空调系统、空调系统的控制方法与流程

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调系统和一种空调系统的控制方法。

背景技术：

目前，空调系统中的换热器一般由多个冷媒流路的换热铜管构成，且一旦换热器加工完成，则流路形式固定，无法改变，如图1所示，包括两条冷媒流路。而冷媒流路的设计多以参考额定制冷工况能力及各流路冷媒出口状态，比如蒸发器的出口有一定过热且出口温度相差不超过一定范围，冷凝器出口的有一定过冷且出口温度相差也不超过一定范围。一般在额定条件工作时，空调具有较优的性能表现，但在部分负荷特别是低负荷运行时，可能存在以下情况：当空调系统的冷媒循环量减少到一定程度时，冷媒在换热器内不需要走完整条流路的换热铜管即可完成蒸发或冷凝的过程，但是由于换热器的冷媒流路固定，使得冷媒必须流经剩余的换热铜管，如此反而增加了冷媒流动的阻力，降低了空调系统的整体性能，不利于用户体验。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种新的空调系统，通过减少冷媒在换热器的换热管路内的流程长度，从而可以降低冷媒的压力损失，提高空调系统的能效，特别是当空调系统在低负荷工况下运行的整体性能，以提高空调系统的apf(annualperformancefactor，全年能源消耗率)值，提升用户体验。

本发明的另一个目的在于对应提出了一种空调系统的控制方法。

为实现上述至少一个目的，根据本发明的第一方面，提出了一种空调系统，所述空调系统包括电控板和依次通过连接管路循环连通的压缩机、室外换热器、节流装置、室内换热器，以及所述室外换热器和所述室内换热器分别包括至少一条换热管路，其中，所述每条换热管路上分别设置有至少一条换热支路，所述每条换热支路上均设置有开关元件，所述开关元件连接至所述电控板，用于控制对应的换热支路的通断；以及所述每条换热支路与其对应的换热管路的接口处设置有与所述电控板电连接的压力传感器和温度传感器，以分别检测所述接口处对应的冷媒压力和冷媒温度；所述电控板被配置为根据所述冷媒压力和所述冷媒温度控制设置在对应的换热支路上的开关元件的开关状态。

在该技术方案中，通过在空调系统的换热器原有的换热管路上设置一条或多条换热支路，并在换热支路与换热管路的接口处设置压力传感器和温度传感器，将检测到的流经该接口处时冷媒的压力和温度分别传输至空调系统的电控板，进而电控板可以根据冷媒压力和冷媒温度控制设置在对应的换热支路上的开关元件的开关状态，从而控制换热支路的通断，以达到改变固定的冷媒流路的目的，使冷媒不必走完剩余的所有换热管路即可完成换热过程，减小冷媒流动的阻力，提高空调系统的整体性能，特别是在空调系统运行在低负荷工况下时，以期达到提高空调系统的apf值的目的，提升用户体验。

在上述技术方案中，优选地，所述每条换热支路与其对应的换热管路的接口设置在所述对应的换热管路的出口附近。

在该技术方案中，为了提高压力传感器和温度传感器检测结果的准确性和有效性，换热管路和换热支路的接口可以设置的靠近换热器的换热管路的出口位置附近；进一步地，当每条换热管路上设置多条换热支路时，可以设置在换热管路的出口附近的不同位置，通过设置多处检测位置以及冷媒出口位置，可以进一步有效地提高空调系统的整体性能。

在上述任一技术方案中，优选地，所述每条换热支路的一端连接至对应的接口处，所述每条换热支路的另一端连接至与其对应的换热管路的出口连通的所述连接管路上。

在该技术方案中，为了更好地达到降低冷媒的流动阻力，减少在换热管路内的流程长度的目的，可以将换热支路的除连接至其与换热管路的接口处的另一端直接与换热管路的出口所连通的空调系统的连接管路相接，直接将冷媒导出换热管路。

在上述任一技术方案中，优选地，所述电控板被具体配置为：获取与所述冷媒压力对应的冷媒饱和温度；判断所述冷媒温度是否高于所述冷媒饱和温度；若是，控制设置在对应的换热支路上的开关元件处于打开状态；若否，控制设置在对应的换热支路上的开关元件保持关闭状态。

在该技术方案中，具体地，当电控板判定温度传感器检测到的冷媒温度高于压力传感器检测到的冷媒压力所对应的冷媒饱和温度时，即当空调系统运行在低负荷工况时，其中该温度传感器与该压力传感器对应设置在同一个换热器支路与换热器管路的接口处，控制该接口处分出的换热支路开关元件打开，以将冷媒导出换热管路，减少在换热管路内的流程长度，避免出现过热或过冷的现象，反之则继续控制开关元件保持关闭状态。

在上述任一技术方案中，优选地，所述空调系统还包括：四通阀，所述四通阀位于所述空调系统的室内机中或室外机中；所述压缩机、所述四通阀、所述室外换热器、所述节流装置和所述室内换热器依次通过连接管路循环连通。

在该技术方案中，通过在空调系统的室内机或室外机中设置四通阀，使其与压缩机、室外换热器、节流装置和室内换热器通过连接管路依次循环连通形成冷媒回路，从而实现空调系统的工作循环过程，其中，通过四通阀的切换可以实现空调系统制冷/除湿工作模式和制热工作模式的切换。

在上述任一技术方案中，优选地，所述开关元件包括电磁阀；所述节流装置为电子膨胀阀或毛细管。

在该技术方案中，设置在换热支路上的开关元件可以为电磁阀，以通过其与电控板的电连接控制对应换热支路的通断；而空调系统的节流装置既可以为电子膨胀阀也可以为毛细管，以实现对空调系统的冷媒流量的调节，以期降低空调系统的能耗。

根据本发明的第二方面，还提出了一种空调系统的控制方法，应用于如上第一方面的技术方案中任一项所述的空调系统，所述控制方法包括：通过压力传感器检测其所在的换热支路与换热管路的接口处的冷媒压力；通过温度传感器检测所述接口处的冷媒温度；根据所述冷媒压力和所述冷媒温度控制设置在所述换热支路上的开关元件的开关状态。

在该技术方案中，通过设置在空调系统的换热管路和换热支路的接口处的压力传感器和温度传感器实时检测流经的冷媒的压力和温度，进而可以根据冷媒压力和冷媒温度控制设置在对应的换热支路上的开关元件的开关状态，从而控制换热支路的通断，以达到改变固定的冷媒流路的目的，使冷媒不必走完剩余的所有换热管路即可完成换热过程，减小冷媒流动的阻力，提高空调系统的整体性能，特别是在空调系统运行在低负荷工况下时，以期达到提高空调系统的apf值的目的，提升用户体验。

在上述技术方案中，优选地，所述根据所述冷媒压力和所述冷媒温度控制设置在所述换热支路上的开关元件的开关状态的步骤包括：获取与所述冷媒压力对应的冷媒饱和温度；判断所述冷媒温度是否高于所述冷媒饱和温度，以根据判断结果控制所述开关元件的开关状态。

在该技术方案中，根据压力传感器和温度传感器检测到的冷媒压力和冷媒温度控制对应换热支路上设置的开关元件的开关状态时，首先依据冷媒压力确定与其对应的冷媒饱和温度，从而根据冷媒温度和冷媒饱和温度的大小比较结果具体控制对应换热支路上设置的开关元件的开关状态，统一比较参数，提高空调系统的冷媒流路切换的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，所述根据判断结果控制所述开关元件的开关状态的步骤，包括：当判定所述冷媒温度高于所述冷媒饱和温度时，控制所述开关元件由关闭状态变为打开状态；当判定所述冷媒温度低于或等于所述冷媒饱和温度时，控制所述开关元件保持关闭状态不变。

在该技术方案中，当判定温度传感器检测到的冷媒温度高于对应的压力传感器检测到的冷媒压力所匹配的冷媒饱和温度时，即当空调系统运行在低负荷工况时，控制对应的换热支路上的开关元件打开，以将冷媒导出换热管路，减少在换热管路内的流程长度，避免出现过热或过冷的现象，反之则继续控制开关元件保持关闭状态。

在上述任一技术方案中，优选地，在分别通过所述压力传感器和所述温度传感器检测所述接口处的冷媒压力和冷媒温度之前，还包括：建立并存储所述冷媒压力与所述冷媒饱和温度之间的一一对应关系。

在该技术方案中，为了确保能够根据压力传感器和温度传感器实时检测到的冷媒压力和冷媒温度控制切换冷媒流路，可以预先建立并存储冷媒压力和冷媒饱和温度之间的一一对应关系，从而提高空调系统的运行效率，进一步提高空调系统的整体性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了相关技术中的换热器的换热管路的示意图；

图2示出了本发明的实施例的空调系统的示意图；

图3示出了本发明的实施例的换热器的换热管路的示意图；

图4示出了本发明的实施例的空调系统的控制方法的流程示意图；

图5示出了本发明的实施例的空调系统的换热支路上的开关元件的开关状态的控制方法流程示意图。

其中，图2和图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10压缩机，20室外换热器，30节流装置，40室内换热器，50四通阀，60换热管路，70换热支路，80开关元件，90压力传感器，100温度传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图2和图3对本发明的实施例的空调系统进行具体说明。

根据本发明的实施例的空调系统，包括：电控板，和如图2所示依次通过连接管路循环连通的压缩机10、四通阀50、室外换热器20、节流装置30和室内换热器40，其中，所述四通阀50位于所述空调系统的室内机中或室外机中，以通过在空调系统的室内机或室外机中设置四通阀50，使其与压缩机10、室外换热器20、节流装置30和室内换热器40通过连接管路依次循环连通形成冷媒回路，从而实现空调系统的工作循环过程，其中，通过四通阀50的切换可以实现空调系统制冷/除湿工作模式和制热工作模式的切换。

进一步地，在上述实施例中，所述节流装置30为电子膨胀阀或毛细管。

可以理解的是，空调系统的节流装置30既可以为电子膨胀阀也可以为毛细管，以实现对空调系统的冷媒流量的调节，以期降低空调系统的能耗。

进一步地，在上述任一实施例中，所述空调系统还包括与所述室内换热器40相对设置的室内风机以及与所述室外换热器20相对设置的室外风机。

进一步地，在上述任一实施例中，所述室外换热器20和所述室内换热器40分别包括至少一条换热管路60，其中，所述每条换热管路60上分别设置有至少一条换热支路70，所述每条换热支路70上均设置有开关元件80，所述开关元件80连接至所述电控板，用于控制对应的换热支路70的通断；以及所述每条换热支路70与其对应的换热管路60的接口处设置有与所述电控板电连接的压力传感器90和温度传感器100，以分别检测所述接口处对应的冷媒压力和冷媒温度；所述电控板被配置为根据所述冷媒压力和所述冷媒温度控制设置在对应的换热支路70上的开关元件80的开关状态。

具体地，如图3所示，室内换热器40或室外换热器20的换热管路60组成的实施例之一，其中，换热器包括两条换热管路60，其中一条换热管路60上设置有两条换热支路70，另一个换热管路60设置有一条换热支路70。

在该实施例中，通过在空调系统的换热器原有的换热管路60上设置一条或多条换热支路70，并在换热支路70与换热管路60的接口处设置压力传感器90和温度传感器100，将检测到的流经该接口处时冷媒的压力和温度分别传输至空调系统的电控板，进而电控板可以根据冷媒压力和冷媒温度控制设置在对应的换热支路70上的开关元件80的开关状态，从而控制换热支路70的通断，以达到改变固定的冷媒流路的目的，使冷媒不必走完剩余的所有换热管路60即可完成换热过程，减小冷媒流动的阻力，提高空调系统的整体性能，特别是在空调系统运行在低负荷工况下时，以期达到提高空调系统的apf值的目的，提升用户体验。

进一步地，在上述实施例中，如图3所示，所述每条换热支路70与其对应的换热管路60的接口设置在所述对应的换热管路60的出口附近。

在该实施例中，为了提高压力传感器90和温度传感器100检测结果的准确性和有效性，换热管路60和换热支路70的接口可以设置的靠近换热器的换热管路60的出口位置附近；进一步地，当每条换热管路60上设置多条换热支路70时，可以设置在换热管路60的出口附近的不同位置，通过设置多处检测位置以及冷媒出口位置，可以进一步有效地提高空调系统的整体性能。

进一步地，在上述实施例中，如图3所示，所述每条换热支路70的一端连接至对应的接口处，所述每条换热支路70的另一端连接至与其对应的换热管路60的出口连通的所述连接管路上。

在该实施例中，为了更好地达到降低冷媒的流动阻力，减少在换热管路60内的流程长度的目的，可以将换热支路70的除连接至其与换热管路60的接口处的另一端直接与换热管路60的出口所连通的空调系统的连接管路相接，直接将冷媒导出换热管路60。

进一步地，在上述任一实施例中，所述电控板被具体配置为：获取与所述冷媒压力对应的冷媒饱和温度；判断所述冷媒温度是否高于所述冷媒饱和温度；若是，控制设置在对应的换热支路70上的开关元件80处于打开状态；若否，控制设置在对应的换热支路70上的开关元件80保持关闭状态。

在该实施例中，具体地，当电控板判定温度传感器100检测到的冷媒温度高于压力传感器90检测到的冷媒压力所对应的冷媒饱和温度时，即当空调系统运行在低负荷工况时，其中该温度传感器100与该压力传感器90对应设置在同一个换热器支路与换热器管路的接口处，控制该接口处分出的换热支路70开关元件80打开，以将冷媒导出换热管路60，减少在换热管路60内的流程长度，避免出现过热或过冷的现象，反之则继续控制开关元件80保持关闭状态。

下面结合图4和图5对本发明的实施例的应用于上述实施例中任一项所述的空调系统的控制方法进行具体说明。

如图4所示，根据本发明的实施例的空调系统的控制方法，具体包括以下流程步骤：

步骤s40，通过压力传感器检测其所在的换热支路与换热管路的接口处的冷媒压力。

步骤s42，通过温度传感器检测所述接口处的冷媒温度。

步骤s44，根据所述冷媒压力和所述冷媒温度控制设置在所述换热支路上的开关元件的开关状态。

在该实施例中，通过设置在空调系统的换热管路和换热支路的接口处的压力传感器和温度传感器实时检测流经的冷媒的压力和温度，进而可以根据冷媒压力和冷媒温度控制设置在对应的换热支路上的开关元件的开关状态，从而控制换热支路的通断，以达到改变固定的冷媒流路的目的，使冷媒不必走完剩余的所有换热管路即可完成换热过程，减小冷媒流动的阻力，提高空调系统的整体性能，特别是在空调系统运行在低负荷工况下时，以期达到提高空调系统的apf值的目的，提升用户体验。

进一步地，如图5所示，上述实施例中的步骤s44具体可以执行为：

步骤s50，获取与所述冷媒压力对应的冷媒饱和温度。

步骤s52，判断所述冷媒温度是否高于所述冷媒饱和温度。

根据压力传感器和温度传感器检测到的冷媒压力和冷媒温度控制对应换热支路上设置的开关元件的开关状态时，首先依据冷媒压力确定与其对应的冷媒饱和温度，从而根据冷媒温度和冷媒饱和温度的大小比较结果具体控制对应换热支路上设置的开关元件的开关状态，统一比较参数，提高空调系统的冷媒流路切换的准确性。

进一步地，根据上述步骤s52的判断结果控制所述开关元件的开关状态，具体地若判定为是则执行步骤s54，否则执行步骤s56，即：

步骤s54，控制所述开关元件由关闭状态变为打开状态。

步骤s56，控制所述开关元件保持关闭状态不变。

在该实施例中，当判定温度传感器检测到的冷媒温度高于对应的压力传感器检测到的冷媒压力所匹配的冷媒饱和温度时，即当空调系统运行在低负荷工况时，控制对应的换热支路上的开关元件打开，以将冷媒导出换热管路，减少在换热管路内的流程长度，避免出现过热或过冷的现象，反之则继续控制开关元件保持关闭状态。

进一步地，在上述任一实施例中，在所述步骤s40之前，所述空调系统的控制方法还可以包括：建立并存储所述冷媒压力与所述冷媒饱和温度之间的一一对应关系。

在该实施例中，为了确保能够根据压力传感器和温度传感器实时检测到的冷媒压力和冷媒温度控制切换冷媒流路，可以预先建立并存储冷媒压力和冷媒饱和温度之间的一一对应关系，从而提高空调系统的运行效率，进一步提高空调系统的整体性能。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过减少冷媒在换热器的换热管路内的流程长度，从而可以降低冷媒的压力损失，提高空调系统的能效，特别是当空调系统在低负荷工况下运行的整体性能，以提高空调系统的apf值，提升用户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。