技术领域
[0001] 本发明涉及空调系统技术领域，具体提供一种空调系统。
相关背景技术
[0002] 随着科技和经济的发展空调系统已成为必不可少的电器设备，在酒店、商超及写字楼等都配备有大型的空调系统。空调系统主要应用于夏季的制冷和冬季的制热。空调系统在运行过程中，单质冷媒在高温制冷或者高热水温度(热泵热水器)时冷凝压力会超标，例如R32冷媒。冷凝压力超标导致空调系统运行不稳定，发生震荡现象。
[0003] 因此，亟需一种空调系统来解决上述技术问题。
具体实施方式
[0036] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
[0037] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039] 空调系统在运行过程中，单质冷媒在高温制冷或者高热水温度(热泵热水器)时冷凝压力会超标，例如R32冷媒。冷凝压力超标导致空调系统运行不稳定，发生震荡现象。
[0040] 为了解决上述技术问题，本发明公开了一种空调系统，其包括设置在循环流路上的压缩机、室外换热器、室内换热器和储液器；空调系统内流通有多个沸点冷媒，储液器用于储存高沸点冷媒；在所述空调系统冷凝压力超过预设值时，控制储液器为空调系统的循环流路补充高沸点冷媒，降低了空调系统冷凝压力，提高系统可靠性，保证空调系统稳定运行。其中预设值根据实机实验进行获取或数字模型进行模拟计算获取。冷凝压力根据压力传感器检测获取。冷凝压力超过预设值主要是在高温制冷或者高热水温度(热泵热水器)工况下出现。下面以高温制冷工况为例说明。
[0041] 以下面两个实施例进行详细说明。
[0042] 实施例一
[0043] 如图1所示，本实施例的室内换热器包括第一室内换热器1和第二室内换热器2，空调系统还包括四通阀8、气液分离器3和节流元件6。
[0044] 其中，第一室内换热器1、气液分离器3、第二室内换热器2和室外换热器5依次设置。其中气液分离器3的第一液口连接于第一室内换热器1，气液分离器3的第一气口连接于第二室内换热器2。其中节流元件6设置在第二室内换热器2和室外换热器5之间，用于调节冷媒的流量，以调节冷媒的过热度或过冷度，进而调节空调系统的制冷能力或制热能力。节流元件6具体地为电子膨胀阀，电子膨胀阀其结构简单，成本低，且可靠性高，便于对冷媒的流量进行精细控制；以便调节空调系统的过热度和过冷度。
[0045] 关于节流元件6需要说明的是，尽管本实施例中其为电子膨胀阀，但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员节流元件6具体还可以为毛细管或其他膨胀阀，只要是能够精细调节冷媒流量即可。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0046] 关于室外换热器5需要说明的是，尽管本实施例中室外换热器5为一个，但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中可以选择室外换热器5为多个，且多个室外换热器5之间并联设置，根据空调系统的功率和工作模式确定室外换热器5工作的数量。当然多个室外换热器5也可以串联设置，这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0047] 四通阀8的第一接口连接于压缩机7的吸气侧，第二接口连接于压缩机7的排气侧，第三接口连接于第一室内换热器1，第四接口连接于室外换热器5。
[0048] 制冷模式时，第一接口连接于第三接口，第二接口连接于第四接口。可以使自压缩机7流出的高温高压冷媒依次经第二接口和第四接口之后流向室外换热器5，经室外换热器5冷凝，使冷媒变为液态冷媒，在冷凝过程中释放热量。然后经电子膨胀阀，依次流向第二室内换热器2和第一室内换热器1，在流经室内换热器时进行蒸发吸收热量，以实现对室内的制冷，使液态冷媒变为气态冷媒；然后再经第一接口和第三接口流回至压缩机7。在依次流经第一室内换热器1和第二室内换热器2的过程中要流经气液分离器3。
[0049] 在依次流经第二室内换热器2和第一室内换热器1的过程中要流经气液分离器3；且自第二室内换热器2的流出的冷媒经气液分离器3的气口进入气液分离器3，然后自气液分离器3的气体气口流出，流至第一室内换热器2。为了使气液分离器3内的气态冷媒流向压缩机7，气液分离器的第二气口通过管路连接于压缩机7的吸气侧，具体连接于第一室内换热器1连接压缩机7的一侧。可以使气液分离器3内的气态冷媒流通过管路向压缩机。
[0050] 该空调系统还包括储液器4，储液器4的进出液口分别连接于气液分离器3的第二液口和第一室内换热器1连接压缩机7的一侧；且在储液器4的进出液口分别设置有第一控制阀41和第二控制阀42。第一控制阀41用于控制是否为储液器4补液，第二控制阀42用于控制储液器4是否为循环流路补充冷媒。其中储液器4具体为储液罐，其顶端设置有进出液口。
[0051] 其中第一控制阀41和第二控制阀42均为电磁阀，且与空调系统的控制模块通讯连接，由控制模块控制第一控制阀41和第二控制阀42的开度。关于第一控制阀41和第二控制阀42需要说明的是，尽管本实施例中其为电磁阀但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，第一控制阀41和第二控制阀42也可以为电动球阀或电磁膨胀阀。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0052] 空调系统内流通有多个沸点冷媒，本实施例中优选为空调系统内流通的为两个沸点的冷媒。
[0053] 关于多个沸点的冷媒需要说明的是，尽管本实施例中为两个沸点的冷媒，但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员也可以选择为三个沸点或四个沸点的冷媒。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0054] 储液器4用于储存高沸点冷媒，在空调系统冷凝压力超过预设值时，控制储液器4为空调系统的循环流路补充冷媒，降低了空调系统冷凝压力，提高系统可靠性，保证空调系统稳定运行。
[0055] 其中，“控制储液器4为空调系统的循环流路补充冷媒”包括：关闭第一控制阀41，打开第二控制阀42，以使储液器4内的冷媒流向室外换热器5。在所述空调系统冷凝压力超过预设值时，自压缩机7流出的高温高压冷媒依次经第二接口和第四接口之后流向室外换热器，然后依次流经第一室内换热器1和第二室内换热器2冷凝，使冷媒变为液态冷媒，在冷凝过程中释放热量，以为室内制热。然后经电子膨胀阀，流向室外换热器5进行蒸发吸热，以成为气态冷媒；然后再经第一接口和第三接口流回至压缩机7。由于室外换热器5的压力为低压，且储液器4内的压力正常常压，其是比室外换热器5吸气侧的压力高；第二控制阀42打开之后，储液器4内的冷媒会流入到室外换热器5的吸气侧，对空调系统参与循环冷媒的冷媒量进行补充，降低了空调系统冷凝压力，提高系统可靠性，保证空调系统稳定运行。为了能够更好地对冷媒进行快速的补充，在打开第二控制阀42时，一般采用的是直接将第二控制阀42的开度直接开至最大，可以使储液器4内的液态冷媒迅速的流至室外换热器5，对循环的冷媒进行补充。在空调系统冷凝压力超过预设值时，气液分离器3内的气态冷媒流通过管路向压缩机。
[0056] 由于在空调系统冷凝压力未超过预设值时，过多的冷媒会增加空调系统的负荷，增加压缩机的能耗；而且还会造成温度滑移，影响空调系统的稳定性，因此需要将多余的冷媒回收。在空调系统冷凝压力未超过预设值时，也即并未高温制冷的工况下，关闭第二控制阀42，打开第一控制阀41，以为储液器4补液。由于冷凝压力不超过预设值时，空调系统内的冷媒能够满足需求，过多的冷媒会增加空调系统的负荷，因此需要将多余的冷媒回收。如果储液器4内没有充满设定量的冷媒，则代表循环流路中冷媒过多，关闭第二控制阀42，并打开第一控制阀41。空调系统在运行过程在，冷媒经第二室内换热器2冷凝之后，低沸点的冷媒率先蒸发之后成为气态冷媒，高沸点的冷媒未经过充分的蒸发，还保持着液体状态；经过气液分离器3分离之后，气液分离器3内液态冷媒的压力高于储液器4内的压力，气液分离器3内的液态冷媒可以流至储液器4内，对储液器4内的液态冷媒进行补充，补充的具体为高沸点液态冷媒。
[0057] 在为储液器4补液运行第二预设时长之后，关闭第一控制阀41。空调系统在补液运行第二预设时长之后，使储液器4内的充满高沸点冷媒。关闭第一控制阀41之后，可以保证在空调系统关闭之后，储液器4内的液态冷媒不会流出，以保证下次冷凝压力过高时，继续为空调系统补充冷媒，增加循环量。
[0058] 如图2所示，为了减小空调系统冷凝压力未超过预设值过程中的冷媒流动的阻力，可以在第一室内换热器1和第二室内换热器2之间设置连接管，且在连接管上设置第三控制阀91。在在所述空调系统冷凝压力超过预设值时，第三控制阀91处于关闭状态。在储液器4内的液态冷媒释放结束之后，打开第三控制阀91，由于气液分离器3的阻力较大，使经第二室内换热器2蒸发之后的冷媒直接流向第一室内换热器1进行冷媒，而不再经过气液分离器3。在需要为储液器4补液时，关闭第三控制阀91，可以使冷媒流经气液分离器3，并为储液器
4补液。
[0059] 在所述空调系统冷凝压力未超过预设值，且未为储液器补液时时，为了减小流动的阻力，可以使第三控制阀91保持打开状态；也即可以使第二室内换热器2蒸发之后的冷媒，不再经气液分离器3，直接经连接管流向第一室内换热器1进行蒸发，然后流向压缩机7。
[0060] 在气液分离器3和第一室内换热器1的管路上设置有第四控制阀92，在所述空调系统冷凝压力超过预设值时，打开第四控制阀92，在储液器4内的气态冷媒释放结束之后，再关闭第四控制阀92，打开第三控制阀91，使冷媒自连接管流向第二室内换热器2。也即第三控制阀91和第四控制阀92的状态相反，其中一个关闭，另一个打开。在所述空调系统冷凝压力不超过预设值时，且为储液器4补液过程中，第三控制关闭，第四控制阀92打开，可以使冷媒流经气液分离器3为储液器4补液。补液结束之后，打开第三控制阀91，关闭第四控制阀92，使冷媒不再流经气液分离器3。
[0061] 其中第三控制阀91和第四控制阀92均为电磁阀，且与空调系统的控制模块通讯连接，由控制模块控制第三控制阀91和第四控制阀92的开度。关于第三控制阀91和第四控制阀92需要说明的是，尽管本实施例中其为电磁阀但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，第三控制阀91和第四控制阀92也可以为电动球阀或电磁膨胀阀。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0062] 该空调系统的控制模块还被配置为执行该空调系统的控制方法。如图3所示，该空调系统的控制方法包括如下步骤：
[0063] S1、在空调系统冷凝压力超过预设值时，控制第一控制阀41关闭，第二控制阀42打开，第三控制阀91关闭，第四控制阀92打开，使第二室内换热器2流出的冷媒经气液分离器3之后流向第一室内换热器1；同时储液器4内的冷媒经第二控制阀42流向压缩机7，对循环的冷媒进行补充。
[0064] S2、在储液器4释放冷媒结束之后，关闭第二控制阀42，打开第三控制阀91，并关闭第四控制，以使自第二室内换热器2流出的冷媒经连接管流向第一室内换热器1，以减小冷媒流动的阻力。
[0065] 实施例二
[0066] 如图4所示，本实施例的室外换热器包括第一室外换热器10和第二室外换热器11，空调系统还包括四通阀8、气液分离器3和节流元件6。
[0067] 其中，室内换热器12、节流元件6、第一室外换热器10、气液分离器3、第二室外换热器11和压缩机7依次设置，第一室外换热器10连接于气液分离器3的第一气口，第二室外换热器11连接于气液分离器3的第二气口。
[0068] 其中节流元件6设置在室内换热器12和第一室外换热器10之间，用于调节冷媒的流量，以调节冷媒的过热度或过冷度，进而调节空调系统的制冷能力或制热能力。节流元件6具体地为电子膨胀阀，电子膨胀阀其结构简单，成本低，且可靠性高，便于对冷媒的流量进行精细控制；以便调节空调系统的过热度和过冷度。
[0069] 关于节流元件6需要说明的是，尽管本实施例中其为电子膨胀阀，但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员节流元件6具体还可以为毛细管或其他膨胀阀，只要是能够精细调节冷媒流量即可。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0070] 关于室内换热器12需要说明的是，尽管本实施例中室内换热器12为一个，但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中可以选择室内换热器12为多个，且多个室内换热器12之间并联设置，根据空调系统的功率和工作模式确定室内换热器12工作的数量。当然多个室内换热器12也可以串联设置，这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0071] 四通阀8的第一接口连接于压缩机7的吸气侧，第二接口连接于压缩机7的排气侧，第三接口连接于第二室外换热器11，第四接口连接于室内换热器12。
[0072] 制冷模式时，第一接口连接于第四接口，第二接口连接于第三接口。可以使自压缩机7流出的高温高压冷媒依次经第二接口和第三接口之后流向第二室外换热器11和第一室外换热器10，经室外换热器冷凝，使冷媒变为液态冷媒，在冷凝过程中释放热量。然后经电子膨胀阀，依次流向室内换热器12，在流经室内换热器12时进行蒸发吸收热量，以实现对室内的制冷，使液态冷媒变为气态冷媒；然后再经第一接口和第四接口流回至压缩机7。第二室外换热器11流出的冷媒流入气液分离器，经过气液分离器分离，气态冷媒自第一气口进入到第一室外换热器换热。为了使气液分离器内的冷媒能够流向室内换热器，可以通过管道连接气液分离器的第二液口和节流元件靠近第一室外换热器的一侧，以通过节流元件流向室内换热器。
[0073] 该空调系统还包括储液器4，储液器4进出第二液口分别连接于气液分离器3的第一液口和室内换热器12靠近或远离压缩机7的一侧；储液器4用于为室内换热器12或压缩机7的吸气侧补充液态冷媒。在储液器4的进出液口分别设置有第一控制阀41和第二控制阀
42。第一控制阀41用于控制是否为储液器4补液，第二控制阀42用于控制储液器4是否为循环流路补充冷媒。其中储液器4具体为储液罐，其顶端设置有进出液口。
[0074] 其中第一控制阀41和第二控制阀42均为电磁阀，且与空调系统的控制模块通讯连接，由控制模块控制第一控制阀41和第二控制阀42的开度。关于第一控制阀41和第二控制阀42需要说明的是，尽管本实施例中其为电磁阀但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，第一控制阀41和第二控制阀42也可以为电动球阀或电磁膨胀阀。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0075] 空调系统内流通有多个沸点冷媒，本实施例中优选为空调系统内流通的为两个沸点的冷媒。其中本实施例中预设温度指的是‑7℃。
[0076] 关于多个沸点的冷媒需要说明的是，尽管本实施例中为两个沸点的冷媒，但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，本领域技术人员也可以选择为三个沸点或四个沸点的冷媒。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0077] 储液器4用于储存高沸点冷媒，在空调系统冷凝压力超过预设值时，控制储液器4为空调系统的循环流路补充液态冷媒，降低了空调系统冷凝压力，提高系统可靠性，保证空调系统稳定运行。
[0078] 其中，“控制储液器4为空调系统的循环流路补充冷媒”包括：关闭第一控制阀41，打开第二控制阀42，以使储液器4内的液态冷媒流向压缩机7。在所述空调系统冷凝压力超过预设值时，也即在高温制冷工况下，可以使自压缩机7流出的高温高压冷媒依次经第二接口和第三接口之后流向第二室外换热器11和第一室外换热器10，经室外换热器冷凝，使冷媒变为液态冷媒，在冷凝过程中释放热量。然后经电子膨胀阀，依次流向室内换热器12，在流经室内换热器12时进行蒸发吸收热量，以实现对室内的制冷，使液态冷媒变为气态冷媒；然后再经第一接口和第四接口流回至压缩机7。由于室内换热器12的压力为低压，且储液器
4内的压力正常常压，其是比室内换热器吸气侧的压力高；第二控制阀42打开之后，储液器4内的高沸点液态冷媒会流入到室内换热器或压缩机7的吸气侧，降低了空调系统冷凝压力，提高系统可靠性，保证空调系统稳定运行。为了能够更好地对冷媒进行快速的补充，在打开第二控制阀42时，一般采用的是直接将第二控制阀42的开度直接开至最大，可以使储液器4内的液态冷媒迅速的流至室内换热器或压缩机7，对循环的冷媒进行补充。
[0079] 在储液器为空调系统的循环流路补充高沸点冷媒第一预设时长之后，储液器4内的气压降低之后，无法再继续为空调系统补充冷媒之后，关闭第二控制阀42。
[0080] 由于在空调系统冷凝压力未超过预设值时，过多的冷媒会增加空调系统的负荷，增加压缩机的能耗；而且还会造成温度滑移，影响空调系统的稳定性，因此需要将多余的冷媒回收。在所述空调系统冷凝压力不超过预设值时，打开第一控制阀41，关闭第二控制阀42；在运行过程，冷媒经第一室内换热器10蒸发之后，低沸点的冷媒率先蒸发之后成为气态冷媒；经过气液分离器3分离之后，气液分离器3内的压力高于储液器4内的压力，气液分离器3内的液态冷媒可以流至储液器4内，对储液器4内的液态冷媒进行补充，补充的具体为高沸点液态冷媒。
[0081] 在为储液器4补液运行第二预设时长之后，关闭第一控制阀41。空调系统在补液运行第二预设时长之后，使储液器4内的充满高沸点液态冷媒。关闭第一控制阀41之后，可以保证在空调系统关闭之后，储液器4内的液态冷媒不会流出，以保证下次在空调系统冷凝压力超过预设值时，继续为空调系统补充冷媒，增加循环量。
[0082] 如图5所示，为了减小在正常运行过程中的冷媒流动的阻力，可以在第一室外换热器10和第二室外换热器11之间设置连接管，且在连接管上设置第三控制阀91。在空调系统冷凝压力超过预设值时，第三控制阀91处于关闭状态。在为储液器4释放冷媒结束之后，打开第三控制阀91，由于气液分离器3的阻力较大，使经第一室外换热器10换热之后的冷媒直接流向第二室外换热器11进行换热，而不再经过气液分离器3。
[0083] 在所述空调系统冷凝压力未超过预设值，且未为储液器补液时时，为了减小流动的阻力，可以使第三控制阀91保持打开状态；也即可以使第二室内换热器2换热之后的冷媒，不再经气液分离器3，直接经连接管流向第一室内换热器1进行换热，然后流向压缩机7。
[0084] 在气液分离器3和循环流路的管路上设置有第四控制阀92，在空调系统冷凝压力超过预设值时，打开第四控制阀92，且在储液器4释放冷媒结束之后再关闭第四控制阀92，打开第三控制阀91，使冷媒自连接管流向第二室内换热器2。也即第三控制阀91和第四控制阀92的状态相反，其中一个关闭，另一个打开。在空调系统冷凝压力未超过预设值时，且为储液器4补液过程中，第三控制关闭，第四控制阀92打开，可以使冷媒流经气液分离器3为储液器4补液。补液结束之后，打开第三控制阀91，关闭第四控制阀92，使冷媒不再流经气液分离器3。
[0085] 其中第三控制阀91和第四控制阀92均为电磁阀，且与空调系统的控制模块通讯连接，由控制模块控制第三控制阀91和第四控制阀92的开度。关于第三控制阀91和第四控制阀92需要说明的是，尽管本实施例中其为电磁阀但这不是对本发明的限定，在不偏离本发明的原理的前提下，在其它实施例中，第三控制阀91和第四控制阀92也可以为电动球阀或电磁膨胀阀。这都不偏离本发明的基本原理，将落入本发明的保护范围内。
[0086] 该空调系统的控制模块还被配置为执行该空调系统的控制方法。如图6所示，该空调系统的控制方法包括如下步骤：
[0087] S1、在所述空调系统冷凝压力超过预设值时，控制第一控制阀41关闭，第二控制阀42打开，第三控制阀91关闭，第四控制阀92打开，使第二室外换热器11流出的冷媒经气液分离器3之后流向第一室外换热器10；同时储液器4内的液态冷媒经第二控制阀42流向室内换热器或压缩机7的吸气侧，对循环的冷媒进行补充。
[0088] S2、在储液器4释放冷媒结束之后，关闭第二控制阀42，打开第三控制阀91，并关闭第四控制，以使子第二室外换热器11流出的冷媒经连接管流向第一室外换热器10，以减小冷媒流动的阻力。
[0089] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
