空调系统的制作方法

1.本技术涉及一种空调系统。


背景技术：

2.为了缓解炎热天气造成的不适感，人们通常会利用空调系统来降低室内的温度，提高室内温度的舒适度。
3.目前，虽然制冷机的结构多种多样，有些空调机组上还采用了蓄冷模块，但蓄冷模块的工作模式比较单一，无法满足多样化的需求。


技术实现要素：

4.本技术提供一种空调系统，以满足用户的更多需求。
5.本技术提供一种空调系统，包括压缩机、室外换热器、液侧总管、气侧总管、室内换热器、四通阀、蓄能器和控制阀组件，室内换热器与液侧总管和气侧总管连接；四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，第一阀口与压缩机的排气口连接，第二阀口与室外换热器连接，第三阀口与压缩机的吸气口连接，第四阀口与气侧总管连接；蓄能器具有第一端口和第二端口，第一端口分别与室外换热器和液侧总管可通断地连接，第二端口分别与压缩机的吸气口、室外换热器以及压缩机的排气口可通断地连接。四通阀和控制阀组件动作以调节蓄能器、室外换热器和室内换热器的工作状态并使得空调系统在不同工作模式之间切换，蓄能器具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，冷媒从第一端口进入蓄能器并通过第二端口流出；在第二工作状态，冷媒从第二端口进入蓄能器并通过第一端口流出。
6.在一些实施例中，第一端口处设置有分液装置，冷媒通过分液装置进入蓄能器。
7.在一些实施例中，空调系统包括第一管和第二管，第一管与压缩机的排气口连接，第二管的第一端与蓄能器的第一端口连接，第二管的第二端与室外换热器连接，第二管与第一管连接于第一连接点处，第一管可通断地设置，第二管可通断地设置。
8.在一些实施例中，控制阀组件包括设置在第一管上的第一控制阀，第一控制阀被配置为控制第一管的通断。
9.在一些实施例中，控制阀组件包括设置在第二管的第一连接点和其第一端之间的蓄能节流元件。
10.在一些实施例中，控制阀组件包括设置在第二管的第一连接点与其第二端之间的第二控制阀，第二控制阀被配置为控制管路的通断。
11.在一些实施例中，第二端口通过第三管与第二管连接，第二管与第三管连接于第二连接点处，第二控制阀设置在第二连接点和第二管的第二端之间。
12.在一些实施例中，控制阀组件还包括设置在第三管上的第三控制阀，第三控制阀被配置为控制第三管的通断。
13.在一些实施例中，控制阀组件还包括并联连接于第三控制阀两端的节流元件，节
流元件的开度可调节地设置。
14.在一些实施例中，空调系统还包括第四管，第一端口通过第四管与液侧总管连接，第四管可通断地设置。
15.在一些实施例中，控制阀组件还包括设置在第四管上的第四控制阀，第四控制阀用于控制第四管的通断。
16.在一些实施例中，空调系统包括第二管和旁通管，第二管的第一端与第一端口连接，第二管的第二端与室外换热器连接，第四管通过旁通管与第二管的第二端连接，控制阀组件还包括设置在旁通管上的旁通阀，旁通阀用于控制旁通管的通断。
17.在一些实施例中，空调系统还包括第五管，控制阀组件还包括设置在第五管上的第五控制阀，第二端口通过第五管与压缩机的吸气口连接，第五控制阀被配置为控制第五管的通断。
18.在一些实施例中，空调系统包括第一管、第二管、第三管、第四管、第五管和旁通管，控制阀组件包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、旁通阀、蓄能节流元件和室外节流元件与压缩机的排气口连接，第一控制阀设置在第一管上且被配置为控制第一管的通断，第二管的第一端与第一端口连接，第二管的第二端与室外换热器连接，第二管与第一管连接于第一连接点处，蓄能节流元件设置在第二管的第一连接点和其第一端之间，第二控制阀设置在第一连接点与第二管第二端之间且被配置为控制管路的通断，第三控制阀设置在第三管上且被配置为控制第三管的通断，第一端口通过第四管与液侧总管连接，第四控制阀设置在第四管上且被配置为控制第四管的通断，第四管通过旁通管与第二管的第二端连接，旁通阀设置在旁通管上且被配置为控制旁通管的通断，第二端口通过第五管与压缩机的吸气口连接，第五控制阀设置在第五管上且被配置为控制第五管的通断，室外换热器的第一端与四通阀的第二阀口连接，室外换热器的第二端与室外节流元件连接。
19.在一些实施例中，空调系统包括第一管和第二管，第一管与四通阀的第四阀口连接，第一端口通过第二管与第一管连接。
20.在一些实施例中，空调系统还包括储液罐，储液罐具有第一接口和第二接口，第一接口与液侧总管连接，第二接口与压缩机的吸气口连接，储液罐具有关闭状态、存储冷媒状态和释放冷媒状态。
21.在一些实施例中，空调系统还包括设置在第一接口和室外换热器之间的气平衡阀以及设置在第二接口与压缩机的吸气口之间的排液阀，在关闭状态，气平衡阀和排液阀均关闭；在存储冷媒状态，气平衡阀和排液阀均开启；在释放冷媒状态，气平衡阀关闭，排液阀开启。
22.基于本技术提供的技术方案，空调系统通过对四通阀和控制阀组件进行操作可以改变冷媒的流向和/或连接管路的通断，以调节室外换热器、室内换热器和蓄能器的状态，其中，蓄能器具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，冷媒从第一端口进入而从第二端口流出，在第二工作状态，冷媒从第二端口进入而从第一端口流出，这样就使得本实施例的空调系统能在不同工作模式之间切换，进而满足用户的多样化需求，提升用户的使用体验。
23.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其
优点将会变得清楚。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
25.图1为本技术一个实施例的空调系统的结构示意图。
26.图2为图1所示的空调系统处于常规制冷模式时的冷媒流路示意图。
27.图3为图1所示的空调系统处于完全蓄冷模式时的冷媒流路示意图。
28.图4为图1所示的空调系统处于制冷同时蓄冷模式时的冷媒流路示意图。
29.图5为图1所示的空调系统处于过冷释冷模式时的冷媒流路示意图。
30.图6为图1所示的空调系统处于冷凝释冷模式时的冷媒流路示意图。
31.图7为图1所示的空调系统处于并联释冷模式时的冷媒流路示意图。
32.图8为图1所示的空调系统处于常规制热模式时的冷媒流路示意图。
33.图9为图1所示的空调系统处于完全蓄热模式时的冷媒流路示意图。
34.图10为图1所示的空调系统处于制热同时蓄热模式时的冷媒流路示意图。
35.图11为图1所示的空调系统处于混合释热模式时的冷媒流路示意图。
36.图12为图1所示的空调系统处于独立释热模式时的冷媒流路示意图。
37.图13为图1所示的空调系统处于化霜模式时的冷媒流路示意图。
38.图14为本技术第一替代实施例的空调系统的结构示意图。
39.图15为本技术第二替代实施例的空调系统的结构示意图。
40.图16为本技术第三替代实施例的空调系统的结构示意图。
41.图17为本技术第四替代实施例的空调系统的结构示意图。
42.图18为本技术第五替代实施例的空调系统的结构示意图。
43.图19为图18中的储液罐处于存储冷媒状态时的示意图。
44.图20为图18中的储液罐处于释放冷媒状态时的示意图。
45.图21为本技术第六替代实施例的空调系统的结构示意图。
46.图22为图21中的储液罐处于存储冷媒状态时的示意图。
47.图23为图21中的储液罐处于释放冷媒状态时的示意图。
48.图24为本技术实施例的蓄能器的结构示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
50.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方
法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
51.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
52.参考图1，本技术实施例的空调系统包括压缩机101、室外换热器105、液侧总管3、气侧总管4、室内换热器、四通阀104、蓄能器201和控制阀组件。
53.其中，室内换热器与液侧总管3和气侧总管4连接。四通阀104具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口。第一阀口与压缩机101的排气口连接，第二阀口与室外换热器105连接，第三阀口与压缩机101的吸气口连接，第四阀口与气侧总管4连接。
54.蓄能器201具有第一端口201a和第二端口201b。第一端口201a分别与室外换热器105和液侧总管3可通断地连接，第二端口201b分别与压缩机101的吸气口、室外换热器105以及压缩机101的排气口可通断地连接。
55.四通阀104和控制阀组件动作以调节蓄能器201、室外换热器105和室内换热器的工作状态并使得空调系统在不同工作模式之间切换。蓄能器201具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，冷媒从第一端口201a进入蓄能器201并通过第二端口201b流出；在第二工作状态，冷媒从第二端口201b进入蓄能器201并通过第一端口201b流出。
56.本技术实施例的空调系统通过对四通阀104和控制阀组件进行操作可以改变冷媒的流向和/或连接管路的通断，以调节室外换热器105、室内换热器和蓄能器201的状态，其中，蓄能器201具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，冷媒从第一端口201a进入而从第二端口201b流出，在第二工作状态，冷媒从第二端口201b进入而从第一端口201a流出，这样就使得本实施例的空调系统能在不同工作模式之间切换，进而满足用户的多样化需求，提升用户的使用体验。
57.蓄能器201中填充有蓄能材料，并设置有冷媒管道。冷媒在管道中流动，与蓄能材料进行充分换热，实现储蓄能量或者释放能量。在本实施例中，四通阀104动作可切换空调系统处于制冷模式还是制热模式，在处于制冷模式时，蓄能器可以蓄冷也可以释冷，在处于制热模式时，蓄能器可以储热也可以释热。
58.蓄能器201的结构如图24所示，蓄能器201包括蓄能箱2011和设置在蓄能箱2011内部的冷媒盘管2012。冷媒盘管2012具有第一端口201a和第二端口201b，本技术实施例的空调系统通过四通阀104和控制阀组的动作使得冷媒既可以通过第一端201a进入，也可以通过第二端201b进入，实现了蓄能器201的双向进冷媒。具体地，即蓄冷和释冷过程中，冷媒在
蓄能器中的流动方向是相反的。具体来看，蓄冷时，冷媒沿流程温度逐渐升高，因此蓄冷结束时，使蓄能器中蓄能材料的温度也有从低到高的分布规律。当释冷时，高温冷媒从另一端流入蓄能器，流向相反。此时随着与温度分布由高到低的蓄能材料的换热，能够更充分的换热，得到的冷媒温度也更低，效果更好。
59.四通阀104具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口。在四通阀104掉电时，其第一阀口和第二阀口连通，第三阀口和第四阀口连通。在四通阀104得电时，其第一阀口与第四阀口连通，第二阀口和第三阀口连通。
60.在一些实施例中，参考图1，第一端口201a处设置有分液装置214。冷媒通过分液装置214进入蓄能器201。在第一端口201a处设置分液装置214，这样可保证液态冷媒进入蓄能器时的均匀分液。进一步地，本实施例的蓄能器能实现双向进冷媒，这样可使得气态冷媒从没有设置分液装置的第二端口201b处进入蓄能器，进而减小气态冷媒进入蓄能器时的压力损失。
61.在一些实施例中，空调系统包括第一管202和第二管204。第一管202与压缩机101的排气口连接。第二管204的第一端与蓄能器201的第一端口连接，第二管204的第二端与室外换热器105连接，第二管204与第一管202连接于第一连接点处，第一管202可通断地设置，第二管204可通断地设置。这样压缩机101的排气口排出的高温高压冷媒可通过第一管202以及第二管204流动至第二端口201b处，进而从第二端口201b处进入蓄能器201，以使得本技术的蓄能器实现蓄热功能。而且气态冷媒从第二端口201b进入蓄能器201，以避免通过第一端口201a进入而导致的压力损失。
62.在一些实施例中，控制阀组件包括设置在第一管202上的第一控制阀208。第一控制阀208被配置为控制第一管202的通断。当第二端口201b处不需要通入气态冷媒时，可控制第一控制阀208关闭；当第二端口201b处需要通入气态冷媒时，可控制第一控制阀208打开。
63.在一些实施例中，第二管204的第一端与第一端口201a连接，第二管204的第二端与室外换热器105连接。第二管204与第一管202连接于第一连接点处，控制阀组件包括设置在第二管204的第一连接点和其第一端之间的蓄能节流元件206。通过蓄能节流元件206，可以使从室外换热器105流出的冷媒经蓄能节流元件206变压后再进入蓄能器201。
64.在一些实施例中，第二管204的第一端与第一端口201a连接，第二管204的第二端与室外换热器105连接。第二管204与第一管202连接于第一连接点处。控制阀组件包括设置在第二管204的第一连接点与其第二端之间的第二控制阀207，第二控制阀207被配置为控制管路的通断。第二控制阀207的设置可控制室外换热器105流出的冷媒是否要经过第二管204以及蓄能节流元件206进入到蓄能器201中。例如，当第二控制阀207打开时，室外换热器105流出的冷媒可通过第二管204进入到蓄能器201内，并从蓄能器201的第二端口201b流出回到压缩机，此时蓄能器作为蒸发器可实现完全蓄冷模式，或者蓄能器与室内换热器同时作为蒸发器实现制冷同时蓄冷模式。
65.具体地，第二控制阀207可以为如图1所示的单向阀，此时单向阀的进口与室外换热器105连接，单向阀的出口与第一连接点连接。第二控制阀207还可以为如图15所示的电磁阀，电磁阀为通断阀，可以更精确地控制第二管204的第二端到第一连接点之间的通断。
66.在一些实施例中，第二端口201b通过第三管205与第二管204连接，第二管204与第
三管205连接于第二连接点处，第二控制阀207设置在第二连接点和第二管204的第二端之间。这样从室外换热器105流出的冷媒可通过第二管204以及第三管205到达蓄能器的第二端口201b处，然后通过第二端口201b进入到蓄能器201内，此时蓄能器201可作为过冷器使用，对在室外换热器105中冷凝的冷媒释放冷量，进一步提高其过冷度后流入室内换热器进行蒸发，提高冷媒的制冷能力，此时空调系统进入过冷释冷模式。
67.在一些实施例中，控制阀组件还包括设置在第三管205上的第三控制阀212。第三控制阀212被配置为控制第三管205的通断。第三控制阀212可以是电磁阀，进而利于控制器的控制。
68.参考图16，在一些实施例中，控制阀组件还包括并联连接于第三控制阀212两端的节流元件215。节流元件215的开度可调节地设置。节流元件215可以是电子膨胀阀。当处于蓄热同时制热模式或并联释冷模式时，可通过调节节流元件215的开度来分配流向蓄能器和室内换热器的冷媒流量。
69.在一些实施例中，空调系统还包括第四管213，第一端口201a通过第四管213与液侧总管3连接。第四管213连接第一端口201a和液侧总管3，这样当冷媒从第二端口201b进入时，可从第一端口201a流出并通过液侧总管3流入到室内换热器内。
70.在一些实施例中，控制阀组件还包括设置在第四管213上的第四控制阀209，第四控制阀209用于控制第四管213的通断。第四控制阀209可以是单向阀或者电磁阀，具体地，如图1所示，第四控制阀209为单向阀，单向阀的进口与第一端口201a连接，单向阀的出口与液侧总管3连接。再如图14所示，第四控制阀209为电磁阀，电磁阀为通断阀，以更好地控制第四管213的通断。
71.在一些实施例中，空调系统包括第二管204和旁通管。第二管204的第一端与第一端口201a连接，第二管204的第二端与室外换热器105连接，第四管213通过旁通管与第二管204的第二端连接。控制阀组件还包括设置在旁通管上的旁通阀211，旁通阀211用于控制旁通管的通断。当旁通阀211打开时，从室外换热器105流出的冷媒可通过旁通管流向液侧总管3处并进入室内换热器，进而实现常规制冷模式。当旁通阀211断开时，从室外换热器105流出的冷媒不能通过旁通阀211流到室内侧，此时可通过第二管204进入到蓄能器内实现完全蓄冷。当旁通阀211打开且第二控制阀207打开时，从室外换热器105流出的冷媒既可通过旁通管进入到室内侧，也可通过第二管204进入到蓄能器中以实现蓄冷同时制冷。
72.在一些实施例中，空调系统还包括第五管203。控制阀组件还包括设置在第五管上的第五控制阀210，第二端口201b通过第五管203与压缩机101的吸气口连接，第五控制阀210被配置为控制第五管203的通断。第五管203实现了蓄能器201的第二端口201b和压缩机101的吸气口之间的连接，这样如图3所示，从室内换热器105流出的冷媒进入蓄能器201后从其第二端口201b流出后，就可直接通过第五管流回到压缩机101的吸气口处，进而可实现如图3所示的完全蓄冷模式，以及如图4所示的蓄冷同时制冷模式，进一步地，也可以实现如图11所示的混合释热模式、如图12所示的独立释热模式以及图13所示的化霜模式。
73.在一些实施例中，如图1所示，空调系统包括第一管202、第二管204、第三管205、第四管213、第五管和旁通管，控制阀组件包括第一控制阀208、第二控制阀207、第三控制阀212、第四控制阀209、第五控制阀210、旁通阀211、蓄能节流元件206和室外节流元件106，第一管202与压缩机101的排气口连接，第一控制阀208设置在第一管202上且被配置为控制第
一管202的通断，第二管204的第一端与第一端口201a连接，第二管204的第二端与室外换热器105连接，第二管204与第一管202连接于第一连接点处，蓄能节流元件206设置在第二管204的第一连接点和其第一端之间，第二控制阀207设置在第一连接点与第二管204第二端之间且被配置为控制管路的通断，第三控制阀212设置在第三管205上且被配置为控制第三管205的通断，第一端口201a通过第四管213与液侧总管3连接，第四控制阀209设置在第四管213上且被配置为控制第四管213的通断，第四管213通过旁通管与第二管204的第二端连接，旁通阀211设置在旁通管上且被配置为控制旁通管的通断，第二端口201b通过第五管与压缩机101的吸气口连接，第五控制阀210设置在第五管上且被配置为控制第五管的通断，室外换热器105的第一端与四通阀104的第二阀口连接，室外换热器105的第二端与室外节流元件106连接。
74.本技术各实施例的节流元件可以是电子膨胀阀。
75.本实施例的空调系统通过控制以上四通阀104和上述各个控制阀的动作可以实现十二种模式的切换，下面对各个模式的控制方法详细说明如下。
76.在本实施例中，空调系统的工作模式包括常规制冷、完全蓄冷、蓄冷同时制冷、过冷释冷、冷凝释冷、并联释冷、常规制热、完全蓄热、蓄热同时制热、混合释热、独立释热和化霜。
77.具体地，针对于十二种模式，各个阀的动作如下表：
[0078][0079][0080]
下面根据图2至图13并结合上表，对空调系统的十二种模式的工作过程进行详细说明。
[0081]
如图2所示，当空调系统处于常规制冷模式时，
[0082]
四通阀104掉电，旁通阀211和室外节流元件106开启，第一控制阀208、第二控制阀207、第三控制阀212、第五控制阀210、第四控制阀209和蓄能节流元件206关闭。压缩机101的排气口排出的冷媒，流经室外换热器105和旁通管通过液侧总管3进入室内机，在室内机蒸发后，经气侧总管4和气液分离器102返回压缩机101的吸气口。此时蓄能器201不工作，仅实现常规的制冷循环功能。
[0083]
如图3所示，当空调系统处于完全蓄冷模式时，
[0084]
四通阀104掉电，第二控制阀207、第五控制阀210、蓄能节流元件206和室外节流元件106开启，旁通阀211、第一控制阀208和第三控制阀212以及第四控制阀209关闭。经压缩机101排出的冷媒，在室外换热器105冷凝后通过第一液管204在蓄能节流元件206处进行节流后，进入蓄能器201进行蒸发，然后经第五管203返回气液分离器102及压缩机101吸气侧。在该模式，蓄能器201作蒸发器，室外换热器105作冷凝器，室内换热器不工作。此时两相冷媒由蓄能器201的第一端201a经分液装置214进入，蒸发后气态冷媒由蓄能器201的第二端201b流出。
[0085]
如图4所示，当空调系统处于制冷同时蓄冷模式时，
[0086]
四通阀104掉电。旁通阀211、第二控制阀207、第五控制阀210和蓄能节流元件206开启和室外节流元件106开启，第一控制阀208第三控制阀212以及第四控制阀209关闭。经压缩机101排出的冷媒，在室外换热器105冷凝后分为两路，一路进入液侧总管3，蒸发后通过气侧总管4返回压缩机吸气侧；另一路经第二管204和蓄能节流元件206进入蓄能器201，蒸发后流入第五管203，返回压缩机101吸气侧。在该模式下，蓄能器201和室内换热器同时作蒸发器，蓄能器201蓄冷，室内换热器向室内提供冷量。此时两相冷媒由蓄能器201的第一端201a经分液装置214进入，蒸发后气态冷媒由蓄能器201的第二端201b流出。
[0087]
如图5所示，当空调系统处于过冷释冷模式时，
[0088]
四通阀104掉电。室外节流元件106、第二控制阀207、第四控制阀209和第三控制阀212开启，旁通阀211、第五控制阀210、第一控制阀208和蓄能节流元件206关闭。压缩机101排出的冷媒，流经室外换热器105经过第二管204以及第三管205，并通过第二端口201b进入蓄能器201，进行过冷后通过第四管213和液侧总管3，流入室内换热器进行蒸发。蒸发后，冷媒经气侧总管4和气液分离器102，返回压缩机101的吸气侧。在该模式，蓄能器201作过冷器，对在室外换热器105中冷凝的冷媒释放冷量，进一步提高其过冷度后流入室内机进行蒸发，提高冷媒的制冷能力。此时液态冷媒由蓄能器201的第二端201b进入，过冷后液态冷媒由第一端201a经分液装置214流出。
[0089]
如图6所示，当空调系统处于冷凝释冷模式时，
[0090]
四通阀104掉电。第一控制阀208、第三控制阀212和第四控制阀209开启，室外节流元件106、旁通阀211、蓄能节流元件206、第二控制阀207和第五控制阀210关闭。压缩机101排出的冷媒，经第一管202、第二管204和第三管205进入蓄能器201进行冷凝，经第四管213和液侧总管3，流入室内机进行蒸发，蒸发后的冷媒经气侧总管4和气液分离器102，返回压缩机101的吸气侧。该模式不使用室外换热器105，而是使用蓄能器201作为冷凝器，为制冷循环提供冷量。由于蓄能器201中蓄冷材料温度远低于室外环境气温，能够使制冷循环在低压比条件下运行，大幅减小压缩机101的负荷。此时，气态冷媒从蓄能器201的第二端201b进入，冷凝后液态冷媒由第一端201a经分液装置214流出。
[0091]
当存在于短时间内大幅降低耗电量的需求时，则可使用冷凝释冷功能，即不使用室外换热器作为冷凝器，而是单独以蓄能器作为室外换热器。由于蓄能器中储蓄冷量后的蓄能材料温度较低，远低于室外环境气温，因此压缩机无需提供过高压力，系统可以在低压缩比条件下运行，极大地减少系统能耗。同时，利用低温蓄能材料与冷媒之间的热传导，代替了室外换热器的风冷换热，提高换热效率。
[0092]
如图7所示，当空调系统处于并联释冷模式时，
[0093]
四通阀104掉电。室外节流元件106、旁通阀211、第一控制阀208、第三控制阀212和第四控制阀209开启，蓄能节流元件206、第二控制阀207和第五控制阀210关闭。压缩机101排出的冷媒分为两路，第一路经第一管202、第二管204和第三管205进入蓄能器201进行冷凝，经第四管213流入液侧总管3，另一路在室外换热器105内冷凝，经液侧总管3与第一路汇合，流入室内机进行蒸发。蒸发后，冷媒经气侧总管4和气液分离器102，返回压缩机101的吸气侧。在该模式，室外换热器105和蓄能器201均作为冷凝器，室内机作蒸发器。此时，气态冷媒从蓄能器201的第二端201b进入，冷凝后液态冷媒由第一端201a经分液装置214流出。
[0094]
如图8所示，当空调系统处于常规制热模式时，
[0095]
四通阀104得电。旁通阀211开启，室外节流元件106开启，第一控制阀208、第二控制阀207、第四控制阀209、第五控制阀210、第三控制阀212和蓄能节流元件206关闭。经压缩机101排出的冷媒，经气侧总管4流入室内机，冷凝后经液侧总管3进入室外换热器105蒸发，经气液分离器102返回压缩机101吸气侧。此时不使用蓄能器201，仅实现常规的制热循环功能。
[0096]
如图9所示，当空调系统处于完全蓄热的模式时，
[0097]
四通阀104得电。室外节流元件106、旁通阀211、第一控制阀208、第三控制阀212和第四控制阀209开启，蓄能节流元件206、第二控制阀207和第五控制阀210关闭。经压缩机101排出的冷媒，经第一管202、第二管204和第三管205进入蓄能器201进行冷凝，从第四管213流出并进入液侧总管3，流入室外换热器105进行蒸发，蒸发后返回气液分离器102及压缩机101的吸气侧。在该模式，蓄能器201作冷凝器，室外换热器105作蒸发器。此时，气态冷媒由蓄能器201的第二端201b进入，冷凝后液态冷媒由蓄能器201的第一端201a流出。
[0098]
如图10所示，当空调系统处于制热同时蓄热的模式时，
[0099]
四通阀104得电。旁通阀211、第一控制阀208、第三控制阀212、第四控制阀209开启，第五控制阀210和蓄能节流元件206关闭，室外节流元件106开启。经压缩机101排出的冷媒，一路经第一管202和第三管205进入蓄能器201进行冷凝，从第四管213进入液侧总管3，另一路从气侧总管4进入室内机进行冷凝后，进入液侧总管3与第一路冷媒汇合，进入室外换热器105蒸发，经气液分离器102返回压缩机101吸气侧。蓄能器201和室内换热器同时作冷凝器，蓄能器201蓄热，室内换热器向室内提供热量。此时为气态冷媒由蓄能器201的第二端201b进入，冷凝后液态冷媒由蓄能器201的第一端201a流出。
[0100]
如图11所示，当空调系统处于混合释热的模式时，
[0101]
四通阀104得电。第五控制阀210、旁通阀211、第二控制阀207和蓄能节流元件206开启，第一控制阀208、第三控制阀212和第四控制阀209关闭，室外节流元件106开启。压缩机101排出的冷媒，从气侧总管4进入室内机进行冷凝后，进入液侧总管3，分为两路，一路经第二管204在蓄能节流元件206处进行节流后，进入蓄能器201蒸发，经第五管203排出，另一路经液侧总管3进入室外换热器105进行蒸发后在气液分离器102入口处与第一路汇合，随后返回压缩机101吸气侧。蓄能器201和室外换热器105同时作蒸发器，从而提高蒸发能力，室内机作冷凝器。此时两相冷媒由蓄能器201第一端201a进入，蒸发后气态冷媒由第二端201b流出。
[0102]
如图12所示，当空调系统处于独立释热模式时，
[0103]
四通阀104得电。第五控制阀210、第二控制阀207、旁通阀211开启，第一控制阀208、室外节流元件106、第三控制阀212关闭，蓄能节流元件206开启。压缩机101排出的冷媒，从气侧总管4进入室内机进行冷凝后，进入液侧总管3，经第二管204在蓄能节流元件206处进行节流后，进入蓄能器201蒸发，经第五管203排出至气液分离器102，并返回压缩机101吸气侧。蓄能器201作蒸发器，室内机作冷凝器。此时两相冷媒由蓄能器201的第一端201a进入，蒸发后气态冷媒由第二端201b流出。
[0104]
如图13所示，当空调系统处于化霜模式时，
[0105]
四通阀104掉电。第五控制阀210和室外节流元件106开启，旁通阀211、第一控制阀208和第三控制阀212关闭，蓄能节流元件206开启。经压缩机101排出的冷媒，在室外换热器105冷凝后进入液侧总管3，通过第一管204在蓄能节流元件206处进行节流后，进入蓄能器201进行蒸发，然后经第五管203返回气液分离器102及压缩机101的吸气侧。该模式蓄能器201作蒸发器，室外换热器105作冷凝器。此时为两相冷媒由蓄能器201的第一端201a经分液装置214进入，蒸发后气态冷媒由蓄能器201的第二端201b流出。
[0106]
综上可知，本实施例的空调系统在制冷和制热时均能利用蓄能器实现蓄能，因此当电价较低时，蓄能器进行蓄能；当电价处于高峰时，利用蓄能器进行释冷或释热，能够为系统提供能量，降低压缩机的运行频率，降低耗电量，降低了运行费用。当利用蓄能器进行化霜时，能够承担系统的蒸发负荷，与无蓄能空调采用的逆循环除霜室内换热器作蒸发器，室外换热器作冷凝器相比，无需从室内吸收热量，有助于保持室内舒适性。总体上看，该多功能蓄能空调系统，能够有效针对多种应用场景实现降低运行成本的目的。
[0107]
参考图17，在一些实施例中，空调系统包括第一管202和第二管204，第一管202与四通阀104的第四阀口连接。第二管204连接蓄能器201的第一端口201a和第二端口201b且与第一管202连接。与图1所示的实施例相比，可实现常规制冷、完全蓄冷、蓄冷同时制冷、过冷释冷以及常规制热、完全蓄热、蓄热同时制热、混合释热、独立释热和化霜等模式。
[0108]
参考图18至图23，在一些实施例中，空调系统还包括储液罐220。储液罐220具有第一接口和第二接口，第一接口与液侧总管3连接，第二接口与压缩机101的吸气口连接，储液罐220具有关闭状态、存储冷媒状态和释放冷媒状态。储液罐220用于对冷媒进行存储和释放，对不同运行模式下的冷媒量进行控制，使得系统循环冷媒量与不同运行模式的冷媒需求量相同，发挥最佳的换热效果。
[0109]
在一些实施例中，空调系统还包括设置在第一接口和室外换热器105之间的气平衡阀224以及设置在第二接口与压缩机101的吸气口之间的排液阀223，在关闭状态，气平衡阀224和排液阀223均关闭；在存储冷媒状态，气平衡阀224和排液阀223均开启；在释放冷媒状态，气平衡阀224关闭，排液阀223开启。
[0110]
具体地，如图18所示，在该实施例中，储液罐220具有三个接口，三个接口包括第一进口220a、第二进口220b和出口220c。第一进口220a通过进液阀221与液侧总管3连接，第二进口220b通过加压阀222与第一管202连接、通过毛细管225和气平衡阀224与第五管203连接，出口220c通过毛细管225和排液阀223与第五管203连接。
[0111]
如图19和图20所示，储液罐220共有三种状态：不工作、存储冷媒和释放冷媒，这三种状态均可以在不同的系统模式常规制冷、完全蓄冷等下使用。不工作时，进液阀221、加压阀222、排液阀223、气平衡阀224均关闭。当判断当前运行模式需要启动存储冷媒时，进液阀
221和气平衡阀224开启，加压阀222和排液阀223关闭。气平衡阀224开启，使储液罐220罐体压力处于低压状态，进液阀221开启，使得储液罐220的冷媒进管处于中压段，冷媒在压力差的作用下进入冷媒罐220中。当判断当前运行模式需要启动冷媒罐释放冷媒时，进液阀221和气平衡阀224关闭，加压阀222和排液阀223开启。排液阀223开启，使储液罐220的出口端处于低压状态，加压阀222开启，使储液罐220罐体压力处于高压状态，罐体内部冷媒在重力及压力差的作用下排出罐体，进入到管路循环中。
[0112]
如图21所示，本实施例提供了另一种储液罐形式，仅具有两个接口，两个接口包括进口220a和出口220c。进口220a通过气平衡阀224与液侧总管3连接，出口220c通过排液阀223、毛细管225与第五管203连接。
[0113]
如图22和图23所示，储液罐220共有三种状态：不工作、存储冷媒和释放冷媒，这三种状态均可以在不同的系统模式常规制冷、完全蓄冷等下使用。不工作时，排液阀223、气平衡阀224均关闭。当判断当前运行模式需要启动存储冷媒时，排液阀223、气平衡阀224均开启，冷媒在压力差的作用下进入冷媒罐220中。当判断当前运行模式需要启动冷媒罐释放冷媒时，气平衡阀224关闭，排液阀223开启，罐体内部冷媒在重力及压力差的作用下排出罐体，进入到管路循环中。
[0114]
本技术实施例提供一种基于上述各实施例的空调系统的控制方法，包括如下步骤：
[0115]
确定空调系统的工作模式；
[0116]
根据预设的控制策略并基于工作模式控制四通阀和控制阀组件动作以调节室外换热器105、室内换热器和蓄能器201的状态。
[0117]
在一些实施例中，根据预设的控制策略并基于工作模式控制四通阀和控制阀组件动作以调节室外换热器105、室内换热器和蓄能器201的状态包括：
[0118]
在供电系统为低电价的时段，基于工作模式控制四通阀和控制阀组件动作以使得蓄能器201进行蓄能；
[0119]
在供电系统为高电价的时段，基于工作模式控制四通阀和控制阀组件动作以使得蓄能器201释放能量。
[0120]
在一些实施例中，空调系统的工作模式包括常规制冷、完全蓄冷、蓄冷同时制冷、过冷释冷、冷凝释冷、并联释冷、常规制热、完全蓄热、蓄热同时制热、混合释热、独立释热和化霜。
[0121]
本技术实施例还提供一种基于上述空调系统的控制方法，包括：
[0122]
确定空调系统的工作模式；
[0123]
根据预设的控制策略并基于工作模式控制四通阀104、第一控制阀208、第二控制阀207、第三控制阀212、第四控制阀209、第五控制阀210、旁通阀211、蓄能节流元件206和室外节流元件106的动作以改变室外换热器105、室内换热器和蓄能器201的状态。
[0124]
在一些实施例中，在工作模式为常规制冷模式时，控制四通阀104掉电，旁通阀211和室外节流元件106开启，第一控制阀208、第二控制阀207、第三控制阀212、第四控制阀209、第五控制阀210和蓄能节流元件206关闭；
[0125]
其中，室外换热器105用作冷凝器，室内换热器用作蒸发器，蓄能器201不工作。
[0126]
在一些实施例中，在工作模式为完全蓄冷模式时，控制四通阀104掉电，第五控制
阀210、第二控制阀207、室外节流元件106、蓄能节流元件206开启，旁通阀211、第一控制阀208、第四控制阀209和第三控制阀212关闭；
[0127]
其中，室外换热器105用作冷凝器，蓄能器201用作蒸发器，冷媒从蓄能器201的第一端口201a进入并从蓄能器201的第二端口201b流出。
[0128]
在一些实施例中，在工作模式为制冷同时蓄冷模式时，控制四通阀104掉电，控制旁通阀211、第二控制阀207、第五控制阀210、室外节流元件106和蓄能节流元件206开启，控制第一控制阀208和第三控制阀212关闭；
[0129]
其中，室外换热器105用作冷凝器，蓄能器201和室内换热器同时用作蒸发器，冷媒从蓄能器201的第一端口201a进入并从蓄能器201的第二端口201b流出。
[0130]
在一些实施例中，在工作模式为过冷释冷模式时，控制四通阀104掉电，控制室外节流元件106、第二控制阀207、第三控制阀212和第四控制阀209开启，旁通阀211、第五控制阀210、第一控制阀208和蓄能节流元件206关闭；
[0131]
其中，室外换热器105用作冷凝器，蓄能器201用作过冷器，冷媒从蓄能器201的第二端口201b进入并从蓄能器201的第一端口201a流出。
[0132]
在一些实施例中，在工作模式为冷凝释冷模式时，控制四通阀104掉电，控制第一控制阀208、第三控制阀212、第四控制阀209开启，控制旁通阀211、第五控制阀210、室外节流元件106和蓄能节流元件206关闭；
[0133]
其中，室外换热器105不工作，蓄能器201作为冷凝器，冷媒从蓄能器201的第二端口201b进入并从蓄能器201的第一端口201a流出。
[0134]
在一些实施例中，在工作模式为并联释冷模式时，控制四通阀104掉电，控制室外节流元件106、旁通阀211、第三控制阀212、第四控制阀209和第一控制阀208开启，蓄能节流元件206、第二控制阀207和第五控制阀210关闭；
[0135]
其中，室外换热器105用作冷凝器，蓄能器201作为冷凝器，冷媒从蓄能器201的第二端口201b进入并从蓄能器201的第一端口201a流出。
[0136]
在一些实施例中，在工作模式为常规制热模式时，控制四通阀104得电，旁通阀211、室外节流元件106开启，第一控制阀208、第二控制阀207、第三控制阀212、第四控制阀209、第五控制阀210和蓄能节流元件206关闭；
[0137]
其中，室外换热器105用作蒸发器，蓄能器201不工作。
[0138]
在一些实施例中，在工作模式为完全蓄热模式时，控制四通阀104得电，旁通阀211、第一控制阀208、第三控制阀212、第四控制阀209和室外节流元件106开启，蓄能节流元件206、第二控制阀207和第五控制阀210关闭；
[0139]
其中，蓄能器201作为冷凝器，室外换热器105作为蒸发器，冷媒从蓄能器201的第二端口201b进入并从蓄能器201的第一端口201a流出。
[0140]
在一些实施例中，在工作模式为制热同时蓄热模式时，控制四通阀104得电，旁通阀211、第一控制阀208、第三控制阀212、第四控制阀209和室外节流元件106开启，第二控制阀207、第五控制阀210和蓄能节流元件206关闭；
[0141]
其中，蓄能器201作为冷凝器，室外换热器105作为蒸发器，冷媒从蓄能器201的第二端口201b进入并从蓄能器201的第一端口201a流出。
[0142]
在一些实施例中，在工作模式为混合释热模式时，控制四通阀104得电，第五控制
阀210、蓄能节流元件206、室外节流元件106和旁通阀211开启，第一控制阀208、第三控制阀212、第四控制阀209关闭；
[0143]
其中，蓄能器201和室外换热器105同时作为蒸发器，室内换热器作为冷凝器，冷媒从蓄能器201的第一端口201a进入并从蓄能器201的第二端口201b流出。
[0144]
在一些实施例中，在工作模式为独立释热模式时，控制四通阀104得电，第五控制阀210、旁通阀211、第二控制阀207、蓄能节流元件206开启，第一控制阀208、室外节流元件106、第三控制阀212和第四控制阀209关闭；
[0145]
其中，室外换热器105不工作，蓄能器201作为蒸发器，室内换热器作为冷凝器，冷媒从蓄能器201的第一端口201a进入并从蓄能器201的第二端口201b流出。
[0146]
在一些实施例中，当工作模式为化霜模式时，控制四通阀104掉电，第二控制阀207、第五控制阀210、室外节流元件106和蓄能节流元件206开启，旁通阀211、第一控制阀208和第三控制阀212关闭；
[0147]
其中，室内换热器不工作，蓄能器201作为蒸发器，室内换热器作为冷凝器，冷媒从蓄能器201的第一端口201a进入并从蓄能器201的第二端口201b流出。
[0148]
本技术实施例还提供一种空调系统的控制装置，包括：
[0149]
存储器，被配置为存储指令；
[0150]
处理器，耦合到存储器，处理器被配置为基于存储器存储的指令执行实现上述控制方法。
[0151]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现上述控制方法。
[0152]
本技术提供一种空调系统。该空调系统能够针对多种不同的电力负荷转移场景提供蓄能、释能服务。
[0153]
如图1所示，本技术实施例的空调系统包括室外机1、蓄能设备2、液侧总管3和气侧总管4。液侧总管3和气侧总管4与室内换热器连接
[0154]
室外机1包括压缩机101、气液分离器102、过冷器103、四通阀104、室外换热器105、室外节流元件106和过冷节流元件107。
[0155]
四通阀104具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口。在四通阀104掉电时，其第一阀口和第二阀口连通，第三阀口和第四阀口连通。在四通阀104得电时，其第一阀口与第四阀口连通，第二阀口和第三阀口连通。
[0156]
四通阀104的第一阀口与压缩机101的排气口连接，四通阀104的第二阀口与室外换热器105连接，四通阀104的第三阀口与气液分离器102连接，四通阀104的第四阀口与气侧总管4连接。
[0157]
室外换热器105的第一端与四通阀104的第二阀口连接，室外换热器105的第二端与室外节流元件106连接，且通过室外节流元件106与过冷器103连接。
[0158]
蓄能设备2包括蓄能器201、第一管202、第二管204、第三管205、第四管213、第五管203、旁通管以及控制阀组件。控制阀组件包括第一控制阀208、第二控制阀207、第三控制阀212、第四控制阀209、第五控制阀210、旁通阀211和蓄能节流元件206。其中第一管202和第五管203用于连接蓄能设备2与室外机1。
[0159]
蓄能器201的第一端201a通过第二管204和第一管202与压缩机101的排气管路相
连接，通过第二管204和旁通管与液侧总管3相连接，通过第四管213与液侧总管3相连接。
[0160]
蓄能器201的第二端201b通过第三管205与第二管204相连接，通过第五管203与气液分离器102相连接。
[0161]
在蓄能器201的第一端布置有分液装置214和蓄能节流元件206，在第一管202上布置有第一控制阀208，在第二管204上布置有第二控制阀207，在第四管213上布置有第四控制阀209，在第三管205上布置有第三控制阀212，在第五管203上布置有第五控制阀210，在第二管204的第二端与液侧总管3之间还布置有旁通阀211。
[0162]
蓄能器201中填充有蓄能材料，并设置有冷媒管道。冷媒在管道中流动，与蓄能材料进行充分换热，实现蓄冷与释冷。
[0163]
通过上述各个阀的切换，能够实现常规制冷、完全蓄冷、制冷同时蓄冷、过冷释冷、冷凝释冷、并联释冷、常规制热、完全蓄热、制热同时蓄热、混合释热、独立释热、化霜等十二种模式。该十二种模式的控制方法可参照上文中图2至图13的描述，此处不再赘述。
[0164]
如图14所示，在第一替代实施例中，与图1所示实施例不同的是，将第四控制阀209替换为电磁阀，以对第四管213的通断进行更严格的控制。
[0165]
在该实施例中，为实现十二种模式的切换，各个阀的动作如下表所示。
[0166][0167]
如图15所示，在第二替代实施例中，与图1所示实施例不同的是，将第二控制阀207替换为电磁阀，以保证流路通断的更严格控制，此时的控制方法如下：
[0168][0169]
如图16所示，在第三替代实施例中，与图1所示实施例不同的是，在第三控制阀212的两端并联一个节流元件215，当处于蓄热同时制热模式或者并联释冷模式时，可通过调节节流元件215的开度来分配流向蓄能器和室内机的冷媒流量。此时的控制方法如下：
[0170][0171]
如图17所示，在第四替代实施例中，与图1所示实施例不同的是，将第一管202连接至气侧总管4上。能够实现图1所示实施例的大部分功能，制冷时仅冷凝释冷和并联释冷两种无法进行。阀开闭情况和冷媒流路与图1所示实施例完全相同。在制热时，完全蓄热、蓄热同时制热时，高温高压气态冷媒仍通过第一气管202进入蓄能器，阀的开闭和冷媒流路与图1所示实施例一致。化霜时则与图1所示实施例完全一致。
[0172]
如图18所示，在第五替代实施例中，在蓄能系统的基础上增设储液罐220，通过储液罐220对冷媒的存储与释放，对不同运行模式下的冷媒量进行控制，使得系统循环冷媒量与不同运行模式的冷媒需求量一致，发挥最佳的换热效果。
[0173]
如图19和图20所示，储液罐220具有三个接口。第一进口220a通过进液阀221与液侧总管3连接，第二进口220b通过加压阀222与第一管202连接、通过毛细管225和气平衡阀224与第五管203连接，出口220c通过毛细管225和排液阀223与第五管203连接。
[0174]
如图21所示，在第六替代实施例中，在蓄能系统的基础上增设储液罐220，通过储
液罐220对冷媒的存储与释放，对不同运行模式下的冷媒量进行控制，使得系统循环冷媒量与不同运行模式的冷媒需求量一致，发挥最佳的换热效果。
[0175]
与图18所示实施例的储液罐220的结构不同的，该储液罐220具有两个接口。
[0176]
综上可知，本技术实施例的空调系统在低谷电价时段进行蓄能，在高峰电价时段释放能量，从而降低此时空调的功耗。实现电力的“削峰填谷”，降低空调的运行成本。另外，通过四通阀和控制阀组的切换，能够使空调系统实现蓄冷、释冷等十二种功能，拓宽了蓄能系统的使用范围，提高了蓄能系统的可用率。而且本技术实施例的蓄能器能够双向进冷媒，既能保证液态冷媒进入蓄能器时的均匀分液，也能减小气态冷媒进入蓄能器时的压力损失。双向进冷媒，即蓄冷和释冷过程中，冷媒在蓄能器中的流动方向是相反的。具体来看，蓄冷时，冷媒沿流程温度逐渐升高，因此蓄冷结束时，使蓄能器中蓄能材料的温度也有从低到高的分布规律。当释冷时，高温冷媒从另一端流入蓄能器，流向相反。此时随着与温度分布由高到低的蓄能材料的换热，能够更充分的换热(逆流换热)，得到的冷媒温度也更低，效果更好。
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最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精神，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。