双温空调系统、控制方法和空调器与流程

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种双温空调系统、控制方法和空调器。

背景技术：

现有空调系统通常采用单吸单排压缩机，通过与室内外的单排或多排换热器构成制冷循环回路，从而对室内空气进行加热或冷却，以满足室内环境舒适性的要求。该空调系统由于压缩机只有一对吸排气口与室内外换热器相连接,故只能实现一个蒸发温度和冷凝温度。为了实现对室内空气进行梯级加热或冷却，申请号为cn105444453a的专利提出了双缸并联压缩机的双温空调系统以提高系统能效和减缓低温制热结霜工况下的能力能效衰减速度。双温空调系统具有两个节流装置，两个节流装置的控制对系统性能的发挥起着至关重要的作用。

由于现有技术中的双温空调系统需要两个节流装置，而两个节流装置之间属于并联关系，彼此之间开度相互影响，因此在实际系统控制中，存在相互耦合、难以稳定控制等技术问题，因此本发明研究设计出一种双温空调系统、控制方法和空调器。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的双温空调系统中两个节流装置无法实现稳定控制，导致系统无法稳定、可靠、高效运行的缺陷，从而提供一种双温空调系统、控制方法和空调器。

为了解决上述问题，本发明提供一种双温空调系统，包括：

压缩机、室外换热器、第一室内换热器和第二室内换热器，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸具有第一吸气口和第一排气口，所述第二气缸具有第二吸气口和第二排气口；所述室外换热器能够同时连通至所述第一排气口和所述第二排气口，所述第一室内换热器能够连通至所述第一吸气口，所述第二室内换热器能够连通至所述第二吸气口；或者，所述室外换热器能够同时连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口，所述第一室内换热器能够连通至所述第一排气口，所述第二室内换热器能够连通至所述第二排气口；

与所述第一室内换热器连通的第一管路和与所述第二室内换热器连通的第二管路汇合后通过第三管路连通至所述室外换热器，在所述第一管路上或在所述第三管路上设置有第一节流装置，所述第二管路上设置有第二节流装置；

所述第一节流装置的开度与预设的节流装置开度表中多个预设基准开度中的一个对应，且能够依据所述第一排气口的第一排气温度与预设的第一排气温度阈值的第一差值以确定的预设基准为基准进行调整；所述第二节流装置的开度与预设的节流装置开度表中多个预设基准开度中的一个对应，且能够依据所述第二排气口的第二排气温度与预设的第二排气温度阈值的第二差值以确定的预设基准为基准进行调整。

优选地，

所述第一节流装置的开度调整的调整量与所述第一差值正相关；所述第二节流装置的开度调整的调整量与所述第二差值正相关。

优选地，

所述预设的节流装置开度表包括多个室外环境温度预设范围、压缩机运行频率预设范围，不同的预设基准开度分别对应不同的室外环境温度预设范围、不同的压缩机运行频率预设范围，所述第一节流装置对应于多个不同的预设基准开度中的一个且以其所对应的预设基准开度为调整基准；所述第二节流装置对应于多个不同的预设基准开度中的一个且以其所对应的预设基准开度为调整基准。

优选地，

所述预设的节流装置开度表还包括对应于多个不同的预设基准开度的调整上限及调整下限，所述第一节流装置在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整；所述第二节流装置在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整。

优选地，

所述预设的节流装置开度表包括多个室外环境温度预设范围、压缩机运行频率预设范围，多个不同的压缩机运行预设频率范围、预设基准开度对应同一个室外环境温度预设范围，所述第一节流装置对应于多个不同的预设基准开度中的一个且以其所对应的预设基准开度为调整基准；所述第二节流装置对应于多个不同的预设基准开度中的一个且以其所对应的预设基准开度为调整基准。

优选地，

制冷运行时，所述室外换热器同时连通至所述第一排气口和所述第二排气口，所述第一室内换热器连通至所述第一吸气口，所述第二室内换热器连通至所述第二吸气口；制热运行时，所述室外换热器同时连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口，所述第一室内换热器连通至所述第一排气口，所述第二室内换热器连通至所述第二排气口。

优选地，

还包括回油装置，所述回油装置设置在所述第二排气口处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的油回流至所述压缩机的内腔底部；

所述回油装置包括油分离器和回油组件，所述第二排气口通过排气管路与所述油分离器连通，所述油分离器的底部通过回油管路连通至所述压缩机的内腔底部，所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第一回油控制阀；或者，

所述回油装置包括油分离器和回油组件，所述第二排气口通过排气管路与所述油分离器连通，所述油分离器的底部通过回油管路连通至所述压缩机的内腔底部，所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第二回油控制阀和与所述第二回油控制阀并联的并联管路，所述并联管路上设置有回油毛细管。

本发明还提供一种适用于上述的双温空调系统的控制方法，包括：

检测步骤，检测室外环境温度、压缩机运行频率以及第一排气温度、第二排气温度；

开度基准确定步骤，根据获取的所述室外环境温度、压缩机运行频率获得与所述室外环境温度、压缩机运行频率中的至少一个对应的预设基准开度；

比较步骤，比较第一排气温度与预设的第一排气温度阈值获得第一差值，比较第二排气温度与预设的第二排气温度阈值获得第二差值；

开度调整步骤，分别调整第一节流装置、第二节流装置的开度，第一节流装置的开度调整量与所述第一差值正相关且以确定的预设基准为基准调整，第二节流装置的开度调整量与所述第二差值正相关且以确定的预设基准为基准调整。

优选地，

当所述预设的节流装置开度表包括对应于多个不同的预设基准开度的调整上限及调整下限时，控制所述第一节流装置在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整，控制所述第二节流装置在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整；和/或，

当多个不同的压缩机运行预设频率范围、预设基准开度对应同一个室外环境温度预设范围时，所述开度基准确定步骤中还包括，首先获取所述室外环境温度对应的室外环境温度预设范围，再确定与对应的室外环境温度预设范围对应的压缩机运行频率范围所对应的预设基准开度。

本发明还提供一种空调器，包括上述的双温空调系统。

本发明提供的一种双温空调系统、控制方法和空调器，至少两个独立气缸的压缩机分别与第一室内换热器及第二室内换热器以及室外换热器及分别对应的第一节流装置、第二节流装置及相应管路形成具有两个蒸发温度或者冷凝温度的双温空调系统，通过对第一节流装置及第二节流装置的单独控制，且相应的控制策略与预设的节流装置开度表及第一差值或者第二差值相互关联，能够有效地实现双温空调系统中的两个节流装置的稳定控制，防止实际系统控制中两个节流装置之间的开度互相影响产生耦合导致无法稳定控制的情况发生，保证双温空调系统稳定、可靠且高效地运行。

附图说明

图1为本发明一种实施例的双温空调系统的系统图；

图2为本发明另一种实施例的双温空调系统的系统图；

图3为本发明再一种实施例的双温空调系统的系统图；

图4为本发明一种实施例中双吸双排压缩机的结构图。

附图标记表示为：

1、压缩机；21、第一四通阀；22、第二四通阀；3、室外换热器；41、第一节流装置；42、第二节流装置；51、第一室内换热器；52、第二室内换热器；6、油分离器；7、第一回油控制阀；8、室内风机；9、室外风机；10、第二回油控制阀；11、回油毛细管；12、第一管路；13、第二管路；14、第三管路；101、第一吸气口；102、第二吸气口；103、第一排气口；104、第二排气口；105、回油口。

具体实施方式

结合参见图1至图4所示，本发明提供一种双温空调系统，包括：压缩机1、室外换热器3(以及与其对应的室外风机9)、第一室内换热器51和第二室内换热器52，所述压缩机1包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸具有第一吸气口101和第一排气口103，所述第二气缸具有第二吸气口102和第二排气口104；所述室外换热器3能够同时连通至所述第一排气口103和所述第二排气口104，所述第一室内换热器51能够连通至所述第一吸气口101，所述第二室内换热器52能够连通至所述第二吸气口102，具体例如图1所示出的系统处于制冷工况时；或者，所述室外换热器3能够同时连通至所述第一吸气口101和所述第二吸气口102，所述第一室内换热器51能够连通至所述第一排气口103，所述第二室内换热器52能够连通至所述第二排气口104，具体例如图1所示出的系统处于制热工况时；与所述第一室内换热器51连通的第一管路12和与所述第二室内换热器52连通的第二管路13汇合后通过第三管路14连通至所述室外换热器3，在所述第一管路12上或在所述第三管路14上设置有第一节流装置41，所述第二管路13上设置有第二节流装置42；所述第一节流装置41的开度与预设的节流装置开度表中多个预设基准开度中的一个对应，且能够依据所述第一排气口103的第一排气温度与预设的第一排气温度阈值的第一差值以确定的预设基准开度为基准进行调整；所述第二节流装置42的开度与预设的节流装置开度表中多个预设基准开度中的一个对应，且能够依据所述第二排气口104的第二排气温度与预设的第二排气温度阈值的第二差值以确定的预设基准开度为基准进行调整。该技术方案中，至少两个独立气缸的压缩机分别与第一室内换热器51及第二室内换热器52以及室外换热器3及分别对应的第一节流装置41、第二节流装置42及相应管路形成具有两个蒸发温度或者冷凝温度的双温空调系统，通过对第一节流装置41及第二节流装置42的单独控制，且相应的控制策略与预设的节流装置开度表及第一差值或者第二差值相互关联，能够有效地实现双温空调系统中的两个节流装置的稳定控制，防止实际系统控制中两个节流装置之间的开度互相影响产生耦合导致无法稳定控制的情况发生，保证双温空调系统稳定、可靠且高效地运行。可以理解的是，前述预设的第一排气温度阈值的确定依据于所述压缩机运行频率、室外换热器温度、第一室内换热器温度的实时检测值，同样的，前述预设的第二排气温度阈值的确定则依据于所述压缩机运行频率、室外换热器温度、第二室内换热器温度的实时检测值，而具体的计算方法则是本领域的常规技术，本发明并不意图对其进行改进，而仅是采用现有技术中的相应方法确定第一排气温度阈值及第二排气温度阈值。

优选地，所述第一节流装置41的开度调整的调整量与所述第一差值正相关；所述第二节流装置42的开度调整的调整量与所述第二差值正相关。具体的，所述第一差值或者第二差值越大，则对应的第一节流装置41与第二节流装置42的相应开度调整量也越大，相反的，所述第一差值或者第二差值越小，则对应的第一节流装置41与第二节流装置42的相应开度调整量也越小。

作为所述预设的节流装置开度表的一种具体实施方式，优选地，所述预设的节流装置开度表包括多个室外环境温度预设范围、压缩机运行频率预设范围，不同的预设基准开度分别对应不同的室外环境温度预设范围、不同的压缩机运行频率预设范围，所述第一节流装置41对应于多个不同的预设基准开度中的一个且以其所对应的预设基准开度为调整基准；所述第二节流装置42对应于多个不同的预设基准开度中的一个且以其所对应的预设基准开度为调整基准。

进一步的，所述预设的节流装置开度表还包括对应于多个不同的预设基准开度的调整上限及调整下限，所述第一节流装置41在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整；所述第二节流装置42在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整，以防止节流装置的开度无限制调整。

最好的，多个不同的压缩机运行预设频率范围、预设基准开度对应同一个室外环境温度预设范围，此时，能够使所述双温空调系统在节流装置的开度调整方面可以首先确定对应于实时检测到的室外环境温度，进而能够更加快捷高效的确定对应的压缩机运行频率预设范围，进而能够更加快捷高效的锁定对应的预设基准开度，而防止在预设基准开度确定逻辑上的混乱，使控制更为高效。

作为所述预设的节流装置开度表的一种具体表现形式，如下表所示出：

基于上表所示出的表现形式以第一节流装置的开度调整为例，当检测到的室外环境温度为31℃时，此时，检测到的压缩机运行频率为44hz，此时根据本发明的节流装置预设基准开度的设定规则，对应确定到第一节流装置的开度调节基准——预设基准开度为130，而进一步的，检测到的第一排气口的实时排气温度与第一排气温度阈值的第一差值为+3℃时，则以130为开度的调整基准朝向开度上限的方向增大第一节流装置的开度；而当第一差值为+2℃时，开度的调整方向与第一差值为+3℃相同但是在调整量上则较之要小；而相反的，当第一差值为-3℃时，则以130为开度的调整基准朝向开度下限的方向减小第一节流装置的开度，对于第二节流装置的开度调整与此相同，此处不做赘述。

为了保证所述双温空调系统的制冷工况与制热工况的顺利切换，优选地，所述室外换热器3同时连通至所述第一排气口103和所述第二排气口104，所述第一室内换热器51连通至所述第一吸气口101，所述第二室内换热器52连通至所述第二吸气口102，以保证所述双温空调系统具备制冷工况；所述室外换热器3同时连通至所述第一吸气口101和所述第二吸气口102，所述第一室内换热器51连通至所述第一排气口103，所述第二室内换热器52连通至所述第二排气口104，以保证所述双温空调系统具备制热工况。具体的，例如，所述双温空调系统还包括第一四通阀21和第二四通阀22，所述第一四通阀21的四个端口分别连通至所述第一吸气口101、所述第一排气口103、所述室外换热器3和所述第一室内换热器51，所述第二四通阀22的四个端口分别连通至所述第二吸气口102、所述第二排气口104、所述室外换热器3和所述第二室内换热器52。

所述第一气缸及第二气缸优选为通过同一转轴驱动的并联方式，所述第一气缸的第一排气口103与所述压缩机1的壳体内腔连通，而压缩机的壳体内腔则实现所述第一排气口103的油液分离效果，而对于第二气缸的第二排气口104则最好能够设计单独的回油装置，所述回油装置设置在所述第二排气口104处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的油回流至所述压缩机1的内腔底部。而为了保证第一室内换热器51及第二室内换热器52在能效上的利用率，优选地，所述第一气缸与第二气缸的容积比为0.2～2.5，如此，能够保证冷媒在所述第一室内换热器51与第二室内换热器52中的流量的合理分配，双温空调系统的效率提升更为明显。

如图1所示，所述回油装置包括油分离器6和回油组件，所述第二排气口104通过排气管路与所述油分离器6连通，所述油分离器6的底部通过回油管路连通至所述压缩机1的回油口105以将所述油分离器6分离出的油液回流至所述压缩机1的内腔底部，所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第一回油控制阀7，该技术方案中通过第一回油控制阀7和回油管路的设置能够有效控制回油通路的打开和关闭，在需要进行回油时能够进行有效回油作用；或者，如图2所示，所述回油装置包括油分离器6和回油组件，所述第二排气口104通过排气管路与所述油分离器6连通，所述油分离器6的底部通过回油管路连通至所述压缩机1的内腔底部，所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第二回油控制阀10和与所述第二回油控制阀并联的并联管路，所述并联管路上设置有回油毛细管11，该技术方案中通过第二回油控制阀10和回油管路的设置能够有效控制回油通路的打开和关闭，在需要进行回油时能够进行有效回油作用(大流量)，在第二回油控制阀10关闭时还能通过回油毛细管11进行具有节流程度的回油作用(小流量)，能够有效保证回油过程持续有效的进行。

优选地，还包括室内风机8，所述第一室内换热器51和所述第二室内换热器52并排设置，所述室内风机8设置在所述第二室内换热器52的一侧，以使得气流依次流经所述第一室内换热器51、所述第二室内换热器52和所述室内风机8；或者，所述室内风机8设置在所述第一室内换热器51的一侧，以使得气流依次流经所述第二室内换热器52、所述第一室内换热器51和所述室内风机8，该技术方案中将两个室内换热器在气流的流动方向上叠置，通过一个室内风机对两个室内换热器进行换热作用，实现了换热器的有效集成，结构紧凑，且能够实现气流梯级冷却的作用，降低了换热温差，提高系统能效水平。

根据本发明的实施例，还提供一种适用于上述的双温空调系统的控制方法，包括：

检测步骤，检测第一时间的室外环境温度、压缩机运行频率以及第一排气温度、第二排气温度，所述的第一时间可以理解为任一时间点，也即所述室外环境温度、压缩机运行频率以及第一排气温度、第二排气温度为同时检测获取，以保证后续处理步骤的基准统一；

开度基准确定步骤，根据获取的所述室外环境温度、压缩机运行频率获得与所述室外环境温度、压缩机运行频率中的至少一个对应的预设基准开度；

比较步骤，比较第一排气温度与预设的第一排气温度阈值获得第一差值，比较第二排气温度与预设的第二排气温度阈值获得第二差值；

开度调整步骤，分别调整第一节流装置41、第二节流装置42的开度，第一节流装置41的开度调整量与所述第一差值正相关且以确定的预设基准开度为基准调整，第二节流装置42的开度调整量与所述第二差值正相关且以确定的预设基准开度为基准调整。

优选地，当所述预设的节流装置开度表包括对应于多个不同的预设基准开度的调整上限及调整下限时，控制所述第一节流装置41在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整，控制所述第二节流装置42在以其所对应的预设基准开度对应的调整上限及调整下限之间调整；和/或，

当多个不同的压缩机运行预设频率范围、预设基准开度对应同一个室外环境温度预设范围时，所述开度基准确定步骤中还包括，首先获取所述室外环境温度对应的室外环境温度预设范围，再确定与对应的室外环境温度预设范围对应的压缩机运行频率范围所对应的预设基准开度。

本发明还提供一种空调器，包括上述的双温空调系统。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。