CN113847749A - 一种空调***的控制装置、方法和空调*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调***的控制装置、方法和空调***,该装置包括:采样单元,采样室内温度和室内相对湿度;并采样出风温度;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,实现对空调***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;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;节流模块,由电子膨胀阀构成,或由电子膨胀阀和毛细管构成。该方案,通过对室内空气进行梯级换热,并且同时实现再热除湿,能够提升用户的舒适性体验。
Description
技术领域
本发明属于空调***技术领域,具体涉及一种空调***的控制装置、方法和空调***,尤其涉及一种空调***的制冷***的控制装置、方法和空调***。
背景技术
空调***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***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。
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***的控制装置、方法和空调***,以解决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的舒适性变差的问题,达到通过对室内空气进行梯级换热,并且同时实现再热除湿,能够提升用户的舒适性体验的效果。
本发明提供一种空调***的控制装置中,所述空调***,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,或由电子膨胀阀和毛细管构成;所述空调***的控制装置,包括:采样单元和控制单元;其中,所述采样单元,被配置为采样所述空调***的室内温度和室内相对湿度;并采样所述空调***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***的运行模式;所述空调***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***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***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:双缸双吸单排压缩机;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、第三四通换向阀;所述双缸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、所述第三四通换向阀的D管对应连通;所述第一四通换向阀的E管、所述第二四通换向阀的E管、所述第三四通换向阀的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和所述第三室内换热器的第一端对应连通;所述第一四通换向阀的S管与所述双缸双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第三四通换向阀的S管与所述第二四通换向阀的S管连通、且与所述双缸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,所述第三四通换向阀的C管封堵;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、所述第二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至少一条管路上,和/或设置在所述第三四通换向阀的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路上;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、所述第二室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端中的至少之一的管路,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,连通至所述主管路的管路,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;所述第三四通换向阀的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路,为第四支管路。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件;其中,所述第一节流元件,设置在所述第一支管路上;所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上;所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上;所述第四节流元件,设置在所述主管路上。
在一些实施方式中,所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
在一些实施方式中,所述第一节流元件、所述第二节流元件和所述第三节流元件,均为电子膨胀阀;所述第四节流元件,为第一毛细管。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件;其中,所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上;所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上;所述第四节流元件,设置在所述主管路上;所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件、第四节流元件和第五节流元件;其中,所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上;所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上;所述第四节流元件,设置在所述主管路上;所述第五节流元件,设置在所述第四支管上;所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀;所述第五节流元件,为第二毛细管。
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***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、所述第三四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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的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、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,实现梯级制冷换热。
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、所述第三四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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的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、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,控制所述第三四通换向阀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元件且所述第一节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件的开度值为最大;以及,在所述节流模块包括第三节流元件和第四节流元件中的至少之一的情况下,且所述第三节流元件、所述第四节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第三节流元件、所述第四节流元件中的电子膨胀阀进行节流,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;在所述节流模块包括第二节流元件、且所述第二节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第二节流元件进行节流,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及出口过热度。
在一些实施方式中,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,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***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元件的开度值;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元件的开度值;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***,包括:以上所述的空调***的控制装置。
与上述空调***相匹配,本发明再一方面提供一种空调***的控制方法中,所述空调***,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,或由电子膨胀阀和毛细管构成;所述空调***的控制方法,包括:采样所述空调***的室内温度和室内相对湿度;并采样所述空调***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***的运行模式;所述空调***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***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***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:双缸双吸单排压缩机;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、第三四通换向阀;所述双缸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、所述第三四通换向阀的D管对应连通;所述第一四通换向阀的E管、所述第二四通换向阀的E管、所述第三四通换向阀的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和所述第三室内换热器的第一端对应连通;所述第一四通换向阀的S管与所述双缸双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第三四通换向阀的S管与所述第二四通换向阀的S管连通、且与所述双缸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,所述第三四通换向阀的C管封堵;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、所述第二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至少一条管路上,和/或设置在所述第三四通换向阀的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路上;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、所述第二室内换热器的第二端和所述第三室内换热器的第二端中的至少之一的管路,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,连通至所述主管路的管路,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;所述第三四通换向阀的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路,为第四支管路。
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***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、所述第三四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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的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、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,实现梯级制冷换热。
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、所述第三四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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的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、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,控制所述第三四通换向阀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元件且所述第一节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件的开度值为最大;以及,在所述节流模块包括第三节流元件和第四节流元件中的至少之一的情况下,且所述第三节流元件、所述第四节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第三节流元件、所述第四节流元件中的电子膨胀阀进行节流,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;在所述节流模块包括第二节流元件、且所述第二节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第二节流元件进行节流,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及出口过热度。
在一些实施方式中,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,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***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元件的开度值;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元件的开度值;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,通过采用双缸双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、三个四通换向阀和相应的节流元件,采用三个四通换向阀和相应的节流元件进行切换和控制,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,通过对室内空气进行梯级换热,并且同时实现再热除湿,能够提升用户的舒适性体验。
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***的控制装置的一实施例的结构示意图;
图2为第一实施方式中制冷模式下空调***的循环示意图;
图3为第一实施方式制热模式下空调***的循环示意图;
图4为第一实施方式再热除湿模式下空调***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***的循环示意图;
图8为第二实施方式制热模式下空调***的循环示意图;
图9为第二实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图;
图10为第三实施方式制冷模式下空调***的循环示意图;
图11为第三实施方式制热模式下空调***的循环示意图;
图12为第三实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图;
图13为第四实施方式制冷模式下空调***的循环示意图;
图14为第四实施方式制热模式下空调***的循环示意图;
图15为第四实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图;
图16为本发明的空调***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(如双缸双吸单排压缩机);2a-第一四通换向阀;2b-第二四通换向阀;2c-第三四通换向阀;3-室外换热器;4a-第一节流元件如电子膨胀阀;4b-第二节流元件如电子膨胀阀;4c-第三节流元件如电子膨胀阀;4d-第四节流元件如电子膨胀阀;5a-第一室内换热器;5b-第二室内换热器;5c-第三室内换热器;6-室外换热风机;7-室内换热风机;8-温湿度传感器;9-毛细管。
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,***能效较低。另一些方案提出的空调***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***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***,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,或由电子膨胀阀和毛细管构成。所述空调***的控制装置,包括:采样单元和控制单元。采样单元,如温湿度传感器8。
其中,所述采样单元,被配置为采样所述空调***的室内温度和室内相对湿度,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。并采样所述空调***的出风温度,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***的运行模式。所述空调***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***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***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***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***及其控制方法,采用双缸双吸单排压缩机,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,减小换热温差,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。同时,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,也能够解决单温再热***迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调***的能效较低的问题。
在本发明的方案中,模式的切换采用四通换向阀,能够解决阀压降带来的***能效降低及控制复杂的技术问题。即,能够解决双温带再热***为了实现再热除湿功能而设置多个电磁阀(二通阀)带来的***控制复杂性问题,解决了电磁阀吸气压降大导致***性能降低的问题,同时大幅度的降低了***成本,更有利于双温再热技术方案的推广应用。
在一些实施方式中,所述压缩机1,包括:双缸双吸单排压缩机。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、第三四通换向阀2c。
所述双缸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、所述第三四通换向阀2c的D管对应连通。所述第一四通换向阀2a的E管、所述第二四通换向阀2b的E管、所述第三四通换向阀2c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的第一端和所述第三室内换热器5c的第一端对应连通。
所述第一四通换向阀2a的S管与所述双缸双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第三四通换向阀2c的S管与所述第二四通换向阀2b的S管连通、且与所述双缸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,所述第三四通换向阀2c的C管封堵。
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、所述第二室内换热器5b的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端之间的至少一条管路上,和/或设置在所述第三四通换向阀2c的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路上。
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、所述第二室内换热器5b的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端中的至少之一的管路,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,连通至所述主管路的管路,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。所述第三四通换向阀2c的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路,为第四支管路。
图2为第一实施方式中制冷模式下空调***的循环示意图。如图2所示的制冷***,包含压缩机(如双缸双吸单排压缩机)1,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c,室外换热器3,节流模块,第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c,室外换热风机6和室内换热风机7,温湿度传感器8。
双缸双吸单排压缩机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,Va/Vb的取值在0.5—2之间。两个压缩缸的排气在压缩机壳体内部汇合后,通过双缸双吸单排压缩机1的排气口,与三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的D管连接,三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的E管分别与三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)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,第三四通换向阀2c的S管与第二四通换向阀2b的S管相连与压缩机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,第三四通换向阀2c的C管封堵,不参与空调***循环。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件。
其中,所述第一节流元件,设置在所述第一支管路上。所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上。所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上。所述第四节流元件,设置在所述主管路上。
在一些实施方式中,所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
在图2所示的例子中,节流模块,包括:第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d。
在一些实施方式中,所述第一节流元件、所述第二节流元件和所述第三节流元件,均为电子膨胀阀。所述第四节流元件,为第一毛细管,如图10至图12所示的毛细管9。
图10为第三实施方式制冷模式下空调***的循环示意图。第三实施方式中,使用毛细管9替代第一实施方式的第四节流元件如电子膨胀阀4d,图10所示的制冷模式运行时,室外换热器3中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,制冷剂液体经过毛细管9进行节流降压变成气液两相状态,节流后的制冷剂分为三路,一路经过第一节流元件如电子膨胀阀4a进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第三路经过第三节流元件如电子膨胀阀4c进入第三室内换热器5c,通过三个节流元件如电子膨胀阀开度调节室内三个换热器的流量分配和出口过热度。
图11为第三实施方式制热模式下空调***的循环示意图。制热模式运行时,如图11所示,制冷剂在三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)中冷凝放热后变为高温高压的制冷剂过冷液体,第二室内换热器5b一路的制冷剂经过第二节流元件如电子膨胀阀4b节流降压,第三室内换热器5c一路的制冷剂经过第三节流元件如电子膨胀阀4c节流降压,第一室内换热器5a一路的制冷剂经过第一节流元件如电子膨胀阀4a节流降压,三路过冷制冷剂汇合,经过毛细管9节流降压变成低温低压的气液两相状态,进入室外换热器3。
图12为第三实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图。再热除湿模式运行时,如图12所示。在室外换热器3和第三室内换热器5c中冷凝放热变为制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过毛细管9和第四节流元件如电子膨胀阀4d节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b对进入第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的制冷剂流量进行分配。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件。
其中,所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上。所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上。所述第四节流元件,设置在所述主管路上。所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
图7为第二实施方式制冷模式下空调***的循环示意图。第二实施方式中,采用三个节流元件如电子膨胀阀替代第一实施方式中四个节流元件如电子膨胀阀,对空调***的冷媒流量及双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度进行调节控制,如图7所示,减少了第一室内换热器5a支路上的迎风节流元件如电子膨胀阀即第一节流元件如电子膨胀阀4a。
制冷模式运行时,如图7所示,制冷剂高温高压气体经过室外换热器3冷凝变成过冷液体,经过第四节流元件如电子膨胀阀4d节流降压变成气液两相状态,分为三路后,利用第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对进入三个室内换热器的制冷剂流量进行分配,对压缩机吸气过热度进行调节。
图8为第二实施方式制热模式下空调***的循环示意图。制热模式运行时,如图8所示,通过第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对三个室内换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)的制冷剂流量进行分配,并对经过第二室内换热器5b、第三室内换热器5c的过冷制冷剂液体进行节流降压,节流降压后变成的气液两相制冷剂与经过第一室内换热器5a的过冷制冷剂汇合,第四节流元件如电子膨胀阀4d对汇合后的制冷剂进行节流降压,并调节双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度。
图9为第二实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图9所示,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四节流元件如电子膨胀阀4d和第三节流元件如电子膨胀阀4c节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,一路进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第二节流元件如电子膨胀阀4b对进入第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的制冷剂流量进行分配。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件、第四节流元件和第五节流元件。
其中,所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上。所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上。所述第四节流元件,设置在所述主管路上。所述第五节流元件,设置在所述第四支管上。所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。所述第五节流元件,为第二毛细管,如图13、图14和图15所示的毛细管9。
图13为第四实施方式制冷模式下空调***的循环示意图。第四实施方式中,第三四通换向阀2c的C管连接一个毛细管9,并与第三节流元件如电子膨胀阀2c的S管相连。并采用三个节流元件如电子膨胀阀(第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d)替代第一实施方式中四个节流元件如电子膨胀阀(第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d),减少了第一室内换热器5a支路上的迎风节流元件如电子膨胀阀即第一节流元件如电子膨胀阀4a。
制冷模式运行时,如图13所示,双缸双吸单排压缩机1排出的制冷剂高温高压气体,分三路,一路经过第三四通换向阀2c,极少数制冷剂通过毛细管9节流与背风侧吸气管相连,另两路经过第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b进去室外换热器3。经过室外换热器3冷凝变成过冷液体,经过第四节流元件如电子膨胀阀4d节流降压变成气液两相状态,分为三路后,利用第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对进入三个室内换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)的制冷剂流量进行分配,对双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度进行调节。
图14为第四实施方式制热模式下空调***的循环示意图。制热模式运行时,如图14所示,通过第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对三个室内换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)的制冷剂流量进行分配,并对经过第二室内换热器5b、第三室内换热器5c的过冷制冷剂液体进行节流降压,节流降压后变成的气液两相制冷剂与经过第一室内换热器5a的过冷制冷剂汇合,第四节流元件如电子膨胀阀4d对汇合后的制冷剂进行节流降压,并调节双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度。
图15为第四实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图15所示,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四节流元件如电子膨胀阀4d和第三节流元件如电子膨胀阀4c节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,一路进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第二节流元件如电子膨胀阀4b对进入第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的制冷剂流量进行分配。
本发明的方案,将梯级换热技术应用于再热除湿空调***方案中,通过计算及实验可知,室内双温再热***相对单温再热***在制冷工况下,背风侧蒸发温度略低于单温蒸发温度,但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,***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***能效,除湿SMER在高频率时最多可提升5%以上。既解决了温度不高、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***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***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,空气相对湿度的设定参数阈值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***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8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***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***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***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***运行制热模式进行升温降湿,即进行制热降湿。
在低温高湿环境中,开启除湿模式后,***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***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室内空气实际温度Tt和实际空气相对湿度实际空气相对湿度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、所述第三四通换向阀2c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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大。以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器3的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流。以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b、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,实现梯级制冷换热。
在制冷模式运行时,如图2所示三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)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。双缸双吸单排压缩机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,此时第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,制冷剂液体分为三路,一路经过第一节流元件如电子膨胀阀4a进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第三路经过第三节流元件如电子膨胀阀4c进入第三室内换热器5c,在三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)中换热后,制冷剂蒸发吸热后变为低温低压制冷剂饱和或过热气体状态。从第一室内换热器5a出来的低温低压制冷剂气体通过第一四通换向阀2a进入双缸双吸单排压缩机1中的一个吸气口,从第二室内换热器5b和第三室内换热器5c出来的低温低压制冷剂气体分别通过第二四通换向阀2b和第三四通换向阀2c汇合后进入双缸双吸单排压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在双缸双吸单排压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在双缸双吸单排压缩机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、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***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***,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***能效的提升。
制冷模式具体控制方案:三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)断电均处于制冷导通模式,三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的D管与C管导通,三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的S管与E管导通。控制第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,控制第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c进行节流,并且调节三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度。三个室内换热器(即第一室内换热器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。
其中,制冷除湿和制热除湿模式下,三个四通阀和节流元件的控制方法与制冷制热模式相同。
第二实施方式和第四实施方式中中,第一室内换热器5a主要通过主管路上的第四节流元件主要调节,第二室内换热器5b主要由第二节流元件调节,第三室内换热器5c过热度主要由第三节流元件调节。
第一实施方式和第三实施方式中,第一室内换热器5a过热度主要通过第一节流元件调节,第二室内换热器5b主要由第二节流元件调节,第三室内换热器5c过热度主要由第三节流元件调节。
具体调节方法:三个室内换热器出口过热度控制在1~2℃,当室内换热器出口过热度大于2℃时,增大其对应支路上的节流元件开度,增加流过该换热器制冷剂流量;当室内换热器出口过热度小于1℃时,减小其对应支路上的节流元件开度,减少流过该换热器的制冷剂流量。三个支路之间制冷剂流量存在相互影响,故调节过程中应依旧上述调节方式,多次迭代调节。
第二实施方式至第四实施方式中,四通换向阀的导通模式与最优实施例相同,制冷和制冷除湿模式下,三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)断电均处于制冷导通模式,三个四通换向阀的D管与C管导通,S管与E管导通;制热和制热降湿模式中,三个四通换向阀通电均处于制热导通模式,D管与E管导通,S管与C管导通;再热除湿模式下,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电处于制冷导通模式。第三四通换向阀2c通电处于制热导通模式。
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、所述第三四通换向阀2c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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大。以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器3的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流,以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b、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***的循环示意图。在制热模式运行时,如图3所示三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)上电,均处于第二导通状态,E管与D管导通,C管与S管导通。双缸双吸单排压缩机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5a,另一路经过第二四通换向阀2b进入第二室内换热器5b,第三路经过第三四通换向阀2c进入第三室内换热器5c,制冷剂在三个室内换热器(即第一室内换热器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,此时第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,三路制冷剂过冷液体分别经过三个节流元件如电子膨胀阀(第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c)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进入双缸双吸单排压缩机1的一个吸气口,另一路经过第二四通换向阀2b进入双缸双吸单排压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在双缸双吸单排压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在双缸双吸单排压缩机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:三个四通换向阀通电均处于制热导通模式,D管与E管导通,S管与C管导通。控制第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,控制第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c进行节流,并且调节三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、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。三个室内换热器(即第一室内换热器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,控制所述第三四通换向阀2c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元件且所述第一节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件的开度值为最大。以及,在所述节流模块包括第三节流元件和第四节流元件中的至少之一的情况下,且所述第三节流元件、所述第四节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第三节流元件、所述第四节流元件中的电子膨胀阀进行节流,以调节所述室外换热器3和所述第三室内换热器5c之间的流量分配及出口过热度。以及,在所述节流模块包括第二节流元件、且所述第二节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第二节流元件进行节流,以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b之间的流量分配及出口过热度。
图4为第一实施方式再热除湿模式下空调***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,第三四通换向阀2c上电,处于第二导通状态。双缸双吸单排压缩机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第四节流元件如电子膨胀阀4d和第三节流元件如电子膨胀阀4c节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,此时第一节流元件如电子膨胀阀4a全开,一路进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,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和第二四通换向阀2b分别进入双缸双吸单排压缩机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。
再热除湿模式具体控制方案:第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电处于制冷导通模式。第三四通换向阀2c通电处于制热导通模式。控制第一节流元件如电子膨胀阀4a全开,控制第四节流元件如电子膨胀阀4d、第三节流元件如电子膨胀阀4c进行节流,并且调节室外换热器3和第三室内换热器5c的流量分配,控制第二节流元件如电子膨胀阀4b开度调节第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的流量分配及出口过热度。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b处于制冷模式,第三室内换热器5c处于制热模式。
在一些实施方式中,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,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***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△,则增大所述第四节流元件的开度值。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△,则减小所述第四节流元件的开度值。
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***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△,增大第三节流元件如电子膨胀阀4c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,此时可增大第四节流元件如电子膨胀阀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***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△,减小第三节流元件如电子膨胀阀4c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,此时可减小第四节流元件如电子膨胀阀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***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△,保持各节流元件如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***,包括:双缸双吸单排压缩机1(其中压缩机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内部汇合后通过压缩机的总排气口排出压缩机),双缸双吸单排压缩机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3相连接,同时引出一根连接管与再热四通换向阀(第三四通换向阀2c)的D管相连,用于保持再热四通换向阀的D管始终为高压。双缸双吸单排压缩机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)与室内高低温换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b)连接,同时再热换热器(第三室内换热器5c)通过四通换向阀(第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)与低温换热器(第二室内换热器5b)的吸气管连接。本发明的方案中的是冷凝再热形式,双缸双吸单排压缩机1的排气分两路直接进入再热换热器。通过空调***设置的控制阀件(如第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c、第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d中的相应阀件),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***能效。
这样,制冷模式下,通过在室内侧设置三个蒸发器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c),分别对应两个不同的蒸发温度,通过设置三个蒸发器(即三个室内换热器)实现梯级降温除湿。再热模式下,通过在室内侧设置三个蒸发器,通过设置三个蒸发器实现梯级降温除湿和冷凝再热:出风口处换热器运行制热模式,实现冷凝再热,迎风侧两个换热器分别对应不同蒸发温度,实现梯级降温除湿,能实现过渡季节再热除湿功能。空调***设置三个四通换向阀,根据室内侧换热器的作用,切换对应四通换向阀导通状态,通过三个四通换向阀进行各运行模式的切换。
采用本发明的技术方案,通过采用双缸双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、三个四通换向阀和相应的节流元件,采用三个四通换向阀和相应的节流元件进行切换和控制,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,通过对室内空气进行梯级换热,并且同时实现再热除湿,能够提升用户的舒适性体验。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调***的控制装置的一种空调***。该空调***可以包括:以上所述的空调***的控制装置。
由于本实施例的空调***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,通过采用双缸双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、三个四通换向阀和相应的节流元件,采用三个四通换向阀和相应的节流元件进行切换和控制,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,能够解决制冷除湿方式出风温度过低影响用户舒适性的问题,减小换热温差。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调***的一种空调***的控制方法,如图16所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述空调***,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,或由电子膨胀阀和毛细管构成。所述空调***的控制方法,包括:步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处,采样所述空调***的室内温度和室内相对湿度,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。并采样所述空调***的出风温度,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***的运行模式。所述空调***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***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***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***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***及其控制方法,采用双缸双吸单排压缩机,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,减小换热温差,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。同时,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,也能够解决单温再热***迎风和背风侧的蒸发温度相同,换热温差较大,导致空调***的能效较低的问题。
在本发明的方案中,模式的切换采用四通换向阀,能够解决阀压降带来的***能效降低及控制复杂的技术问题。即,能够解决双温带再热***为了实现再热除湿功能而设置多个电磁阀(二通阀)带来的***控制复杂性问题,解决了电磁阀吸气压降大导致***性能降低的问题,同时大幅度的降低了***成本,更有利于双温再热技术方案的推广应用。
在一些实施方式中,所述压缩机1,包括:双缸双吸单排压缩机。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、第三四通换向阀2c。
所述双缸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、所述第三四通换向阀2c的D管对应连通。所述第一四通换向阀2a的E管、所述第二四通换向阀2b的E管、所述第三四通换向阀2c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的第一端和所述第三室内换热器5c的第一端对应连通。
所述第一四通换向阀2a的S管与所述双缸双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第三四通换向阀2c的S管与所述第二四通换向阀2b的S管连通、且与所述双缸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,所述第三四通换向阀2c的C管封堵。
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、所述第二室内换热器5b的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端之间的至少一条管路上,和/或设置在所述第三四通换向阀2c的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路上。
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、所述第二室内换热器5b的第二端和所述第三室内换热器5c的第二端中的至少之一的管路,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,连通至所述主管路的管路,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。所述第三四通换向阀2c的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路,为第四支管路。
图2为第一实施方式中制冷模式下空调***的循环示意图。如图2所示的制冷***,包含压缩机(如双缸双吸单排压缩机)1,第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c,室外换热器3,节流模块,第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c,室外换热风机6和室内换热风机7,温湿度传感器8。
双缸双吸单排压缩机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,Va/Vb的取值在0.5—2之间。两个压缩缸的排气在压缩机壳体内部汇合后,通过双缸双吸单排压缩机1的排气口,与三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的D管连接,三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的E管分别与三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)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,第三四通换向阀2c的S管与第二四通换向阀2b的S管相连与压缩机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,第三四通换向阀2c的C管封堵,不参与空调***循环。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件。其中,
所述第一节流元件,设置在所述第一支管路上。所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上。所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上。所述第四节流元件,设置在所述主管路上。
在一些实施方式中,所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
在图2所示的例子中,节流模块,包括:第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d。
在一些实施方式中,所述第一节流元件、所述第二节流元件和所述第三节流元件,均为电子膨胀阀。所述第四节流元件,为第一毛细管,如图10至图12所示的毛细管9。
图10为第三实施方式制冷模式下空调***的循环示意图。第三实施方式中,使用毛细管9替代第一实施方式的第四节流元件如电子膨胀阀4d,图10所示的制冷模式运行时,室外换热器3中冷凝放热变为高温高压制冷剂过冷液体,制冷剂液体经过毛细管9进行节流降压变成气液两相状态,节流后的制冷剂分为三路,一路经过第一节流元件如电子膨胀阀4a进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第三路经过第三节流元件如电子膨胀阀4c进入第三室内换热器5c,通过三个节流元件如电子膨胀阀开度调节室内三个换热器的流量分配和出口过热度。
图11为第三实施方式制热模式下空调***的循环示意图。制热模式运行时,如图11所示,制冷剂在三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)中冷凝放热后变为高温高压的制冷剂过冷液体,第二室内换热器5b一路的制冷剂经过第二节流元件如电子膨胀阀4b节流降压,第三室内换热器5c一路的制冷剂经过第三节流元件如电子膨胀阀4c节流降压,第一室内换热器5a一路的制冷剂经过第一节流元件如电子膨胀阀4a节流降压,三路过冷制冷剂汇合,经过毛细管9节流降压变成低温低压的气液两相状态,进入室外换热器3。
图12为第三实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图。再热除湿模式运行时,如图12所示。在室外换热器3和第三室内换热器5c中冷凝放热变为制冷剂过冷液体,两路制冷剂过冷液体分别经过毛细管9和第四节流元件如电子膨胀阀4d节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b对进入第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的制冷剂流量进行分配。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件。其中,
所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上。所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上。所述第四节流元件,设置在所述主管路上。
所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
图7为第二实施方式制冷模式下空调***的循环示意图。第二实施方式中,采用三个节流元件如电子膨胀阀替代第一实施方式中四个节流元件如电子膨胀阀,对空调***的冷媒流量及双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度进行调节控制,如图7所示,减少了第一室内换热器5a支路上的迎风节流元件如电子膨胀阀即第一节流元件如电子膨胀阀4a。
制冷模式运行时,如图7所示,制冷剂高温高压气体经过室外换热器3冷凝变成过冷液体,经过第四节流元件如电子膨胀阀4d节流降压变成气液两相状态,分为三路后,利用第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对进入三个室内换热器的制冷剂流量进行分配,对压缩机吸气过热度进行调节。
图8为第二实施方式制热模式下空调***的循环示意图。制热模式运行时,如图8所示,通过第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对三个室内换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)的制冷剂流量进行分配,并对经过第二室内换热器5b、第三室内换热器5c的过冷制冷剂液体进行节流降压,节流降压后变成的气液两相制冷剂与经过第一室内换热器5a的过冷制冷剂汇合,第四节流元件如电子膨胀阀4d对汇合后的制冷剂进行节流降压,并调节双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度。
图9为第二实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图9所示,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四节流元件如电子膨胀阀4d和第三节流元件如电子膨胀阀4c节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,一路进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第二节流元件如电子膨胀阀4b对进入第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的制冷剂流量进行分配。
在一些实施方式中,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件、第四节流元件和第五节流元件。其中,
所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上。所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上。所述第四节流元件,设置在所述主管路上。所述第五节流元件,设置在所述第四支管上。
所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。所述第五节流元件,为第二毛细管,如图13、图14和图15所示的毛细管9。
图13为第四实施方式制冷模式下空调***的循环示意图。第四实施方式中,第三四通换向阀2c的C管连接一个毛细管9,并与第三节流元件如电子膨胀阀2c的S管相连。并采用三个节流元件如电子膨胀阀(第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d)替代第一实施方式中四个节流元件如电子膨胀阀(第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d),减少了第一室内换热器5a支路上的迎风节流元件如电子膨胀阀即第一节流元件如电子膨胀阀4a。
制冷模式运行时,如图13所示,双缸双吸单排压缩机1排出的制冷剂高温高压气体,分三路,一路经过第三四通换向阀2c,极少数制冷剂通过毛细管9节流与背风侧吸气管相连,另两路经过第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b进去室外换热器3。经过室外换热器3冷凝变成过冷液体,经过第四节流元件如电子膨胀阀4d节流降压变成气液两相状态,分为三路后,利用第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对进入三个室内换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)的制冷剂流量进行分配,对双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度进行调节。
图14为第四实施方式制热模式下空调***的循环示意图。制热模式运行时,如图14所示,通过第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c对三个室内换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)的制冷剂流量进行分配,并对经过第二室内换热器5b、第三室内换热器5c的过冷制冷剂液体进行节流降压,节流降压后变成的气液两相制冷剂与经过第一室内换热器5a的过冷制冷剂汇合,第四节流元件如电子膨胀阀4d对汇合后的制冷剂进行节流降压,并调节双缸双吸单排压缩机1的吸气过热度。
图15为第四实施方式再热除湿模式下空调***的循环示意图。在再热除湿模式运行时,如图15所示,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四节流元件如电子膨胀阀4d和第三节流元件如电子膨胀阀4c节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,一路进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第二节流元件如电子膨胀阀4b对进入第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的制冷剂流量进行分配。
本发明的方案,将梯级换热技术应用于再热除湿空调***方案中,通过计算及实验可知,室内双温再热***相对单温再热***在制冷工况下,背风侧蒸发温度略低于单温蒸发温度,但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,***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***能效,除湿SMER在高频率时最多可提升5%以上。既解决了温度不高、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***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***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,空气相对湿度的设定参数阈值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***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8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***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***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***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***运行制热模式进行升温降湿,即进行制热降湿。
在低温高湿环境中,开启除湿模式后,***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***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室内空气实际温度Tt和实际空气相对湿度实际空气相对湿度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、所述第三四通换向阀2c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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大。以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器3的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流。以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b、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,实现梯级制冷换热。
在制冷模式运行时,如图2所示三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)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。双缸双吸单排压缩机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,此时第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,制冷剂液体分为三路,一路经过第一节流元件如电子膨胀阀4a进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,第三路经过第三节流元件如电子膨胀阀4c进入第三室内换热器5c,在三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)中换热后,制冷剂蒸发吸热后变为低温低压制冷剂饱和或过热气体状态。从第一室内换热器5a出来的低温低压制冷剂气体通过第一四通换向阀2a进入双缸双吸单排压缩机1中的一个吸气口,从第二室内换热器5b和第三室内换热器5c出来的低温低压制冷剂气体分别通过第二四通换向阀2b和第三四通换向阀2c汇合后进入双缸双吸单排压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在双缸双吸单排压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在双缸双吸单排压缩机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、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***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***,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***能效的提升。
制冷模式具体控制方案:三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)断电均处于制冷导通模式,三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的D管与C管导通,三个四通换向阀(第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)的S管与E管导通。控制第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,控制第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c进行节流,并且调节三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c)之间的流量分配和制冷剂出口过热度。三个室内换热器(即第一室内换热器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、所述第三四通换向阀2c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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大。以及,在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器3的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流,以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b、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***的循环示意图。在制热模式运行时,如图3所示三个四通换向阀(即第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)上电,均处于第二导通状态,E管与D管导通,C管与S管导通。双缸双吸单排压缩机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5a,另一路经过第二四通换向阀2b进入第二室内换热器5b,第三路经过第三四通换向阀2c进入第三室内换热器5c,制冷剂在三个室内换热器(即第一室内换热器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,此时第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,三路制冷剂过冷液体分别经过三个节流元件如电子膨胀阀(第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c)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进入双缸双吸单排压缩机1的一个吸气口,另一路经过第二四通换向阀2b进入双缸双吸单排压缩机1的另一个吸气口,低温低压气体分别在双缸双吸单排压缩机1的两个独立压缩缸中被压缩,形成高温高压气体在双缸双吸单排压缩机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:三个四通换向阀通电均处于制热导通模式,D管与E管导通,S管与C管导通。控制第四节流元件如电子膨胀阀4d全开,控制第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c进行节流,并且调节三个室内换热器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、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。三个室内换热器(即第一室内换热器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,控制所述第三四通换向阀2c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元件且所述第一节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件的开度值为最大。以及,在所述节流模块包括第三节流元件和第四节流元件中的至少之一的情况下,且所述第三节流元件、所述第四节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第三节流元件、所述第四节流元件中的电子膨胀阀进行节流,以调节所述室外换热器3和所述第三室内换热器5c之间的流量分配及出口过热度。以及,在所述节流模块包括第二节流元件、且所述第二节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第二节流元件进行节流,以调节所述第一室内换热器5a、所述第二室内换热器5b之间的流量分配及出口过热度。
图4为第一实施方式再热除湿模式下空调***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,第三四通换向阀2c上电,处于第二导通状态。双缸双吸单排压缩机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第四节流元件如电子膨胀阀4d和第三节流元件如电子膨胀阀4c节流变成气液两相状态,汇合后分为两路,此时第一节流元件如电子膨胀阀4a全开,一路进入第一室内换热器5a,另一路经过第二节流元件如电子膨胀阀4b进入第二室内换热器5b,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和第二四通换向阀2b分别进入双缸双吸单排压缩机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。
再热除湿模式具体控制方案:第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b断电处于制冷导通模式。第三四通换向阀2c通电处于制热导通模式。控制第一节流元件如电子膨胀阀4a全开,控制第四节流元件如电子膨胀阀4d、第三节流元件如电子膨胀阀4c进行节流,并且调节室外换热器3和第三室内换热器5c的流量分配,控制第二节流元件如电子膨胀阀4b开度调节第一室内换热器5a、第二室内换热器5b的流量分配及出口过热度。第一室内换热器5a、第二室内换热器5b处于制冷模式,第三室内换热器5c处于制热模式。
在一些实施方式中,步骤S140中在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,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***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△,则增大所述第四节流元件的开度值。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△,则减小所述第四节流元件的开度值。
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***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△,增大第三节流元件如电子膨胀阀4c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,此时可增大第四节流元件如电子膨胀阀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***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△,减小第三节流元件如电子膨胀阀4c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,此时可减小第四节流元件如电子膨胀阀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***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△,保持各节流元件如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***,包括:双缸双吸单排压缩机1(其中压缩机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内部汇合后通过压缩机的总排气口排出压缩机),双缸双吸单排压缩机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3相连接,同时引出一根连接管与再热四通换向阀(第三四通换向阀2c)的D管相连,用于保持再热四通换向阀的D管始终为高压。双缸双吸单排压缩机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)与室内高低温换热器(第一室内换热器5a、第二室内换热器5b)连接,同时再热换热器(第三室内换热器5c)通过四通换向阀(第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c)与低温换热器(第二室内换热器5b)的吸气管连接。本发明的方案中的是冷凝再热形式,双缸双吸单排压缩机1的排气分两路直接进入再热换热器。通过空调***设置的控制阀件(如第一四通换向阀2a、第二四通换向阀2b、第三四通换向阀2c、第一节流元件如电子膨胀阀4a、第二节流元件如电子膨胀阀4b、第三节流元件如电子膨胀阀4c、第四节流元件如电子膨胀阀4d中的相应阀件),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***能效。
这样,制冷模式下,通过在室内侧设置三个蒸发器(即第一室内换热器5a、第二室内换热器5b、第三室内换热器5c),分别对应两个不同的蒸发温度,通过设置三个蒸发器(即三个室内换热器)实现梯级降温除湿。再热模式下,通过在室内侧设置三个蒸发器,通过设置三个蒸发器实现梯级降温除湿和冷凝再热:出风口处换热器运行制热模式,实现冷凝再热,迎风侧两个换热器分别对应不同蒸发温度,实现梯级降温除湿,能实现过渡季节再热除湿功能。空调***设置三个四通换向阀,根据室内侧换热器的作用,切换对应四通换向阀导通状态,通过三个四通换向阀进行各运行模式的切换。
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***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,通过采用双缸双吸单排压缩机,设置三个室内换热器、三个四通换向阀和相应的节流元件,采用三个四通换向阀和相应的节流元件进行切换和控制,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,提高空调***的能效。
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 (20)
1.一种空调***的控制装置,其特征在于,所述空调***,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,或由电子膨胀阀和毛细管构成;所述空调***的控制装置,包括:采样单元和控制单元;其中,
所述采样单元,被配置为采样所述空调***的室内温度和室内相对湿度;并采样所述空调***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***的运行模式;所述空调***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***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***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***的控制装置,其特征在于,所述压缩机(1),包括:双缸双吸单排压缩机;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)、第三四通换向阀(2c);
所述双缸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、所述第三四通换向阀(2c)的D管对应连通;所述第一四通换向阀(2a)的E管、所述第二四通换向阀(2b)的E管、所述第三四通换向阀(2c)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)的第一端和所述第三室内换热器(5c)的第一端对应连通;
所述第一四通换向阀(2a)的S管与所述双缸双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第三四通换向阀(2c)的S管与所述第二四通换向阀(2b)的S管连通、且与所述双缸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,所述第三四通换向阀(2c)的C管封堵;
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、所述第二室内换热器(5b)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端之间的至少一条管路上,和/或设置在所述第三四通换向阀(2c)的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路上;
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、所述第二室内换热器(5b)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端中的至少之一的管路,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,连通至所述主管路的管路,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;所述第三四通换向阀(2c)的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路,为第四支管路。
3.根据权利要求2所述的空调***的控制装置,其特征在于,所述节流模块,包括:第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件;其中,
所述第一节流元件,设置在所述第一支管路上;所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上;所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上;所述第四节流元件,设置在所述主管路上。
4.根据权利要求3所述的空调***的控制装置,其特征在于,所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
5.根据权利要求3所述的空调***的控制装置,其特征在于,所述第一节流元件、所述第二节流元件和所述第三节流元件,均为电子膨胀阀;所述第四节流元件,为第一毛细管。
6.根据权利要求2所述的空调***的控制装置,其特征在于,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件;其中,
所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上;所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上;所述第四节流元件,设置在所述主管路上;
所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀。
7.根据权利要求2所述的空调***的控制装置,其特征在于,所述节流模块,包括:第二节流元件、第三节流元件、第四节流元件和第五节流元件;其中,
所述第二节流元件,设置在所述第二支管路上;所述第三节流元件,设置在所述第三支管路上;所述第四节流元件,设置在所述主管路上;所述第五节流元件,设置在所述第四支管上;
所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,均为电子膨胀阀;所述第五节流元件,为第二毛细管。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的空调***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***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。
9.根据权利要求2至7中任一项所述的空调***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)、所述第三四通换向阀(2c)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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,
在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器(3)的流量分配;以及,
在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流;以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)、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,实现梯级制冷换热。
10.根据权利要求2至7中任一项所述的空调***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)、所述第三四通换向阀(2c)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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,
在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器(3)的流量分配;以及,
在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)、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。
11.根据权利要求2至7中任一项所述的空调***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,控制所述第三四通换向阀(2c)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元件且所述第一节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件的开度值为最大;以及,
在所述节流模块包括第三节流元件和第四节流元件中的至少之一的情况下,且所述第三节流元件、所述第四节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第三节流元件、所述第四节流元件中的电子膨胀阀进行节流,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;
在所述节流模块包括第二节流元件、且所述第二节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第二节流元件进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)之间的流量分配及出口过热度。
12.根据权利要求2至7中任一项所述的空调***的控制装置,其特征在于,在所述节流模块包括第三节流元件且所述第三节流元件为电子膨胀阀的情况下,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***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元件的开度值;
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元件的开度值;
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。
13.一种空调***,其特征在于,包括:如权利要求1至12中任一项所述的空调***的控制装置。
14.一种空调***的控制方法,其特征在于,所述空调***,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,或由电子膨胀阀和毛细管构成;所述空调***的控制方法,包括:
采样所述空调***的室内温度和室内相对湿度;并采样所述空调***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***的运行模式;所述空调***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***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***在所述再热除湿模式下的出风温度的控制。
15.根据权利要求14所述的空调***的控制方法,其特征在于,所述压缩机(1),包括:双缸双吸单排压缩机;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)、第三四通换向阀(2c);
所述双缸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、所述第三四通换向阀(2c)的D管对应连通;所述第一四通换向阀(2a)的E管、所述第二四通换向阀(2b)的E管、所述第三四通换向阀(2c)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)的第一端和所述第三室内换热器(5c)的第一端对应连通;
所述第一四通换向阀(2a)的S管与所述双缸双吸单排压缩机的第一吸气口连通,所述第三四通换向阀(2c)的S管与所述第二四通换向阀(2b)的S管连通、且与所述双缸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,所述第三四通换向阀(2c)的C管封堵;
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、所述第二室内换热器(5b)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端之间的至少一条管路上,和/或设置在所述第三四通换向阀(2c)的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路上;
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、所述第二室内换热器(5b)的第二端和所述第三室内换热器(5c)的第二端中的至少之一的管路,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,连通至所述主管路的管路,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;所述第三四通换向阀(2c)的C管与所述双缸双吸单排压缩机的第二吸气口之间的管路,为第四支管路。
16.根据权利要求15所述的空调***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***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。
17.根据权利要求15所述的空调***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)、所述第三四通换向阀(2c)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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,
在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器(3)的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流;以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)、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,实现梯级制冷换热。
18.根据权利要求15所述的空调***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)、所述第三四通换向阀(2c)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元件、第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件、且所述第四节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第四节流元件的开度值为最大;以及,
在所述节流模块包括第二节流元件、第三节流元件和第四节流元件的情况下,所述第二节流元件、所述第三节流元件和所述第四节流元件,一起调节相应室内换热器的流量分配、以及所述室外换热器(3)的流量分配;以及,在所述节流模块包括第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件中的至少之一的情况下,且所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件中的电子膨胀阀进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)、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。
19.根据权利要求15所述的空调***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,控制所述第三四通换向阀(2c)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元件且所述第一节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第一节流元件的开度值为最大;以及,
在所述节流模块包括第三节流元件和第四节流元件中的至少之一的情况下,且所述第三节流元件、所述第四节流元件中的至少之一为电子膨胀阀的情况下,控制所述第三节流元件、所述第四节流元件中的电子膨胀阀进行节流,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;
在所述节流模块包括第二节流元件、且所述第二节流元件为电子膨胀阀的情况下,控制所述第二节流元件进行节流,以调节所述第一室内换热器(5a)、所述第二室内换热器(5b)之间的流量分配及出口过热度。
20.根据权利要求15所述的空调***的控制方法,其特征在于,在所述节流模块包括第三节流元件且所述第三节流元件为电子膨胀阀的情况下,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***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元件的开度值;
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元件的开度值;
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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