【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及空調(diào)，具體涉及一種空調(diào)系統(tǒng)、空調(diào)器及其控制方法。
技術(shù)介紹
1、光熱轉(zhuǎn)化是以太陽(yáng)能集熱器收集熱能，用熱能驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)、吸附式制冷機(jī)等，該方式實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化為冷量輸出。
2、現(xiàn)有一種太陽(yáng)能供能系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)和供熱子系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)與發(fā)電子系統(tǒng)之間通過(guò)第一熱交換器連接，發(fā)電子系統(tǒng)與制冷子系統(tǒng)之間通過(guò)第二熱交換器連接，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)與供熱子系統(tǒng)之間通過(guò)第三熱交換器連接。太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)中，太陽(yáng)能集熱板、集熱罐、泵、第一熱交換器以及第二熱交換器依次首尾連接，太陽(yáng)能的高熱通過(guò)第一熱交換器傳遞至發(fā)電子系統(tǒng)而低熱則通過(guò)第三熱交換器傳遞至供熱子系統(tǒng)，供熱子系統(tǒng)主要包括熱水箱。發(fā)電子系統(tǒng)中則利用收集到的高熱通過(guò)第一膨脹機(jī)進(jìn)行發(fā)電，第一膨脹機(jī)的下游還設(shè)置有用于與系統(tǒng)冷卻水熱交互的第四熱交換器，第四熱交換器下游設(shè)置有上述第二熱交換器，經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)后的發(fā)電工質(zhì)吸收冷卻水的熱量并通過(guò)第二熱交換器交換至制冷子系統(tǒng)，制冷子系統(tǒng)包括依次首尾連接的壓縮機(jī)、第二熱交換器、第二膨脹機(jī)和第五熱交換器，冷制冷工質(zhì)經(jīng)過(guò)第二膨脹機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電后成，低溫工質(zhì)的冷量通過(guò)第五熱交換器傳遞到空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水。
3、現(xiàn)希望將太陽(yáng)能供能結(jié)合應(yīng)用到家用空調(diào)系統(tǒng)中。雖然現(xiàn)有的該太陽(yáng)能供能系統(tǒng)利用太陽(yáng)能完成發(fā)電、供冷和供熱，但系統(tǒng)架構(gòu)龐大復(fù)雜且成本高昂，也許適合結(jié)合到大中型中央空調(diào)的供冷上，但難以應(yīng)用在一般家用分體空調(diào)系統(tǒng)中。另外，該系統(tǒng)只能在制冷模式下空調(diào)系統(tǒng)提供更充足的冷量，制熱或者化霜模式則無(wú)益處，對(duì)于家用空調(diào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的第一目的在于提供一種耦合太陽(yáng)能以發(fā)電和供能、適用于家用分體空調(diào)的空調(diào)系統(tǒng)。
2、本專(zhuān)利技術(shù)的第二目的在于提供一種耦合太陽(yáng)能以發(fā)電和供能、適用于家用分體空調(diào)的空調(diào)器。
3、本專(zhuān)利技術(shù)的第三目的在于提供一種基于上述空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的空調(diào)器的控制方法。
4、本專(zhuān)利技術(shù)第一目的提供的空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)子系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和發(fā)電子系統(tǒng)，空調(diào)子系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，發(fā)電子系統(tǒng)包括膨脹機(jī)和第一工質(zhì)泵，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)通過(guò)熱交換器實(shí)現(xiàn)與發(fā)電子系統(tǒng)熱交換，熱交換器設(shè)置于第一工質(zhì)泵的出口與膨脹機(jī)的入口之間；?空調(diào)子系統(tǒng)包括在制熱模式下依次首尾連接的壓縮機(jī)、室內(nèi)側(cè)換熱器、第一節(jié)流器件和室外側(cè)換熱器；空調(diào)系統(tǒng)還包括氣液分離器和第一管路；膨脹機(jī)的出口與氣液分離器的入口連接，氣液分離器的出氣口通過(guò)第一管路連接于室內(nèi)側(cè)換熱器的第二端與壓縮機(jī)的入口之間；第一工質(zhì)泵的入口連接在第一節(jié)流器件與室內(nèi)側(cè)換熱器的第一端之間。
5、由上述方案可見(jiàn)，本系統(tǒng)基于家用分體空調(diào)，通過(guò)在太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和發(fā)電子系統(tǒng)的發(fā)電循環(huán)與空調(diào)子系統(tǒng)的熱泵循環(huán)的回路交點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)氣液分離器即實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)耦合，通過(guò)膨脹機(jī)完成發(fā)電后的工質(zhì)會(huì)進(jìn)入該氣液分離器。第一，夜間或陰天太陽(yáng)能流低時(shí)，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和發(fā)電子系統(tǒng)暫停工作，系統(tǒng)內(nèi)多余的工質(zhì)以液態(tài)形式儲(chǔ)存在該容器中。第二，氣液分離器充當(dāng)蓄熱器，在制熱模式下，工質(zhì)因蒸發(fā)不完全而分為氣態(tài)與液態(tài)兩部分，其中氣態(tài)工質(zhì)溫度較高，可用于補(bǔ)充室內(nèi)供熱，其中氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入室內(nèi)側(cè)冷凝放熱，補(bǔ)充室內(nèi)供熱，液態(tài)工質(zhì)則儲(chǔ)蓄在氣液分離器中。這部分液態(tài)工質(zhì)的溫度較室內(nèi)溫度（20℃）低，雖然不能用于供熱，但依然高于室外環(huán)境溫度，可用于對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)口前的工質(zhì)加熱。可見(jiàn)，本專(zhuān)利技術(shù)基于滿(mǎn)足一般家用分體式空調(diào)的實(shí)際需求，以簡(jiǎn)單的系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)發(fā)電和多方面供能。
6、進(jìn)一步的方案是，壓縮機(jī)與室外側(cè)換熱器的第一端之間的管路穿過(guò)氣液分離器，且壓縮機(jī)與室外側(cè)換熱器的第一端之間的管路內(nèi)的工質(zhì)不與氣液分離器內(nèi)的工質(zhì)發(fā)生混合。
7、由上可見(jiàn)，在制熱模式下，當(dāng)室外側(cè)溫度低于-15℃時(shí)，由于壓縮機(jī)進(jìn)口的工質(zhì)溫度和壓力均降低，使得工質(zhì)流量降低，造成空調(diào)制熱量低、循環(huán)性能差等問(wèn)題。而本系統(tǒng)中，壓縮機(jī)進(jìn)口管路通過(guò)該氣液分離器，使工質(zhì)加熱后再進(jìn)入壓縮機(jī)，可以有效緩解上述制熱量衰減問(wèn)題，此設(shè)置下，通過(guò)簡(jiǎn)單的改進(jìn)而進(jìn)一步達(dá)到多方面供能的效果，進(jìn)一步提高能源利用效率。
8、進(jìn)一步的方案是，空調(diào)子系統(tǒng)還包括四通閥、第二節(jié)流器件、第一閥門(mén)和第二閥門(mén)和第二管路；四通閥用于使空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式和制熱模式之間切換；室外側(cè)換熱器的第二端、第一節(jié)流器件、第二節(jié)流器件與室內(nèi)側(cè)換熱器的第一端依次連接，第一工質(zhì)泵的入口連接于第一節(jié)流器件與第二節(jié)流器件之間；第一閥門(mén)設(shè)置在第一管路；第二管路設(shè)置在氣液分離器的出液口與室外側(cè)換熱器的入口之間，第二閥門(mén)設(shè)置在第二管路；空調(diào)系統(tǒng)可進(jìn)入發(fā)電制冷模式；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處于發(fā)電制冷模式，壓縮機(jī)、第一工質(zhì)泵和膨脹機(jī)均工作，第一節(jié)流器件處于最大開(kāi)度，第二節(jié)流器件處于節(jié)流狀態(tài)，第一閥門(mén)關(guān)閉，第二閥門(mén)打開(kāi)。
9、由上可見(jiàn)，此設(shè)置下進(jìn)一步完善空調(diào)系統(tǒng)的使用功能，空調(diào)系統(tǒng)能夠以發(fā)電制冷模式運(yùn)行又或者一般制冷模式運(yùn)行。
10、更進(jìn)一步的方案是，空調(diào)子系統(tǒng)還包括第三閥門(mén)和第四閥門(mén)；第三閥門(mén)設(shè)置在室外側(cè)換熱器的第一端與四通閥之間，第四閥門(mén)設(shè)置在室內(nèi)側(cè)換熱器的第二端與四通閥之間；空調(diào)系統(tǒng)可進(jìn)入發(fā)電制模式；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處于發(fā)電模式，壓縮機(jī)停機(jī)，第一工質(zhì)泵和膨脹機(jī)均工作，第一節(jié)流器件處于最大開(kāi)度，第二節(jié)流器件關(guān)閉，第一閥門(mén)、第三閥門(mén)和第四閥門(mén)均關(guān)閉，第二閥門(mén)打開(kāi)。
11、由上可見(jiàn)，此設(shè)置下進(jìn)一步完善空調(diào)系統(tǒng)的使用功能，空調(diào)系統(tǒng)能夠以發(fā)電模式運(yùn)行，在用戶(hù)無(wú)制冷或制熱需求時(shí)，可啟用發(fā)電模式，僅用于輸出電力。
12、更進(jìn)一步的方案是，制熱模式包括發(fā)電制熱模式和一般制熱模式；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處于發(fā)電制熱模式，壓縮機(jī)、第一工質(zhì)泵和膨脹機(jī)均工作，第二節(jié)流器件處于最大開(kāi)度，第一節(jié)流器件處于節(jié)流狀態(tài)，第一閥門(mén)打開(kāi)，第二閥門(mén)關(guān)閉；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處于一般制熱模式，壓縮機(jī)工作，第一工質(zhì)泵和膨脹機(jī)均停機(jī)，第二節(jié)流器件處于最大開(kāi)度，第一節(jié)流器件處于節(jié)流狀態(tài)，第一閥門(mén)打開(kāi)，第二閥門(mén)關(guān)閉。
13、由上可見(jiàn)，發(fā)電制熱模式下，完成發(fā)電后，工質(zhì)在氣液分離器內(nèi)氣液分離，工質(zhì)的氣態(tài)部分通過(guò)第一管路進(jìn)入室內(nèi)側(cè)換熱器，補(bǔ)充室內(nèi)制熱，工質(zhì)的液態(tài)部分則保存在分離器內(nèi)。進(jìn)一步地，嚴(yán)寒天氣下，膨脹機(jī)可空載運(yùn)行。該狀態(tài)下系統(tǒng)無(wú)電能輸出，太陽(yáng)能熱完全供給室內(nèi)，提高系統(tǒng)的低溫制熱量。另外，在嚴(yán)寒天氣下，空氣源熱泵系統(tǒng)制熱量衰減，獲取的太陽(yáng)能熱量也進(jìn)一步降低，此時(shí)在制熱模式基礎(chǔ)上，工質(zhì)泵與膨脹機(jī)停止工作，流經(jīng)發(fā)電回路的工質(zhì)，在熱交換器吸收熱量后，直接由第一管路進(jìn)入室內(nèi)側(cè)換熱器。此工作狀態(tài)下，獲取的太陽(yáng)能熱量完全用于供熱，無(wú)電能輸出。此設(shè)置進(jìn)一步達(dá)到多方面供能的效果，進(jìn)一步提高能源利用效率。
14、更進(jìn)一步的方案是，空調(diào)系統(tǒng)可進(jìn)入化霜模式；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處于化霜模式，壓縮機(jī)、第一工質(zhì)泵和膨脹機(jī)均工作，第二節(jié)流器件處于最大開(kāi)度，第一節(jié)流器件處于節(jié)流狀態(tài)，第一閥門(mén)和第二閥門(mén)均打開(kāi)。
15、由上可見(jiàn)，當(dāng)空調(diào)外機(jī)結(jié)霜嚴(yán)重時(shí)，打開(kāi)第二閥門(mén)后，氣液分離器儲(chǔ)蓄的液態(tài)工質(zhì)將通過(guò)第二管本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.空調(diào)系統(tǒng)，包括空調(diào)子系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和發(fā)電子系統(tǒng)，所述空調(diào)子系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，所述發(fā)電子系統(tǒng)包括膨脹機(jī)和第一工質(zhì)泵，所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)通過(guò)熱交換器實(shí)現(xiàn)與所述發(fā)電子系統(tǒng)熱交換，所述熱交換器設(shè)置于所述第一工質(zhì)泵的出口與所述膨脹機(jī)的入口之間；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
8.空調(diào)器，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的空調(diào)系統(tǒng)。
9.空調(diào)器的控制方法，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空調(diào)器的控制方法，其特征在于：
【技術(shù)特征摘要】
1.空調(diào)系統(tǒng)，包括空調(diào)子系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和發(fā)電子系統(tǒng)，所述空調(diào)子系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，所述發(fā)電子系統(tǒng)包括膨脹機(jī)和第一工質(zhì)泵，所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)通過(guò)熱交換器實(shí)現(xiàn)與所述發(fā)電子系統(tǒng)熱交換，所述熱交換器設(shè)置于所述第一工質(zhì)泵的出口與所述膨脹機(jī)的入口之間；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈煒軒，符龍，鄧婷，鐘浩，文歡茂，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：珠海格力電器股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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