CN114427760B - 空调机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种空调机组及其控制方法，所述空调机组包括：压缩机组件(1)、四通换向阀组件(2)、电磁阀组件(3)、空气换热器组件(4)、热水换热器(5)、冷水换热器(6)、储液器(7)、第一电子膨胀阀(11)、第一电子膨胀阀组件(12)、第一单向阀(13)、第二单向阀(14)、第三单向阀(15)、第四单向阀(16)、第一单向阀组件(17)、第二单向阀组件(18)和电磁阀(19)。该空调机组能够对优先侧的制热或制冷能力和非优先侧的制冷或制热能力分别进行相对独立的调节，避免空调机组频繁切换运行模式或停机，能够保证空调机组稳定适应用户的冷热负荷需求。

Description

空调机组及其控制方法

技术领域

本申请涉及控制技术领域，特别涉及一种空调机组及其控制方法。

背景技术

随着现代建筑功能多样化，分区设计，各种功能区域冷热负荷需求不同，同一个功能区域，也有存在冷热负荷同时需求的情况，比如：医院手术室，需要先对室外新风降温除湿，再对空气进行加热，达到手术室的送风温湿度，这样就必须同时为手术室的末端设备提供冷源和热源，类似的场所还包括大型综合商业建筑、泳池建筑和文化场馆等。

传统设计中，冷源通常是通过单独设置的空调机组来提供，但是空调机组在制冷的同时会释放出大量的废热造成资源浪费，热源通常是通过单独设置的锅炉来提供，但是锅炉给用户增加了很多的投资和运维成本，以上冷热源都需要分别消耗能源，造成冷热抵消，能源利用率低。

近年来，风冷热回收和四管制空调机组逐渐在以上场所得到相应的应用，其可以同时制取冷水和热水，但是他们都是根据冷水优先或热水优先的原则控制压缩机加减载运行进而保证优先侧水温。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请的发明人发现，在现有技术的风冷热回收和四管制空调机组中，由于设计和相关控制的不完善，经常出现非优先侧水温过高无法减载进而导致机组频繁切换运行模式或停机，造成空调机组无法实现冷热负荷自动平衡，从而导致冷水和热水温度波动较大，用户体验较差。因此，如何保证空调机组稳定适应用户的冷热负荷需求成为有待解决的问题。

本申请实施例提供一种空调机组，在处于制热优先或制冷优先的自动运行模式时，优先侧的制热或制冷能力由压缩机的加减载来调节，非优先侧的制冷或制热能力由空气换热器组件来调节，由此，在自动运行模式下，空调机组能够对优先侧的制热或制冷能力和非优先侧的制冷或制热能力分别进行相对独立的调节，避免空调机组频繁切换运行模式或停机，能够保证空调机组稳定适应用户的冷热负荷需求。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种空调机组，所述空调机组包括：压缩机组件1、四通换向阀组件2、电磁阀组件3、空气换热器组件4、热水换热器5、冷水换热器6、储液器7、第一电子膨胀阀11、第一电子膨胀阀组件12、第一单向阀13、第二单向阀14、第三单向阀15、第四单向阀16、第一单向阀组件17、第二单向阀组件18和电磁阀19；

所述压缩机组件1的排气口1001分别与所述四通换向阀组件2的第1口和所述电磁阀组件3的进口301连接，所述压缩机组件1的吸气口1002分别与所述第一单向阀组件17的出口和所述冷水换热器6的出口连接，所述第一单向阀组件17的进口与所述四通换向阀组件2的第3口连接；

所述四通换向阀组件2的第2口与所述空气换热器组件4的进口401连接，所述四通换向阀组件2的第4口相对于外界环境为封闭状态；

所述空气换热器组件4的出口402与所述电子膨胀阀组件12的出口121和所述第二单向阀组件18的进口连接，所述第二单向阀组件18的出口与所述第二单向阀14的进口、所述第三单向阀15的出口和所述电子膨胀阀组件12的进口122连接；

所述热水换热器5的进口501与所述电磁阀组件3的出口302连接，所述热水换热器5的出口502与储液器7的进口连接；

所述储液器7的出口分别与所述第一单向阀13的进口和所述电磁阀19的进口连接，所述电磁阀19的出口与所述第四单向阀16的进口连接；

所述第一单向阀13的出口和所述第二单向阀14的出口连接，并且，所述第一单向阀13的出口和所述第二单向阀14的出口向所述第三单向阀15的进口和所述电子膨胀阀11的进口111输出冷媒；

所述冷水换热器6的进口分别与第四单向阀16的出口和所述电子膨胀阀11的出口112连接。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种空调机组的控制方法，用于控制上述第一方面所述的空调机组，该控制方法包括：

空调机组的控制器根据所述空调机组的运行模式和运行状态，控制：

所述压缩机组件1的加减载；和/或所述四通换向阀组件2中所述第1口、所述第2口、所述第3口和所述第4口之间的连通状态；和/或

电磁阀组件3的开闭；和/或

所述第一电子膨胀阀11的开闭；和/或

所述第一电子膨胀阀组件12的开闭；和/或

电磁阀19的开闭。

本申请实施例的有益效果在于：空调机组能够对优先侧的制热或制冷能力和非优先侧的制冷或制热能力分别进行相对独立的调节，避免空调机组频繁切换运行模式或停机，能够保证空调机组稳定适应用户的冷热负荷需求。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附附记的条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请实施例1的空调机组的一个示意图；

图2是本申请实施例1的空调机组在制热模式下冷媒流动路径的一个示意图；

图3是本申请实施例1的空调机组在制热优先的自动运行模式下冷媒流动的一个示意图；

图4是本申请实施例1的空调机组在制热优先的自动运行模式下冷媒流动的另一个示意图；

图5是本申请实施例1的空调机组在制冷优先的自动运行模式下冷媒流动的一个示意图；

图6是本申请实施例1的空调机组的控制方法的一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附附记的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请的限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的说明中，四通换向阀的第1口可以是D口，四通换向阀的第2口可以是C口，四通换向阀的第3口可以是S口，四通换向阀的第4口可以是E口。对四通换向阀的D口、C口、E口和S口的说明，可以参考相关技术。

实施例1

本申请实施例1提供一种空调机组。

图1是本申请实施例1的空调机组的一个示意图。如图1所示，空调机组100包括：压缩机组件1、四通换向阀组件2、电磁阀组件3、空气换热器组件4、热水换热器5、冷水换热器6、储液器7、第一电子膨胀阀11、第一电子膨胀阀组件12、第一单向阀13、第二单向阀14、第三单向阀15、第四单向阀16、第一单向阀组件17、第二单向阀组件18和电磁阀19。

如图1所示，热水换热器5具有入水口5a和出水口5b，介质水从入水口5a进入热水换热器5，与热水换热器5中的冷媒进行热交换，从而被加热为热水，热水从出水口5b流出热水换热器5，流出的热水可以被输送给用户，用于制热。在本申请中，空调机组100的制热能力可以指从热水换热器5流出的热水的温度，热水的温度越高，空调机组100的制热能力越强。

如图1所示，冷水换热器6具有入水口6a和出水口6b，介质水从入水口6a进入冷水换热器6，与冷水换热器6中的冷媒进行热交换，从而被吸热成为冷水，冷水从出水口6b流出冷水换热器6，流出的冷水可以被输送给用户，用于制冷。在本申请中，空调机组100的制冷能力可以指从冷水换热器6流出的冷水的温度，冷水的温度越低，空调机组100的制冷能力越强。

在本实施例中，热水换热器5和冷水换热器6中，是通过介质水与冷媒换热，本申请可以不限于此，也可以使用其他的介质与冷媒进行换热。

在本实施例中，如图1所示，压缩机组件1的排气口1001分别与四通换向阀组件2的第1口(例如D口)和电磁阀组件3的进口301连接，压缩机组件1的吸气口1002分别与第一单向阀组件17的出口和冷水换热器6的出口连接，第一单向阀组件17的进口与四通换向阀组件2的第3口(例如，S口)连接；

四通换向阀组件2的第2口(例如，C口)与空气换热器组件4的进口401连接，四通换向阀组件2的第4口(例如，E口)相对于外界环境为封闭状态；

空气换热器组件4的出口402与电子膨胀阀组件12的出口121和第二单向阀组件18的进口连接，第二单向阀组件18的出口与第二单向阀14的进口、第三单向阀15的出口和电子膨胀阀组件12的进口122连接；

热水换热器5的进口501与电磁阀组件3的出口302连接，热水换热器5的出口502与储液器7的进口连接，这里，热水换热器5的进口501和出口502用于冷媒流入和流出热水换热器5；

储液器7的出口分别与第一单向阀13的进口和电磁阀19的进口连接，电磁阀19的出口与第四单向阀16的进口连接；

第一单向阀13的出口和第二单向阀14的出口连接，并且，第一单向阀13的出口和第二单向阀14的出口向第三单向阀15的进口和电子膨胀阀11的进口111输出冷媒；

冷水换热器6的进口601分别与第四单向阀16的出口和电子膨胀阀11的出口112连接，这里，冷水换热器6的进口601用于冷媒流入冷水换热器6。

根据本实施例，空调机组100的组成结构能够允许对优先侧的制热或制冷能力和非优先侧的制冷或制热能力分别进行相对独立的调节，避免空调机组频繁切换运行模式或停机，能够保证空调机组稳定适应用户的冷热负荷需求。

如图1所示，空调机组100还可以包括经济器9和热力膨胀阀10。其中，经济器9的主侧进口901接收第一单向阀13的出口和第二单向阀14的出口输出的冷媒，经济器9的主侧出口902分别与第三单向阀15的进口、热力膨胀阀10的进口101和电子膨胀阀11的进口111连接，热力膨胀阀10的出口102与经济器9的辅侧进口903连接，压缩机组件1的补气口1003与经济器9的辅侧出口904连接。通过设置经济器9，能够为压缩机1的补气口1003补充冷媒，进而增加空调机组的过冷度，最终提升空调机组性能。

如图1所示，空调机组100还可以包括干燥过滤器8。干燥过滤器8的进口与第一单向阀13的出口和第二单向阀14的出口连接，干燥过滤器8的出口与经济器9的主侧进口901连接。通过设置干燥过滤器8，能够提高冷媒的干度，减少空调机组中的水分和杂质。

在本实施例中，压缩机组件1可以包括至少一台压缩机，当压缩机数量为2以上时，该2台以上的压缩机可以并联设置。其中，压缩机组件1的吸气口、排气口和补气口可以指各压缩机的吸气口、排气口和补气口。各压缩机可以是转子压缩机、涡旋压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机或磁悬浮压缩机，此外，各压缩机可以是定频压缩机或变频压缩机。

在本实施例中，四通换向阀组件2可以包括两个以上四通换向阀，其中，四通换向阀组件2的第1口、第2口、第3口和第4口可以指四通阀的第1口、第2口、第3口和第4口。

在本实施例中，电磁阀组件3可以包括一个以上电磁阀。其中，电磁阀组件3的进口和出口可以指电磁阀的进口和出口。

在本实施例中，空气换热器组件4可以包括至少两个热交模块。空气换热器组件4的入口和出口可以指各热交模块的入口和出口。各热交模块可以与各四通换向阀对应连接，例如，热交模块的入口可以与对应的四通换向阀的第2口连接。

在本实施例中，各热交模块可以包括两片铜铝翅片换热器，该两片铜铝翅片换热器通过两边端板固定呈V型排布。此外，各热交模块还可以包括两台风机，风机可以为定频或变频轴流风机。本申请可以不限于此，各热交模块中换热器的材料、数量和排布方式可以是其它方案，风机的数量可以是一台或三台以上。

在本实施例中，热水换热器5例如可以为板式换热器、干式换热器、满液换热器或降膜换热器，冷水换热器6例如可以为板式换热器、干式换热器、满液换热器或降膜换热器，经济器9例如可以为板式换热器。

在本实施例中，电子膨胀阀组件12可以包括两个以上电子膨胀阀。其中，电子膨胀阀组件12的入口122和出口121可以指各电子膨胀阀的入口或出口。各电子膨胀阀可以和各热交模块对应连接，例如，各电子膨胀阀的出口与对应热交模块的出口连接。

在本实施例中，第一单向阀组件17可以包括两个以上单向阀。其中，第一单向阀组件17的入口和出口可以指各单向阀的入口或出口。各单向阀和各四通换向阀对应连接，例如，各单向阀的入口可以与对应的四通换向阀的第3口连接。此外，第一单向阀组件17中的所有单向阀的出口都可以连接到压缩机组件1的吸气口1002。

在本实施例中，第二单向阀组件18可以包括两个以上单向阀。其中，第二单向阀组件18的入口和出口可以指各单向阀的入口或出口。各单向阀可以和各热交模块对应连接，例如，各单向阀入口与对应的热交模块的出口连接。

在本实施例中，四通换向阀组件2中四通阀的数量、空气换热器组件4中热交模块的数量、电子膨胀阀组件12中电子膨胀阀的数量、第一单向阀组件17中单向阀的数量和第二单向阀组件18中单向阀的数量相同，例如，在本申请的图1中，上述的数量都为4个。

在本实施例中，空调机组100还可以包括控制器(未图示)，该控制器可以进行控制，从而执行对空调机组100的控制方法。

图6是本申请实施例的空调机组的控制方法的一个示意图，如图6所示，该控制方法包括：

操作601：控制器根据空调机组的运行模式和运行状态，控制：压缩机组件1的加减载；和/或，四通换向阀组件2中第1口、第2口、第3口和第4口之间的连通状态；和/或，电磁阀组件3的开闭；和/或，第一电子膨胀阀11的开闭；和/或，第一电子膨胀阀组件12的开闭；和/或，电磁阀19的开闭。

例如，在空调机组100处于制冷模式时，控制器进行控制，使得：

四通换向阀组件2的第1口和第2口导通，第3口和第4口导通，第一电子膨胀阀11开启，电磁阀19开启，并且电磁阀组件3中的电磁阀全部关闭，第一电子膨胀阀组件12中的电子膨胀阀全部关闭。

又例如，在空调机组100处于制热模式时，控制器进行控制，使得：

四通换向阀组件2的第1口和第4口导通，第2口和第3口导通，第一电子膨胀阀11关闭，电磁阀19关闭，并且电磁阀组件3中的电磁阀全部开启，第一电子膨胀阀组件12中的电子膨胀阀全部开启。

又例如，在空调机组100处于制热优先的自动运行模式时，空调机组100同时制热和制冷，控制器进行控制，使得：

四通换向阀组件2的第1口和第4口导通，第2口和第3口导通，第一电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，并且电磁阀组件3中的电磁阀全部开启；并且，控制器根据空调机组的制冷能力控制第一电子膨胀阀组件12中的各电子膨胀阀开启或关闭。其中，在空调机组处于制热优先的自动运行模式时：当空调机组的制冷能力大于设定的制冷能力(例如，冷水温度过低)时，控制器控制第一电子膨胀阀组件12中的至少部分电子膨胀阀开启；否则，第一电子膨胀阀组件12中的全部电子膨胀阀关闭。

又例如，在空调机组100处于制冷优先的自动运行模式时，空调机组100同时制热和制冷，控制器进行控制，使得：

第一电子膨胀阀组件12中的电子膨胀阀全部关闭，第一电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，并且电磁阀组件3中的电磁阀全部开启；并且，控制器根据所述空调机组的制热能力控制四通换向阀组件(2)中各四通换向阀中第1口、第2口、第3口和第4口之间的连通状态，例如：当空调机组的制热能力大于设定的第一制热能力(例如，热水温度过高)时，控制器控制四通换向阀组件(2)中的至少部分四通换向阀中第1口和第2口导通，第3口和第4口导通；或者，当空调机组的制热能力小于设定的第二制热能力(例如，热水温度过低)时，控制器控制四通换向阀组件(2)中的至少部分四通换向阀中第1口和第4口导通，第2口和第3口导通。

下面，对空调机组100的各工作模式进行进一步说明。

一、制冷模式：

在制冷模式下，空调机组100提供冷水，冷水温度控制压缩机加减载。

四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的D口与C口全部导通，E口与S口全部导通，空气换热器组件4包括的四个热交模块全部作为冷凝器，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5闲置，电子膨胀阀11开启，电磁阀19开启，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部关闭，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部关闭。电磁阀19在制冷模式开启，目的是在制冷模式下使储液器7中的冷媒参与到制冷冷媒的循环回路中。

空调机组100中冷媒循环路径如图1所示，即：压缩机组件1排气口排出的高温高压气态冷媒，经过四通换向阀组件2进入空气换热器组件4并在其内部与低温空气进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀11节流成两相态冷媒，该状态下的冷媒进入冷水换热器6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的制冷模式循环。

二、制热模式：

在制热模式下，空调机组100提供热水，热水温度控制压缩机加减载。

四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的D口与E口全部导通，C口与S口全部导通，空气换热器组件4包括四个热交模块全部作为蒸发器，冷水换热器6闲置，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11关闭，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部开启。

空调机组中冷媒循环路径如图2所示，即：压缩机组件1排气口排出的高温高压气态冷媒，经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒通过储液器7进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀组件12节流成两相态冷媒，该状态下的冷媒进入空气换热器组件4并在其内部与高温空气进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的热水模式循环。

三、制热优先的自动运行模式：

在制热优先的自动运行模式下，空调机组100同时提供热水和冷水，热水的温度控制压缩机的加减载，冷水温度控制空气换热器组件4中四个热交模块作为平衡换热器的数量。存在如下情况：

情况1、

当空调机组的制冷和制热能力同时满足用户冷热负荷需求时，四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的D口与E口全部导通，C口与S口全部导通，空气换热器组件4包括四个热交模块全部闲置，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部关闭。

空调机组中冷媒循环路径如图3所示，即：压缩机组件1排气口排出的高温高压气态冷媒，经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒通过储液器7进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀11节流成两相态冷媒，该状态下的冷媒进入冷水换热器组件6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的自动模式循环。

情况2、

当空调机组的制冷能力满足用户需求，热水能力大于用户需求时，四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的D口与E口全部导通，C口与S口全部导通，空气换热器组件4包括四个热交模块全部闲置，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部关闭。

空调机组冷媒循环与情况1相同，即：压缩机组件1排气口排出的高温高压气态冷媒，经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒通过储液器7进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀11节流成两相态冷媒，该状态下的冷媒进入冷水换热器组件6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的自动模式循环。

情况3、

当空调机组的制冷能力大于用户需求，热水能力满足用户需求时，四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的D口与E口全部导通，C口与S口全部导通，空气换热器组件4包括四个热交模块部分或全部作为平衡换热器，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀部分或全部开启。

空调机组中冷媒循环路径如图4所示，即：压缩机组件1排气口排出的高温高压气态冷媒，经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒通过储液器7进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒的流向分为两部分，第一部分通过电子膨胀阀组件11节流成两相态冷媒，该状态下的冷媒进入冷水换热器组件6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，第二部分通过电子膨胀阀组件12中开启的电子膨胀阀节流成两相态冷媒，该状态下的冷媒进入空气换热器组件4中的平衡换热器并在其内部与高温空气进行蒸发换热，最后，冷水换热器组件6和空气换热器组件4中的平衡换热器出口的低温低压气态冷媒汇合后一起回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的自动模式(热水优先)循环。

四、制冷优先的自动运行模式：

在制冷优先的自动运行模式下，空调机组100同时提供热水和冷水，冷水的温度控制压缩机的加减载，热水温度控制空气换热器组件4中四个热交模块作为平衡换热器的数量。存在如下情况：

情况1、

当空调机组的制冷和制热能力同时满足用户冷热负荷需求时，四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的第1口(D口)与第4口(E口)导通，第2口(C口)与第3口(S口)导通，空气换热器组件4包括的四个热交模块全部闲置，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部关闭。

空调机组中冷媒循环路径如图3所示，即：压缩机组件1排气口1001排出的高温高压气态冷媒，经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒通过储液器7进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀11节流成两相态冷媒，该两相态冷媒进入冷水换热器组件6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的自动模式循环。

情况2、

当空调机组的制热能力满足用户需求，制冷能力(即，冷水能力)大于用户需求时，四通换向阀组件2中的四个四通换向阀的D口与E口全部导通，C口与S口全部导通，空气换热器组件4包括四个热交模块全部闲置，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部关闭。

空调机组冷媒循环与情况1相同，即：压缩机组件1排气口1001排出的高温高压气态冷媒，经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，冷凝后的液态冷媒通过储液器7进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀11节流成两相态冷媒，该两相态冷媒进入冷水换热器组件6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的自动模式循环。

情况3、

当空调机组的制热能力大于用户需求，制冷能力(即，冷水能力)满足用户需求时，四通换向阀组件2中的四个四通换向阀中的部分或全部四通换向阀的第1口(D口)与第2口(C口)导通，第3口(E口)与第4口(S口)导通，使得空气换热器组件4包括的四个热交模块部分或全部作为平衡换热器(即，冷媒经过四通换向阀的第1口(D口)与第2口(C口)流动到该平衡换热器，并从该平衡换热器流出到第二单向阀组件18)，冷水换热器6作为蒸发器提供冷水，热水换热器5作为冷凝器提供热水，电子膨胀阀11开启，电磁阀19关闭，电磁阀组件3中的四个电磁阀全部开启，电子膨胀阀组件12中的四个电子膨胀阀全部关闭。其中，冷媒流经的热交模块的数量越多，热水温度越低，因此，控制器根据用户需求的制热能力，控制四通换向阀组件2中的各四通换向阀的各口连通状态，从而控制冷媒流经的热交模块的数量，达到控制热水温度的效果。

空调机组中冷媒循环路径如图5所示，即：压缩机组件1的排气口1001排出高温高压气态冷媒，该状态下的冷媒的流向分为两部分，第一部分经过电磁阀组件3进入热水换热器5并在其内部与低温热水进行冷凝换热，第二部分经过四通换向阀组件2进入空气换热器组件4中的平衡换热器并在其内部与低温空气进行冷凝换热，并经过第二单向阀组件18和第二单向阀14进行流动；热水换热器组件5流出的冷媒和从第二单向阀14流出冷媒汇合后一起进入经济器9并在其内部进行过冷，该状态下的冷媒通过电子膨胀阀11节流成两相态冷媒，该两相态冷媒进入冷水换热器组件6并在其内部与高温冷水进行蒸发换热，蒸发后的低温低压气态冷媒回到压缩机组件1吸气口，完成一个完整的自动模式(冷水优先)循环。

本申请的控制器可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

结合本发明实施例描述的在控制器中的各处理方法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，控制器的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(例如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。

针对控制器描述的功能对应的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图1的控制器20描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种空调机组，所述空调机组包括：压缩机组件(1)、四通换向阀组件(2)、电磁阀组件(3)、空气换热器组件(4)、热水换热器(5)、冷水换热器(6)、储液器(7)、第一电子膨胀阀(11)、第一电子膨胀阀组件(12)、第一单向阀(13)、第二单向阀(14)、第三单向阀(15)、第四单向阀(16)、第一单向阀组件(17)、第二单向阀组件(18)和电磁阀(19)；

所述压缩机组件(1)的排气口(1001)分别与所述四通换向阀组件(2)的第1口和所述电磁阀组件(3)的进口(301)连接，所述压缩机组件(1)的吸气口(1002)分别与所述第一单向阀组件(17)的出口和所述冷水换热器(6)的出口连接，所述第一单向阀组件(17)的进口与所述四通换向阀组件(2)的第3口连接；

所述四通换向阀组件(2)的第2口与所述空气换热器组件(4)的进口(401)连接，所述四通换向阀组件(2)的第4口相对于外界环境为封闭状态；

所述空气换热器组件(4)的出口(402)与所述第一电子膨胀阀组件(12)的出口(121)和所述第二单向阀组件(18)的进口连接，所述第二单向阀组件(18)的出口与所述第二单向阀(14)的进口、所述第三单向阀(15)的出口和所述第一电子膨胀阀组件(12)的进口(122)连接；

所述热水换热器(5)的进口(501)与所述电磁阀组件(3)的出口(302)连接，所述热水换热器(5)的出口(502)与储液器(7)的进口连接；

所述储液器(7)的出口分别与所述第一单向阀(13)的进口和所述电磁阀(19)的进口连接，所述电磁阀(19)的出口与所述第四单向阀(16)的进口连接；

所述第一单向阀(13)的出口和所述第二单向阀(14)的出口连接，并且，所述第一单向阀(13)的出口和所述第二单向阀(14)的出口向所述第三单向阀(15)的进口和所述第一电子膨胀阀(11)的进口(111)输出冷媒；

所述冷水换热器(6)的进口分别与第四单向阀(16)的出口和所述第一电子膨胀阀(11)的出口(112)连接。

2.如权利要求1所述的空调机组，其中，

所述空调机组还包括经济器(9)和热力膨胀阀(10)，

所述经济器(9)的主侧进口(901)接收所述第一单向阀(13)的出口和所述第二单向阀(14)的出口输出的冷媒，

所述经济器(9)的主侧出口(902)分别与所述第三单向阀(15)的进口、所述热力膨胀阀(10)的进口(101)和所述第一电子膨胀阀(11)的进口(111)连接，所述热力膨胀阀(10)的出口(102)与所述经济器(9)的辅侧进口(903)连接，所述压缩机组件(1)的补气口(1003)与经济器(9)的辅侧出口(904)连接。

3.如权利要求2所述的空调机组，其中，

所述空调机组还包括干燥过滤器(8)，

所述干燥过滤器(8)的进口与所述第一单向阀(13)的出口和所述第二单向阀(14)的出口连接，

所述干燥过滤器(8)的出口与所述经济器(9)的主侧进口(901)连接。

4.如权利要求1所述的空调机组，其中，

所述空调机组还包括控制器，所述控制器控制：

所述压缩机组件(1)的加减载；和/或

所述四通换向阀组件(2)中所述第1口、所述第2口、所述第3口和所述第4口之间的连通状态；和/或

电磁阀组件(3)的开闭；和/或

所述第一电子膨胀阀(11)的开闭；和/或

所述第一电子膨胀阀组件(12)的开闭；和/或

电磁阀(19)的开闭。

5.如权利要求4所述的空调机组，其中，在所述空调机组处于制冷模式时，所述控制器进行控制，使得：

所述四通换向阀组件(2)的所述第1口和所述第2口导通，所述第3口和所述第4口导通，所述第一电子膨胀阀(11)开启，所述电磁阀(19)开启，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部关闭，所述第一电子膨胀阀组件(12)中的电子膨胀阀全部关闭。

6.如权利要求4所述的空调机组，其中，在所述空调机组处于制热模式时，所述控制器进行控制，使得：

所述四通换向阀组件(2)的所述第1口和所述第4口导通，所述第2口和所述第3口导通，所述第一电子膨胀阀(11)关闭，所述电磁阀(19)关闭，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部开启，所述第一电子膨胀阀组件(12)中的电子膨胀阀全部开启。

7.如权利要求4所述的空调机组，其中，在所述空调机组处于制热优先的自动运行模式时，所述空调机组同时制热和制冷，所述控制器进行控制，使得：

所述四通换向阀组件(2)的所述第1口和所述第4口导通，所述第2口和所述第3口导通，所述第一电子膨胀阀(11)开启，所述电磁阀(19)关闭，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部开启；

并且，所述控制器根据所述空调机组的制冷能力控制所述第一电子膨胀阀组件(12)中的各电子膨胀阀开启或关闭。

8.如权利要求7所述的空调机组，其中，在所述空调机组处于制热优先的自动运行模式时，

当所述空调机组的制冷能力大于设定的制冷能力时，所述控制器控制所述第一电子膨胀阀组件(12)中的至少部分电子膨胀阀开启。

9.如权利要求4所述的空调机组，其中，在所述空调机组处于制冷优先的自动运行模式时，所述空调机组同时制热和制冷，所述控制器进行控制，使得：

所述第一电子膨胀阀组件(12)中的电子膨胀阀全部关闭，所述第一电子膨胀阀(11)开启，所述电磁阀(19)关闭，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部开启；

并且，所述控制器根据所述空调机组的制热能力控制所述四通换向阀组件(2)中：所述第1口和所述第4口导通，所述第2口和所述第3口导通；或者所述第1口和所述第2口导通，所述第3口和所述第4口导通。

10.如权利要求9所述的空调机组，其中，在所述空调机组处于制冷优先的自动运行模式时，

当所述空调机组的制热能力大于设定的制热能力时，所述控制器控制所述四通换向阀组件(2)中至少部分四通换向阀的所述第1口和所述第2口导通，所述第3口和所述第4口导通。

11.一种空调机组的控制方法，所述空调机组包括：压缩机组件(1)、四通换向阀组件(2)、电磁阀组件(3)、空气换热器组件(4)、热水换热器(5)、冷水换热器(6)、储液器(7)、第一电子膨胀阀(11)、第一电子膨胀阀组件(12)、第一单向阀(13)、第二单向阀(14)、第三单向阀(15)、第四单向阀(16)、第一单向阀组件(17)、第二单向阀组件(18)、电磁阀(19)和控制器；

所述压缩机组件(1)的排气口(1001)分别与所述四通换向阀组件(2)的第1口和所述电磁阀组件(3)的进口(301)连接，所述压缩机组件(1)的吸气口(1002)分别与所述第一单向阀组件(17)的出口和所述冷水换热器(6)的出口连接，所述第一单向阀组件(17)的进口与所述四通换向阀组件(2)的第3口连接；

所述四通换向阀组件(2)的第2口与所述空气换热器组件(4)的进口(401)连接，所述四通换向阀组件(2)的第4口相对于外界环境为封闭状态；

所述空气换热器组件(4)的出口(402)与所述第一电子膨胀阀组件(12)的出口(121)和所述第二单向阀组件(18)的进口连接，所述第二单向阀组件(18)的出口与所述第二单向阀(14)的进口、所述第三单向阀(15)的出口和所述第一电子膨胀阀组件(12)的进口(122)连接；

所述热水换热器(5)的进口(501)与所述电磁阀组件(3)的出口(302)连接，所述热水换热器(5)的出口(502)与储液器(7)的进口连接；

所述储液器(7)的出口分别与所述第一单向阀(13)的进口和所述电磁阀(19)的进口连接，所述电磁阀(19)的出口与所述第四单向阀(16)的进口连接；

所述第一单向阀(13)的出口和所述第二单向阀(14)的出口连接，并且，所述第一单向阀(13)的出口和所述第二单向阀(14)的出口向所述第三单向阀(15)的进口和所述第一电子膨胀阀(11)的进口(111)输出冷媒；

所述冷水换热器(6)的进口分别与第四单向阀(16)的出口和所述第一电子膨胀阀(11)的出口(112)连接，

所述控制方法包括：

所述控制器根据所述空调机组的运行模式和运行状态，控制：

所述压缩机组件(1)的加减载；和/或

所述四通换向阀组件(2)中所述第1口、所述第2口、所述第3口和所述第4口之间的连通状态；和/或

电磁阀组件(3)的开闭；和/或

所述第一电子膨胀阀(11)的开闭；和/或

所述第一电子膨胀阀组件(12)的开闭；和/或

电磁阀(19)的开闭。

12.如权利要求11所述的空调机组的控制方法，其中，在所述空调机组处于制冷模式时，所述控制器进行控制，使得：

所述四通换向阀组件(2)的所述第1口和所述第2口导通，所述第3口和所述第4口导通，所述第一电子膨胀阀(11)开启，所述电磁阀(19)开启，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部关闭，所述第一电子膨胀阀组件(12)中的电子膨胀阀全部关闭。

13.如权利要求11所述的空调机组的控制方法，其中，在所述空调机组处于制热模式时，所述控制器进行控制，使得：

所述四通换向阀组件(2)的所述第1口和所述第4口导通，所述第2口和所述第3口导通，所述第一电子膨胀阀(11)关闭，所述电磁阀(19)关闭，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部开启，所述第一电子膨胀阀组件(12)中的电子膨胀阀全部开启。

14.如权利要求11所述的空调机组的控制方法，其中，在所述空调机组处于制热优先的自动运行模式时，所述空调机组同时制热和制冷，所述控制器进行控制，使得：

所述四通换向阀组件(2)的所述第1口和所述第4口导通，所述第2口和所述第3口导通，所述第一电子膨胀阀(11)开启，所述电磁阀(19)关闭，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部开启；

并且，所述控制器根据所述空调机组的制冷能力控制所述第一电子膨胀阀组件(12)中的各电子膨胀阀开启或关闭。

15.如权利要求11所述的空调机组的控制方法，其中，在所述空调机组处于制冷优先的自动运行模式时，所述空调机组同时制热和制冷，所述控制器进行控制，使得：

所述第一电子膨胀阀组件(12)中的电子膨胀阀全部关闭，所述第一电子膨胀阀(11)开启，所述电磁阀(19)关闭，并且所述电磁阀组件(3)中的电磁阀全部开启；

并且，所述控制器根据所述空调机组的制热能力控制所述四通换向阀组件(2)中：所述第1口和所述第4口导通，所述第2口和所述第3口导通；或者所述第1口和所述第2口导通，所述第3口和所述第4口导通。