空调系统、复合冷凝器、空调系统的运行控制方法及装置与流程

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种空调系统、复合冷凝器、空调系统的运行控制方法及装置。

背景技术：

信息产业和数字化建设的快速发展，推动了数据机房、通讯基站的数量和建设规模的快速增长。根据统计，机房、基站中空调能耗约占其总能耗的40％～50％，机房、基站的显热负荷比较大，一年四季需要连续制冷运行。因此，如何提高空调的全年能效比，降低空调能耗是目前亟待解决的技术问题。

此外，目前高热密度数据机房散热比较常采用的方案为：将冷水机组制取的冷冻水直接通入设置在数据机柜中的冷却盘管内，通过冷却盘管与空气换热为机房降温。这种方案最大的隐患是冷却盘管一旦漏水，将导致不可估量的损失；而且，大型多联空调系统一般使用较长的连接管路，这影响到压缩机系统的回油，从而影响到压缩机系统的可靠性，进而影响到整个空调系统的可靠性。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种空调系统、复合冷凝器、空调系统的运行控制方法及装置，以提高空调的全年能效比，降低空调能耗，解决大型空调系统的漏水和回油问题，提升可靠性。

本发明实施例所提供的空调系统，包括压缩机、冷凝盘管、节流元件、液泵、室内机、自然冷盘管、中间换热器和三通阀，其中：中间换热器具有蒸发侧和冷凝侧；压缩机、冷凝盘管、节流元件和蒸发侧顺序连接形成第一闭环结构，液泵、室内机和冷凝侧顺序连接形成第二闭环结构；三通阀设置于室内机和冷凝侧之间的管路上，包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，第一阀口与室内机的出口连接，第二阀口与冷凝侧的入口连接，第三阀口与自然冷盘管的入口连接；自然冷盘管的出口与冷凝侧的入口连接。

较佳的，冷凝盘管的数量至少为两个且并联设置；和/或，自然冷盘管的数量至少为两个且并联设置。

可选的，冷凝盘管与自然冷盘管相互独立；或者，冷凝盘管与自然冷盘管为一体复合结构。

可选的，压缩机的数量至少为两个且并联设置；和/或，室内机的数量至少为两个且并联设置。

可选的，第一闭环结构至少为两个，中间换热器的数量与第一闭环结构的数量相同且一一对应设置，各个中间换热器的冷凝侧并联设置。

较佳的，每个中间换热器的冷凝侧的出口管路设置有二通调节阀；或者，当中间换热的数量为两个时，两个中间换热器的出口管路通过三通调节阀连接同一管路。

优选的，空调系统中的连接管路为制冷剂管路，制冷剂管路中制冷剂的可选类型包括R22、R410A、R407C、R744、R134a、R1234yf、R290和R600a。

优选的，三通阀为电动三通阀。

优选的，空调系统还包括检测室内外温度信息的温度检测装置，以及分别与温度检测装置、电动三通阀、压缩机、节流元件和液泵信号连接的控制器；

所述控制器，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，控制压缩机、液泵、节流元件、电动三通阀的第一阀口和第二阀口开启，及控制电动三通阀的第三阀口关闭；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，控制液泵、电动三通阀的第一阀口和第三阀口开启，及控制压缩机、节流元件和电动三通阀的第二阀口关闭；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，控制压缩机、节流元件、液泵、电动三通阀的第一阀口和第三阀口开启，及控制电动三通阀的第二阀口关闭。

本方案可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。具体的，当室外温度较高或室内外温差较小时，空调系统可运行于压缩机模式，压缩机、液泵、节流元件、三通阀的第一阀口和第二阀口开启，第三阀口关闭，压缩机驱动制冷剂在第一闭环结构中流动，制冷剂在冷凝盘管内冷凝换热，在中间换热器的蒸发侧蒸发换热；液泵驱动制冷剂在第二闭环结构中流动，制冷剂在中间换热器的冷凝侧冷凝换热，在室内机内蒸发换热，从而满足室内所需冷量；当室外温度较低或室内外温差较大时，空调系统可运行于自然冷模式，液泵、三通阀的第一阀口和第三阀口开启，压缩机、节流元件和三通阀的第二阀口关闭，此时，液泵、室内机、自然冷盘管和中间换热器的冷凝侧形成第三闭环结构，冷凝侧此时仅作为一通路，液泵驱动制冷剂在第三闭环结构中流动，制冷剂在自然冷盘管内与外界低温气流进行热交换，实现冷凝换热，在室内机内蒸发换热，从而满足室内所需冷量；当室外环境处于过渡季节时，空调系可运行于混合模式，压缩机、节流元件、液泵、三通阀的第一阀口和第三阀口开启，第二阀口关闭，此时，第一闭环结构和第三闭环结构处于工作状态。

此外，由于中间换热器的蒸发侧和冷凝侧相互独立，在室内机中使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷；由于第一闭环结构中的部件较少，路径较短，因此，压缩机所排放的润滑油的流动路径相对较短，从而有利于润滑油回油；该方案空调系统可以较好的解决大型空调系统的漏水和回油问题，从而提升了空调系统的可靠性。

本发明实施例还提供一种空调系统，包括压缩机、冷凝盘管、节流元件、液泵、室内机、自然冷盘管、中间换热器和二通阀，其中：中间换热器具有蒸发侧和冷凝侧；压缩机、冷凝盘管、节流元件和蒸发侧顺序连接形成第一闭环结构，液泵、室内机和冷凝侧顺序连接形成第二闭环结构；二通阀设置于室内机和冷凝侧之间的管路上；自然冷盘管的入口与室内机的出口连接，自然冷盘管的出口与冷凝侧的入口连接。

与前述实施例同理，该空调系统可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

本发明实施例还提供一种复合冷凝器，包括冷凝盘管和自然冷盘管，所述冷凝盘管位于蒸汽压缩机循环回路中，所述自然冷盘管位于自然冷循环回路中；其中：所述蒸汽压缩机循环回路包括顺序连接的压缩机、冷凝盘管、节流元件和蒸发元件；所述自然冷循环回路包括顺序连接的液泵、室内机和自然冷盘管。该复合冷凝器应用于上述空调系统中，有利于提高空调的全年能效比，降低空调的能耗，并且复合冷凝器本身的结构也较为紧凑。

本发明实施例还提供一种应用于前述空调系统的运行控制方法，所述空调系统的工作模式包括压缩机模式、自然冷模式和混合模式，在压缩机模式下，第一闭环结构和第二闭环结构协同工作；在自然冷模式下，液泵、室内机、自然冷盘管和中间换热器的冷凝侧形成的第三闭环结构工作；在混合模式下，第一闭环结构和第三闭环结构协同工作，所述运行控制方法包括：

获取压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

根据所述压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第一制冷需求；

根据所述第一制冷需求，调整压缩机的制冷输出量。

具体的，所述根据所述第一制冷需求，调整压缩机的制冷输出量，包括：

当所述第一制冷需求大于设定的制冷需求第一阈值时，增加压缩机的制冷输出量；

当所述第一制冷需求小于设定的制冷需求第二阈值时，减小压缩机的制冷输出量；

当所述第一制冷需求不小于设定的制冷需求第二阈值，且不大于设定的制冷需求第一阈值时，维持压缩机的原有制冷输出量；

其中，制冷需求第一阈值大于制冷需求第二阈值。

较佳的，所述运行控制方法还包括：

获取室外温度及三通阀的第一阀口的压力/温度；

根据三通阀的第一阀口的压力/温度，确定三通阀的第一阀口的饱和温度；

根据所述室外温度和所述三通阀的第一阀口的饱和温度，调整空调系统的工作模式。

具体的，所述根据所述室外温度和所述三通阀的第一阀口的饱和温度，调整空调系统的工作模式，包括：

当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于压缩机模式；

当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值小于设定的第二温差阈值时，控制空调系统工作于自然冷模式；

当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值不小于设定的第二温差阈值，且不大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于混合模式；

其中，第一温差阈值大于第二温差阈值。

较佳的，所述运行控制方法还包括：

获取室内温度；

当室内温度大于设定的第一温度阈值时，获取液泵的进出口压差；

当所述液泵的进出口压差大于设定的第一压差阈值时，减小液泵的输出量；

当所述液泵的进出口压差小于设定的第二压差阈值时，增加液泵的输出量；

当所述液泵的进出口压差不小于设定的第二压差阈值，且不大于设定的第一压差阈值时，维持液泵的原有输出量；

其中，第一压差阈值大于第二压差阈值。

较佳的，所述运行控制方法还包括：

当室内温度小于设定的第二温度阈值时，控制空调系统处于待机状态；

当室内温度不小于设定的第二温度阈值，且不大于设定的第一温度阈值时，维持空调系统的原有输出状态；

其中，第一温度阈值大于第二温度阈值。

较佳的，所述运行控制方法还包括：

获取自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

根据所述自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第二制冷需求；

当所述第二制冷需求大于设定的制冷需求第三阈值时，增加自然冷盘管处所设置风机的输出量；

当所述第二制冷需求小于设定的制冷需求第四阈值时，减小自然冷盘管处所设置风机的输出量；

当所述第二制冷需求不小于设定的制冷需求第四阈值，且不大于设定的制冷需求第三阈值时，维持自然冷盘管处所设置风机的原有输出量；

其中，制冷需求第三阈值大于制冷需求第四阈值。

较佳的，所述运行控制方法还包括：

获取压缩机模式下压缩机的出口压力；

当所述压缩机的出口压力大于设定的第一压力阈值时，增加冷凝盘管处所设置风机的输出量；

当所述压缩机的出口压力小于设定的第二压力阈值时，减小冷凝盘管处所设置风机的输出量；

当所述压缩机的出口压力不小于设定的第二压力阈值，且不大于设定的第一压力阈值时，维持冷凝盘管处所设置风机的原有输出量；

其中，第一压力阈值大于第二压力阈值。

空调系统采用上述实施例的运行控制方法，可以根据实际情况自动调整工作模式及匹配输出，智能化程度较高，控制精度较高，可靠性较好，特别适用于大型多联空调系统，能够明显提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

本发明实施例还提供一种应用于前述空调系统的运行控制装置，所述空调系统的工作模式包括压缩机模式、自然冷模式和混合模式，在压缩机模式下，第一闭环结构和第二闭环结构协同工作；在自然冷模式下，液泵、室内机、自然冷盘管和中间换热器的冷凝侧形成的第三闭环结构工作；在混合模式下，第一闭环结构和第三闭环结构协同工作，所述运行控制装置包括：

第一获取单元，用于获取压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

第一确定单元，用于根据所述压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第一制冷需求；

第一控制单元，用于根据所述第一制冷需求，调整压缩机的制冷输出量。

具体的，所述第一控制单元，用于当所述第一制冷需求大于设定的制冷需求第一阈值时，增加压缩机的制冷输出量；当所述第一制冷需求小于设定的制冷需求第二阈值时，减小压缩机的制冷输出量；当所述第一制冷需求不小于设定的制冷需求第二阈值，且不大于设定的制冷需求第一阈值时，维持压缩机的原有制冷输出量；其中，制冷需求第一阈值大于制冷需求第二阈值。

较佳的，所述运行控制装置还包括：

第二获取单元，用于获取室外温度及三通阀的第一阀口的压力/温度；

第二确定单元，用于根据三通阀的第一阀口的压力/温度，确定三通阀的第一阀口的饱和温度；

第二控制单元，用于根据所述三通阀的第一阀口的饱和温度，调整空调系统的工作模式。

具体的，所述第二控制单元，用于当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于压缩机模式；当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值小于设定的第二温差阈值时，控制空调系统工作于自然冷模式；当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值不小于设定的第二温差阈值，且不大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于混合模式；其中，第一温差阈值大于第二温差阈值。

较佳的，所述运行控制装置，还包括：

第三获取单元，用于获取室内温度；

第四获取单元，用于当室内温度大于设定的第一温度阈值时，获取液泵的进出口压差；

第三控制单元，用于当所述液泵的进出口压差大于设定的第一压差阈值时，减小液泵的输出量；当所述液泵的进出口压差小于设定的第二压差阈值时，增加液泵的输出量；当所述液泵的进出口压差不小于设定的第二压差阈值，且不大于设定的第一压差阈值时，维持液泵的原有输出量；其中，第一压差阈值大于第二压差阈值。

较佳的，所述运行控制装置，还包括：

第四控制单元，用于当室内温度小于设定的第二温度阈值时，控制空调系统处于待机状态；当室内温度不小于设定的第二温度阈值，且不大于设定的第一温度阈值时，维持空调系统的原有输出状态；其中，第一温度阈值大于第二温度阈值。

较佳的，所述运行控制装置，还包括：

第五获取单元，用于获取自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

第三确定单元，用于根据所述自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第二制冷需求；

第五控制单元，用于当所述第二制冷需求大于设定的制冷需求第三阈值时，增加自然冷盘管处所设置风机的输出量；当所述第二制冷需求小于设定的制冷需求第四阈值时，减小自然冷盘管处所设置风机的输出量；当所述第二制冷需求不小于设定的制冷需求第四阈值，且不大于设定的制冷需求第三阈值时，维持自然冷盘管处所设置风机的原有输出量；其中，制冷需求第三阈值大于制冷需求第四阈值。

较佳的，所述运行控制装置，还包括：

第六获取单元，用于获取压缩机模式下压缩机的出口压力；

第六控制单元，用于当所述压缩机的出口压力大于设定的第一压力阈值时，增加冷凝盘管处所设置风机的输出量；当所述压缩机的出口压力小于设定的第二压力阈值时，减小冷凝盘管处所设置风机的输出量；当所述压缩机的出口压力不小于设定的第二压力阈值，且不大于设定的第一压力阈值时，维持冷凝盘管处所设置风机的原有输出量；其中，第一压力阈值大于第二压力阈值。

同理，空调系统采用上述实施例的运行控制方法，可以根据实际情况自动调整工作模式及匹配输出，智能化程度较高，控制精度较高，可靠性较好，特别适用于大型多联空调系统，能够明显提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

附图说明

图1为本发明一实施例空调系统结构示意图；

图2为本发明另一实施例空调系统结构示意图；

图3为本发明另一实施例空调系统结构示意图；

图4为本发明第一实施例空调系统的运行控制方法流程示意图；

图5为本发明第二实施例空调系统的运行控制方法流程示意图；

图6为本发明第三实施例空调系统的运行控制方法流程示意图；

图7为本发明第四实施例空调系统的运行控制方法流程示意图；

图8为本发明第五实施例空调系统的运行控制方法流程示意图。

具体实施方式

为提高空调的全年能效比，降低空调能耗，解决大型空调系统的漏水和回油问题，提升空调系统的可靠性，本发明实施例提供了一种空调系统、复合冷凝器、空调系统的运行控制方法及装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一实施例提供的空调系统，包括压缩机1、冷凝盘管21、节流元件3、液泵6、室内机7、自然冷盘管22、中间换热器4和三通阀5，其中：中间换热器4具有蒸发侧41和冷凝侧42；压缩机1、冷凝盘管21、节流元件3和蒸发侧41顺序连接形成第一闭环结构，液泵6、室内机7和冷凝侧42顺序连接形成第二闭环结构；三通阀5设置于室内机7和冷凝侧42之间的管路上，包括第一阀口51、第二阀口52和第三阀口53，第一阀口51与室内机7的出口连接，第二阀口52与冷凝侧42的入口连接，第三阀口53与自然冷盘管22的入口连接；自然冷盘管22的出口与冷凝侧42的入口连接。

本方案可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。具体的：

当室外温度较高或室内外温差较小时，空调系统可运行于压缩机模式，压缩机1、液泵6、节流元件3、三通阀5的第一阀口51和第二阀口52开启，第三阀口53关闭，压缩机1驱动制冷剂在第一闭环结构中流动，制冷剂在冷凝盘管21内冷凝换热，在中间换热器4的蒸发侧41蒸发换热；液泵6驱动制冷剂在第二闭环结构中流动，制冷剂在中间换热器4的冷凝侧42冷凝换热，在室内机7内蒸发换热，从而满足室内所需冷量；

当室外温度较低或室内外温差较大时，空调系统可运行于自然冷模式，液泵6、三通阀5的第一阀口51和第三阀口53开启，压缩机1、节流元件3和三通阀5的第二阀口52关闭，此时，液泵6、室内机7、自然冷盘管22和中间换热器4的冷凝侧42形成第三闭环结构，冷凝侧42仅作为一通路，液泵6驱动制冷剂在第三闭环结构中流动，制冷剂在自然冷盘管22内与外界低温气流进行热交换，实现冷凝换热，在室内机7内蒸发换热，从而满足室内所需冷量；

当室外环境处于过渡季节时，空调系可运行于混合模式，压缩机1、节流元件3、液泵6、三通阀5的第一阀口51和第三阀口53开启，第二阀口52关闭，此时，第一闭环结构和第三闭环结构处于工作状态。

此外，由于中间换热器4的蒸发侧41和冷凝侧42相互独立，在室内机7中使用制冷剂换热，可以实现机房的无水制冷；由于第一闭环结构中的部件较少，路径较短，因此，压缩机所排放的润滑油的流动路径相对较短，从而有利于润滑油回油；该方案空调系统可以较好的解决大型空调系统的漏水和回油问题，从而提升其可靠性。

中间换热器4的具体类型不限，可以是板式换热器、壳管式换热器等类型。如图1所示，对于本领域技术人员可知，空调系统除上述关键部件外，也可以进一步包括以下部件：单向阀12、第一储液罐13、第二储液罐14、流量调节阀15，等等。一般的，室内机7和流量调节阀15置于室内，可称为末端模块，系统的其它部件可称为主机模块，可置于室外。节流元件3的具体类型不限，例如可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管等等。

室内机7置于需要降温的机房内，一般包括换热盘管、风机、加热加湿装置等部件。低温制冷剂液体在液泵6的驱动下进入室内机7的盘管，在盘管内蒸发吸热，与室内热空气进行热换热，风机将冷却后的空气送入机房内，从而降低机房温度。室内机的出口管路上设置的流量调节阀15用来调解制冷剂的流量。

冷凝盘管21和自然冷盘管22的具体数量不限，可根据空调系统所需提供的冷量来确定。在本发明的较佳实施例中，冷凝盘管21的数量至少为两个且并联设置，自然冷盘管22的数量至少为两个且并联设置，这样可以匹配大型多联空调的设计，充分满足机房在不同季节的冷量需求。

如图1所示，在本发明的优选实施例中，一个冷凝盘管21与一个自然冷盘管22为一体复合结构，即构成复合冷凝器2，采用这种复合式结构，可以减少布管，减小占地空间，使空调系统的结构更为紧凑。

值得一提的是，在本发明的其它实施例中，冷凝盘管与自然冷盘管也可以相互独立设置，这里不做具体限定。

第一闭环结构中，压缩机1的数量不限，例如可以为一个、两个或者更多个，如图2所示，当压缩机1的数量至少为两个时，至少两个压缩机1并联设置。类似的，位于室内的室内机7的数量也不限，当室内机7的数量至少为两个时，至少两个室内机7并联设置。压缩机1的数量和室内机7的数量可以根据实际需要进行设计。

作为优选的实施例，空调系统中的连接管路为制冷剂管路，从而可以实现机房的无水制冷。制冷剂管路中制冷剂的可选类型包括R22、R410A、R407C、R744、R134a、R1234yf、R290和R600a。第一闭环结构的连接管路和第二闭环结构的连接管路内的制冷剂可以相同，也可以不同，但流过自然冷盘管22的制冷剂与第二闭环结构的连接管路内的制冷剂应相同。

第一闭环结构的数量不限制为一个。在发明的另一优选实施例中，第一闭环结构至少为两个，中间换热器的数量与第一闭环结构的数量相同且一一对应设置，各个中间换热器的冷凝侧并联设置。

如图2所示，该实施例中，第一闭环结构为两个(图中采用省略画法，仅示出其中一个第一闭环结构)，中间换热器4为两个，两个中间换热器4与两个第一闭环结构对应设置，两个中间换热器4的冷凝侧42并联设置，并且冷凝侧42的出口管路上分别设置有二通调节阀8。此外，当中间换热器的数量为两个时，两个中间换热器的出口管路也可以通过三通调节阀连接同一管路后连接到第二储液泵。

三通阀5的具体类型不限，可以选用手动阀，由操作人员根据环境情况进行操作。但优选的，三通阀5采用电动三通阀，这样可以利用其电控性实现空调系统不同工作模式的自动切换。

具体的，空调系统还包括检测室内外温度信息的温度检测装置(图中未示出)，以及分别与温度检测装置、电动三通阀(即图中所示三通阀5)、压缩机1、节流元件3和液泵6信号连接的控制器(图中未示出)；

控制器，用于当室外温度高于设定的第一温度阈值或室内外温差小于设定的第一温差阈值时，控制压缩机1、节流元件3、电动三通阀的第一阀口51和第二阀口52开启，及控制电动三通阀的第三阀口53关闭；及

当室外温度低于设定的第二温度阈值或室内外温差大于设定的第二温差阈值时，控制液泵6、电动三通阀的第一阀口51和第三阀口53开启，及控制压缩机1、节流元件3和电动三通阀的第二阀口52关闭；及

当室外温度不低于设定的第二温度阈值且不高于设定的第一温度阈值，或室内外温差不小于设定的第一温差阈值且不大于设定的第二温差阈值时，控制压缩机1、节流元件3、液泵6、电动三通阀的第一阀口51和第三阀口53开启，及控制电动三通阀的第二阀口52关闭。

采用该优选实施例方案，空调系统可以根据室内外温度情况自动进行逻辑判断，从而切换到合适的工作模式，智能化程度较高，特别适用于大型多联空调系统，以进一步提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

以图1所示实施例为例，空调系统在不同工作模式下制冷剂的循环过程如下：

当室外温度较高或室内外温差较小时，空调系统运行于压缩机模式，此时，压缩机1、节流元件3、三通阀5的第一阀口51和第二阀口52开启，第三阀口53关闭，液泵6开启。制冷剂通过压缩机1被压缩成高温高压气体后经过单向阀12进入复合冷凝器2的冷凝盘管21，制冷剂在冷凝盘管21中冷凝放热成低温高压液体，再经过第一储液罐13后进入节流元件3节流成低温低压液体，之后进入中间换热器4的蒸发侧41进行蒸发换热，蒸发后的制冷剂气体回到压缩机1中完成一次循环。同时，从室内机7流出的较高温度的制冷剂蒸汽经过三通阀5的第一阀口51和第二阀口52进入中间换热器4的冷凝侧42进行冷凝换热，变成低温制冷剂液体，经过第二储液罐14进入液泵6，在液泵6的驱动下进入室内机7与室内空气进行热交换，完成一次循环。

当室外温度较低或室内外温差较大时，空调系统运行于自然冷模式，液泵6、三通阀5的第一阀口51和第三阀口53开启，压缩机1、节流元件3和三通阀5的第二阀口52关闭。从室内机7流出的较高温度的制冷剂蒸汽经过三通阀5的第一阀口51和第三阀口53进入复合冷凝器2的自然冷盘管22，与外界低温气流进行热交换后经过中间换热器4的冷凝侧42，此时，由于中间换热器4的蒸发侧41并没有制冷剂流动，因此，制冷剂在冷凝侧42不会与蒸发侧41进行热交换，该冷凝侧42仅作为一通路，制冷剂流过此通路后经第二储液罐14进入液泵6，在液泵6的驱动下进入室内机7与室内空气进行热交换，完成一次循环。

当室外环境处于过渡季节时，空调系运行于混合模式，压缩机1、节流元件3、液泵6、三通阀5的第一阀口51和第三阀口53开启，第二阀口52关闭。制冷剂通过压缩机1被压缩成高温高压气体后经过单向阀12进入复合冷凝器2的冷凝盘管21，制冷剂冷凝放热成为低温高压液体，再经过第一储液罐13后进入节流元件3节流成低温低压液体，之后进入中间换热器4的蒸发侧41，与中间换热器4的冷凝侧42的制冷剂进行热交换，蒸发后的制冷剂气体回到压缩机1中，完成一次循环。同时，从室内机7流出的较高温度的制冷剂蒸汽经过三通阀5的第一阀口51和第三阀口53进入复合冷凝器2的自然冷盘管22，与外界低温气流进行热交换后完成初步降温，降温后的制冷剂进入中间换热器4的冷凝侧42进一步与中间换热器4的蒸发侧41的制冷剂进行二次热交换降温，之后，制冷剂经过第二储液罐14进入液泵6，在液泵6的驱动下进入室内机7与室内空气进行热交换，完成一次循环。

如图3所示，本发明实施例还提供一种空调系统，包括压缩机1、冷凝盘管21、节流元件3、液泵6、室内机7、自然冷盘管22、中间换热器4和二通阀05，其中：中间换热器4具有蒸发侧41和冷凝侧42；压缩机1、冷凝盘管21、节流元件3和蒸发侧41顺序连接形成第一闭环结构，液泵6、室内机7和冷凝侧42顺序连接形成第二闭环结构；二通阀05设置于室内机7和冷凝侧42之间的管路上；自然冷盘管22的入口与室内机7的出口连接，自然冷盘管22的出口与冷凝侧42的入口连接。

当室外温度较高或室内外温差较小时，空调系统可运行于压缩机模式，压缩机1、液泵6、节流元件3、二通阀05开启，压缩机1驱动制冷剂在第一闭环结构中流动，制冷剂在冷凝盘管21内冷凝换热，在中间换热器4的蒸发侧41蒸发换热；液泵6驱动制冷剂在第二闭环结构中流动，制冷剂在中间换热器4的冷凝侧42冷凝换热，在室内机7内蒸发换热，从而满足室内所需冷量；在该模式下，虽然室内机7的出口至自然冷盘管22也连通，但由于室外温度较高，制冷剂会自动选择压力较低的一侧管路，即经过二通阀05流向中间换热器4的冷凝侧42。

当室外温度较低或室内外温差较大时，空调系统可运行于自然冷模式，液泵6开启，压缩机1、节流元件3和二通阀05关闭，此时，液泵6、室内机7、自然冷盘管22和中间换热器4的冷凝侧42形成第三闭环结构，冷凝侧42仅作为一通路，液泵6驱动制冷剂在第三闭环结构中流动，制冷剂在自然冷盘管22内与外界低温气流进行热交换，实现冷凝换热，在室内机7内蒸发换热，从而满足室内所需冷量；

当室外环境处于过渡季节时，空调系统可运行于混合模式，压缩机1、节流元件3、液泵6开启，二通阀05关闭，此时，第一闭环结构和第三闭环结构处于工作状态。室内机7流出的制冷剂先流入自然冷凝器22，然后进入中间换热器4的冷凝侧42，与中间换热器4的蒸发侧41进行热交换。

与前述实施例同理，该空调系统可充分利用自然冷源，从而减小压缩机的输出和功耗，进而提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

可参考图1所示，本发明实施例还提供一种复合冷凝器2，包括冷凝盘管21和自然冷盘管22，冷凝盘管21位于蒸汽压缩机循环回路中，自然冷盘管22位于自然冷循环回路中。一般的，蒸汽压缩机循环回路至少包括顺序连接的压缩机1、冷凝盘管21、节流元件3和蒸发元件(图1中中间换热器4的蒸发侧41作为蒸发元件)；自然冷循环回路至少包括顺序连接的液泵6、室内机7和自然冷盘管22(图1中中间换热器4的冷凝侧42仅作为一通路)。该复合冷凝器2应用于上述空调系统中，有利于提高空调的全年能效比，降低空调的能耗，并且复合冷凝器本身的结构也较为紧凑。

如图4所示，本发明实施例还提供一种应用于前述空调系统的运行控制方法，空调系统的工作模式包括压缩机模式、自然冷模式和混合模式，在压缩机模式下，第一闭环结构和第二闭环结构协同工作；在自然冷模式下，液泵、室内机、自然冷盘管和中间换热器的冷凝侧形成的第三闭环结构工作；在混合模式下，第一闭环结构和第三闭环结构协同工作，运行控制方法包括以下步骤：

步骤101、获取压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

步骤102、根据所述压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第一制冷需求；

步骤103、根据第一制冷需求，调整压缩机的制冷输出量。

具体的，步骤103包括：

步骤1031、当第一制冷需求大于设定的制冷需求第一阈值时，增加压缩机的制冷输出量；

步骤1032、当第一制冷需求小于设定的制冷需求第二阈值时，减小压缩机的制冷输出量；

步骤1033、当第一制冷需求不小于设定的制冷需求第二阈值，且不大于设定的制冷需求第一阈值时，维持压缩机的原有制冷输出量；

其中，制冷需求第一阈值大于制冷需求第二阈值。

制冷需求第一阈值和制冷需求第二阈值可以根据经验确定并预存在控制器中。调整压缩机的制冷输出量具体可以通过调整压缩机数量、压缩机转速、压缩机频率或压缩机容调比例等方式实现，这里不作具体限定。

空调系统采用上述实施例的运行控制方法，在压缩机模式或混合模式下，可以根据三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度情况，自动调整压缩机的制冷输出量，智能化程度较高，控制精度较高，可靠性较好，能够明显提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

如图5所示，较佳的，运行控制方法还包括以下步骤：

步骤201、获取室外温度及三通阀的第一阀口的压力/温度；

步骤202、根据三通阀的第一阀口的压力/温度，确定三通阀的第一阀口的饱和温度；

步骤203、根据室外温度和三通阀的第一阀口的饱和温度，调整空调系统的工作模式。

具体的，步骤203包括：

步骤2031、当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于压缩机模式；

步骤2032、当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值小于设定的第二温差阈值时，控制空调系统工作于自然冷模式；

步骤2033、当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值不小于设定的第二温差阈值，且不大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于混合模式；

其中，第一温差阈值大于第二温差阈值。

第一温差阈值和第二温差阈值可以根据经验确定并预存在控制器中。空调系统采用上述实施例的运行控制方法，还可以根据室外温度及三通阀的第一阀口的压力/温度，自动调整工作模式，智能化程度较高，控制精度较高，可靠性较好，能够明显提高空调的全年能效比，降低空调的能耗，特别适用于大型多联空调系统。

如图6所示，较佳的，运行控制方法还包括以下步骤：

步骤301、获取室内温度；

步骤302a、当室内温度大于设定的第一温度阈值时，获取液泵的进出口压差；

步骤303、根据液泵的进出口压差，调整液泵的输出量。

其中，步骤303包括：

步骤3031、当液泵的进出口压差大于设定的第一压差阈值时，减小液泵的输出量；

步骤3032、当液泵的进出口压差小于设定的第二压差阈值时，增加液泵的输出量；

步骤3033、当液泵的进出口压差不小于设定的第二压差阈值，且不大于设定的第一压差阈值时，维持液泵的原有输出量；

其中，第一压差阈值大于第二压差阈值。

第一温度阈值、第一压差阈值和第二压差阈值可以根据经验确定并预存在控制器中。空调系统采用上述实施例的运行控制方法，当室内温度大于设定的第一温度阈值时，还可以根据液泵的进出口压差，自动调整液泵的输出量，智能化程度较高，且节能可靠。液泵输出量的调整范围为10％～100％，具体可以通过调整液泵的转速或者频率等方式实现，这里不作具体限定。

请继续参照图6所示，较佳的，运行控制方法还包括以下步骤：

步骤302b、当室内温度小于设定的第二温度阈值时，控制空调系统处于待机状态；

步骤302c、当室内温度不小于设定的第二温度阈值，且不大于设定的第一温度阈值时，维持空调系统的原有输出状态；

其中，第一温度阈值大于第二温度阈值。

第一温度阈值与第二温度阈值可根据经验确定并预存在控制器中。采用该实施例的运行控制方法，空调系统可根据室内温度情况自动调整工作状态，从而进一步提升了空调系统的智能化程度和节能性。

请参照图7所示，较佳的，运行控制方法还包括以下步骤：

步骤401、获取自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

步骤402、根据自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第二制冷需求；

步骤403、根据第二制冷需求，调整自然冷盘管处所设置风机的输出量。

其中，步骤403包括：

步骤4031、当第二制冷需求大于设定的制冷需求第三阈值时，增加自然冷盘管处所设置风机的输出量；

步骤4032、当第二制冷需求小于设定的制冷需求第四阈值时，减小自然冷盘管处所设置风机的输出量；

步骤4033、当第二制冷需求不小于设定的制冷需求第四阈值，且不大于设定的制冷需求第三阈值时，维持自然冷盘管处所设置风机的原有输出量；

其中，制冷需求第三阈值大于制冷需求第四阈值。

制冷需求第三阈值和制冷需求第四阈值可根据经验确定并预存在控制器中。采用该实施例的运行控制方法，空调系统在自然冷模式下，可根据三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度情况自动调整风机的输出量，从而进一步提升了空调系统的智能化程度和节能性。调整风机的输出量具体可以通过调整风机的转速、频率、运行级数或运作数量等方式实现，这里不作具体限定。

请参照图8所示，较佳的，运行控制方法还包括以下步骤：

步骤501、获取压缩机模式下压缩机的出口压力；

步骤502、根据压缩机模式下压缩机的出口压力，调整冷凝盘管处所设置风机的输出量。

其中，步骤502包括：

步骤5021、当压缩机的出口压力大于设定的第一压力阈值时，增加冷凝盘管处所设置风机的输出量；

步骤5022、当压缩机的出口压力小于设定的第二压力阈值时，减小冷凝盘管处所设置风机的输出量；

步骤5023、当压缩机的出口压力不小于设定的第二压力阈值，且不大于设定的第一压力阈值时，维持冷凝盘管处所设置风机的原有输出量；

其中，第一压力阈值大于第二压力阈值。

第一压力阈值和第二压力阈值可根据经验确定并预存在控制器中。采用该实施例的运行控制方法，空调系统在压缩机模式下，可根据压缩机的出口压力情况自动调整风机的输出量，从而进一步提升了空调系统的智能化程度和节能性。调整风机的输出量具体可以通过调整风机的转速、频率、运行级数或运作数量等方式实现，这里不作具体限定。

如图1所示，当冷凝盘管21与自然冷盘管22为一体复合结构时，冷凝盘管21与自然冷盘管22可以公共一组风机设备。

综上，空调系统采用上述实施例的运行控制方法，可以根据实际情况自动调整工作模式及匹配输出，智能化程度较高，控制精度较高，可靠性较好，特别适用于大型多联空调系统，能够明显提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

本发明实施例还提供一种应用于前述空调系统的运行控制装置，空调系统的工作模式包括压缩机模式、自然冷模式和混合模式，在压缩机模式下，第一闭环结构和第二闭环结构协同工作；在自然冷模式下，液泵、室内机、自然冷盘管和中间换热器的冷凝侧形成的第三闭环结构工作；在混合模式下，第一闭环结构和第三闭环结构协同工作，运行控制装置包括：

第一获取单元，用于获取压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

第一确定单元，用于根据压缩机模式或混合模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第一制冷需求；

第一控制单元，用于根据第一制冷需求，调整压缩机的制冷输出量。

具体的，第一控制单元，用于当第一制冷需求大于设定的制冷需求第一阈值时，增加压缩机的制冷输出量；当第一制冷需求小于设定的制冷需求第二阈值时，减小压缩机的制冷输出量；当第一制冷需求不小于设定的制冷需求第二阈值，且不大于设定的制冷需求第一阈值时，维持压缩机的原有制冷输出量；其中，制冷需求第一阈值大于制冷需求第二阈值。

较佳的，运行控制装置还包括：

第二获取单元，用于获取室外温度及三通阀的第一阀口的压力/温度；

第二确定单元，用于根据三通阀的第一阀口的压力/温度，确定三通阀的第一阀口的饱和温度；

第二控制单元，用于根据三通阀的第一阀口的饱和温度，调整空调系统的工作模式。

具体的，第二控制单元，用于当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于压缩机模式；当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值小于设定的第二温差阈值时，控制空调系统工作于自然冷模式；当室外温度与三通阀的第一阀口的饱和温度的差值不小于设定的第二温差阈值，且不大于设定的第一温差阈值时，控制空调系统工作于混合模式；其中，第一温差阈值大于第二温差阈值。

较佳的，运行控制装置，还包括：

第三获取单元，用于获取室内温度；

第四获取单元，用于当室内温度大于设定的第一温度阈值时，获取液泵的进出口压差；

第三控制单元，用于当液泵的进出口压差大于设定的第一压差阈值时，减小液泵的输出量；当液泵的进出口压差小于设定的第二压差阈值时，增加液泵的输出量；当液泵的进出口压差不小于设定的第二压差阈值，且不大于设定的第一压差阈值时，维持液泵的原有输出量；其中，第一压差阈值大于第二压差阈值。

较佳的，运行控制装置，还包括：

第四控制单元，用于当室内温度小于设定的第二温度阈值时，控制空调系统处于待机状态；当室内温度不小于设定的第二温度阈值，且不大于设定的第一温度阈值时，维持空调系统的原有输出状态；其中，第一温度阈值大于第二温度阈值。

较佳的，运行控制装置，还包括：

第五获取单元，用于获取自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度；

第三确定单元，用于根据自然冷模式下三通阀的第一阀口的饱和压力/饱和温度，确定第二制冷需求；

第五控制单元，用于当第二制冷需求大于设定的制冷需求第三阈值时，增加自然冷盘管处所设置风机的输出量；当第二制冷需求小于设定的制冷需求第四阈值时，减小自然冷盘管处所设置风机的输出量；当第二制冷需求不小于设定的制冷需求第四阈值，且不大于设定的制冷需求第三阈值时，维持自然冷盘管处所设置风机的原有输出量；其中，制冷需求第三阈值大于制冷需求第四阈值。

较佳的，运行控制装置，还包括：

第六获取单元，用于获取压缩机模式下压缩机的出口压力；

第六控制单元，用于当压缩机的出口压力大于设定的第一压力阈值时，增加冷凝盘管处所设置风机的输出量；当压缩机的出口压力小于设定的第二压力阈值时，减小冷凝盘管处所设置风机的输出量；当压缩机的出口压力不小于设定的第二压力阈值，且不大于设定的第一压力阈值时，维持冷凝盘管处所设置风机的原有输出量；其中，第一压力阈值大于第二压力阈值。

同理，空调系统采用上述实施例的运行控制方法，可以根据实际情况自动调整工作模式及匹配输出，智能化程度较高，控制精度较高，可靠性较好，特别适用于大型多联空调系统，能够明显提高空调的全年能效比，降低空调的能耗。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。