一种蓄热化霜的空调系统及控制方法与流程

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种蓄热化霜的空调系统及控制方法。

背景技术：

在室外低温环境下，空调运行制热模式时，室外机换热器表面温度较低，当温度低于0℃时，换热器表面易结霜，严重影响了空调的制热效果。此时，空调系统将切换到制冷模式运行，以提高室外机换热器表面温度，而室内机换热器表面温度较低，向室内吹出冷风，严重影响了室内热环境，给人以不舒适感。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何消除化霜给室内带来的不舒适感，提高用户热舒适性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种蓄热化霜的空调系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机、室内换热器、节流装置、室外换热器以及用于改变制冷剂流向的换向阀，其还包括第一蓄热器和第二蓄热器，所述第一蓄热器内设有第一热交换管和第一电加热装置，所述第一热交换管和第一电加热装置周围填充有蓄热材料，所述第二蓄热器内设有第二热交换管和第二电加热装置，所述第二热交换管和第二电加热装置周围填充有蓄热材料，所述第一热交换管与所述室内换热器并联设置，所述第二热交换管与所述换向阀和室内换热器之间的制冷剂管路并联设置，所述第一热交换管、第二热交换管和所述室内换热器均可选择性地接入所述制冷剂回路，所述第一电加热装置和第二电加热装置分别用于根据对应的蓄热材料的温度可选择性地加热所述蓄热材料。

其中，所述第一蓄热器包括第一保温壳体，所述第一热交换管和蓄热材料设于所述第一保温壳体内，进行热交换；所述第二蓄热器包括第二保温壳体，所述第二热交换管和蓄热材料设于所述第二保温壳体内，进行热交换。

其中，所述第一电加热装置设于所述第一保温壳体内，所述第二电加热装置设于所述第二保温壳体内。

其中，所述室内换热器的两端均设有调节阀。

其中，所述第一热交换管的两端以及第二热交换管的两端均设有调节阀。

其中，位于所述第二热交换管之间的所述制冷剂管路上设有调节阀。

其中，所述第一蓄热器内设有第一温度传感器，所述第二蓄热器内设有第二温度传感器。

本发明还提供一种利用上述所述的空调系统的控制方法，在制冷剂回路制热运行时，第一热交换管或第二热交换管接入制冷剂回路，第一蓄热器或第二蓄热器蓄热；

当需要化霜时，切换换向阀，改变制冷剂的流向，室内换热器与制冷剂回路断开，第一热交换管和第二热交换管与制冷剂回路连通，室外换热器进行化霜，第一蓄热器和第二蓄热器放热，当蓄热材料的温度低于第一设定温度时，开启第一电加热装置或第二电加热装置，用以补偿蓄热材料的热量损失，直至化霜完成，换向阀切换至制热模式。

其中，当室外换热器达到第二设定温度时，第一热交换管或第二热交换管接入制冷剂回路。

其中，在制冷剂回路制热运行时，当所述第一蓄热器或第二蓄热器的温度达到第三设定温度时，所述第一蓄热器或第二蓄热器断开停止蓄热。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种蓄热化霜的空调系统及控制方法，该空调系统设有两个蓄热器，第一蓄热器的第一热交换管与室内换热器并联设置，第二蓄热器的第二热交换管与换向阀和室内换热器之间的制冷剂管路并联设置，在制热运行时，可以对两个蓄热器蓄热，在需要化霜时，切换换向阀，改变制冷剂的流向，室内换热器与制冷剂回路断开，避免向室内吹冷风，两个蓄热器均与制冷剂回路连通，对室外换热器进行化霜，可以利用两个蓄热器放热加热热交换管，而且当任一个蓄热器供热不足时，可开启相应的电加热装置进行热量补偿，直至化霜完成后换向阀切换至制热模式；可以不利用室内热量，从而提高室内侧温度场的稳定及人体热舒适性。

附图说明

图1为本发明一种蓄热化霜的空调系统的连接关系原理图；

图2为本发明蓄热化霜的空调系统的控制方法中制热模式时的蓄热器温度控制流程图；

图3为本发明蓄热化霜的空调系统的控制方法中制冷模式时的蓄热器温度控制流程图；

图中：1：压缩机；2：换向阀；3：第一蓄热器；4：室内换热器；5：节流装置；6：室外换热器；7、8、9、10：调节阀；11：第一温度传感器；12：第一保温壳体；13：第一热交换管；14：蓄热材料；15：第二温度传感器；16：第二保温壳体；17：第二热交换管；18：第一电加热装置；19：第二电加热装置；20：第二蓄热器；21、22、23：调节阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，为本发明提供的一种蓄热化霜的空调系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机1、室内换热器4、节流装置5、室外换热器6以及用于改变制冷剂流向的换向阀2，其还包括第一蓄热器3和第二蓄热器20，所述第一蓄热器3内设有第一热交换管13和第一电加热装置18，所述第一热交换管13和第一电加热装置18周围填充有蓄热材料14，所述第二蓄热器20内设有第二热交换管17和第二电加热装置19，所述第二热交换管17和第二电加热装置19周围填充有蓄热材料14，所述第一热交换管13和第二热交换管17在工作过程中与蓄热材料14进行热交换，第一电加热装置18和第二电加热装置19用于根据蓄热材料14的温度可选择性地加热所述蓄热材料14，即根据蓄热材料14的温度是否达到设定值，来选择是否加热蓄热材料14；所述第一热交换管13与所述室内换热器4并联设置，所述第二热交换管17与所述换向阀2和室内换热器4之间的制冷剂管路并联设置，所述第一热交换管13、第二热交换管16和所述室内换热器4均可选择性地接入所述制冷剂回路，此处均可选择性地接入制冷剂回路是指，可以是第一热交换管13、第二热交换管16与室内换热器4均连接入制冷剂回路，也可以是第一热交换管13与室内换热器4连接入制冷剂回路，或第二热交换管16与室内换热器4连接入制冷剂回路，或第一热交换管13、第二热交换管16连接入制冷剂回路，也可以是室内换热器4单独接入所述制冷剂回路。

具体地，所述第一蓄热器3包括第一保温壳体12，所述第一热交换管13和蓄热材料14设于所述第一保温壳体12内，进行热交换；所述第二蓄热器20包括第二保温壳体16，所述第二热交换管17和蓄热材料14设于所述第二保温壳体16内，进行热交换。所述第一电加热装置18设于所述第一保温壳体12内，所述第二电加热装置19设于所述第二保温壳体16内，位于蓄热材料14中；在化霜时，第一热交换管13和第二热交换管16温度降低，由蓄热材料14放热来加热第一热交换管13和第二热交换管16，并由相应的电加热装置补偿蓄热材料14的热量不足；第一电加热装置18和第二电加热装置19可以为电加热管或电加热棒等。

为了方便管路的切换，所述室内换热器4的两端均设有调节阀；所述第一热交换管13的两端以及第二热交换管16的两端均设有调节阀；位于所述第二热交换管16之间的所述制冷剂管路上设有调节阀；所述调节阀优选为电子阀，以便于自动控制。

其中，所述第一蓄热器3内设有第一温度传感器11，所述第二蓄热器内设有第二温度传感器15，用于监测相应的蓄热材料14的温度。

其中，所述换向阀2优选为四通换向阀，结构简单，方便控制。

本发明还提供了一种利用上述所述的空调系统的控制方法，在制冷剂回路制热运行时，即经过压缩机1压缩的高温高压制冷剂气体依次经过室内换热器4，节流装置5和室外换热器6回到压缩机1，此时室内换热器4放热，加热室内空气，此时第一热交换管13或第二热交换管16接入制冷剂回路，第一蓄热器3或第二蓄热器蓄热，具体地，可以先由第一热交换管13接入制冷剂回路，第一蓄热器3蓄热，此时调节阀7、8、9、10、23打开，调节阀21、22关闭；然后通过切换调节阀，再由第二热交换管16接入制冷剂回路，第二蓄热器蓄热，此时调节阀8、9、21、22、23打开，调节阀7、10关闭；一般情况下，为了保证制冷剂回路的压力，第一蓄热器3和第二蓄热器20不同时蓄热；

如图3所示，当需要化霜时，切换换向阀2，改变制冷剂的流向，室内换热器4与制冷剂回路断开，即调节阀8、9、23关闭，调节阀7、10、21、22打开，第一热交换管13和第二热交换管16同时与制冷剂回路连通，室外换热器6进行化霜，第一蓄热器3和第二蓄热器20同时放热，当蓄热材料14的温度T低于第一设定温度T1时，开启第一电加热装置18和/或第二电加热装置19，用以补偿蓄热材料14的热量损失，直至化霜完成，当化霜完成后换向阀2切换至制热模式，这样可以保证化霜时热量足，化霜时间短，效率高。

具体地，可以设定当室外换热器6达到第二设定温度T2时例如高于化霜温度0-5度时，第一热交换管13或第二热交换管16接入制冷剂回路。从而避免蓄热器一直处于蓄热状态，而蓄热器本身也需要放热，避免造成不必要的能源浪费。

如图2所示，在制冷剂回路制热运行时，当所述蓄热材料14的温度T达到第三设定温度T3时，所述第一蓄热器3或第二蓄热器20断开停止蓄热，当蓄热材料14的温度T未达到第三设定温度T3时，制冷剂同时流经室内换热器4和第一蓄热器3，或同时流经室内换热器4和第二蓄热器20；此时第一蓄热器3或第二蓄热器20继续蓄热。当蓄热材料14为相变材料时，第三设定温度T3为相变温度。

由以上实施例可以看出，本发明通过设置第一蓄热器和第二蓄热器，以及相应的电加热装置，使得室外换热器在化霜时不利用室内热量，且化霜时间短，效率高，提高了室内侧温度场的稳定及人体热舒适性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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保护范围之内。