一种具备除霜功能的空调系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调系统控制领域，更具体的涉及一种具备除霜功能的空调系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]空调即空气调节，是指用人工手段对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程，空调的结构主要包括:压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、单向阀毛细管组件组成。
[0003]南方的冬天室内温度较低，常常需要使用空调对室内空气进行制热，然而在空调进行制热时，当蒸发温度降低导致室外换热器出现结霜现象，室外换热器结霜将严重影响空调的制热性能。
[0004]现有技术常用的除霜系统主要是热气旁通法和四通阀换向法。热气旁通法的基本原理是将压缩机排出的部分带有热量的气体通过支路分给室外换热器进行除霜，但这样的除霜方式会分流压缩机产生的部分热量进而影响空调的制热性能，并且采用热气旁通法进行除霜不仅除霜时间长而且除霜效果差。四通阀换向法的基本原理是采用四通换向阀通过切换四通阀不同的通路分别对室外换热器进行除霜和对室内进行制热，使用此方法进行除霜时需要切换四通换向阀的工况，将空调系统从制热状态变成制冷状态，从而不能保证持续不断的向室内供热，从而导致舒适度降低用户体验差。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的在于，提出一种制热过程和除霜过程能够同时运行，制热过程与蓄热过程能够同时进行，即在进行除霜、蓄热过程中制热运行不停止的空调系统。
[0006]本发明的另一个目的在于，提出一种具备除霜功能的空调系统的控制方法，能够实现制热过程和除霜过程同时运行，制热过程与蓄热过程同时运行。
[0007]为达此目的本发明采用以下技术方案:
[0008]一种具备除霜功能的空调系统，包括室外机和室内机，所述室外机中设置有主四通换向阀和蓄热四通换向阀；
[0009]所述蓄热四通换向阀的d 口与第一压缩机的出口相连接，所述蓄热四通换向阀的c 口和e 口之间依次串联有室外冷凝器、室外电子膨胀阀、蓄热电子膨胀阀、相变蓄热器，所述蓄热四通换向阀的s 口与所述主四通换向阀的s 口并联后串联至气液分离器的入口，所述气液分离器的两个出口分别连接至第一压缩机和第二压缩机的入口 ；
[0010]所述主四通换向阀的d 口与第二压缩机的出口相连接，所述主四通换向阀的e 口通过气管截止阀连接至所述室内机的一端；
[0011]所述室外电子膨胀阀与所述蓄热电子膨胀阀之间还设置有与所述蓄热电子膨胀阀并联的第一支路，所述第一支路依次串联有高压储液器、液管截止阀，并通过所述液管截止阀连接至所述室内机的另一端；
[0012]所述蓄热四通换向阀的d 口与所述主四通换向阀的d 口之间并联有电磁阀。
[0013]进一步的，所述第一压缩机与所述蓄热四通换向阀的d 口之间依次连接有第一油分离器和第一单向阀。
[0014]进一步的，所述第二压缩机与所述主四通换向阀的d 口之间依次连接有第二油分离器和第二单向阀。
[0015]进一步的，所述室外电子膨胀阀的两端并联有室外单向阀。
[0016]进一步的，所述主四通换向阀的c 口和s 口之间设置有毛细管。
[0017]进一步的，所述室内机内设置有至少一组供热支路，所述供热支路包括串联设置的室内蒸发器和室内电子膨胀阀。
[0018]一种应用于上述的具备除霜功能的空调系统的控制方法，包括:
[0019]并联制热与除霜过程，包括:控制所述主四通换向阀通电，蓄热电子膨胀阀正常工作，室内电子膨胀阀开启，蓄热四通换向阀不通电，室外电子膨胀阀关闭；
[0020]单机制热与单机除霜过程，包括:控制所述主四通换向阀通电，蓄热电子膨胀阀正常工作，室内电子膨胀阀开启，蓄热四通换向阀不通电，室外电子膨胀阀关闭，电磁阀关闭；
[0021]并联制热与蓄热运行过程，包括:控制所述主四通换向阀通电，蓄热四通换向阀通电，蓄热电子膨胀阀开启，室外电子膨胀阀正常工作，室内电子膨胀阀开启；
[0022]制冷运行过程，包括:控制所述室内电子膨胀阀开启，主四通换向阀不通电，蓄热四通换向阀不通电，蓄热电子膨胀阀关闭，室外电子膨胀阀关闭。
[0023]本发明的有益效果为:
[0024](I)本发明中的空调系统能够实现并联制热与除霜同时运行、并联制热与蓄热同时运行、单机制热与单机除霜运行，在进行除霜和蓄热时室内机制热不停机运转，能够提供给用户更好的使用感受，舒适度大大提高；
[0025](2)本发明中的空调系统与蓄热器连接的管路较少，有利于对蓄热器进行模块化，有效降低系统的复杂度；
[0026](3)本发明中的蓄热器与压缩机的排气出口直接连接，由于排气出口的温度较高，因此可供选择的用于蓄热器的相变材料种类更多；
[0027](4)本发明中的控制方法，通过调节双四通换向阀以及电磁阀等的开关状态，能够实现并联制热与除霜同时运行、并联制热与蓄热同时运行、单机制热与单机除霜运行，实现除霜运行过程中能够保证内机制热不停机。
【附图说明】
[0028]图1是本发明【具体实施方式】提供的具备除霜功能的空调系统处于并联制热与除霜过程运行时的制冷剂流向示意图；
[0029]图2是本发明【具体实施方式】提供的具备除霜功能的空调系统处于单机制热与单机除霜过程运行时的制冷剂流向示意图；
[0030]图3是本发明【具体实施方式】提供的具备除霜功能的空调系统处于并联制热与蓄热运行时的制冷剂流向示意图；
[0031]图4是本发明【具体实施方式】提供的具备除霜功能的空调系统处于制冷运行时的制冷剂流向示意图。
[0032]图中:
[0033]1、第一压缩机；2、第二压缩机；3、第一油分离器；4、第二油分离器；5、蓄热四通换向阀；6、主四通换向阀；7、毛细管；8、室外冷凝器；9、室外电子膨胀阀；10、室外单向阀；
11、高压储液器；12、液管截止阀；13、室内电子膨胀阀；14、室内蒸发器；15、气管截止阀；
16、气液分离器；17、蓄热电子膨胀阀；18、相变蓄热器；19、电磁阀；20、第一单向阀；21、第二单向阀；A、室外机；B、室内机。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0035]如图1-4所示，是本发明提出的一种具备除霜功能的空调系统，包括室外机A和室内机B，所述室外机A中设置有主四通换向阀6和蓄热四通换向阀5 ;所述室内机B内设置有至少一组供热支路，所述供热支路包括串联设置的室内蒸发器14和室内电子膨胀阀13。其中，所述蓄热四通换向阀5的d 口与第一压缩机I的出口相连，所述第一压缩机I与所述蓄热四通换向阀5的d 口之间依次连接有第一油分离器3和第一单向阀20。所述蓄热四通换向阀5的c 口和e 口之间依次串联有室外冷凝器8、室外电子膨胀阀9、蓄热电子膨胀阀
17、相变蓄热器18，所述室外电子膨胀阀9的两端并联有室外单向阀10。所述蓄热四通换向阀5的s 口与所述主四通换向阀6的s 口并联后串联至气液分离器16后连接至第一压缩机I或第二压缩机2的入口 ；所述主四通换向阀6的c 口和s 口之间设置有毛细管7。
[0036]所述主四通换向阀6的d 口与第二压缩机2的出口相连接，其中，所述第二压缩机2与所述主四通换向阀6的d 口之间依次连接有第二油分离器4和第二单向阀21。所述主四通换向阀6的e 口通过气管截止阀15连接至所述室内机B的一端；所述室外电子膨胀阀9与所述蓄热电子膨胀阀17之间还设置有与所述蓄热电子膨胀阀17并联的第一支路，所述第一支路依次串联有高压储液器11、液管截止阀12，并通过所述液管截止阀12连接至所述室内机B的另一端；所述蓄热四通换向阀5的d 口与所述主四通换向阀6的d 口之间并联有电磁阀19。
[0037]本发明中的空调系统能够实现并联制热与除霜同时运行、并联制热与蓄热同时运行、单机制热与单机除霜运行，在进行除霜和蓄热时室内机制热不停机运转，能够提供给用户更好的使用感受，舒适度大大提高；空调系统与蓄热器连接的管路较少，有利于对蓄热器进行模块化，有效降低系统的复杂化；蓄热器与压缩机的排气出口直接连接，由于排气出口的温度较高，因此可供选择的用于蓄热器的相变材料种类更多。
[0038]本发明还提出了一种应用于上述具备除霜功能空调系统的控制方法，包括:并联制热与除霜过程、单机制热与单机除霜过程、并联制热与蓄热运行过程、制冷运行过程。
[0039]如图1所示，在进行并联制热与除霜过程时，控制所述主四通换向阀6通电，蓄热电子膨胀阀17正常工作，室内电子膨胀阀13开启，蓄热四通换向阀5不通电，室外电子膨胀阀9关闭。此时，空调系统中的制冷剂流向形成三条回路，一条是除霜回路，另两条是除霜过程第一并联制热回路和除霜过程第二并联制热回路。
[0040]除霜回路包括:从第一压缩机I中出来高温高压制冷剂依次通过第一油分离器3、第一单向阀20，通过蓄热四通换向阀5的d 口进入蓄热四通换向阀5，而后从蓄热四通换向阀5的c 口出来的制冷剂依次通过室外冷凝器8、室外单向阀10、蓄热电子膨胀阀17、相变蓄热器18进入到蓄热四通换向阀5的e 口，从蓄热四通换向阀5的s 口出来的制冷剂通过气液分离器16回到第一压缩机I中，完成除霜过程。
[0041]除霜过程第一并联制热回路包括:从第一压缩机I中出来的高温高压制冷剂依次通过第一油分离器3、第一单向阀20、电磁阀19进入主四通换向阀6的d 口，从主四通换向阀6的e 口出来的制冷剂通过气管截止阀15进入室内机B中经过室内蒸发器、室内电子膨胀阀13进行热交换后，经过液管截止阀12、高压储液器11、蓄热电子膨胀阀17、相变