一种空调系统及其控制方法与流程

本发明属于空调，具体涉及一种空调系统及其控制方法。

背景技术：

1、全球气候变暖已成为人类共同面临的问题，2023年全球温升已达1.45℃，距《巴黎协定》2100年前2℃控制目标仅0.55℃，距1.5℃努力控制目标仅0.05℃。据预测，2050年全球空调装机容量相对2022年将增长2倍，空调需求量的激增将带来年耗电量峰值电力需求以及年碳排放量的激增，与全球变暖形成恶性循环。另一方面，夏季空调制冷时，空调室外机的冷凝热没有得到充分的利用，白白向环境释放大量的热量，如何利用这部分热能，成为人们亟待解决的问题。

2、为了利用冷凝热，目前的空调系统一般通过制热水的方式回收冷凝热，使空调系统除了具有制热和制冷功能外，还具有制热水功能，而当空调系统在不同模式下运行时，如何合理地分配冷媒成了本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、因此，本发明提供一种空调系统及其控制方法，能够解决空调系统在不同模式下运行时的冷媒分配问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种空调系统，其包括压缩机、储液装置、第一室外换热器、第一室内换热器和水箱换热器；

3、所述水箱换热器、所述第一室外换热器和所述第一室内换热器三者各自的一端均与所述储液装置连通，且三者各自的另一端均可选择地与所述压缩机的吸气口或排气口连通，且三者各自的管路均可打开或关闭，且三者两两之间的管路上均具有节流装置，以使所述空调系统具有制冷模式、制热模式、制热水模式、制冷及制热水模式和制热及制热水模式；

4、其中，所述储液装置能够在所述空调系统的各不同模式下对空调系统内循环的冷媒量均进行调节；

5、所述空调系统还包括全热交换器、新风通道和排风通道，所述新风通道和所述排风通道两者通过所述全热交换器进行新风和排风的热湿交换。

6、在一些实施方式中，所述储液装置包括储液罐，所述储液装置通过所述储液罐分别与所述水箱换热器、所述第一室外换热器和所述第一室内换热器三者各自的一端连通，且所述储液装置通过所述储液罐在所述空调系统的各不同模式下对空调系统内循环的冷媒量均进行调节。

7、在一些实施方式中，在所述制冷模式，所述水箱换热器的管路关闭，所述第一室外换热器和所述第一室内换热器两者的管路均打开，且所述第一室内换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通，所述第一室外换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通；

8、和/或，在所述制冷及制热水模式，所述第一室外换热器的管路关闭，所述水箱换热器和所述第一室内换热器两者的管路均打开，且所述水箱换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通，所述第一室内换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通；

9、和/或，在所述制热水模式，所述第一室内换热器的管路关闭，所述水箱换热器和所述第一室外换热器两者的管路均打开，且所述水箱换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通，所述第一室外换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通；

10、和/或，在所述制热模式，所述水箱换热器的管路关闭，所述第一室外换热器和所述第一室内换热器两者的管路均打开，所述第一室内换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通，所述第一室外换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通；

11、和/或，在所述制热及制热水模式，所述水箱换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通，所述第一室内换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通，所述第一室外换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通。

12、在一些实施方式中，所述水箱换热器的管路上设有所述节流装置，所述节流装置为第一节流阀，所述第一节流阀位于所述水箱换热器的靠近所述储液装置的一侧，所述第一节流阀用于控制所述水箱换热器的管路的打开或关闭；

13、和/或，所述第一室外换热器的管路上设有所述节流装置，所述节流装置为第二节流阀，所述第二节流阀位于所述第一室外换热器的靠近所述储液装置的一侧，所述第二节流阀用于控制所述第一室外换热器的管路的打开或关闭；

14、和/或，所述第一室内换热器的管路上设有所述节流装置，所述节流装置为第三节流阀，所述第三节流阀位于所述第一室内换热器的靠近所述储液装置的一侧，所述第三节流阀用于控制所述第一室内换热器的管路的打开或关闭。

15、在一些实施方式中，所述空调系统还包括第二室内换热器；沿气流的流动方向，所述第二室内换热器位于所述第一室内换热器的下游侧；其中，所述第二室内换热器用于连接入所述空调系统的管路，以使所述空调系统还具有调温除湿模式；在所述调温除湿模式，所述第一室内换热器制冷，且所述第二室内换热器制热。

16、在一些实施方式中，所述第二室内换热器的一端与所述储液装置连通，且另一端可选择地与压缩机的吸气口或排气口连通，且所述第二室内换热器的管路可打开或关闭，且所述第二室内换热器与所述第一室内换热器之间的管路上也具有节流装置。

17、在一些实施方式中，在所述调温除湿模式，所述第一室外换热器、所述第一室内换热器和所述第二室内换热器三者的管路均打开，且所述第一室内换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通，所述第一室外换热器和所述第二室内换热器两者的另一端均与所述压缩机的排气口连通，所述水箱换热器的管路打开或关闭，且水箱换热器的另一端在所述水箱换热器的管路打开时与所述压缩机的排气口连通；

18、和/或，在所述制冷模式和所述制冷及制热水模式，所述第二室内换热器的管路打开，且所述第二室内换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通；在所述制热模式，所述第二室内换热器的管路打开，且所述第二室内换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通；在所述制热水模式和所述制热及制热水模式，所述第二室内换热器的管路关闭。

19、在一些实施方式中，当所述第一室内换热器的管路上设有所述节流装置，所述节流装置为第三节流阀，所述第三节流阀位于所述第一室内换热器的靠近所述储液装置的一侧，且所述第三节流阀用于控制所述第一室内换热器的管路的打开或关闭时，

20、所述第二室内换热器的一端通过所述第三节流阀与所述储液装置连通，且所述第二室内换热器与所述第三节流阀之间的管路上还设有第四节流阀；其中，所述第四节流阀作为所述第二室内换热器与所述第一室内换热器之间管路上的节流装置；所述第三节流阀与所述第四节流阀两者配合控制所述第二室内换热器的管路打开或关闭。

21、在一些实施方式中，所述空调系统还具有蓄热化霜模式，在所述蓄热化霜模式，所述第一室外换热器制热，且所述水箱换热器制冷。

22、在一些实施方式中，当所述空调系统还包括第二室内换热器时，在所述蓄热化霜模式，所述第一室内换热器的管路打开，所述第二室内换热器的管路关闭，所述水箱换热器和所述第一室外换热器两者的管路均打开，且所述水箱换热器的另一端与所述压缩机的吸气口连通，所述第一室外换热器的另一端与所述压缩机的排气口连通。

23、在一些实施方式中，所述压缩机具有第一压缩部和第二压缩部，所述第一压缩部和第二压缩部两者的排气汇总于所述压缩机的排气口排出；所述第一压缩部具有第一吸气口，所述第二压缩部具有第二吸气口，所述压缩机的吸气口包括所述第一吸气口和所述第二吸气口；其中，所述压缩机在所述空调系统的各不同模式下通过所述第一吸气口和所述第二吸气口同时吸气。

24、在一些实施方式中，所述空调系统还包括第一四通换向阀、第二四通换向阀和单向阀；

25、其中，所述压缩机的排气口与所述第一四通换向阀的d管和所述第二四通换向阀的d管均连通，所述第一四通换向阀的s管与所述第二吸气口连通，且所述第一四通换向阀的s管与所述单向阀的进口连通，所述单向阀的出口与所述第二四通换向阀的c管连通，所述第一四通换向阀的e管与所述第一室内换热器的另一端连通，所述第一四通换向阀的c管与所述第一室外换热器的另一端连通；所述第二四通换向阀的e管与所述水箱换热器的另一端连通，所述第二四通换向阀的s管与所述第一吸气口连通。

26、在一些实施方式中，当空调系统还包括第二室内换热器，且所述第二室内换热器的一端与所述储液装置连通，且另一端可选择地与压缩机的吸气口或排气口连通时，所述第二室内换热器的另一端与所述第二四通换向阀的e管连通，以通过所述第二四通换向阀可选择地与压缩机的吸气口或排气口连通。

27、在一些实施方式中，在所述制冷模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的s管连通，且第一四通换向阀的d管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的c管连通，且第二四通换向阀的e管与第二四通换向阀的s管连通；

28、和/或，在所述制冷及制热水模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的s管连通，且第一四通换向阀的d管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的e管连通，且第二四通换向阀的c管与第二四通换向阀的s管连通；

29、和/或，在所述制热水模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的d管连通，且第一四通换向阀的s管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的e管连通，且第二四通换向阀的c管与第二四通换向阀的s管连通；

30、和/或，在所述制热模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的d管连通，且第一四通换向阀的s管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的e管连通，且第二四通换向阀的c管与第二四通换向阀的s管连通；

31、和/或，在所述制热及制热水模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的d管连通，且第一四通换向阀的s管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的e管连通，且第二四通换向阀的c管与第二四通换向阀的s管连通；

32、和/或，当所述空调系统包括调温除湿模式时，在所述调温除湿模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的s管连通，且第一四通换向阀的d管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的e管连通，且第二四通换向阀的c管与第二四通换向阀的s管连通；

33、和/或，当所述空调系统包括蓄热化霜模式时，在所述蓄热化霜模式，所述第一四通换向阀的e管与第一四通换向阀的s管连通，且第一四通换向阀的d管与第一四通换向阀的c管连通；所述第二四通换向阀的d管与第二四通换向阀的c管连通，且第二四通换向阀的e管与第二四通换向阀的s管连通。

34、在一些实施方式中，所述压缩机还具有第三压缩部，所述第三压缩部的排气也经由所述压缩机的排气口排出，所述第三压缩部具有第三吸气口，所述第三吸气口与所述储液装置连通。

35、在一些实施方式中，所述空调系统还包括第二室外换热器，所述第二室外换热器与所述第一室外换热器两者的工作状态保持一致；所述第一室外换热器和所述第二室外换热器两者中的至少一个位于所述排风通道内；

36、和/或，所述第一室内换热器位于所述新风通道内。

37、在一些实施方式中，当所述空调系统还包括第二室外换热器，且所述第一室外换热器的管路上设有所述节流装置，所述节流装置为第二节流阀时，所述第一室外换热器与所述第二节流阀连接形成第一支路，所述第二室外换热器与第五节流阀连接形成第二支路，所述第一支路与所述第二支路并联。

38、在一些实施方式中，当节流装置包括第三节流阀，且所述第三节流阀设置在所述第一室内换热器与所述储液装置之间的管路上时，所述第三节流阀与所述第一室内换热器两者连接形成第三支路；

39、所述第三支路的数量为两个以上，且依次并联；其中，所述第三支路内的各第一室内换热器用于设置在不同的室内。

40、在一些实施方式中，当所述空调系统还包括第二室内换热器，且所述第二室内换热器与所述第三节流阀之间的管路上还设有第四节流阀时，所述第四节流阀与所述第二室内换热器两者连接形成第五支路；

41、所述第五支路的数量与第三支路的数量相等，且各第五支路依次并联设置，且第五支路内的各第二室内换热器与第三支路内各第一室内换热器一一对应设置。

42、在一些实施方式中，所述新风通道包括位于所述全热交换器下游侧的新风支路段，各不同的室内均设有所述的新风支路段，且各不同室内的第一室内换热器均设置在相应室内的新风支路段内。

43、本发明还提供一种上述中任一项空调系统的控制方法，当空调系统同时包括第一四通换向阀、第二四通换向阀、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀和单向阀时；所述控制方法包括：

44、获取所述空调系统的运行模式；

45、根据获取的所述运行模式，控制所述第一四通换向阀和第二四通换向阀各自上电或不上电，且控制第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀和第四节流阀各自的启闭。

46、在一些实施方式中，所述空调系统具有向室内引风的新风风机，所述新风风机通过所述新风通道向室内引风；

47、其中，当空调系统处于所述制热模式时，控制新风风机在所述第一室内换热器的表面温度大于等于设定值时再开启；

48、和/或，当空调系统处于制热及制热水模式，或者处于水箱换热器的管路打开下的调温除湿模式时，若水箱内的水温低于第一预设值和/或第一室内换热器的表面温度低于第二预设值，则控制新风风机停止运转；若水箱内的水温大于等于第一预设值以及第一室内换热器的表面温度大于等于第二预设值两者中仅一条符合要求，则控制新风风机低转速运行；若水箱内的水温大于等于第一预设值且第一室内换热器的表面温度大于等于第二预设值，则控制新风风机高转速运行；

49、和/或，当所述空调系统具有蓄热化霜模式，且所述空调系统在所述蓄热化霜模式下运行时，控制所述新风风机停止运转；

50、和/或，当所述空调系统在所述制冷模式下运行，以进行常规模式化霜时，控制所述新风风机停止运转。

51、在一些实施方式中，当所述空调系统具有蓄热化霜模式，且需要对室外换热器进行化霜处理时，先检测水箱内的水温，若水箱内的水温小于预设温度，则控制所述空调系统制冷模式运行，以进行常规模式化霜；若水箱内的水温大于等于预设温度，则控制所述空调系统蓄热化霜模式运行。

52、在一些实施方式中，当所述空调系统在所述蓄热化霜模式下运行时，若水箱内的水温小于预设温度，则将所述空调系统切换至所述制冷模式运行，以进行常规模式化霜。

53、本发明提供的一种空调系统及其控制方法具有如下有益效果：

54、1、本发明的储液装置可以对不同模式下空调系统内循环的冷媒量进行调节，比如当空调系统所需循环的冷媒量减小时，储液装置可以减少冷媒的输出量，将多余的冷媒储存在自身内部。当空调系统所需循环的冷媒量增大时，储液装置可以利用内部储存的冷媒增大冷媒的输出量，从而储液装置与节流装置配合，可以对空调系统在不同模式下运行时的冷媒进行合理分配。

55、2、本发明的空调系统在制热水模式、制冷及制热水模式和制热及制热水模式下均可以制热水，从而可以对冷凝热进行有效利用，在提高能源利用率的同时，可以减少额外制取生活热水的开销，经济环保，解决了常规空调系统正常运行时，向室外排放废热，冷凝热没有充分利用、能源利用率低的问题。

56、3、过渡季需要除湿时，本发明的第一室内换热器可以作为单独的蒸发器，对室内空气进行降温除湿，第二室内换热器作为低温冷凝器，对被降温除湿的空气进行再加热，提高送风温度，提高室内环境的舒适性。解决了常规空调系统在湿润地区过渡季节潮湿天气除湿运行时出风温度和蒸发温度过低导致的舒适性低和能耗高的问题。另外，也解决了常规空调系统，需额外设置再热换热器而使得系统复杂、成本较高的问题。

57、4、空调系统在蓄热化霜模式下，通过日常制热水时存储在水箱中的热量，可实现空调系统冬季蓄热化霜，缩短了化霜周期，减少了制热运行室内环温的波动。