[發明專利]一種半導體空調控制系統及其制冷、制熱控制方法

在審

• 申請號: 202010790624.3
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111780305A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 馮瑞峰;孫俊彪;李華斌;劉瀟雄;王大力;王俊杰;毛紅社;趙淵龍
• 申請（專利權）人: 山西得然環境科技有限公司;馮瑞峰
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/64;F24F11/67;F24F11/84;F24F11/86;F24F110/10;F24F110/12;F24F140/20
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔浩;冷錦超

1.一種半導體空調控制系統，包括變頻壓縮機（1）、四通換向閥（2）、室外側換熱器（3）、室內側換熱器（6），所述變頻壓縮機（1）外接管路通過四通換向閥（2）分別與室外側換熱器（3）、室內側換熱器（6）相連，所述室外側換熱器（3）通過管路與室內側換熱器（6）相連，其特征在于：所述四通換向閥（2）與室內側換熱器（6）連接的管路上還串接有半導體換熱模塊（4），所述室外側換熱器（3）與室內側換熱器（6）連接的管路上還串接有半導體換熱模塊（4）。

2.根據權利要求1所述的一種半導體空調控制系統，其特征在于：所述半導體換熱模塊（4）包括一對結構相同的換熱組件，其中設置在靠近室外側換熱器（3）一側的換熱組件為室外側換熱組件，設置在靠近室內側換熱器（6）一側的換熱組件為室內側換熱組件；

所述換熱組件包括換熱基底（7），所述換熱基底（7）上設置有半導體制冷片陣列（8），所述換熱基底（7）的兩端均設置有槽道，所述換熱基底（7）一端的槽道中設置的管路用于連接四通換向閥（2）與室內側換熱器（6），所述換熱基底（7）另一端的槽道中設置的管路用于連接室外側換熱器（3）與室內側換熱器（6）；

所述室外側換熱組件和室內側換熱組件之間通過管路相連，在室外側換熱組件和室內側換熱組件之間連接的管路上還設置有電子膨脹閥（5）。

3.根據權利要求2所述的一種半導體空調控制系統，其特征在于：還包括控制器（9），所述控制器（9）通過導線分別與變頻壓縮機（1）、電子膨脹閥（5）、半導體換熱模塊（4）的控制端相連，分別由控制器（9）調節變頻壓縮機（1）的運行頻率、電子膨脹閥（5）的開度、半導體換熱模塊（4）的直流電流強弱和方向。

4.根據權利要求3所述的一種半導體空調控制系統，其特征在于：所述換熱基底（7）具體為由石墨烯銅基復合材料制成的換熱結構件。

5.一種半導體空調控制系統的制冷控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：將四通換向閥（2）的a與b接口連通、c與d接口連通；

步驟二：由控制器（10）向半導體換熱模塊（4）發送控制信號，控制半導體換熱模塊（4）內部的直流電流向；

當控制半導體換熱模塊（4）內部直流電的通電方向為正方向時，四通換向閥（2）與室內側換熱器（6）連接管路側制熱，室外側換熱器（3）與室內側換熱器（6）連接管路側制冷；

當控制半導體換熱模塊（4）內部直流電的通電方向為反方向時，四通換向閥（2）與室內側換熱器（6）連接管路側制冷，室外側換熱器（3）與室內側換熱器（6）連接管路側制熱；

步驟三：向控制器（10）發送控制指令，將半導體空調控制制冷分為四個工況區：最大制冷工況、額定制冷工況、中間制冷工況、最小制冷工況；

步驟四：根據不同的工況狀態，由控制器（10）向變頻壓縮機（1）、半導體換熱模塊（4）、電子膨脹閥（5）發送控制信號，使半導體換熱模塊（4）的直流電流強度與四個工況區的變頻壓縮機（1）的運行頻率、電子膨脹閥（5）的開度相適應；

在最大制冷工況下，控制半導體換熱模塊（4）的換熱組件全部開啟；

在額定制冷工況、中間制冷工況、最小制冷工況下，控制半導體換熱模塊（4）中的室外側換熱組件開啟，室內側換熱組件關閉；

所述電子膨脹閥（5）在最大制冷工況、額定制冷工況、中間制冷工況、最小制冷工況下的開度分別為90%、75%、50%、30%。

6.一種半導體空調控制系統的制熱控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：將四通換向閥（2）的a與d接口連通、b與c接口連通；

步驟二：由控制器（10）向半導體換熱模塊（4）發送控制信號，控制半導體換熱模塊（4）內部的直流電流向；

當控制半導體換熱模塊（4）內部直流電的通電方向為正方向時，四通換向閥（2）與室內側換熱器（6）連接管路側制熱，室外側換熱器（3）與室內側換熱器（6）連接管路側制冷；

當控制半導體換熱模塊（4）內部直流電的通電方向為反方向時，四通換向閥（2）與室內側換熱器（6）連接管路側制冷，室外側換熱器（3）與室內側換熱器（6）連接管路側制熱；

步驟三：向控制器（10）發送控制指令，將半導體空調控制制冷分為五個工況區：最大制熱工況、額定制熱工況、中間制熱工況、低溫制熱工況、超低溫制熱工況；

步驟四：根據不同的工況狀態，由控制器（10）向變頻壓縮機（1）、半導體換熱模塊（4）、電子膨脹閥（5）發送控制信號，使半導體換熱模塊（4）的直流電流強度與五個工況區的變頻壓縮機（1）的運行頻率、電子膨脹閥（5）的開度相適應；

在最大制熱工況、額定制熱工況、中間制熱工況下，控制半導體換熱模塊（4）中的室外側換熱組件關閉，室內側換熱組件開啟；

在低溫制熱工況、超低溫制熱工況下，開啟室內側換熱組件，開啟反向電流的室外側換熱組件，所述室外側換熱組件的反向電流強度與室內側換熱組件相等；

所述電子膨脹閥（5）在最大制熱工況、額定制熱工況、中間制熱工況、低溫制熱工況、超低溫制熱工況下的開度分別為90%、75%、50%、40%、30%。