁阀4c处于正向流通且线圈上电的状态即正向导通状态,第四电子膨胀阀4b〞全开,制冷剂液体分为两路,一路经过第三电子膨胀阀4d节流降压后进入第三室内换热器5c,然后流经第四电子膨胀阀4b〞、第二室内换热器5b,分别在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内进行蒸发吸热,之后通过第一四通换向阀2a的E管及S管进入对应压缩机1的气缸压缩。另一路经过第一电子膨胀阀4a节流降压后进入第一室内换热器5a,在第一室内换热器5a中蒸发吸热,之后经第二四通换向阀2b的E管及S管进入压缩机1的对应气缸进行压缩。低温低压制冷剂气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。在制冷运行模式下,第一室内换热器5a处于迎风侧,流过的空气温度为室内高温空气,第二室内换热器5b和第三室内换热器5c为背风侧,流过的空气为第一室内换热器5a冷却后的低温空气,因经过迎风侧的第一室内换热器5a、以及背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的制冷剂单独压缩,即可以形成不同的蒸发温度,背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的蒸发温度稍低于制冷系统蒸发温度,而迎风侧的第一室内换热器5a的蒸发温度高于制冷系统,因此减小了换热温差,降低了不可逆换热损失,可以实现制冷系统能效的提升。
图8为第二实施方式制热模式下空调系统的循环示意图。在制热模式运行时,如图8所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)上电,均处于第二导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与D管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与S管导通,第四电子膨胀阀4b〞全开状态。压缩机1的高温高压排气一路经过第一四通换向阀2a进入第一室内换热器5b,流经第四电子膨胀阀4b〞、第三室内换热器5c,高温高压的制冷剂气体在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内冷凝放热。另一路经过第二四通换向阀2b进入第二室内换热器5b。制冷剂在第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c中与室内空气进行换热,冷凝放热后变为高温高压的制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a变成低温低压的气液两相状态,汇合后进入室外换热器3中,低温低压制冷剂在室外换热器3中蒸发吸热变成低温低压的制冷剂饱和或过热气体,低温低压的制冷剂气体一路经过第一四通换向阀2a进入压缩机1的一个吸气口,另一路经过第二四通换向阀2b进入压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1壳体内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。
图9为第二实施方式再热除湿模式下空调系统的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图9所示第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电,处于第一导通状态。压缩机1的高温高压排气分为两路,一路经过第一四通换向阀2a进入室外换热器3,另一路经过第三四通换向阀2c进入第三室内换热器5c,在室外换热器3和第三室内换热器5c中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过电子膨胀阀4b〞和电子膨胀阀4a节流变成气液两相状态,分别进入第二室内换热器5b和第一室内换热器5a内进行蒸发吸热,蒸发吸热后变成低温低压的饱和或过热制冷剂气体,制冷剂气体分别经过第一四通换向阀2a和2b分别进入压缩机1的两个吸气口,在独立压缩缸中压缩变成高温高压的制冷剂气体,进而完成整个制冷剂循环。其中,第一室内换热器5a处于迎风侧,与室内空气进行热交换。而第二室内换热器5b的进口空气是经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c降温后的空气,因而该模式下第一室内换热器5a是高温蒸发器,对应高蒸发温度,第二室内换热器5b是低温蒸发器,对应的是低蒸发温度。
本发明的方案,将梯级换热技术应用于再热除湿空调系统方案中,通过计算及实验可知,室内双温再热系统相对单温再热系统在制冷工况下,换热器的背风侧蒸发温度略低于单温蒸发温度,但换热器的迎风侧蒸发温度高于背风侧,减小了换热温差,降低了不可逆损失,系统能效可提高5%~12%。再热模式下,用于冷却除湿的两排换热器仍为双蒸发温度,同样提升除湿系统能效,除湿SMER在高频率时最多可提升5%以上。既解决了再热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统的能效较低的问题。也解决了温度不高、相对湿度大的过渡季节(如长江流域的“梅雨季节”和华南地区的“回南天”)除湿时出风温度低、舒适性差的问题,又提高了系统能效。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式,包括以下任一种确定情形:
第一种确定情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第一设定温度且小于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述再热除湿模式。设定相对湿度如空气相对湿度的设定参数阈值RHa,第一设定温度如空气温度最低设定参数阈值Tl,第二设定温度如空气温度最高设定参数阈值Th。
第二种确定情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述制冷除湿模式。
第三种确定情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度小于或等于第一设定温度,则确定所述空调运行于所述制热降湿模式。
第四种确定情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述室内相对湿度小于设定相对湿度,则确定所述空调运行于所述制冷模式或所述制热模式。
图5为除湿方式判定控制方法的流程示意图。空气温度最高设定参数阈值Th,空气温度最低设定参数阈值Tl,室内空气实际温度Tt,空气相对湿度设定参数阈值RHa,室内空气实际相对湿度参数值为RHt,设定除湿运行时间t,设定值可预先设置在空调装置的存储空间中,例如,可存储在空调系统的主板中。
如图5所示,除湿方式判定的流程,包括:
步骤S101,通过温湿度传感器,检测室内的当前实际空气温度Tt和实际空气相对湿度RHt。
步骤S102,室内空气当前实际温度Tt与相对湿度RHt与设定阈值进行比较判定。
步骤S103,实际空气相对湿度RHt≥空气相对湿度的设定参数阈值RHa,且空气温度最低设定参数阈值Tl≤室内空气实际温度Tt≤空气温度最高设定参数阈值Th,空调系统运行再热除湿模式。
在温度不高但相对湿度较大的环境中,第一室内换热器5a、第二室内换热器5b实现梯级制冷除湿,降低不可逆损失,第三室内换热器5c对除湿后的空气进行升温,以满足用户舒适性的需求。
步骤S104,实际空气相对湿度RHt≥空气相对湿度的设定参数阈值RHa,且室内空气实际温度Tt>空气温度最高设定参数阈值Th,空调系统运行制冷模式进行制冷除湿。
在高温高湿环境中,开启除湿模式后,空调系统会判定运行制冷模式,空气经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c会发生冷凝,在降温的同时进行除湿。
步骤S105,实际空气相对湿度RHt≥空气相对湿度的设定参数阈值RHa,且室内空气实际温度Tt<空气温度最低设定参数阈值Tl,空调系统运行制热模式进行升温降湿,即进行制热降湿。
在高温低湿环境中,开启除湿模式后,空调系统会判定运行制热模式,空气含湿量不变的情况下,温度升高,相对湿度会降低,故在升温的同时降低了空气的相对湿度。
步骤S106,实际空气相对湿度RHt<空气相对湿度的设定参数阈值RHa,空调系统结束除湿模式。
步骤S107,运行时间t后,重新检测室内空气当前实际温度Tt和实际空气相对湿度RHt。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述制冷模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,包括:控制所述第一四通换向阀2a、所述第二四通换向阀2b均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器5a,与所述第二室内换热器5b或所述第三室内换热器5c之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
在制冷模式运行时,如图2所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电,均处于第一导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与S管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与D管导通。压缩机1的高温高压排气,分别经过第一四通换向阀2a和第二四通换向阀2b进入室外换热器3,在室外换热器3中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,此时电磁阀4c处于正向流通且线圈上电的状态即正向导通状态,第二电子膨胀阀4b全关,制冷剂液体分为两路,一路经过第三电子膨胀阀4d节流降压后进入第三室内换热器5c,然后流经电磁阀4c、第二室内换热器5b,分别在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内进行蒸发吸热,之后通过第一四通换向阀2a的E管及S管进入对应压缩机1的气缸压缩。另一路经过第一电子膨胀阀4a节流降压后进入第一室内换热器5a,在第一室内换热器5a中蒸发吸热,之后经第二四通换向阀2b的E管及S管进入压缩机1的对应气缸进行压缩。低温低压制冷剂气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。在制冷运行模式下,第一室内换热器5a处于迎风侧,流过的空气温度为室内高温空气,第二室内换热器5b和第三室内换热器5c为背风侧,流过的空气为第一室内换热器5a冷却后的低温空气,因经过迎风侧的第一室内换热器5a、以及背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的制冷剂单独压缩,即可以形成不同的蒸发温度,背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的蒸发温度稍低于制冷系统蒸发温度,而迎风侧的第一室内换热器5a的蒸发温度高于制冷系统,因此减小了换热温差,降低了不可逆换热损失,可以实现制冷系统能效的提升。
制冷模式具体控制方案:两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电均处于制冷导通模式,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的D管与C管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的S管与E管导通。电磁阀4c通电,处于正向导通状态。第二电子膨胀阀4b全关,控制第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a进行节流,并且调节第一室内换热器5a和第二室内换热器5b(或第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c均处于制冷模式,实现梯级制冷换热,减小换热温差。
具体地,制冷除湿模式及制热降湿模式下四通换向阀及节流元件的控制分别与制冷模式和制热模式一一对应,制冷除湿模式就是在制冷模式的基础上降低内风机转速使得系统能更高效除湿,制冷除湿模式与制冷模式的四通阀及节流元件的控制是相同的;而制热降湿模式则是在制热模式的基础上降低内风机转速,制热降湿模式与制热模式其四通阀及节流元件的控制是一致的。
第二实施方式中的四通换向阀及相应节流元件的具体控制方法如下:
(1)制冷模式或制冷除湿模式下,两个四通换向阀2a、2b断电,均处于第一导通状态,E管与S管导通,C管与D管导通,节流元件4b”全开(开度调节到最大),节流元件4d和4a根据室内换热器5b和室内换热器5a的出口过热度进行调节,具体调节方法为,分别在换热器5b及换热器5a的蒸发器中间流路位置和流路出口位置布置感温包,分别检测换热器5b的蒸中温度Tb1、换热器5b出口温度Tb2、换热器5a的蒸中温度Ta1、换热器5a出口温度Ta2。
(2)制热模式或制热降湿模式下,两个四通换向阀2a、2b通电,两个四通换向阀均处于第二导通状态,E管与D管导通,C管与S管导通,电子膨胀阀4b〞全开状态。节流元件4d和4a根据室内换热器5b和室内换热器5a的冷出过冷度进行调节,具体调节方法为分别在换热器5b及换热器5a的蒸发器中间流路位置和流路出口位置布置感温包,分别检测换热器5b的蒸中温度Tb1、换热器5b出口温度Tb2、换热器5a的蒸中温度Ta1、换热器5a出口温度Ta2。
(3)再热除湿模式下,两个四通换向阀2a、2b断电,均处于第一导通状态,E管与S管导通,C管与D管导通,该模式下,通过调节节流元件4d、4a及4b"来实现出风温度的控制及系统的正常运行,具体控制方法如下:
a:节流元件4d的控制方法与图6一致,即通过判断当前出风温度与设定出风温度的大小及差值,进行调节;
b:节流元件4a及节流元件4b"的通过控制室内换热器5b及室内换热器5a的出口过热度进行调节,具体控制方法为分别在换热器5b及换热器5a的蒸发器中间流路位置和流路出口位置布置感温包,分别检测换热器5b的蒸中温度Tb1、换热器5b出口温度Tb2、换热器5a的蒸中温度Ta1、换热器5a出口温度Ta2。
其中,分别在换热器5b及换热器5a的蒸发器中间流路位置和流路出口位置布置感温包,分别检测换热器5b的蒸中温度Tb1、换热器5b出口温度Tb2、换热器5a的蒸中温度Ta1、换热器5a出口温度Ta2,具体控制方法如下:
(1)当△a(实际值)=Ta2-Ta1>△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1>△b(预设值),分别增大电子膨胀阀4b"及第一电子膨胀阀4a的开度;
(2)当△a(实际值)=Ta2-Ta1<△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1<△b(预设值),分别减小电子膨胀阀4b"及第一电子膨胀阀4a的开度;
(3)当△a(实际值)=Ta2-Ta1<△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1>△b(预设值),减小电子膨胀阀4a的开度,增大电子膨胀阀4b"的开度;
(3)当△a(实际值)=Ta2-Ta1>△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1<△b(预设值),增大电子膨胀阀4a的开度,减小电子膨胀阀4b"的开度。
调节第一室内换热器5a和第二室内换热器5b(或第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度,包括:分别在换热器5b及换热器5a的蒸发器中间流路位置和流路出口位置布置感温包,分别检测换热器5b的蒸中温度Tb1、换热器5b出口温度Tb2、换热器5a的蒸中温度Ta1、换热器5a出口温度Ta2,具体控制方法如下:
(1)当△a(实际值)=Ta2-Ta1>△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1>△b(预设值),分别增大第三电子膨胀阀4d及第一电子膨胀阀4a的开度;
(2)当△a(实际值)=Ta2-Ta1<△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1<△b(预设值),分别减小第三电子膨胀阀4d及第一电子膨胀阀4a的开度;
(3)当△a(实际值)=Ta2-Ta1<△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1>△b(预设值),减小电子膨胀阀4a的开度,增大电子膨胀阀4d的开度;
(3)当△a(实际值)=Ta2-Ta1>△a(预设值),且△b(实际值)=Tb2-Tb1<△b(预设值),增大电子膨胀阀4a的开度,减小电子膨胀阀4d的开度。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述制热模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀2a、所述第二四通换向阀2b均通电处于制热导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器5a,与所述第二室内换热器5b或所述第三室内换热器5c之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
图3为第一实施方式制热模式下空调系统的循环示意图。在制热模式运行时,如图3所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)上电,均处于第二导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与D管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与S管导通,电磁阀4c断电,处于反向流通的状态,第二电子膨胀阀4b处于全关状态。压缩机1的高温高压排气一路经过第一四通换向阀2a进入第一室内换热器5b,流经电磁阀4c、第三室内换热器5c,高温高压的制冷剂气体在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内冷凝放热。另一路经过第二四通换向阀2b进入第二室内换热器5b。制冷剂在第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c中与室内空气进行换热,冷凝放热后变为高温高压的制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a变成低温低压的气液两相状态,汇合后进入室外换热器3中,低温低压制冷剂在室外换热器3中蒸发吸热变成低温低压的制冷剂饱和或过热气体,低温低压的制冷剂气体一路经过第一四通换向阀2a进入压缩机1的一个吸气口,另一路经过第二四通换向阀2b进入压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1壳体内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。
制热模式具体控制方案:两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)通电均处于制热导通模式,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的D管与E管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的S管与C管导通。电磁阀4c断电,处于反向导通状态。第二电子膨胀阀4b处于全关状态。控制第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a进行节流,并且调节第一室内换热器5a和第二室内换热器5b(或第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂流经室外换热器3后的出口过热度。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c均处于制热模式。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述再热除湿模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀2a、所述第二四通换向阀2b均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块、且所述第二节流模块包括第二电子膨胀阀4b和电磁阀4c并联构成的并联组件的情况下,控制所述电磁阀4c处于关闭状态;以及,控制所述第一节流模块和所述第二电子膨胀阀4b进行节流,以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b之间的流量分配;以及,控制所述第三节流模块进行节流,以调节所述室外换热器3和所述第三室内换热器5c之间的流量分配。
图4为第一实施方式再热除湿模式下空调系统的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图4所示第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电,处于第一导通状态,电磁阀4c断电,处于关闭状态。压缩机1的高温排气分两路,一路经过第一四通换向阀2a的D管、C管。另一路流经第二四通换向阀2b的D管和C管,之后从两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)的C管出来的两路冷媒汇合后进入第三室内换热器5c,在室外换热器3和第三室内换热器5c中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过第二电子膨胀阀4b和第一电子膨胀阀4a节流变成气液两相状态,分别进入第二室内换热器5b和第一室内换热器5a内进行蒸发吸热,蒸发吸热后变成低温低压的饱和或过热制冷剂气体,制冷剂气体分别经过第一四通换向阀2a和2b分别进入压缩机1的两个吸气口,在独立压缩缸中压缩变成高温高压的制冷剂气体,进而完成整个制冷剂循环。其中,第一室内换热器5a处于迎风侧,与室内空气进行热交换。而第二室内换热器5b的进口空气是经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c降温后的空气,因而该模式下第一室内换热器5a是高温蒸发器,对应高蒸发温度,第二室内换热器5b是低温蒸发器,对应的是低蒸发温度。
再热除湿模式具体控制方案:两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电均处于制冷导通模式,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的D管与C管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的S管与E管导通。电磁阀4c断电,处于关闭状态。控制第三电子膨胀阀4d的开度来控制室外换热3和第三室内换热器5c之间的流量分配,进而控制出风温度。控制第二电子膨胀阀4b和第一电子膨胀阀4a进行节流,控制第二室内换热器5b和第一室内换热器5a的蒸发器出口过热度。
相关方案中,再热除湿系统均采用的是冷凝器与再热器(将室内侧的1个换热器作为再热除湿模式下的再热器)串联或并联的单温再热系统形式,该系统形式下室内是单蒸发温度。而本发明的技术方案,在再热除湿模式下,室内是双蒸发温度的双温再热系统,第一室内换热器5a是高蒸发温度换热器,第二室内换热器5b是低蒸发温度换热器,第三室内换热器5c是再热器,该模式下,室内空气先经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c进行降温预冷,然后经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c做进一步降温除湿,最后通过再热器实现升温,从而实现再热除湿的功能。本发明提案在该模式下能够实现双温再热除湿,室内两个蒸发温度,与单温再热系统相比,该空调系统能有效解决单温再热系统换热温差过大,能效较低等问题。
在一些实施方式中,在所述节流模块包括第三节流模块的情况下,所述控制单元,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制,包括以下任一种控制情形:
第一种控制情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述出风温度小于或等于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则增大所述第三节流模块的开度值。设定出风温度如设定出风温度Tw,设定温差如设定温差△。
第二种控制情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述出风温度大于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则减小所述第三节流模块的开度值。
第三种控制情形:所述控制单元,具体还被配置为若所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值小于或等于设定温差,则维持所述节流模块的当前开度值。
图6为再热除湿模式出风温度控制方法的流程示意图。当前实际出风温度Twt,设定出风温度Tw,设定温差△,设定值可预先设置在空调装置的存储空间中,例如,可存储在空调系统的主板中。
如图6所示,再热除湿模式出风温度控制方法,包括:
步骤S201,开启再热除湿模式。
步骤S202,检测当前实际出风温度Twt,并与设定出风温度Tw进行识别判定。
步骤S203,当前实际出风温度Twt≤设定出风温度Tw,且|设定出风温度Tw-当前实际出风温度Twt|>设定温差△,增大第三电子膨胀阀4d开度。
识别实际出风温度Twt小于或等于设定出风温度Tw,且实际出风温度Twt与设定出风温度Tw的温差大于设定温差△,这说明实际出风温度较低,此时可增大第三电子膨胀阀4d的阀门开度,以增大流入第三室内换热器5c的制冷剂流量,进而提高第三室内换热器5c的制热能力,以提高出风温度,使得空调系统运行在除湿模式下的出风温度适宜,满足用户舒适度。
步骤S204,当前实际出风温度Twt>设定出风温度Tw,且|设定出风温度Tw-当前实际出风温度Twt|>设定温差△,减小第三电子膨胀阀4d开度。
识别实际出风温度Twt大于设定出风温度Tw,且实际出风温度与设定出风温度的温差大于设定温差△,这说明实际出风温度较高,此时可减小第三电子膨胀阀4d的阀门开度,以减小流入第三室内换热器5c的制冷剂流量,进而降低第三室内换热器5c的制热能力,以降低出风温度,使得空调系统运行在除湿模式下的出风温度适宜,满足用户舒适度。
步骤S205,|设定出风温度Tw-当前实际出风温度Twt|≤设定温差△,保持各电子膨胀阀开度不变。
识别实际出风温度与设定出风温度的温差≤设定温差△,这说明实际出风温度适宜,此时可维持现有运行开度继续运行。
步骤S206,运行时间t后,重新检测当前出风温度Twt。
本发明的方案提供一种制冷空调系统,包括:压缩机(如双吸单排压缩机)1。其中,压缩机1的两个压缩缸相对独立,具有独立的吸气口,两个压缩缸的排气在压缩机1内部汇合后,通过压缩机1的总排气口排出压缩机1。压缩机1的排气口,通过两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)与室外换热器相连接。压缩机1的两个吸气口分别通过两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)与第一室内换热器5a、第二室内换热器5b连接,同时第二室内换热器5b和第三室内换热器5c之间,通过电磁阀4c与第二电子膨胀阀4b的并联组件连接。通过空调系统设置的控制阀件可以实现制冷、制热和再热除湿运行模式,并且三种模式下均可实现双蒸发温度,利用梯级换热原理减少室内空气与换热器之间的传热温差,降低不可逆损失,有效提高系统能效。
采用本发明的技术方案,通过采用双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、两个四通换向阀和相应的节流模块,其中节流模块包括设置在制冷模式下处于背风侧的两排室内换热器之间的阀件,采用三个四通换向阀和相应的节流模块进行切换和控制,在制冷模式和再热除湿模式下均可实现两个蒸发温度,对空气进行梯级换热。从而,通过减小热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的换热温差,提升空调系统的能效。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调系统的控制装置的一种空调系统。该空调系统可以包括:以上所述的空调系统的控制装置。
由于本实施例的空调系统所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过采用双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、两个四通换向阀和相应的节流模块,其中节流模块包括设置在制冷模式下处于背风侧的两排室内换热器之间的阀件,采用三个四通换向阀和相应的节流模块进行切换和控制,在制冷模式和再热除湿模式下均可实现两个蒸发温度,对空气进行梯级换热,能够解决室内换热器的迎风和背风侧的换热温差较大导致空调系统能效较低的问题,还能够解决电加热再热除湿方式出风受热不均匀,气流温度分布不均匀问题。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调系统的一种空调系统的控制方法,如图10所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述空调系统,包括:压缩机1、室外换热器3、第一室内换热器5a、第二室内换热器5b和第三室内换热器5c。所述压缩机1,通过四通换向阀模块,分别连通至所述室外换热器3、所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b和所述第三室内换热器5c。在所述室外换热器3,与所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b和所述第三室内换热器5c中的至少之一的管路上,设置有节流模块。所述节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成。所述空调系统的控制方法,包括:步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处,获取所述空调系统的室内温度和室内相对湿度,并获取所述空调系统的出风温度。室内温度如室内空气实际温度Tt,相对湿度如室内空气实际相对湿度参数值为RHt,出风温度如当前实际出风温度Twt。
在步骤S120处,根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式。所述空调系统的运行模式,为制冷模式、制热模式和除湿模式中的任一模式。所述除湿模式,为制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式。
在步骤S130处,在所述制冷模式、所述制热模式、所述制冷除湿模式、所述制热降湿模式、所述再热除湿模式中的任一模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,实现对所述空调系统的运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制。
在步骤S140处,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
为了解决过渡季节除湿,并且保证高舒适性要求,本发明的方案通过对空调系统进行优化设计,实现对室内空气进行梯级冷却,并且同时实现再热除湿的技术。本发明的方案提出的一种制冷系统及其控制方法,采用双吸单排压缩机,在制冷和再热除湿模式下,均可实现两个蒸发温度,对空气进行梯级换热,减小换热温差,且该空调系统在室内背风侧的两排换热器之间增加了相应的阀件,使得在换热工况下背风侧两排换热器串联、再热除湿工况下外侧冷凝器和再热器串联的系统形式,通过调节两个换热器之间的流量分配可实现室内负荷的控制与调节,从而增加了空调系统的多变性和自适应性。能够解决单温再热除湿系统除湿中室内换热器的迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统能效较低的问题。同时,还能够解决制冷除湿方式出风温度过低,影响用户舒适性的问题。解决电加热再热除湿方式出风受热不均匀,气流温度分布不均匀问题。以及解决双温系统由于模式转换而设置多个电磁阀的复杂性问题,同时解决了电磁阀吸气压降大和成本高的缺点。
在一些实施方式中,所述压缩机1,包括:双吸单排压缩机。所述四通换向阀模块,包括:第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b。
所述双吸单排压缩机的排气口,分别与所述第一四通换向阀2a的D管、所述第二四通换向阀2b的D管对应连通。所述第一四通换向阀2a的E管的E管、所述第二四通换向阀2b的E管的E管,分别与所述第一室内换热器5a的第一端、所述第二室内换热器5b的第一端对应连通。所述第三室内换热器5c的第一端,连通至所述第二室内换热器5b的第二端。
所述第一四通换向阀2a的S管与所述双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第二四通换向阀2b的S管连通与所述双吸单排压缩机的第二吸气口连通。
所述第一四通换向阀2a的C管、所述第二四通换向阀2b的C管汇合后,与所述室外换热器3的第一端相连通。所述室外换热器3的第一端,分别连通至所述第一室内换热器5a的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端。
所述节流模块,设置在所述室外换热器3的第二端,与所述第一室内换热器5a的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端之间的管路上,还设置在所述第三室内换热器5c的第一端与所述第二室内换热器5b的第二端之间的管路上。
其中,所述室外换热器3的第二端,连通至所述第一室内换热器5a的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端的管路,为主管路。所述第一室内换热器5a的第二端,连通至所述主管路的管路,为第一支管路。所述第二室内换热器5b的第二端,连通至所述第三室内换热器5c的第一端的管路,为第二支管路。所述第三室内换热器5c的第二端,连通至所述主管路的管路,为第三支管路。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块。其中,所述第一节流模块,设置在所述第一支管路上。所述第二节流模块,设置在所述第二支管路上。所述第三节流模块,设置在所述第三支管路上。
其中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀4a。所述第二节流模块,包括:第二电子膨胀阀4b和电磁阀4c并联构成的并联组件。所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀4d。
图2为制冷模式下空调系统的循环示意图。如图2所示的制冷系统,包含:压缩机1,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b,室外换热器3,第一电子膨胀阀4a、第二电子膨胀阀4b、第三电子膨胀阀4d,电磁阀4c、第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c,其中,室内机的换热器上放置温湿度传感器。
压缩机1具有两个相互独立的压缩缸,分别与对应的两个吸气口相连接,与两个吸气口相连接的两个压缩缸的排量分别为第一排量Va和第二排量Vb,(第一排量Va/第二排量Vb)取值在0.5—2之间。两个压缩缸的排气在压缩机壳体内部汇合后通过压缩机的排气口与两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)的D管连接,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管,分别与第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的一端相连通,第一四通换向阀2a的S管与压缩机的一个吸气口相连,第二四通换向阀2b的S管相连与压缩机1的另一个吸气口相连,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管汇合后与室外换热器3的一端相连接。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c前后放置,其中,第三室内换热器5c与第二室内换热器5b串联,第三室内换热器5c的一端连接第三电子膨胀阀4d,另一端与第二电子膨胀阀4b的一端、电磁阀4c的一端相连接,第二电子膨胀阀4b的另一端、电磁阀4c的另一端与第二室内换热器5b的一端连接,第三室内换热器5c与第二室内换热器5b通过电磁阀4c及第二电子膨胀阀4b的并联组件串联起来。
本发明的方案通过的空调系统,能实现双温系统的制冷模式、制热模式,制冷模式下,与双温系统一样,室内双蒸发温度,实现室内梯级换热,减小室内换热器的前后排温差,提升能效。此外,本发明的方案,在再热除湿模式下,先经过双温除湿,再利用再热器(即第三室内换热器5c)实现再热除湿,从而有效解决单温再热系统迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致系统能效较低的问题,有效解决单温再热除湿系统除湿中换热器的迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统能效较低的问题。
相关方案中,双温系统为实现再热除湿的功能必须在吸气侧和排气侧设置电磁阀,将电磁阀放置在四通阀的C管和四通阀的E管处,导致制冷模式下吸气侧的压降过大,蒸发压力过低,双温系统能效降低,还使得空调系统存在结构复杂、吸气侧压降较大、成本高等问题。而本发明的方案,在制冷模式下,在第二室内换热器5b和第三室内换热器5c之间,增加1个电磁阀(即电子阀4c)与1个电子膨胀阀(即第二电子膨胀阀4b)的并联组件,该组件能实现制冷模式、制热模式、再热模式等多个模式之间的切换。这样,将电磁阀4c放置在第二室内换热器5b和第三室内换热器5c之间,能有效地降低吸气侧的压降,仅用1个电磁阀来实现双温系统的再热除湿功能,系统复杂性下降,阀体成本降低,大大简化系统,避免吸气侧压降过大和成本较高等问题,有效解决解决双温系统由于模式转换而设置多个电磁阀的复杂性问题,同时解决了电磁阀吸气压降大和成本高的缺点。
或者,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀4a。所述第二节流模块,包括:第四电子膨胀阀4b〞。所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀4d。其中,在所述第一电子膨胀阀4a、所述第三电子膨胀阀4d和所述第四电子膨胀阀4b〞中,所述第四电子膨胀阀4b〞的口径大于其余电子膨胀阀、且压降小于其余电子膨胀阀。所述其余电子膨胀阀,为所述第一电子膨胀阀4a、所述第三电子膨胀阀4d。
图7为第二实施方式制冷模式下空调系统的循环示意图。该第二实施方式中,采用口径较大、压降较小的第四电子膨胀阀4b〞去替代第一实施方式中的电磁阀4c和第二电子膨胀阀4b的并联组件,从而使得系统得到简化。
在制冷模式运行时,如图7所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电,均处于第一导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与S管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与D管导通。压缩机1的高温高压排气分别经过第一四通换向阀2a和第二四通换向阀2b进入室外换热器3,在室外换热器3中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,此时电磁阀4c处于正向流通且线圈上电的状态即正向导通状态,第四电子膨胀阀4b〞全开,制冷剂液体分为两路,一路经过第三电子膨胀阀4d节流降压后进入第三室内换热器5c,然后流经第四电子膨胀阀4b〞、第二室内换热器5b,分别在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内进行蒸发吸热,之后通过第一四通换向阀2a的E管及S管进入对应压缩机1的气缸压缩。另一路经过第一电子膨胀阀4a节流降压后进入第一室内换热器5a,在第一室内换热器5a中蒸发吸热,之后经第二四通换向阀2b的E管及S管进入压缩机1的对应气缸进行压缩。低温低压制冷剂气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。在制冷运行模式下,第一室内换热器5a处于迎风侧,流过的空气温度为室内高温空气,第二室内换热器5b和第三室内换热器5c为背风侧,流过的空气为第一室内换热器5a冷却后的低温空气,因经过迎风侧的第一室内换热器5a、以及背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的制冷剂单独压缩,即可以形成不同的蒸发温度,背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的蒸发温度稍低于制冷系统蒸发温度,而迎风侧的第一室内换热器5a的蒸发温度高于制冷系统,因此减小了换热温差,降低了不可逆换热损失,可以实现制冷系统能效的提升。
图8为第二实施方式制热模式下空调系统的循环示意图。在制热模式运行时,如图8所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)上电,均处于第二导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与D管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与S管导通,第四电子膨胀阀4b〞全开状态。压缩机1的高温高压排气一路经过第一四通换向阀2a进入第一室内换热器5b,流经第四电子膨胀阀4b〞、第三室内换热器5c,高温高压的制冷剂气体在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内冷凝放热。另一路经过第二四通换向阀2b进入第二室内换热器5b。制冷剂在第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c中与室内空气进行换热,冷凝放热后变为高温高压的制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a变成低温低压的气液两相状态,汇合后进入室外换热器3中,低温低压制冷剂在室外换热器3中蒸发吸热变成低温低压的制冷剂饱和或过热气体,低温低压的制冷剂气体一路经过第一四通换向阀2a进入压缩机1的一个吸气口,另一路经过第二四通换向阀2b进入压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1壳体内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。
图9为第二实施方式再热除湿模式下空调系统的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图9所示第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电,处于第一导通状态。压缩机1的高温高压排气分为两路,一路经过第一四通换向阀2a进入室外换热器3,另一路经过第三四通换向阀2c进入第三室内换热器5c,在室外换热器3和第三室内换热器5c中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过电子膨胀阀4b〞和电子膨胀阀4a节流变成气液两相状态,分别进入第二室内换热器5b和第一室内换热器5a内进行蒸发吸热,蒸发吸热后变成低温低压的饱和或过热制冷剂气体,制冷剂气体分别经过第一四通换向阀2a和2b分别进入压缩机1的两个吸气口,在独立压缩缸中压缩变成高温高压的制冷剂气体,进而完成整个制冷剂循环。其中,第一室内换热器5a处于迎风侧,与室内空气进行热交换。而第二室内换热器5b的进口空气是经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c降温后的空气,因而该模式下第一室内换热器5a是高温蒸发器,对应高蒸发温度,第二室内换热器5b是低温蒸发器,对应的是低蒸发温度。
本发明的方案,将梯级换热技术应用于再热除湿空调系统方案中,通过计算及实验可知,室内双温再热系统相对单温再热系统在制冷工况下,换热器的背风侧蒸发温度略低于单温蒸发温度,但换热器的迎风侧蒸发温度高于背风侧,减小了换热温差,降低了不可逆损失,系统能效可提高5%~12%。再热模式下,用于冷却除湿的两排换热器仍为双蒸发温度,同样提升除湿系统能效,除湿SMER在高频率时最多可提升5%以上。既解决了再热除湿系统除湿中换热器的迎风侧和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调系统的能效较低的问题。也解决了温度不高、相对湿度大的过渡季节(如长江流域的“梅雨季节”和华南地区的“回南天”)除湿时出风温度低、舒适性差的问题,又提高了系统能效。
在一些实施方式中,步骤S120中根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式,包括以下任一种确定情形:
第一种确定情形:若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第一设定温度且小于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述再热除湿模式。设定相对湿度如空气相对湿度的设定参数阈值RHa,第一设定温度如空气温度最低设定参数阈值Tl,第二设定温度如空气温度最高设定参数阈值Th。
第二种确定情形:若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述制冷除湿模式。
第三种确定情形:若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度小于或等于第一设定温度,则确定所述空调运行于所述制热降湿模式。
第四种确定情形:若所述室内相对湿度小于设定相对湿度,则确定所述空调运行于所述制冷模式或所述制热模式。
图5为除湿方式判定控制方法的流程示意图。空气温度最高设定参数阈值Th,空气温度最低设定参数阈值Tl,室内空气实际温度Tt,空气相对湿度设定参数阈值RHa,室内空气实际相对湿度参数值为RHt,设定除湿运行时间t,设定值可预先设置在空调方法的存储空间中,例如,可存储在空调系统的主板中。
如图5所示,除湿方式判定的流程,包括:
步骤S101,通过温湿度传感器,检测室内的当前实际空气温度Tt和实际空气相对湿度RHt。
步骤S102,室内空气当前实际温度Tt与相对湿度RHt与设定阈值进行比较判定。
步骤S103,实际空气相对湿度RHt≥空气相对湿度的设定参数阈值RHa,且空气温度最低设定参数阈值Tl≤室内空气实际温度Tt≤空气温度最高设定参数阈值Th,空调系统运行再热除湿模式。
在温度不高但相对湿度较大的环境中,第一室内换热器5a、第二室内换热器5b实现梯级制冷除湿,降低不可逆损失,第三室内换热器5c对除湿后的空气进行升温,以满足用户舒适性的需求。
步骤S104,实际空气相对湿度RHt≥空气相对湿度的设定参数阈值RHa,且室内空气实际温度Tt>空气温度最高设定参数阈值Th,空调系统运行制冷模式进行制冷除湿。
在高温高湿环境中,开启除湿模式后,空调系统会判定运行制冷模式,空气经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c会发生冷凝,在降温的同时进行除湿。
步骤S105,实际空气相对湿度RHt≥空气相对湿度的设定参数阈值RHa,且室内空气实际温度Tt<空气温度最低设定参数阈值Tl,空调系统运行制热模式进行升温降湿,即进行制热降湿。
在高温低湿环境中,开启除湿模式后,空调系统会判定运行制热模式,空气含湿量不变的情况下,温度升高,相对湿度会降低,故在升温的同时降低了空气的相对湿度。
步骤S106,实际空气相对湿度RHt<空气相对湿度的设定参数阈值RHa,空调系统结束除湿模式。
步骤S107,运行时间t后,重新检测室内空气当前实际温度Tt和实际空气相对湿度RHt。
在一些实施方式中,步骤S130中在所述制冷模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,包括:控制所述第一四通换向阀2a、所述第二四通换向阀2b均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器5a,与所述第二室内换热器5b或所述第三室内换热器5c之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
在制冷模式运行时,如图2所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电,均处于第一导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与S管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与D管导通。压缩机1的高温高压排气,分别经过第一四通换向阀2a和第二四通换向阀2b进入室外换热器3,在室外换热器3中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,此时电磁阀4c处于正向流通且线圈上电的状态即正向导通状态,第二电子膨胀阀4b全关,制冷剂液体分为两路,一路经过第三电子膨胀阀4d节流降压后进入第三室内换热器5c,然后流经电磁阀4c、第二室内换热器5b,分别在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内进行蒸发吸热,之后通过第一四通换向阀2a的E管及S管进入对应压缩机1的气缸压缩。另一路经过第一电子膨胀阀4a节流降压后进入第一室内换热器5a,在第一室内换热器5a中蒸发吸热,之后经第二四通换向阀2b的E管及S管进入压缩机1的对应气缸进行压缩。低温低压制冷剂气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。在制冷运行模式下,第一室内换热器5a处于迎风侧,流过的空气温度为室内高温空气,第二室内换热器5b和第三室内换热器5c为背风侧,流过的空气为第一室内换热器5a冷却后的低温空气,因经过迎风侧的第一室内换热器5a、以及背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的制冷剂单独压缩,即可以形成不同的蒸发温度,背风侧的第二室内换热器5b和第三室内换热器5c的蒸发温度稍低于制冷系统蒸发温度,而迎风侧的第一室内换热器5a的蒸发温度高于制冷系统,因此减小了换热温差,降低了不可逆换热损失,可以实现制冷系统能效的提升。
制冷模式具体控制方案:两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电均处于制冷导通模式,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的D管与C管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的S管与E管导通。电磁阀4c通电,处于正向导通状态。第二电子膨胀阀4b全关,控制第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a进行节流,并且调节第一室内换热器5a和第二室内换热器5b(或第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c均处于制冷模式,实现梯级制冷换热,减小换热温差。
在一些实施方式中,步骤S130中在所述制热模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀2a、所述第二四通换向阀2b均通电处于制热导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器5a,与所述第二室内换热器5b或所述第三室内换热器5c之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
图3为第一实施方式制热模式下空调系统的循环示意图。在制热模式运行时,如图3所示两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)上电,均处于第二导通状态,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的E管与D管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的C管与S管导通,电磁阀4c断电,处于反向流通的状态,第二电子膨胀阀4b处于全关状态。压缩机1的高温高压排气一路经过第一四通换向阀2a进入第一室内换热器5b,流经电磁阀4c、第三室内换热器5c,高温高压的制冷剂气体在第二室内换热器5b、第三室内换热器5c内冷凝放热。另一路经过第二四通换向阀2b进入第二室内换热器5b。制冷剂在第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c中与室内空气进行换热,冷凝放热后变为高温高压的制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a变成低温低压的气液两相状态,汇合后进入室外换热器3中,低温低压制冷剂在室外换热器3中蒸发吸热变成低温低压的制冷剂饱和或过热气体,低温低压的制冷剂气体一路经过第一四通换向阀2a进入压缩机1的一个吸气口,另一路经过第二四通换向阀2b进入压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在压缩机1壳体内汇合后排出,进而完成整个制冷剂循环。
制热模式具体控制方案:两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)通电均处于制热导通模式,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的D管与E管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的S管与C管导通。电磁阀4c断电,处于反向导通状态。第二电子膨胀阀4b处于全关状态。控制第三电子膨胀阀4d和第一电子膨胀阀4a进行节流,并且调节第一室内换热器5a和第二室内换热器5b(或第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂流经室外换热器3后的出口过热度。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c均处于制热模式。
在一些实施方式中,步骤S130中在所述再热除湿模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:控制所述第一四通换向阀2a、所述第二四通换向阀2b均断电处于制冷导通模式;以及,在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块、且所述第二节流模块包括第二电子膨胀阀4b和电磁阀4c并联构成的并联组件的情况下,控制所述电磁阀4c处于关闭状态;以及,控制所述第一节流模块和所述第二电子膨胀阀4b进行节流,以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b之间的流量分配;以及,控制所述第三节流模块进行节流,以调节所述室外换热器3和所述第三室内换热器5c之间的流量分配。
图4为第一实施方式再热除湿模式下空调系统的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图4所示第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电,处于第一导通状态,电磁阀4c断电,处于关闭状态。压缩机1的高温排气分两路,一路经过第一四通换向阀2a的D管、C管。另一路流经第二四通换向阀2b的D管和C管,之后从两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)的C管出来的两路冷媒汇合后进入第三室内换热器5c,在室外换热器3和第三室内换热器5c中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过第二电子膨胀阀4b和第一电子膨胀阀4a节流变成气液两相状态,分别进入第二室内换热器5b和第一室内换热器5a内进行蒸发吸热,蒸发吸热后变成低温低压的饱和或过热制冷剂气体,制冷剂气体分别经过第一四通换向阀2a和2b分别进入压缩机1的两个吸气口,在独立压缩缸中压缩变成高温高压的制冷剂气体,进而完成整个制冷剂循环。其中,第一室内换热器5a处于迎风侧,与室内空气进行热交换。而第二室内换热器5b的进口空气是经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c降温后的空气,因而该模式下第一室内换热器5a是高温蒸发器,对应高蒸发温度,第二室内换热器5b是低温蒸发器,对应的是低蒸发温度。
再热除湿模式具体控制方案:两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)断电均处于制冷导通模式,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的D管与C管导通,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b的S管与E管导通。电磁阀4c断电,处于关闭状态。控制第三电子膨胀阀4d的开度来控制室外换热3和第三室内换热器5c之间的流量分配,进而控制出风温度。控制第二电子膨胀阀4b和第一电子膨胀阀4a进行节流,控制第二室内换热器5b和第一室内换热器5a的蒸发器出口过热度。
相关方案中,再热除湿系统均采用的是冷凝器与再热器(将室内侧的1个换热器作为再热除湿模式下的再热器)串联或并联的单温再热系统形式,该系统形式下室内是单蒸发温度。而本发明的技术方案,在再热除湿模式下,室内是双蒸发温度的双温再热系统,第一室内换热器5a是高蒸发温度换热器,第二室内换热器5b是低蒸发温度换热器,第三室内换热器5c是再热器,该模式下,室内空气先经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c进行降温预冷,然后经过第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c做进一步降温除湿,最后通过再热器实现升温,从而实现再热除湿的功能。本发明提案在该模式下能够实现双温再热除湿,室内两个蒸发温度,与单温再热系统相比,该空调系统能有效解决单温再热系统换热温差过大,能效较低等问题。
在一些实施方式中,步骤S140中在所述节流模块包括第三节流模块的情况下,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制,包括以下任一种控制情形:
第一种控制情形:若所述出风温度小于或等于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则增大所述第三节流模块的开度值。设定出风温度如设定出风温度Tw,设定温差如设定温差△。
第二种控制情形:若所述出风温度大于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则减小所述第三节流模块的开度值。
第三种控制情形:若所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值小于或等于设定温差,则维持所述节流模块的当前开度值。
图6为再热除湿模式出风温度控制方法的流程示意图。当前实际出风温度Twt,设定出风温度Tw,设定温差△,设定值可预先设置在空调方法的存储空间中,例如,可存储在空调系统的主板中。
如图6所示,再热除湿模式出风温度控制方法,包括:
步骤S201,开启再热除湿模式。
步骤S202,检测当前实际出风温度Twt,并与设定出风温度Tw进行识别判定。
步骤S203,当前实际出风温度Twt≤设定出风温度Tw,且|设定出风温度Tw-当前实际出风温度Twt|>设定温差△,增大第三电子膨胀阀4d开度。
识别实际出风温度Twt小于或等于设定出风温度Tw,且实际出风温度Twt与设定出风温度Tw的温差大于设定温差△,这说明实际出风温度较低,此时可增大第三电子膨胀阀4d的阀门开度,以增大流入第三室内换热器5c的制冷剂流量,进而提高第三室内换热器5c的制热能力,以提高出风温度,使得空调系统运行在除湿模式下的出风温度适宜,满足用户舒适度。
步骤S204,当前实际出风温度Twt>设定出风温度Tw,且|设定出风温度Tw-当前实际出风温度Twt|>设定温差△,减小第三电子膨胀阀4d开度。
识别实际出风温度Twt大于设定出风温度Tw,且实际出风温度与设定出风温度的温差大于设定温差△,这说明实际出风温度较高,此时可减小第三电子膨胀阀4d的阀门开度,以减小流入第三室内换热器5c的制冷剂流量,进而降低第三室内换热器5c的制热能力,以降低出风温度,使得空调系统运行在除湿模式下的出风温度适宜,满足用户舒适度。
步骤S205,|设定出风温度Tw-当前实际出风温度Twt|≤设定温差△,保持各电子膨胀阀开度不变。
识别实际出风温度与设定出风温度的温差≤设定温差△,这说明实际出风温度适宜,此时可维持现有运行开度继续运行。
步骤S206,运行时间t后,重新检测当前出风温度Twt。
本发明的方案提供一种制冷空调系统,包括:压缩机(如双吸单排压缩机)1。其中,压缩机1的两个压缩缸相对独立,具有独立的吸气口,两个压缩缸的排气在压缩机1内部汇合后,通过压缩机1的总排气口排出压缩机1。压缩机1的排气口,通过两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)与室外换热器相连接。压缩机1的两个吸气口分别通过两个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b)与第一室内换热器5a、第二室内换热器5b连接,同时第二室内换热器5b和第三室内换热器5c之间,通过电磁阀4c与第二电子膨胀阀4b的并联组件连接。通过空调系统设置的控制阀件可以实现制冷、制热和再热除湿运行模式,并且三种模式下均可实现双蒸发温度,利用梯级换热原理减少室内空气与换热器之间的传热温差,降低不可逆损失,有效提高系统能效。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空调系统的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本实施例的技术方案,通过采用双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、两个四通换向阀和相应的节流模块,其中节流模块包括设置在制冷模式下处于背风侧的两排室内换热器之间的阀件,采用三个四通换向阀和相应的节流模块进行切换和控制,在制冷模式和再热除湿模式下均可实现两个蒸发温度,对空气进行梯级换热,能够解决室内换热器的迎风和背风侧的换热温差较大导致空调系统能效较低的问题,还能够解决制冷除湿方式出风温度过低,影响用户舒适性的问题。
综上,本领域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。
以上所述仅为本发明的实施例而已,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权利要求范围之内。

Claims (19)

1.一种空调系统的控制装置,其特征在于,所述空调系统,包括:压缩机(1)、室外换热器(3)、第一室内换热器(5a)、第二室内换热器(5b)和第三室内换热器(5c);所述压缩机(1),通过四通换向阀模块,分别连通至所述室外换热器(3)、所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)和所述第三室内换热器(5c);在所述室外换热器(3),与所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)和所述第三室内换热器(5c)中的至少之一的管路上,设置有节流模块;所述节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成;所述空调系统的控制装置,包括:获取单元和控制单元;其中,
所述获取单元,被配置为获取所述空调系统的室内温度和室内相对湿度,并获取所述空调系统的出风温度;
所述控制单元,被配置为根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式;所述空调系统的运行模式,为制冷模式、制热模式和除湿模式中的任一模式;所述除湿模式,为制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式;
所述控制单元,还被配置为在所述制冷模式、所述制热模式、所述制冷除湿模式、所述制热降湿模式、所述再热除湿模式中的任一模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,实现对所述空调系统的运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制;
所述控制单元,还被配置为在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
2.根据权利要求1所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述压缩机(1),包括:双吸单排压缩机;所述四通换向阀模块,包括:第一四通换向阀(2a)、第二四通换向阀(2b);
所述双吸单排压缩机的排气口,分别与所述第一四通换向阀(2a)的D管、所述第二四通换向阀(2b)的D管对应连通;所述第一四通换向阀(2a)的E管的E管、所述第二四通换向阀(2b)的E管的E管,分别与所述第一室内换热器(5a)的第一端、所述第二室内换热器(5b)的第一端对应连通;所述第三室内换热器(5c)的第一端,连通至所述第二室内换热器(5b)的第二端;
所述第一四通换向阀(2a)的S管与所述双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第二四通换向阀(2b)的S管连通与所述双吸单排压缩机的第二吸气口连通;
所述第一四通换向阀(2a)的C管、所述第二四通换向阀(2b)的C管汇合后,与所述室外换热器(3)的第一端相连通;所述室外换热器(3)的第一端,分别连通至所述第一室内换热器(5a)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端;
所述节流模块,设置在所述室外换热器(3)的第二端,与所述第一室内换热器(5a)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端之间的管路上,还设置在所述第三室内换热器(5c)的第一端与所述第二室内换热器(5b)的第二端之间的管路上;
其中,所述室外换热器(3)的第二端,连通至所述第一室内换热器(5a)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端的管路,为主管路;所述第一室内换热器(5a)的第二端,连通至所述主管路的管路,为第一支管路;所述第二室内换热器(5b)的第二端,连通至所述第三室内换热器(5c)的第一端的管路,为第二支管路;所述第三室内换热器(5c)的第二端,连通至所述主管路的管路,为第三支管路。
3.根据权利要求2所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述节流模块,包括:第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块;其中,
所述第一节流模块,设置在所述第一支管路上;所述第二节流模块,设置在所述第二支管路上;所述第三节流模块,设置在所述第三支管路上。
4.根据权利要求3所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀(4a);所述第二节流模块,包括:第二电子膨胀阀(4b)和电磁阀(4c)并联构成的并联组件;所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀(4d)。
5.根据权利要求3所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀(4a);所述第二节流模块,包括:第四电子膨胀阀(4b〞);所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀(4d);
其中,在所述第一电子膨胀阀(4a)、所述第三电子膨胀阀(4d)和所述第四电子膨胀阀(4b〞)中,所述第四电子膨胀阀(4b〞)的口径大于其余电子膨胀阀、且压降小于其余电子膨胀阀。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述控制单元,根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式,包括:
若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第一设定温度且小于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述再热除湿模式;
若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述制冷除湿模式;
若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度小于或等于第一设定温度,则确定所述空调运行于所述制热降湿模式;
若所述室内相对湿度小于设定相对湿度,则确定所述空调运行于所述制冷模式或所述制热模式。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述控制单元,在所述制冷模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,包括:
控制所述第一四通换向阀(2a)、所述第二四通换向阀(2b)均断电处于制冷导通模式;以及,
在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a),与所述第二室内换热器(5b)或所述第三室内换热器(5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述控制单元,在所述制热模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:
控制所述第一四通换向阀(2a)、所述第二四通换向阀(2b)均通电处于制热导通模式;以及,
在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a),与所述第二室内换热器(5b)或所述第三室内换热器(5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
9.根据权利要求2至5中任一项所述的空调系统的控制装置,其特征在于,所述控制单元,在所述再热除湿模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:
控制所述第一四通换向阀(2a)、所述第二四通换向阀(2b)均断电处于制冷导通模式;以及,
在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块、且所述第二节流模块包括第二电子膨胀阀(4b)和电磁阀(4c)并联构成的并联组件的情况下,控制所述电磁阀(4c)处于关闭状态;以及,
控制所述第一节流模块和所述第二电子膨胀阀(4b)进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)之间的流量分配;以及,
控制所述第三节流模块进行节流,以调节所述室外换热器(3)和所述第三室内换热器(5c)之间的流量分配。
10.根据权利要求2至5中任一项所述的空调系统的控制装置,其特征在于,在所述节流模块包括第三节流模块的情况下,所述控制单元,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制,包括:
若所述出风温度小于或等于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则增大所述第三节流模块的开度值;
若所述出风温度大于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则减小所述第三节流模块的开度值;
若所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值小于或等于设定温差,则维持所述节流模块的当前开度值。
11.一种空调系统,其特征在于,包括:如权利要求1至10中任一项所述的空调系统的控制装置。
12.一种空调系统的控制方法,其特征在于,所述空调系统,包括:压缩机(1)、室外换热器(3)、第一室内换热器(5a)、第二室内换热器(5b)和第三室内换热器(5c);所述压缩机(1),通过四通换向阀模块,分别连通至所述室外换热器(3)、所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)和所述第三室内换热器(5c);在所述室外换热器(3),与所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)和所述第三室内换热器(5c)中的至少之一的管路上,设置有节流模块;所述节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和电磁阀构成;所述空调系统的控制方法,包括:
获取所述空调系统的室内温度和室内相对湿度,并获取所述空调系统的出风温度;
根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式;所述空调系统的运行模式,为制冷模式、制热模式和除湿模式中的任一模式;所述除湿模式,为制冷除湿模式、制热降湿模式、再热除湿模式中的任一模式;
在所述制冷模式、所述制热模式、所述制冷除湿模式、所述制热降湿模式、所述再热除湿模式中的任一模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,实现对所述空调系统的运行模式中不同模式进行切换、以及在相应模式下的运行控制;
在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
13.根据权利要求12所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述压缩机(1),包括:双吸单排压缩机;所述四通换向阀模块,包括:第一四通换向阀(2a)、第二四通换向阀(2b);
所述双吸单排压缩机的排气口,分别与所述第一四通换向阀(2a)的D管、所述第二四通换向阀(2b)的D管对应连通;所述第一四通换向阀(2a)的E管的E管、所述第二四通换向阀(2b)的E管的E管,分别与所述第一室内换热器(5a)的第一端、所述第二室内换热器(5b)的第一端对应连通;所述第三室内换热器(5c)的第一端,连通至所述第二室内换热器(5b)的第二端;
所述第一四通换向阀(2a)的S管与所述双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第二四通换向阀(2b)的S管连通与所述双吸单排压缩机的第二吸气口连通;
所述第一四通换向阀(2a)的C管、所述第二四通换向阀(2b)的C管汇合后,与所述室外换热器(3)的第一端相连通;所述室外换热器(3)的第一端,分别连通至所述第一室内换热器(5a)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端;
所述节流模块,设置在所述室外换热器(3)的第二端,与所述第一室内换热器(5a)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端之间的管路上,还设置在所述第三室内换热器(5c)的第一端与所述第二室内换热器(5b)的第二端之间的管路上;
其中,所述室外换热器(3)的第二端,连通至所述第一室内换热器(5a)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端的管路,为主管路;所述第一室内换热器(5a)的第二端,连通至所述主管路的管路,为第一支管路;所述第二室内换热器(5b)的第二端,连通至所述第三室内换热器(5c)的第一端的管路,为第二支管路;所述第三室内换热器(5c)的第二端,连通至所述主管路的管路,为第三支管路。
14.根据权利要求13所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述节流模块,包括:第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块;其中,所述第一节流模块,设置在所述第一支管路上;所述第二节流模块,设置在所述第二支管路上;所述第三节流模块,设置在所述第三支管路上;
其中,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀(4a);所述第二节流模块,包括:第二电子膨胀阀(4b)和电磁阀(4c)并联构成的并联组件;所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀(4d);
或者,所述第一节流模块,包括:第一电子膨胀阀(4a);所述第二节流模块,包括:第四电子膨胀阀(4b〞);所述第三节流模块,包括:第三电子膨胀阀(4d);其中,在所述第一电子膨胀阀(4a)、所述第三电子膨胀阀(4d)和所述第四电子膨胀阀(4b〞)中,所述第四电子膨胀阀(4b〞)的口径大于其余电子膨胀阀、且压降小于其余电子膨胀阀。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于,根据所述室内温度和所述室内相对湿度,确定所述空调系统的运行模式,包括:
若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第一设定温度且小于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述再热除湿模式;
若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度大于或等于第二设定温度,则确定所述空调运行于所述制冷除湿模式;
若所述室内相对湿度大于或等于设定相对湿度、且所述室内温度小于或等于第一设定温度,则确定所述空调运行于所述制热降湿模式;
若所述室内相对湿度小于设定相对湿度,则确定所述空调运行于所述制冷模式或所述制热模式。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于,在所述制冷模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,包括:
控制所述第一四通换向阀(2a)、所述第二四通换向阀(2b)均断电处于制冷导通模式;以及,
在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a),与所述第二室内换热器(5b)或所述第三室内换热器(5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
17.根据权利要求12至14中任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于,在所述制热模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:
控制所述第一四通换向阀(2a)、所述第二四通换向阀(2b)均通电处于制热导通模式;以及,
在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块的情况下,控制所述第二节流模块的开度值为0,控制所述第一节流模块和所述第三节流模块进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a),与所述第二室内换热器(5b)或所述第三室内换热器(5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度,实现梯级制热换热。
18.根据权利要求12至14中任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于,在所述再热除湿模式下,控制所述四通阀换向模块和所述节流模块,还包括:
控制所述第一四通换向阀(2a)、所述第二四通换向阀(2b)均断电处于制冷导通模式;以及,
在所述节流模块包括第一节流模块、第二节流模块和第三节流模块、且所述第二节流模块包括第二电子膨胀阀(4b)和电磁阀(4c)并联构成的并联组件的情况下,控制所述电磁阀(4c)处于关闭状态;以及,
控制所述第一节流模块和所述第二电子膨胀阀(4b)进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)之间的流量分配;以及,
控制所述第三节流模块进行节流,以调节所述室外换热器(3)和所述第三室内换热器(5c)之间的流量分配。
19.根据权利要求12至14中任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于,在所述节流模块包括第三节流模块的情况下,在所述再热除湿模式下,根据所述出风温度控制所述节流模块,实现对所述空调系统在所述再热除湿模式下的出风温度的控制,包括:
若所述出风温度小于或等于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则增大所述第三节流模块的开度值;
若所述出风温度大于设定出风温度、且所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值大于设定温差,则减小所述第三节流模块的开度值;
若所述设定出风温度与所述出风温度之间的温差绝对值小于或等于设定温差,则维持所述节流模块的当前开度值。
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