本發(fā)明涉及空調技術領域，具體涉及一種制冷系統(tǒng)及控制方法。

背景技術：

空氣源熱泵系統(tǒng)包括位于循環(huán)回路中的壓縮機、四通閥、室內換熱器和室外換熱器。制冷狀態(tài)下，從壓縮機出來的冷媒經(jīng)由四通閥流向室外換熱器，然后流向室內換熱器，最后經(jīng)由四通閥流回壓縮機。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中至少存在下述問題：現(xiàn)有技術中，空氣源熱泵系統(tǒng)在制冷過程中，過冷度低，這使得空氣源熱泵系統(tǒng)的換熱效率低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的其中一個目的是提出一種制冷系統(tǒng)及控制方法，用以提高制冷系統(tǒng)在制冷模式下的過冷度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種制冷系統(tǒng)，包括壓縮機、第一換熱器、第一節(jié)流部件和第二換熱器；

所述第一換熱器包括第一換熱組件和第二換熱組件，所述第一換熱組件包括第一端口和第二端口，所述第二換熱組件包括第三端口和第四端口；

所述第二端口和所述第三端口之間設有第二節(jié)流部件；所述第一端口與所述壓縮機連通，所述第四端口與所述第一節(jié)流部件連通；所述第二端口還通過控制閥與所述第一節(jié)流部件連通。

在可選的實施例中，所述第一換熱組件包括至少兩條第一換熱管，各所述第一換熱管串聯(lián)或并聯(lián)。

在可選的實施例中，所述第一換熱組件包括兩條所述第一換熱管，兩條所述第一換熱管串聯(lián)。

在可選的實施例中，所述第一換熱組件包括兩條所述第一換熱管，兩條所述第一換熱管并聯(lián)。

在可選的實施例中，所述第二換熱組件包括至少兩條第二換熱管，各所述第二換熱管串聯(lián)或并聯(lián)。

在可選的實施例中，所述第一換熱組件包括一條管路，所述第二換熱組件也包括一條管路。

在可選的實施例中，所述控制閥包括電磁閥。

在可選的實施例中，所述控制閥包括單向閥。

在可選的實施例中，所述第二節(jié)流部件包括電子膨脹閥；和/或，所述第一節(jié)流部件包括電子膨脹閥。

在可選的實施例中，處于制冷模式下，所述控制閥開啟，所述第二節(jié)流部件部分開啟，所述第一節(jié)流部件部分開啟，以使得循環(huán)介質經(jīng)由所述壓縮機流向所述第一換熱組件后分為兩路，一路通過所述第二節(jié)流部件流向所述第二換熱組件、第一節(jié)流部件、第二換熱器后返回所述壓縮機，另一路通過所述控制閥、所述第一節(jié)流部件、所述第二換熱器后返回所述壓縮機。

在可選的實施例中，處于制熱模式下，所述控制閥關閉，所述第二節(jié)流部件完全開啟，所述第一節(jié)流部件部分開啟，以使得循環(huán)介質按照下述路徑流動：所述壓縮機、所述第二換熱器、所述第一節(jié)流部件、所述第一換熱器的第二換熱組件、所述第二節(jié)流部件、所述第一換熱器的第一換熱組件、所述壓縮機。

在可選的實施例中，處于除霜模式下，所述控制閥關閉，所述第二節(jié)流部件部分開啟，所述第一節(jié)流部件完全開啟，以使得循環(huán)介質按照下述路徑流動：所述壓縮機、所述第二換熱器、所述第一節(jié)流部件、所述第一換熱器的第二換熱組件、所述第二節(jié)流部件、所述第一換熱器的第一換熱組件、所述壓縮機。

在可選的實施例中，所述第二換熱器的數(shù)量為一個或一個以上。

在可選的實施例中，所述制冷系統(tǒng)選自熱泵空調系統(tǒng)和熱水機。

本發(fā)明另一實施例提供一種制冷系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟：

在制冷模式下，部分開啟制冷系統(tǒng)的第一節(jié)流部件；

部分開啟所述制冷系統(tǒng)的第二節(jié)流部件；

打開所述制冷系統(tǒng)的控制閥；

其中，在制冷模式下，循環(huán)介質經(jīng)由所述制冷系統(tǒng)的壓縮機流向所述第一換熱組件后分為兩路，一路通過所述第二節(jié)流部件流向所述制冷系統(tǒng)的第二換熱組件、第一節(jié)流部件、第二換熱器后返回所述壓縮機，另一路通過所述控制閥、所述第一節(jié)流部件、所述第二換熱器后返回所述壓縮機。

在可選的實施例中，制冷系統(tǒng)控制方法還包括以下步驟：

在制熱模式下，部分開啟所述第一節(jié)流部件；

完全開啟所述第二節(jié)流部件；

關閉所述控制閥；

其中，在制熱模式下，循環(huán)介質按照下述路徑流動：所述壓縮機、所述第二換熱器、所述第一節(jié)流部件、所述第一換熱器的第二換熱組件、所述第二節(jié)流部件、所述第一換熱器的第一換熱組件、所述壓縮機。

在可選的實施例中，制冷系統(tǒng)控制方法還包括以下步驟：

在除霜模式下，完全開啟所述制冷系統(tǒng)的第一節(jié)流部件；

部分開啟所述第二節(jié)流部件；

關閉所述控制閥；

其中，在除霜模式下，循環(huán)介質按照下述路徑流動：所述壓縮機、所述第二換熱器、所述第一節(jié)流部件、所述第一換熱器的第二換熱組件、所述第二節(jié)流部件、所述第一換熱器的第一換熱組件、所述壓縮機。

基于上述技術方案，本發(fā)明實施例至少可以產(chǎn)生如下技術效果：

上述技術方案，能實現(xiàn)下述運行方式：制冷模式下，第一節(jié)流部件和第二節(jié)流部件都部分開啟進行節(jié)流；高溫高壓冷媒蒸氣從壓縮機出來后經(jīng)過四通閥在第一換熱組件中冷凝成高壓冷媒液體，然后分為兩路，其中一路直接通過控制閥后流向第一節(jié)流部件；另一路部分高壓冷媒液體經(jīng)過第二節(jié)流部件節(jié)流后在第一換熱器的第二換熱組件中蒸發(fā)吸收熱量，進而提高第一換熱組件的換熱能力。兩路循環(huán)介質匯總后經(jīng)過第一節(jié)流部件節(jié)流成低溫低壓液體后在第二換熱器內蒸發(fā)，蒸發(fā)完后回到壓縮機?？梢姡鲜黾夹g方案提供的制冷系統(tǒng)，能提高系統(tǒng)過冷度，改善換熱效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例提供的制冷系統(tǒng)原理示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的制冷系統(tǒng)的第一換熱器第一種結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的制冷系統(tǒng)的第一換熱器第二種結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的制冷系統(tǒng)的第一換熱器第三種結構示意圖。

附圖標記：1、壓縮機；2、第二換熱器；3、第一換熱器；4、第二節(jié)流部件；5、第一節(jié)流部件；6、控制閥；7、四通閥；31、第一端口；32、第二端口；33、第三端口；34、第四端口；311、第一換熱組件；312、第二換熱組件。

具體實施方式

下面結合圖1～圖4對本發(fā)明提供的技術方案進行更為詳細的闡述。

參見圖1和圖2，本發(fā)明實施例提供一種制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)選自熱泵空調系統(tǒng)和熱水機。本實施例中，以制冷系統(tǒng)為熱泵空調系統(tǒng)為例。該熱泵空調系統(tǒng)包括壓縮機1、第一換熱器3、第一節(jié)流部件5和第二換熱器2。第一換熱器3包括第一換熱組件311和第二換熱組件312，第一換熱組件311包括第一端口31和第二端口32，第二換熱組件312包括第三端口33和第四端口34。第二端口32和第三端口33之間設有第二節(jié)流部件4。第一端口31與壓縮機1連通，第四端口34與第一節(jié)流部件5連通；第二端口32還通過控制閥6與第一節(jié)流部件5連通。

本實施例中，第一換熱器3可以為室外換熱器，第二換熱器2可以為室內換熱器。

參見圖1，空調系統(tǒng)的壓縮機1、第一節(jié)流部件5、第二換熱器2以及四通閥7的連接位置與已有空調系統(tǒng)的設置位置相同，區(qū)別在于第一換熱器3的連接方式。具體來說，第一換熱器3具有四個端口：第一端口31、第二端口32、第三端口33和第四端口34。第一端口31與四通閥7連接，第四端口34與第一節(jié)流部件5連接。

其中，第一端口31和第二端口32之間的換熱組件作為第一換熱組件311，第三端口33和第四端口34之間的換熱組件作為第二換熱組件312。第二端口32和第三端口33之間設置第二節(jié)流部件4。第二端口32還通過控制閥6與第一節(jié)流部件5連通，第二端口32與第一節(jié)流部件5之間的部分作為第三支路。

在制冷、制熱、除霜模式下，可以根據(jù)控制控制閥6的導通/截止、以及第一節(jié)流部件5、第二節(jié)流部件4的開啟程度來控制系統(tǒng)的性能。

制冷模式下，運行回路中第一節(jié)流部件5和第二節(jié)流部件4都部分開啟進行節(jié)流，控制閥6打開，第三支路導通。高溫高壓冷媒從壓縮機1出來后經(jīng)過四通閥7在第一換熱組件311中冷凝成高壓冷媒液體，然后部分高壓冷媒液體經(jīng)過第二節(jié)流部件4節(jié)流后在第二換熱組件312中蒸發(fā)吸收熱量，進而提高室外換熱器的換熱能力；另外部分直接通過控制閥6流向第一節(jié)流部件5。最后兩路循環(huán)介質匯總后經(jīng)過第一節(jié)流部件5節(jié)流成低溫低壓液體后在第二換熱器2內蒸發(fā)，蒸發(fā)完后回到壓縮機1。

制冷模式下循環(huán)介質流向如下：壓縮機1→四通閥7→第一換熱器3的第一換熱組件311。循環(huán)介質流到第一換熱組件311后分為兩路，第一路經(jīng)過第二節(jié)流部件4節(jié)流后流向第二換熱組件312，然后流向第一節(jié)流部件5。第二路從第一換熱組件311出來后直接通過控制閥6流向第一節(jié)流部件5。

上述第一路冷媒的作用如下：循環(huán)介質在第二節(jié)流部件4中被節(jié)流降溫，而后流向第二換熱組件312并在第二換熱組件312中蒸發(fā)，蒸發(fā)需要吸收熱量，這樣能降低周圍空氣的溫度。周圍空氣降低溫度后，第一換熱組件311中需要冷凝的冷媒與降溫后空氣換熱效果更好，系統(tǒng)過冷度得以提高?？梢姡谏鲜瞿Ｊ较?，第二換熱組件312起到過冷器的作用。

第二路冷媒是系統(tǒng)正常制冷循環(huán)的冷媒，其流向與現(xiàn)有制冷循環(huán)回路原理相同。

下面介紹制熱模式。制熱模式下，本實施例提供的熱泵空調系統(tǒng)的各個閥的狀態(tài)如下：第一節(jié)流部件5部分開啟，起到節(jié)流作用。第二節(jié)流部件4完全開啟，不起到節(jié)流作用?？刂崎y6斷開，第三支路未導通。此制熱模式下，循環(huán)介質流向如下：壓縮機1→四通閥7→第二換熱器2→第一節(jié)流部件5(起到節(jié)流作用)→第一換熱器3的第二換熱組件312→第二節(jié)流部件4(不起到節(jié)流作用)→第一換熱器3的第一換熱組件311→四通閥7→壓縮機1。

在上述制熱模式下第一換熱組件311與第二換熱組件312串聯(lián)，共同起到蒸發(fā)器的作用。

下面介紹除霜模式。除霜模式下，系統(tǒng)是制熱的。此模式下，第一節(jié)流部件5完全開啟，不起到節(jié)流作用。第二節(jié)流部件4部分開啟，起到節(jié)流作用?？刂崎y6截止，第三支路斷開。

此除霜模式下，循環(huán)介質流向如下：壓縮機1→四通閥7→第二換熱器2→第一節(jié)流部件5(不起到節(jié)流作用)→第一換熱器3的第二換熱組件312→第二節(jié)流部件4(起到節(jié)流作用)→第一換熱器3的第一換熱組件311→四通閥7→壓縮機1。

在上述除霜模式下第二換熱器2與第二換熱組件312串聯(lián)，共同起到冷凝器的作用。

控制閥6可采用單向閥或電磁閥，若采用電磁閥等，在制冷運行時可根據(jù)具體使用條件對過冷器功能可以選擇性開啟或關閉。即在需要提高過冷度時開啟控制閥6；不需要提高過冷度時關閉控制閥6。

本實施例中，第二節(jié)流部件4可包括電子膨脹閥；和/或，第一節(jié)流部件5可包括電子膨脹閥。本實施例中，以二者都采用電子膨脹閥為例。

下面介紹第一換熱器3的可選結構。

首先，介紹第一換熱組件311的可選結構。

第一換熱組件311可包括至少兩條第一換熱管，各第一換熱管串聯(lián)或并聯(lián)。

參見圖3，具體來說，第一換熱組件311包括兩條第一換熱管，兩條第一換熱管串聯(lián)。這樣，第一換熱組件311的換熱效果更好。

參見圖4，第一換熱組件311包括兩條第一換熱管，兩條第一換熱管可并聯(lián)。這樣，第一換熱組件311的換熱效果更好。

本實施例中，第二換熱組件312包括至少兩條第二換熱管，各第二換熱管串聯(lián)或并聯(lián)。這樣第二換熱組件312的換熱效果更好。

參見圖2，第一換熱器3還能采用下述結構。第一換熱組件311包括一條管路，第二換熱組件312也包括一條管路。這種結構的第一換熱器3結構緊湊，尺寸小。

在圖2至圖4中，實線箭頭表示制冷模式時循環(huán)冷媒的流向；點劃線箭頭表示制熱模式時循環(huán)冷媒的流向。

下面介紹上述熱泵空調系統(tǒng)處于不同工作模式下的各節(jié)流部件和控制閥6狀態(tài)。

實施方案一(室內機無節(jié)流元氣件)：

制冷運行回路：第一節(jié)流部件5和第二節(jié)流部件4部分開啟進行節(jié)流；高溫高壓冷媒蒸氣從壓縮機1出來后經(jīng)過四通閥7在第一換熱組件311中冷凝成高壓冷媒液體(部分高壓冷媒液體經(jīng)過第二節(jié)流部件4節(jié)流后在第二換熱組件312蒸發(fā)吸收熱量，進而提高第一換熱組件311的換熱能力)，經(jīng)過第一節(jié)流部件5節(jié)流成低溫低壓液體后在室內換熱器內蒸發(fā)，蒸發(fā)完后回到壓縮機1。

制熱運行回路：第一節(jié)流部件5部分開啟進行節(jié)流，第二節(jié)流部件4全部開啟；高溫高壓冷媒蒸氣從壓縮機1出來后經(jīng)過四通閥7流向第二換熱器2，并冷凝成高壓冷媒液體，經(jīng)過第一節(jié)流部件5節(jié)流成低溫低壓液體后在第一換熱器3內蒸發(fā)，蒸發(fā)完后回到壓縮機1。

除霜運行回路：第一節(jié)流部件5全部開啟，第二節(jié)流部件4部分開啟進行節(jié)流，控制閥6關閉。高溫高壓冷媒蒸氣從壓縮機1出來后經(jīng)過四通閥7流向第二換熱器2后流向第二換熱組件312內，高溫高壓冷媒蒸氣在第二換熱器2和第二換熱組件312內冷凝放熱后(高溫冷媒蒸氣在第二換熱組件312放熱時便可對第一換熱器3進行除霜)，經(jīng)過第二節(jié)流部件4節(jié)流后在第一換熱組件311內蒸發(fā)，最后回到壓縮機1。

實施方案二(室內機有節(jié)流元氣件)：

室內機有節(jié)流裝置時，正常制冷與室內機無節(jié)流裝置的差異如下：若室內機自身有節(jié)流元器件時，制冷運行時室內機的節(jié)流元件部分開啟節(jié)流，室外機的第一節(jié)流部件5和第二節(jié)流部件4全部開啟，運行回路與實施方案一保持一致。制熱運行或除霜運行時室內機的節(jié)流元件和第一節(jié)流部件5全部開啟，第二節(jié)流部件4部分開啟進行節(jié)流，整個運行回路與實施方案一保持一致。

需要說明的是，在上述各情況中，第二換熱器2的數(shù)量都為一個或一個以上。比如一個外機拖多個內機的形式。

本發(fā)明另一實施例提供一種制冷系統(tǒng)控制方法，可采用上述任一技術方案提供的制冷系統(tǒng)實現(xiàn)。本實施例中，制冷系統(tǒng)也以熱泵空調系統(tǒng)為例。熱泵空調系統(tǒng)控制方法包括以下步驟：

步驟一、在制冷模式下，部分開啟熱泵空調系統(tǒng)的第一節(jié)流部件5。

步驟二、部分開啟熱泵空調系統(tǒng)的第二節(jié)流部件4。

步驟三、打開熱泵空調系統(tǒng)的控制閥6。

其中，在制冷模式下，循環(huán)介質經(jīng)由熱泵空調系統(tǒng)的壓縮機1流向第一換熱組件311后分為兩路，一路通過第二節(jié)流部件4流向熱泵空調系統(tǒng)的第二換熱組件312、第一節(jié)流部件5、第二換熱器2后返回壓縮機1，另一路通過控制閥6后流向第一節(jié)流部件5、第二換熱器2后返回壓縮機1。

需要說明的是，在制冷模式下，上述的步驟一、步驟二、步驟三并不限定先后順序，本實施例中，以先進行步驟一為例；但是亦可先進行步驟二或步驟三。即，各個節(jié)流部件和控制閥6的開啟順序無限度。

進一步地，熱泵空調系統(tǒng)控制方法還包括以下步驟：

在制熱模式下，部分開啟第一節(jié)流部件5。

完全開啟第二節(jié)流部件4。

關閉控制閥6。

需要說明的是，在制熱模式下，上述操作第一節(jié)流部件5、第二節(jié)流部件4和控制閥6的步驟不分先后順序。

可選地，熱泵空調系統(tǒng)控制方法還包括以下步驟：

在除霜模式下，完全開啟熱泵空調系統(tǒng)的第一節(jié)流部件5；

部分開啟第二節(jié)流部件4；

關閉控制閥6。

需要說明的是，在除霜模式下，上述操作第一節(jié)流部件5、第二節(jié)流部件4和控制閥6的步驟不分先后順序。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、為特定的方位構造和操作，因而不能理解為對本發(fā)明保護內容的限制。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，但這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。