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空调系统及其控制方法、装置以及空调设备、存储介质与流程

2022-03-02 00:06:00 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及空调技术领域,尤其涉及一种空调系统及其控制方法、装置以及空调设备、存储介质。


背景技术:

2.空调设备,例如多联机空调设备等,可以提供制冷、制热、制热水、制冷水等多种功能。目前,空调设备在运行过程中产生的废热无法被充分利用,例如,在夏季制冷时,外机产生的废热大部分都直接排放到了空气中,未能较好利用,系统值低,整机能效不高。现有的空调设备实现热回收功能的结构复杂,安装成本很高,经济性差,并且具有制冷或制热效果不好,热水出水温度不高等问题,舒适性和稳定性较差。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明要解决的一个技术问题是提供一种空调系统及其控制方法、装置以及空调设备、存储介质,通过中间水系统的蓄热和冷却子系统以及模式转换器等实现热回收功能。
4.根据本公开的第一方面,提供一种空调系统,包括:室外机组、中间水系统、模式转换器和室内机组;所述中间水系统包括:冷凝器、蓄热子系统和冷却子系统;所述蓄热子系统和所述冷却子系统分别与所述冷凝器连接,分别用于与所述冷凝器的换热介质进行换热;所述室外机组的第一端通过第一冷媒管路与所述模式转换器连接,第二端分别通过第二冷媒管路和第三冷媒管路与所述模式转换器连接;所述冷凝器的第一端和第二端通过所述第二冷媒管路分别与所述室外机组的第二端和模式转换器连接,所述冷凝器的第二端通过冷媒支路与所述第一冷媒管路连接;在所述第二冷媒管路和所述第三冷媒管路中分别设置有流量调节装置;其中,所述冷凝器用于与冷媒进行换热,所述模式转换器用于控制冷媒的流向和通断,形成冷媒回路。
5.可选地,所述中间水系统包括:冷水子系统;所述冷水子系统的第一端与所述第一冷媒管路连接,第二端分别与所述第二冷媒管路和所述第三冷媒管路连接;其中,分别在所述冷水子系统与所述第二冷媒管路和所述第三冷媒管路的连接管路中设置开关单元。
6.可选地,所述中间水系统包括:补充子系统;所述补充子系统的第一端与所述室内机组连接,用于接收所述室内机组排出的冷凝介质;所述补充子系统的第二端与所述冷凝器连接,用于向所述冷凝器补充所述换热介质。
7.可选地,所述中间水系统包括:换热器;在所述冷媒支路中设置所述换热器,并且在所述冷媒支路中并位于所述换热器与所述冷凝器之间设置有第一电子膨胀阀;其中,所述第二冷媒管路中的冷媒通过所述换热器与所述冷媒支路中的冷媒进行热量交换。
8.可选地,所述模式转换器包括:至少一个模式转换单元;所述室内机组包括:至少一台室内机;所述模式转换单元与对应的所述室内机连接;所述室外机组的第一端通过第一冷媒管路与所述模式转换单元连接,第二端分别通过第二冷媒管路和第三冷媒管路与所
述模式转换单元连接;所述冷凝器的第二端通过所述第二冷媒管路与所述模式转换单元连接;所述模式转换单元用于控制冷媒的流向和通断,形成冷媒回路。
9.可选地,所述模式转换单元包括:第二电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀;所述室内机的第一端分别与所述第一冷媒管路和第二冷媒管路连接,所述室内机的第二端与所述第三冷媒管路连接;所述第二电子膨胀阀设置在所述第一冷媒管路与所述室内机的第一端的连接管线上,所述第一电磁阀设置在所述第二冷媒管路与所述室内机的第一端的连接管线上;所述第三电磁阀设置在所述第三冷媒管路与所述室内机的第二端的连接管线上;所述第二电磁阀设置在所述第一冷媒管路与所述第三冷媒管路的连接管线上。
10.可选地,所述室外机组包括至少两个并联设置的室外机;所述室内机组包括至少两个并联设置的室内机。
11.可选地,所述模式转换器包括:开关单元;在所述第一冷媒管路和所述第二冷媒管路之间设置所述开关单元。
12.根据本公开的第二方面,提供一种空调系统的控制方法,应用于控制如上所述的空调系统,包括:确定空调系统的运行模式以及室内机的运行状态;根据控制策略并基于所述运行模式和所述运行状态,对所述空调系统进行相应的控制操作。
13.可选地,所述运行模式包括:第一制冷模式、第二制冷模式、制热模式、第一制热与制冷混合模式、第二制热与制冷混合模式、第三制热与制冷混合模式和快速制热水模式中的至少一种。
14.可选地,所述运行模式为第一制冷模式;所述室内机的运行状态为制冷状态;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理;控制室外机组输出的冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使所述冷凝器对冷媒进行换热处理并将冷媒通过所述第二冷媒管路输入模式转换单元;控制冷媒通过所述模式转换单元进入所述室内机,并使所述冷媒在所述室内机进行蒸发吸热后,经过第一冷媒管路返回所述室外机组;其中,控制所述室外机组的换热器风冷系统不开启。
15.可选地,当所述蓄热子系统的换热介质的温度达到t1时,控制所述换热介质停止在所述蓄热子系统与所述冷凝器之间进行循环流动,并且,控制所述换热介质在所述冷却子系统与所述冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
16.可选地,当所述冷凝器输出的冷媒的温度达到t8时,控制所述冷凝器输出的一部分冷媒通过第一电子膨胀阀进入换热器进行换热之后,进入所述第一冷媒管道。
17.可选地,当所述蓄热子系统的换热介质的温度下降到t5时,控制所述换热介质停止在所述冷却子系统与所述冷凝器之间循环流动,并且,控制所述换热介质在所述蓄热子系统与所述冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
18.可选地,在所述冷水子系统的第一端与所述第一冷媒管路的连接管路中设置第一流量调节阀,在所述冷水子系统的第二端与所述第二冷媒管路、所述第三冷媒管路的连接管路中分别设置第二流量调节阀、第三流量调节阀;所述控制方法还包括:在制取冷水的状态下,控制所述冷水子系统的第一端与所述第一冷媒管路连通、所述冷水子系统的第二端与所述第二冷媒管路连通并与所述第三冷媒管路断开;控制所述第二冷媒管路中的冷媒通过所述第二流量调节阀进入所述冷水子系统,用以对所述冷水子系统进行降温处理,并控
制所述冷水子系统输出的冷媒通过所述第一冷媒管路返回所述室外机组。
19.可选地,当所述冷水子系统的水温降低至t3时,控制所述第二冷媒管路中的冷媒停止进入所述冷水子系统,并且,当所述冷水子系统的水温升高至t7时,控制所述第二冷媒管路中的冷媒通过所述第二流量调节阀进入所述冷水子系统。
20.可选地,控制所述第二流量调节阀(43)的开度=(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1*第二流量调节阀的最大开度;其中,k1为系数;0<(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)≤a%;当(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1>100%时,控制所述第二流量调节阀的开度为最大;当a%<室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,控制所述第二流量调节阀的开度=k2*第二流量调节阀的最大开度;其中,a的取值范围为[85-90],k2为系数。
[0021]
可选地,当所述冷水子系统的水位降低至h1时,控制所述冷水子系统进行补水。
[0022]
可选地,冷凝介质包括:水,换热介质包括:水;所述控制方法还包括:控制所述室内机的冷凝水进入补充子系统;当所述冷凝器的水位下降至h2时,控制所述补充子系统对所述冷凝器进行补水,直至所述冷凝器的水位升至h3;如果所述补充子系统的水位小于h4,则控制对所述冷凝器进行水源补水;如果所述补充子系统的水位达到h4,控制所述室内机的冷凝水排入室外。
[0023]
可选地,在使用热水的状态下,当所述蓄热子系统的水位下降至h5时,控制所述冷凝器对所述蓄热子系统补水,并且,控制所述冷凝器进行补水,以使所述冷凝器的水位大于或等于h3;当所述蓄热子系统储满水时,控制所述冷凝器停止对所述蓄热子系统补水。
[0024]
可选地,所述运行模式为第二制冷模式,所述室内机的运行状态为制冷状态;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制室外机组的换热器风冷系统开启,用以对冷媒进行换热处理;控制室外机组输出的冷媒通过第一冷媒管路进入模式转换单元;控制冷媒通过所述模式转换单元进入所述室内机进行蒸发吸热之后,经过第三冷媒管路返回所述室外机组。
[0025]
可选地,在所述冷水子系统的第一端与所述第一冷媒管路的连接管路中设置第一流量调节阀,在所述冷水子系统的第二端与所述第二冷媒管路、所述第三冷媒管路的连接管路中分别设置第二流量调节阀、第三流量调节阀;所述控制方法还包括:在制取冷水的状态下,控制所述冷水子系统的第一端与所述第一冷媒管路连通、所述冷水子系统的第二端与所述第三冷媒管路连通并与所述第二冷媒管路断开;控制所述第一冷媒管路中冷媒通过所述第一流量调节阀进入所述冷水子系统,用以对所述冷水子系统进行降温处理,并控制所述冷水子系统输出的冷媒通过所述第三冷媒管路返回所述室外机组。
[0026]
可选地,当所述冷水子系统的水温降低至t3之后,控制所述第一冷媒管路中的冷媒停止进入所述冷水子系统;并且,当所述冷水子系统的水温升高至t7之后,控制所述第一冷媒管路中冷媒通过所述第一流量调节阀进入所述冷水子系统。
[0027]
可选地,控制所述第一流量调节阀的开度=(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1*第一流量调节阀的最大开度;其中,k1为系数,0<(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)≤a%;当(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1>100%时,控制所述第一流量调节阀的开度为最大;当a%<室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,控制所述第一流量调节阀开度=k2*第一流量调节阀
的最大开度;其中,a的取值范围为[85-90],k2为系数。
[0028]
可选地,在使用热水的状态下,控制空调系统的运行状态为第一制冷模式;当所述蓄热子系统的水位下降至h5时,控制所述冷凝器对所述蓄热子系统补水,并且,控制所述冷凝器进行补水,以使所述冷凝器的水位大于或等于h3;当所述蓄热子系统储满水时,控制所述冷凝器停止对所述蓄热子系统补水;当所述蓄热子系统的水温升到第一温度阈值t1,控制空调系统的运行状态为第二制冷模式。
[0029]
可选地,所述运行模式为制热模式,所述室内机的运行状态为制热状态;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理;控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元;控制所述第一部分冷媒通过所述模式转换单元进入所述室内机,以使所述第一部分冷媒在所述室内机进行换热;控制室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使所述冷凝器对所述第二部分冷媒进行换热处理,并通过第二冷媒管路将所述第二部分冷媒输入所述模式转换单元;控制所述模式转换单元将所述第一部分冷媒和所述第二部分冷媒汇总后,通过所述第一冷媒管路返回所述室外机组;其中,控制所述室外机的换热器风冷系统开启。
[0030]
可选地,在所述第二冷媒管路中设置第四流量调节阀,在所述第三冷媒管路中设置第五流量调节阀;所述方法还包括:控制所述第五流量调节阀开启并达到最大开度;控制所述第四流量调节阀的开度=(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)*k1*第四流量调节阀的最大开度;其中,k1为系数;0<(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)≤a%;当(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)*k1>100%时,控制所述第四流量调节阀为最大开度;当a%<室内机实际制热量/室外机总标称制热量≤100%时,控制所述第四流量调节阀的开度=k2*第四流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。
[0031]
可选地,当所述蓄热子系统的水温达到t1时,控制所述换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间停止循环流动,并关闭所述第四流量调节阀;当所述蓄热子系统的水温下降到t5时,控制所述换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,并开启所述第四流量调节阀。
[0032]
可选地,在使用热水的状态下,当所述蓄热子系统的水位下降至h5时,控制所述冷凝器对所述蓄热子系统补水,并且,控制所述冷凝器进行补水,以使所述冷凝器的水位大于或等于h3;当所述蓄热子系统储满水时,控制所述冷凝器停止对所述蓄热子系统补水。
[0033]
可选地,所述运行模式为第一制热与制冷混合模式;多个室内机的运行状态为制热或制冷状态,并且,室内机制冷量与室内机制热量之差小于第一差值阈值;在所述第二冷媒管路中设置第四流量调节阀,在所述第三冷媒管路中设置第五流量调节阀;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理;控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元;控制所述第一部分冷媒通过所述模式转换单元进入所述室内机,进行换热;控制所述室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使所述冷凝器对所述第二部分冷媒进行换热处理,并通过所述第二冷媒管路将所述第二部分冷媒输入所述模式转换单元;控制所述模式转换单元将所述第一部分冷媒和所述第二部分冷媒汇总后,通过第一冷
媒管路返回所述室外机组;其中,控制所述室外机的换热器风冷系统不开启,并调节所述第四流量调节的开度。
[0034]
可选地,控制所述第四流量调节阀的开度=k2*第四流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。
[0035]
可选地,所述运行模式为第二制热与制冷混合模式;多个室内机的运行状态为制热或制冷状态,并且,室内机制冷量与室内机制热量之差大于第二差值阈值;在所述第二冷媒管路中设置第四流量调节阀,在所述第三冷媒管路中设置第五流量调节阀;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理;控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元;控制所述第一部分冷媒通过所述模式转换单元进入所述室内机,进行换热;控制所述室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使所述冷凝器对所述第二部分冷媒进行换热处理,并通过所述第二冷媒管路将所述第二部分冷媒输入所述模式转换单元;控制所述模式转换单元将所述第一部分冷媒和所述第二部分冷媒汇总后,通过第一冷媒管路返回所述室外机组;其中,控制所述室外机的换热器风冷系统不开启,并调节所述第五流量调节的开度。
[0036]
可选地,控制所述第五流量调节阀的开度=k2*第五流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。
[0037]
可选地,所述运行模式为第三制热与制冷混合模式;所述室内机的运行状态为制热或制冷状态,并且,室内机制热量与室内机制冷量之差大于第三差值阈值;在所述第二冷媒管路中设置第四流量调节阀,在所述第三冷媒管路中设置第五流量调节阀;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理;控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元;控制所述第一部分冷媒通过所述模式转换单元进入所述室内机,进行换热;控制所述室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使所述冷凝器对所述第二冷媒进行换热处理,并通过所述第二冷媒管路将所述第二部分冷媒输入所述模式转换单元;控制所述模式转换单元将所述第一部分冷媒和所述第二部分冷媒汇总后,通过第一冷媒管路返回所述室外机组;其中,控制所述室外机的换热器风冷系统开启,并调节所述第四流量调节的开度。
[0038]
可选地,控制所述第四流量调节阀的开度=k2*第四流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。
[0039]
可选地,当所述蓄热子系统的水温达到t1时,控制所述换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间停止循环流动;当所述蓄热子系统的水温下降到t5时,控制所述换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动。
[0040]
可选地,当所述冷凝器输出的冷媒的温度达到t8时,控制所述冷凝器输出的一部分冷媒通过第一电子膨胀阀进入换热器进行换热之后,进入所述第一冷媒管道。
[0041]
可选地,控制所述室内机的冷凝水进入补充子系统;当所述冷凝器的水位下降至h2时,控制所述补充子系统对所述冷凝器进行补水,直至所述冷凝器的水位升至h3;如果所述补充子系统的水位小于h4,则控制对所述冷凝器进行水源补水;如果所述补充子系统的水位达到h4,控制所述室内机的冷凝水排入室外。
[0042]
可选地,在使用热水的状态下,当所述蓄热子系统的水位下降至h5时,控制所述冷凝器对所述蓄热子系统补水,并且,控制所述冷凝器进行补水,以使所述冷凝器的水位大于或等于h3;当所述蓄热子系统储满水时,控制所述冷凝器停止对所述蓄热子系统补水。
[0043]
可选地,所述运行模式为快速制热水模式;所述室内机不开启;所述对所述空调系统进行相应的控制操作包括:控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理;控制室外机组输出的冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使所述冷凝器对所述第二冷媒进行换热处理,并将经过换热处理后的第二冷媒介质通过第一冷媒管路返回所述室外机组。
[0044]
可选地,在所述第一冷媒管路和所述第二冷媒管路之间的连接管路中设置开关单元;控制所述开关单元开启,以使第二冷媒管路中的第二冷媒介质通过第一冷媒管路返回所述室外机组。
[0045]
根据本公开的第三方面,提供一种空调系统的控制装置,包括:存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如上的方法。
[0046]
根据本公开的第四方面,提供一种空调设备,包括:如上所述的空调系统,以及如上所述的空调系统的控制装置。
[0047]
根据本公开的第五方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行如上所述的方法。
[0048]
本公开的空调系统及其控制方法、装置以及空调设备、存储介质,通过中间水系统的蓄热和冷却子系统以及模式转换器等实现热回收功能,制冷和制热效果好,热水出水温度高,能够对空调系统运行过程中产生的废热进行充分利用,提升系统值,提高系统能效,并且解决了现有技术中的实现热回收功能的系统复杂,经济性差及舒适性和稳定性差的问题,提高用户的使用感受度。
附图说明
[0049]
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0050]
图1为根据本公开的空调系统的一个实施例的结构示意图;
[0051]
图2a为根据本公开的空调系统的一个实施例的单机系统的工作原理图;图2b为根据本公开的空调系统的一个实施例的多机并联系统的工作示意图;
[0052]
图3为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例的流程示意图;
[0053]
图4为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第一制冷模式的流程示意图;
[0054]
图5为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第二制冷模式的流程示意图;
[0055]
图6为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的制热模式的流程示意图;
[0056]
图7为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第一制热与制冷混合模式的流程示意图;
[0057]
图8为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第二制热与制冷混合模式的流程示意图;
[0058]
图9为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第三制热与制冷混合模式的流程示意图;
[0059]
图10为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的快速制热水模式的流程示意图;
[0060]
图11为根据本公开的空调系统的控制装置的一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
[0061]
下面参照附图对本公开进行更全面的描述,其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。下面结合各个图和实施例对本公开的技术方案进行多方面的描述。
[0062]
下文中的“第一”、“第二”仅用于描述上相区别,并没有其他特殊的含义。
[0063]
如图1所示,本公开提供一种空调系统,包括室外机组01、中间水系统、模式转换器08和室内机组09等。中间水系统包括冷凝器02、蓄热子系统03、冷却子系统04、冷水子系统05、换热器06和补充子系统07等。冷凝器可以为多种冷凝器,例如为水冷壳管式冷凝器等。蓄热子系统03和冷却子系统04分别与冷凝器02连接,分别用于与冷凝器02的换热介质进行换热。换热介质可以为多种,例如为水等。
[0064]
室外机组01可以为多种室外机组,例如,室外机组01包括至少两个并联设置的室外机。室内机组09可以为多种室内机组,例如,室内机组包括至少两个并联设置的室内机。室外机组01的第一端通过第一冷媒管路011与模式转换器08连接,第二端分别通过第二冷媒管路012和第三冷媒管路013与模式转换器08连接。
[0065]
冷凝器02的第一端和第二端通过第二冷媒管路012分别与室外机组01的第二端和模式转换器08连接,冷凝器02的第二端通过冷媒支路014与第一冷媒管路011连接。在第二冷媒管路012和第三冷媒管路013分别设置有流量调节装置。如图2a所示,流量调节装置可以为流量调节阀54,44等。冷凝器02用于与冷媒进行换热,模式转换器08用于控制冷媒的流向和通断,形成冷媒回路。
[0066]
冷水子系统05的第一端与第一冷媒管路011连接,第二端分别与第二冷媒管路012和第三冷媒管路013连接。分别在冷水子系统05与第二冷媒管路012和第三冷媒管路013的连接管路中设置开关单元。如图2a所示,开关单元可以为流量调节阀42,43。
[0067]
补充子系统07的第一端与室内机组09连接,用于接收室内机组09排出的冷凝介质,冷凝介质可以为冷凝水等。补充子系统07的第二端与冷凝器02连接,用于向冷凝器02补充换热介质。
[0068]
在冷媒支路014中设置换热器06,并且在冷媒支路014中并位于换热器06与冷凝器02之间设置有第一电子膨胀阀;其中,第二冷媒管路012中的冷媒通过换热器6与冷媒支路
014中的冷媒进行热量交换。换热器06可以为多种换热器,例如为板式换热器等。
[0069]
模式转换器包括模式转换单元081,082,室内机组包括室内机091,092;模式转换单元与对应的室内机连接。室外机组01的第一端通过第一冷媒管路011与模式转换单元081,082连接,第二端分别通过第二冷媒管路012和第三冷媒管路013与模式转换单元081,082连接。冷凝器02的第二端通过第二冷媒管路012与模式转换单元081,082连接,模式转换单元081,082用于控制冷媒的流向和通断,形成冷媒回路。
[0070]
在一个实施例中,如图2a所示,室外机组包括压缩机1、油分离器2、四通阀3、室外机换热器4、风机5、制热电子膨胀阀6、小阀门7、大阀门55和气液分离器56等。室内机组包括室内机电子膨胀阀26、室内机换热器27、室内机28、室内机电子膨胀阀29、室内机换热器30、室内机31、室内机电子膨胀阀32、室内换热器33、室内机34、电磁阀35和排水阀36等。
[0071]
冷凝器为水冷壳管式冷凝器52。蓄热子系统包括循环水泵49、电磁阀50、电磁阀51和蓄热水箱53。冷却子系统包括冷却塔8、电磁阀9、电磁阀10和循环水泵11。补充子系统包括冷凝水箱45、电磁阀46、电磁阀47、补水泵48。冷水子系统包括冷水箱14、电子膨胀阀15、电子膨胀阀16、流量调节阀17。在水冷壳管式冷凝器52与板式换热器13之间设置有电子膨胀阀12。系统中设置有流量调节阀17、42、43、54、44。
[0072]
模式转换单元采用一个电子膨胀阀 3个电磁阀的结构,构成模式转换器的一个基础单元,一个基础单元可以对应连接1台室内机,多个基础单元可以连接多个室内机。当多台外机并联时,室内机数量增加,模式转换器内的基础单元也相应增加,室内机增加的数量=基础单元增加的数量。
[0073]
如图2a所示,模式转换器中设置有三个模式转换单元,第一个模式转换单元包括电子膨胀阀21、电磁阀20、电磁阀19和电磁阀18;第二个模式转换单元包括电子膨胀阀22、电磁阀23、电磁阀24、电磁阀25;第三个模式转换单元包括电子膨胀阀37、电磁阀38、电磁阀39、电磁阀40。模式转换器中还设置有电磁阀41,作为开关单元,设置在第一冷媒管路011和第二冷媒管路012之间。
[0074]
室内机与模式转换单元一一对应,室内机组包括三个室内机。第一个室内机包括室内机电子膨胀阀26、室内机换热器27、室内机28。以此第一个室内机和第一个模式转换单元为例,第一个室内机的一端分别与第一冷媒管路011和第二冷媒管路012连接,另一端与第三冷媒管路013连接;电子膨胀阀21设置在第一冷媒管路011与室内机的一端的连接管线上,电磁阀20设置在第二冷媒管路012与室内机的一端的连接管线上;电磁阀18设置在第三冷媒管路013与室内机的另一端的连接管线上;电磁阀19设置在第一冷媒管路011与第三冷媒管路013的连接管线上。
[0075]
如图2b所示,室外机组由多个并联设置的室外机101、室外机102、室外机103、室外机104

室外机10n组成。室内机组由多个并联设置的室内机901、室内机902、室内机903

室内机90n-1、室内机90n组成。
[0076]
图3为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例的流程示意图,空调系统的控制方法应用于控制如上的空调系统,如图3所示:
[0077]
步骤301,确定空调系统的运行模式以及室内机的运行状态。
[0078]
在一个实施例中,运行模式包括第一制冷模式、第二制冷模式、制热模式、第一制热与制冷混合模式、第二制热与制冷混合模式、第三制热与制冷混合模式和快速制热水模
式等。运行状态包括制冷、制热等状态。
[0079]
步骤302,根据控制策略并基于运行模式和运行状态,对空调系统进行相应的控制操作。控制策略可以根据不同的模式进行设置。
[0080]
对下面内容中使用的参数进行定义并定义一些参数的取值范围:
[0081]
t1:蓄热水箱(53)中热水的设定温度,蓄热水箱实际水温以t53表示;t1的取值范围为40-60摄氏度;
[0082]
t2:系统高压温度,取值范围为15-65摄氏度;
[0083]
t3:冷水箱14中冷水的设定温度,冷水箱的实际水温以t14表示,t3的取值范围为5-20摄氏度;
[0084]
t4:系统低压温度,取值范围为-25-25摄氏度;
[0085]
t5:蓄热水箱53中热水温度设定最低值,取值范围为40-45摄氏度;
[0086]
t6:人体温度;取值36-37摄氏度;
[0087]
t7:冷水箱14中冷水升温后的设定温度,取值范围为20-30摄氏度;
[0088]
t8:冷媒流出水冷壳管式冷凝器52的设定温度,此时冷媒实际温度以t52表示,t8的取值范围为35-60摄氏度;
[0089]
h1:冷水箱14的设定水位,冷水箱实际水位以h14表示,h1的取值范围为70%-95%,即为水箱总高度的75%-95%;
[0090]
h2:水冷壳管式冷凝器52中的水位设定下限,水冷壳管式冷凝器实际水位以h52表示,h2的取值范围为60%-70%;
[0091]
h3:水冷壳管式冷凝器52中的水位设定上限,取值范围为85%-99%;
[0092]
h4:冷凝水箱45中储存的冷凝水水位,冷凝水箱实际水位已h45表示,h4的取值范围为60%-99%;
[0093]
h5:蓄热水箱53中的水位设定下限,取值范围为10%-25%;
[0094]
夏季时流量调节阀43的开度;
[0095]
流量调节阀17的开度;
[0096]
冬季时流量调节阀54的开度;
[0097]
春秋季完全热回收时流量调节阀54的开度;
[0098]
主体制冷时流量调节阀44的开度;
[0099]
主体制冷时流量调节阀54的开度;
[0100]
流量调节阀17、43最大开度;
[0101]
流量调节阀44、54最大开度。
[0102]
图4为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第一制冷模式的流程示意图,其中,运行模式为第一制冷模式,室内机的运行状态为制冷状态,如图4所示:
[0103]
步骤401,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0104]
步骤402,控制室外机组输出的冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使冷凝器对冷媒进行换热处理并将冷媒通过第二冷媒管路输入模式转换单元;其中,控制室外机组的换热器风冷系统不开启。如图2a所示,换热器风冷系统包括风机5等。
[0105]
步骤403,控制冷媒通过模式转换单元进入室内机,并使冷媒在室内机进行蒸发吸热后,经过第一冷媒管路返回室外机组。
[0106]
在一个实施例中,第一制冷模式用于夏季多联机制冷的场景,同时制取生活热水和冷水。空调系统有两种运行方式,一种采用中间水系统换热,另一种采用风系统换热。第一制冷模式为采用中间水系统换热。
[0107]
在空调系统启动前,打开电磁阀50和51,打开循环水泵49,使水在蓄热水箱53和水冷壳管式冷凝器52之间循环流动。空调系统启动后,室外机中的冷媒经压缩机1压缩成高温高压气体,依次经过油分离器2、四通阀3、大阀门55,进入中间水系统。此时冷媒经过流量调节阀54全部流入水冷壳管式冷凝器52,与水冷壳管式冷凝器52内的循环水进行热交换,循环水水温升高,而高温高压气态冷媒降温变为中温液态冷媒,流入模式转换器。
[0108]
由于室内机28、31、34此时进行制冷运行,因此模式转换器内打开电磁阀20、23、38、19、24、39,冷媒经过电磁阀20、23、38之后分别进入室内机28、31、34,然后流经电子膨胀阀26、29、32,冷媒经电子膨胀阀节流降压后变为低温低压液体,在室内机换热器27、30、33中蒸发吸热降低空气温度,蒸发之后的冷媒变为低温低压气体,经过电磁阀19、24、39,在模式转换器中汇总后流入中间水系统,再流入系统的室外机。
[0109]
低温低压气态冷媒在室外机中依次经过小阀门7、制热电子膨胀阀6(此时制热电子膨胀阀6开到最大,无节流作用)、室外机换热器4(此时室外机换热器的风机5不开,采用自然风对低温气态冷媒进行过热)、四通阀3、气液分离器56后回到压缩机1,完成制冷循环。
[0110]
当蓄热子系统的换热介质的温度达到t1时,控制换热介质停止在蓄热子系统与冷凝器之间进行循环流动,并且,控制换热介质在冷却子系统与冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0111]
在一个实施例中,当蓄热水箱53中水的温度升到设定温度t1时,t1可设定为系统高压t2-10℃,关闭电磁阀50和51、关闭循环水泵49,打开电磁阀9和10以及循环水泵11,循环水在水冷壳管式冷凝器52中吸热之后,在冷却塔8中与环境换热放出热量,不断循环。
[0112]
当冷凝器输出的冷媒的温度达到t8时,控制冷凝器输出的一部分冷媒通过第一电子膨胀阀进入换热器进行换热之后,进入第一冷媒管道。
[0113]
在一个实施例中,在循环水水温升高过程中,冷媒流出水冷壳管式冷凝器52的温度t52也会升高,如果此时室内侧冷负荷需求较大,则可能无法满足用户使用需求,因此,当冷媒流出水冷壳管式冷凝器52的温度t52升高到设定温度t8时,打开电子膨胀阀12,将少部分冷媒节流降压为低温低压液体,然后用此部分低温低压液态冷媒在板式换热器13中对流入模式转换器的中温液态冷媒降温,提高冷媒冷凝时的过冷度,保证用户正常使用需求,流出板式换热器13的冷媒变为低温低压气体,与室内机回来的低温气态冷媒汇合后流入室外机。
[0114]
当蓄热子系统的换热介质的温度下降到t5时,控制换热介质停止在冷却子系统与冷凝器之间循环流动,并且,控制换热介质在蓄热子系统与冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0115]
在一个实施例中,当蓄热水箱53中水的温度下降到t5时,t5可设定为人体温度t6 3-5℃,关闭电磁阀9和10以及循环水泵11,打开电磁阀50和51及开循环水泵49,使循环水在水冷壳管式冷凝器52和蓄热水箱53之间循环流动,采用高温高压气态冷媒对循环水进行加
热,直至水温升高到设定温度t1。
[0116]
在冷水子系统的第一端与第一冷媒管路的连接管路中设置第一流量调节阀,在冷水子系统的第二端与第二冷媒管路、第三冷媒管路的连接管路中分别设置第二流量调节阀、第三流量调节阀。在制取冷水的状态下,控制冷水子系统的第一端与第一冷媒管路连通、冷水子系统的第二端与第二冷媒管路连通并与第三冷媒管路断开。
[0117]
控制第二冷媒管路中的冷媒通过第二流量调节阀进入冷水子系统,用以对冷水子系统进行降温处理,并控制冷水子系统输出的冷媒通过第一冷媒管路返回室外机组。
[0118]
在一个实施例中,如图2a所示,第一流量调节阀为流量调节阀17,第二流量调节阀为流量调节阀43、第三流量调节阀为流量调节阀42。如果需要制取冷水,则打开流量调节阀43及电子膨胀阀15,冷媒经电子膨胀阀15节流之后变为低温低压液体,流入冷水箱14,蒸发吸热降低水温,然后流经电子膨胀阀16和第一流量调节阀17(此时电子膨胀阀16和流量调节阀17开到最大,只起开关作用),流过冷水箱14的低温气态冷媒与室内机回来的低温气态冷媒汇合后流入室外机。
[0119]
当冷水子系统的水温降低至t3时,控制第二冷媒管路中的冷媒停止进入冷水子系统,并且,当冷水子系统的水温升高至t7时,控制第二冷媒管路中的冷媒通过第二流量调节阀进入冷水子系统。
[0120]
在一个实施例中,当冷水箱的水温降低到t3(t3可设定为系统低压t4 5℃)时,关闭流量调节阀43和电子膨胀阀15,冷媒全部进入室内机换热。当冷水箱的水温升高至t7(t7可设定为环境温度t6-10℃)时,再次打开流量调节阀43和电子膨胀阀15,使节流后的低温低压液态冷媒与水换热。
[0121]
控制流量调节阀43的开度=(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1*第二流量调节阀的最大开度;
[0122]
其中,k1为系数,k1的取值范围为[1.2-3];0<1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)≤a%;室内机实际制冷量和室外机总标称制冷量的单位可以为千瓦等。
[0123]
当(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1>100%时,控制第二流量调节阀的开度为最大。当a%<室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,控制第二流量调节阀的开度=k2*第二流量调节阀的最大开度。其中,a的取值范围为[85-90],k2为系数,k2的取值范围为[0.1-0.5]。
[0124]
例如,控制流量调节阀43的开度例如,控制流量调节阀43的开度其中,0<(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)≤90%。
[0125]
当(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*2>100%时,默认流量调节阀43开到最大。当90%<室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,流量调节阀43开度阀43开度
[0126]
当冷水子系统的水位降低至h1时,控制冷水子系统进行补水。控制室内机的冷凝水进入补充子系统;当冷凝器的水位下降至h2时,控制补充子系统对冷凝器进行补水,直至冷凝器的水位升至h3;如果补充子系统的水位小于h4,则控制对冷凝器进行水源补水;如果补充子系统的水位达到h4,控制室内机的冷凝水排入室外。
[0127]
在使用热水的状态下,当蓄热子系统的水位下降至h5时,控制冷凝器对蓄热子系统补水,并且,控制冷凝器进行补水,以使冷凝器的水位大于或等于h3;当蓄热子系统储满水时,控制冷凝器停止对蓄热子系统补水。
[0128]
在一个实施例中,当冷水箱中的水位降低至h1时,采用自来水对冷水箱进行补水,直至补满为止,补水期间若冷水箱的水温升高至t7,则按照上述方法继续制取冷水,直至冷水箱的水温降低到t3。
[0129]
在机组制冷运行时,室内机28、31、34中的冷凝水汇总后经过电磁阀35流入冷凝水箱45,当水冷壳管式冷凝器52中的水位下降至第二水位阈值h2后,打开电磁阀46和补水泵48,对水冷壳管式冷凝器52进行补水,直至水冷壳管式冷凝器52中的水位升至第三水位阈值h3后关闭电磁阀46和补水泵48。
[0130]
如果冷凝水箱45中的水位高度不足h4,则关闭电磁阀46,打开电磁阀47,使用自来水对水冷壳管式冷凝器52加水。当冷凝水箱45中储存的冷凝水水位达到h4之后,关闭电磁阀35,打开排水阀36,使室内机的冷凝水排入室外。
[0131]
采用中间水系统换热时,机组运行过程中,如果有人使用热水,当蓄热水箱53中的水位下降至h5后,关闭电磁阀9和10,关闭循环水泵11,打开电磁阀50、51,打开循环水泵49,将水冷壳管式冷凝器52中的水存入蓄热水箱53,同时开启补水泵48向水冷壳管式冷凝器52补水,使水冷壳管式冷凝器52的水位始终保持在h3以上。
[0132]
当蓄热水箱53储满水时,可关闭补水泵48,此时高温高压气态冷媒对水冷壳管式冷凝器52中的水进行加热,直至水温升高到设定温度t1之后,再关闭电磁阀50和51、关闭循环水泵49,打开电磁阀9和10以及循环水泵11,使循环水在冷却塔8中进行换热,不断循环。
[0133]
图5为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第二制冷模式的流程示意图,其中,运行模式为第二制冷模式,室内机的运行状态为制冷状态,如图5所示:
[0134]
步骤501,控制室外机组的换热器风冷系统开启,用以对冷媒进行换热处理。
[0135]
步骤502,控制室外机组输出的冷媒通过第一冷媒管路进入模式转换单元。
[0136]
步骤503,控制冷媒通过模式转换单元进入室内机进行蒸发吸热之后,经过第三冷媒管路返回室外机组。
[0137]
在一个实施例中,第二制冷模式使用换热器风冷系统换热。如果不使用中间水系统换热,可以在蓄热水箱53中的水温升到设定温度t1之后,关闭电磁阀50、51,关闭循环水泵49,系统短暂停机,切换冷媒流动方向,随后启动换热器风冷系统进行制冷循环。
[0138]
冷媒在压缩机1中压缩成高温高压气体,依次经过油分离器2和四通阀3,进入冷凝器4中与风进行换热(此时风机5开),高温高压气态冷媒冷却为中温液态冷媒,再经过制热电子膨胀阀6和小阀门7(此时制热电子膨胀阀6开到最大,无节流作用),进入模式转换器。
[0139]
冷媒流经电子膨胀阀21、22、37后流入室内机28、31、34(此时电子膨胀阀21、22、37开到最大,无节流作用),并在室内机电子膨胀阀26、29、32内节流降压变为低温低压液体,在室内机换热器27、30、33蒸发吸热后流入到模式转换,冷媒经过电磁阀18、25、40后汇总流入中间水系统,经过流量调节阀44后流入室外机,随后依次经过大阀门55,四通阀3,气液分离器56,回到压缩机1,完成制冷循环。
[0140]
在冷水子系统的第一端与第一冷媒管路的连接管路中设置第一流量调节阀,在冷水子系统的第二端与第二冷媒管路、第三冷媒管路的连接管路中分别设置第二流量调节
阀、第三流量调节阀。在制取冷水的状态下,控制冷水子系统的第一端与第一冷媒管路连通、冷水子系统的第二端与第三冷媒管路连通并与第二冷媒管路断开。
[0141]
控制第一冷媒管路中冷媒通过第一流量调节阀进入冷水子系统,用以对冷水子系统进行降温处理,并控制冷水子系统输出的冷媒通过第三冷媒管路返回室外机组。
[0142]
当冷水子系统的水温降低至t3之后,控制第一冷媒管路中的冷媒停止进入冷水子系统;并且,当冷水子系统的水温升高至t7之后,控制第一冷媒管路中冷媒通过第一流量调节阀进入冷水子系统。
[0143]
在一个实施例中,利用风冷系统进行换热时,如果需制取冷水,则打开流量调节阀17和电子膨胀阀16,冷媒经电子膨胀阀16节流之后变为低温低压液体,流入冷水箱14,蒸发吸热降低水温,然后流经电子膨胀阀15和流量调节阀42(此时电子膨胀阀15和流量调节阀42开到最大,只起开关作用),与室内机返回的气态冷媒汇合后一起流入室外机。
[0144]
当冷水箱的水温降低到t3之后,关闭流量调节阀17和电子膨胀阀16,冷媒全部进入室内机换热。冷水箱的水温升高至t7之后,再次打开流量调节阀17和电子膨胀阀16,使节流后的低温低压冷媒与水换热,重复前述过程。当冷水箱中的水位降低至h1之后,采用自来水对冷水箱进行补水,直至补满为止,补水期间若冷水箱的水温升高至t7,则按照上述方法继续制取冷水,直至冷水箱的水温降低到t3。
[0145]
控制第一流量调节阀的开度=(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1*第一流量调节阀的最大开度;其中,k1为系数,0<(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)≤a%。
[0146]
当(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*k1>100%时,控制第一流量调节阀的开度为最大;当a%<室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,控制第一流量调节阀开度=k2*第一流量调节阀的最大开度;其中,a的取值范围为[85-90],k2为系数。
[0147]
例如,流量调节阀17的开度例如,流量调节阀17的开度其中,0<(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)≤90%。
[0148]
当(1-室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量*100%)*2>100%时,此时默认流量调节阀17开到最大,流量调节阀17的开度控制和流量调节阀43相同。当90%<室内机实际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,流量调节阀17开度际制冷量/室外机总标称制冷量≤100%时,流量调节阀17开度
[0149]
在使用热水的状态下,控制空调系统的运行状态为第一制冷模式;当蓄热子系统的水位下降至h5时,控制冷凝器对蓄热子系统补水,并且,控制冷凝器进行补水,以使冷凝器的水位大于或等于h3。当蓄热子系统储满水时,控制冷凝器停止对蓄热子系统补水;当蓄热子系统的水温升到第一温度阈值t1,控制空调系统的运行状态为第二制冷模式。
[0150]
在一个实施例中,在采用风系统换热时并在机组运行过程中,如果有人使用热水,当蓄热水箱53中的水位下降至h5后,打开电磁阀50、51,打开循环水泵49,使水冷壳管式冷凝器52中的水流入蓄热水箱52,同时开启补水泵48向水冷壳管式冷凝器52补水,使水冷壳管式冷凝器52的水位始终保持在h3以上。
[0151]
当蓄热水箱53储满水时,可关闭补水泵48,此时系统短暂停机,然后切换冷媒流向,使用水系统进行制冷循环,循环过程与前述使用中间水系统换热相同,此时高温高压气态冷媒流入水冷壳管式冷凝器52中对循环水进行加热,直至蓄热水箱53中的水温升到设定温度t1之后,关闭电磁阀50、51,关闭循环水泵49,切换冷媒流向,采用风系统继续进行制冷循环。
[0152]
图6为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的制热模式的流程示意图,其中,运行模式为制热模式,室内机的运行状态为制热状态;如图6所示:
[0153]
步骤601,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0154]
步骤602,控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元。
[0155]
步骤603,控制第一部分冷媒通过模式转换单元进入室内机,以使第一部分冷媒在室内机进行换热。
[0156]
步骤604,控制室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使冷凝器对第二部分冷媒进行换热处理,并通过第二冷媒管路将第二部分冷媒输入模式转换单元。
[0157]
步骤605,控制模式转换单元将第一部分冷媒和第二部分冷媒汇总后,通过第一冷媒管路返回室外机组;其中,控制室外机的换热器风冷系统开启。
[0158]
在一个实施例中,制热模式用于冬季多联机制热场景,同时制取生活热水。空调系统启动前,打开电磁阀50和51,打开循环水泵49,使水在蓄热水箱53和水冷壳管式冷凝器52之间循环流动。空调系统启动后,冷媒在压缩机1中压缩为高温高压气体,经过油分离器2、四通阀3、大阀门55流入中间水系统,打开流量调节阀44和54,冷媒分作两部分:
[0159]
一部分冷媒经过流量调节阀44后流入模式转换器,打开模式转换器中的电磁阀18、25、40,高温高压气态冷媒流入室内机,在室内机换热器27、30、33中与空气换热后冷凝为液体,随后经过室内机电子膨胀阀26、29、32流入模式转换器(此时室内机电子膨胀阀26、29、32开到最大,无节流作用)。另一部分高温气态冷媒经过流量调节阀54后流入水冷壳管式冷凝器52中,与循环水进行换热,升高循环水温,冷媒则冷凝为中温液体流入模式转换器。
[0160]
在模式转换器中,打开电磁阀20,室内机侧的冷媒经过电子膨胀阀22、37后汇总到一起;从水冷壳管式冷凝器52流出的冷媒在模式转换器中经过电磁阀20,与室内机28流出的冷媒汇合后再经过电子膨胀阀21,然后与经过电子膨胀阀22、37的冷媒汇合到一起流入中间水系统,(此时电子膨胀阀21、22、37开到最大,无节流作用)再流入室外机。
[0161]
冷媒在室外机中先经过小阀门7,然后在制热电子膨胀阀6中节流降压为低温低压液体,流入室外机换热器4中换热蒸发为低温低压气体(风机5此时开),然后经过四通阀3、气液分离器56后回到压缩机1,完成制热循环。
[0162]
控制第五流量调节阀开启并达到最大开度,控制第四流量调节阀的开度=(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)*k1*第四流量调节阀的最大开度;其中,k1为系数;0<(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)≤a%。
[0163]
当(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)*k1>100%时,控制第四流量调节阀为最大开度;当a%<室内机实际制热量/室外机总标称制热量≤100%时,控制
第四流量调节阀的开度=k2*第四流量调节阀的最大开度;其中,a的取值范围为[85-90],k2为系数。
[0164]
在一个实施例中,第四流量调节阀为流量调节阀54,第五流量调节阀为流量调节阀44。流量调节阀44全开,流量调节阀54的开度阀44。流量调节阀44全开,流量调节阀54的开度阀44。流量调节阀44全开,流量调节阀54的开度其中,0<(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)≤90%。
[0165]
当(1-室内机实际制热量/室外机总标称制热量*100%)*2>100%时,此时默认流量调节阀54开到最大。当90%<室内机实际制热量/室外机总标称制热量≤100%时,流量调节阀54开度调节阀54开度
[0166]
当蓄热子系统的水温达到t1时,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间停止循环流动,并关闭第四流量调节阀。当蓄热子系统的水温下降到t5时,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,并开启第四流量调节阀。
[0167]
在使用热水的状态下,当蓄热子系统的水位下降至h5时,控制冷凝器对蓄热子系统补水,并且,控制冷凝器进行补水,以使冷凝器的水位大于或等于h3;当蓄热子系统储满水时,控制冷凝器停止对蓄热子系统补水。
[0168]
在一个实施例中,当蓄热水箱53中水的温度升到设定温度t1之后,关闭电磁阀50和51、关闭循环水泵49,关闭流量调节阀54,此时高温高压气态冷媒全部流过流量调节阀44,进入室内机制热。当蓄热水箱53中水的温度下降到t5之后,打开电磁阀50和51以及循环水泵49,打开流量调节阀54,使循环水在水冷壳管式冷凝器52和蓄热水箱53之间循环流动,高温高压气态冷媒经过流量调节阀54后对水冷壳管式冷凝器52中的循环水进行加热,直至水温升高到设定温度t1。
[0169]
在机组运行过程中,如果有人使用热水,当蓄热水箱53中的水位下降至h5后,打开电磁阀50、51,打开流量调节阀54,打开循环水泵49,将水冷壳管式冷凝器52中的水存入蓄热水箱53,同时开启补水泵48和电磁阀47,向水冷壳管式冷凝器52补水,使水冷壳管式冷凝器52的水位始终保持在h3以上。
[0170]
当蓄热水箱53储满水时,关闭补水泵48,此时高温高压气态冷媒对水冷壳管式冷凝器52中的循环水进行加热,直至水温升高到设定温度t1之后,再关闭电磁阀50和51、关闭循环水泵49,关闭流量调节阀54。此时高温高压气态冷媒全部流过流量调节阀44,进入室内机制热。
[0171]
图7为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第一制热与制冷混合模式的流程示意图,其中,运行模式为第一制热与制冷混合模式;多个室内机的运行状态为制热或制冷状态,室内机制冷量与室内机制热量之差小于第一差值阈值,如图7所示:
[0172]
步骤701,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0173]
步骤702,控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元。
[0174]
步骤703,控制第一部分冷媒通过模式转换单元进入室内机,进行换热。
[0175]
步骤704,控制室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使冷凝器对第二部分冷媒进行换热处理,并通过第二冷媒管路将第二部分冷媒输入模式转换单元。
[0176]
步骤705,控制模式转换单元将第一部分冷媒和第二部分冷媒汇总后,通过第一冷媒管路返回室外机组;其中,控制室外机的换热器风冷系统不开启,并调节第四流量调节的开度。
[0177]
在一个实施例中,第一制热与制冷混合模式、第二制热与制冷混合模式和第三制热与制冷混合模式可以用于春秋过渡季节内机同时制冷制热(即热回收)场景,且同步制取生活热水。第一制热与制冷混合模式为完全热回收(室内机制冷量≈室内机制热量)模式。第一差值阈值可以设置一个较小值,当室内机制冷量与室内机制热量之差小于第一差值阈值时,则确定室内机制冷量≈室内机制热量。
[0178]
假设室内机28制冷,室内机31制热,也可以假设其他室内机,空调系统运行过程是一样的,机组同步制取生活热水。空调系统启动前,打开电磁阀50和51,打开循环水泵49,使水在蓄热水箱53和水冷壳管式冷凝器52之间循环流动。空调系统启动后,冷媒在压缩机1中压缩为高温高压气体,经过油分离器2、四通阀3、大阀门55流入中间水系统,打开流量调节阀44,调节流量调节阀54开度,使冷媒分作两部分:
[0179]
一部分冷媒经过流量调节阀44后流入模式转换器,在模式转换器中经过电磁阀25流入室内机31,在室内机换热器30中与空气换热后冷凝为液态冷媒,经过室内机电子膨胀阀29后流入模式转换器(此时电子膨胀阀27开到最大,无节流作用),然后经过电磁阀23。
[0180]
另一部分高温气态冷媒经过流量调节阀54流入水冷壳管式冷凝器52,对循环水进行加热,冷媒冷凝为液态后流入模式转换器,与经过电磁阀23的冷媒汇合后流过电磁阀20,然后流入室内机28,冷媒在室内机28中经过电子膨胀阀26节流为低温低压液体,然后流入室内机换热器27蒸发为低温低压气体,再流入模式转换器,冷媒经过电磁阀19后流入中间水系统,然后流入室外机,依次经过小阀门7,制热电子膨胀阀6(此时制热电子膨胀阀6开到最大,无节流作用),室外机换热器4(此时风机5不开,采用自然风对低温气态冷媒进行过热),四通阀3,气液分离器56,回到压缩机1,完成完全热回收循环。
[0181]
控制第四流量调节阀的开度=k2*第四流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。例如,在完全热回收时,流量调节阀54的开度流量调节阀54最大开度
[0182]
图8为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第二制热与制冷混合模式的流程示意图,其中,运行模式为第二制热与制冷混合模式;多个室内机的运行状态为制热或制冷状态,室内机制冷量与室内机制热量之差大于第二差值阈值,如图8所示:
[0183]
步骤801,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0184]
步骤802,控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元。
[0185]
步骤803,控制第一部分冷媒通过模式转换单元进入室内机,进行换热。
[0186]
步骤804,控制室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使冷凝器对第二部分冷媒进行换热处理,并通过第二冷媒管路将第二部分冷媒输入模式转换单元。
[0187]
步骤805,控制模式转换单元将第一部分冷媒和第二部分冷媒汇总后,通过第一冷
媒管路返回室外机组;其中,控制室外机的换热器风冷系统不开启,并调节第五流量调节阀的开度。
[0188]
在一个实施例中,第二制热与制冷混合模式为部分热回收、主体制冷(室内机制冷量>>室内机制热量)模式。第二差值阈值可以设置一个较大值,当室内机制冷量与室内机制热量之差大于第二差值阈值时,则确定室内机制冷量>>室内机制热量。
[0189]
假设室内机28、31制冷,室内机34制热,也可以假设其他室内机,系统运行过程是一样的,机组同步制取生活热水。空调系统启动前,打开电磁阀50和51,打开循环水泵49,使水在蓄热水箱53和水冷壳管式冷凝器52之间循环流动。空调系统启动后,冷媒在压缩机1中压缩为高温高压气体,经过油分离器2、四通阀3、大阀门55流入中间水系统,打开流量调节阀54,调节流量调节阀44开度,使冷媒分作两部分:
[0190]
一部分高温高压气态冷媒经过流量调节阀44后流入模式转换器,在模式转换器中经过电磁阀40流入室内机34,在室内机换热器33中与空气换热后冷凝为液态冷媒,经过室内机电子膨胀阀32后流入模式转换器(此时室内机电子膨胀阀32开到最大,无节流作用),然后经过电子膨胀阀37节流,变为低温低压液体。
[0191]
另一部分高温高压气态冷媒经过流量调节阀54流入水冷壳管式冷凝器52,对循环水进行加热,冷媒冷凝为液态后流入模式转换器,经过电磁阀20、23后分别流入室内机28、31,冷媒经过室内机电子膨胀阀26、29节流之后变为低温低压液体,流入室内机换热器27、30与空气换热,冷媒蒸发为低温低压气体后流入模式转换器,随后经过电磁阀19、24,与经过电子膨胀阀37节流后的低温低压液态冷媒汇总后流入中间水系统,再流入室外机部分。
[0192]
冷媒在室外机中依次经过小阀门7,制热电子膨胀阀6(此时制热电子膨胀阀6开到最大,无节流作用),室外机换热器4(此时风机5不开,采用自然风对气液混合态冷媒进行蒸发及过热,也可开低频运行增加吸气过热度),四通阀3,气液分离器56,回到压缩机1,完成主体制冷循环。
[0193]
控制第五流量调节阀的开度=k2*第五流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。例如,在主体制冷时,流量调节阀44的开度流量调节阀44的最大开度
[0194]
图9为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的第三制热与制冷混合模式的流程示意图,其中,运行模式为第三制热与制冷混合模式;室内机的运行状态为制热或制冷状态,室内机制热量与室内机制冷量之差大于第三差值阈值,如图9所示:
[0195]
步骤901,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0196]
步骤902,控制室外机组输出的第一部分冷媒通过第三冷媒管路进入模式转换单元。
[0197]
步骤903,控制第一部分冷媒通过模式转换单元进入室内机,进行换热。
[0198]
步骤904,控制室外机组输出的第二部分冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使冷凝器对第二冷媒进行换热处理,并通过第二冷媒管路将第二部分冷媒输入模式转换单元。
[0199]
步骤905,控制模式转换单元将第一部分冷媒和第二部分冷媒汇总后,通过第一冷媒管路返回室外机组;其中,控制室外机的换热器风冷系统开启,并调节第四流量调节的开度。
[0200]
在一个实施例中,第三制热与制冷混合模式为部分热回收—主体制热(室内机制
热量>>室内机制冷量)模式。第三差值阈值可以设置一个较大值,当室内机制热量与室内机制冷量之差大于第三差值阈值时,则确定室内机制热量>>室内机制冷量。
[0201]
假设室内机28、31制热,室内机34制冷,也可以假设其他室内机,空调系统运行过程是一样的,机组同步制取生活热水。空调系统启动前,打开电磁阀50和51,打开循环水泵49,使水在蓄热水箱53和水冷壳管式冷凝器52之间循环流动。空调系统启动后,冷媒在压缩机1中压缩为高温高压气体,经过油分离器2、四通阀3、大阀门55流入中间水系统,打开流量调节阀44,调节流量调节阀54开度,使冷媒分作两部分:
[0202]
一部分冷媒经过流量调节阀44后流入模式转换器,在模式转换器中经过电磁阀18、25流入室内机28、31,在室内机换热器27、30中与空气换热后冷凝为液态冷媒,经过室内机电子膨胀阀26、29后流入模式转换器(此时室内机电子膨胀阀26、29开到最大,无节流作用),然后经过电子膨胀阀21、22节流,变为低温低压液体。
[0203]
另一部分高温气态冷媒经过流量调节阀54流入水冷壳管式冷凝器52,对循环水进行加热,冷媒冷凝为液态后流入模式转换器,经过电磁阀38后流入室内机34,冷媒经过室内机电子膨胀阀32节流之后变为低温低压液体,流入室内机换热器33与空气换热,冷媒蒸发为低温低压气体后流入模式转换器,随后经过电磁阀39,与经过电子膨胀阀21、22节流后的低温低压液态冷媒汇总后流入中间水系统,再流入室外机部分。
[0204]
冷媒在室外机中依次经过小阀门7,制热电子膨胀阀6(此时制热电子膨胀阀6开到最大,无节流作用),室外机换热器4(此时风机5开,增强冷媒与空气换热),四通阀3,气液分离器56,回到压缩机1,完成主体制冷循环。
[0205]
控制第四流量调节阀的开度=k2*第四流量调节阀的最大开度;其中,k2为系数。例如,在主体制热时,流量调节阀54的开度流量调节阀54的最大开度
[0206]
对于第一制热与制冷混合模式、第二制热与制冷混合模式和第三制热与制冷混合模式,空调系统在运行时执行下面的控制策略:
[0207]
当蓄热子系统的水温达到t1时,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间停止循环流动;当蓄热子系统的水温下降到t5时,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动。
[0208]
当冷凝器输出的冷媒的温度达到t8时,控制冷凝器输出的一部分冷媒通过第一电子膨胀阀进入换热器进行换热之后,进入第一冷媒管道。
[0209]
控制室内机的冷凝水进入补充子系统;当冷凝器的水位下降至h2时,控制补充子系统对冷凝器进行补水,直至冷凝器的水位升至h3;如果补充子系统的水位小于h4,则控制对冷凝器进行水源补水;如果补充子系统的水位达到h4,控制室内机的冷凝水排入室外。
[0210]
在使用热水的状态下,当蓄热子系统的水位下降至h5时,控制冷凝器对蓄热子系统补水,并且,控制冷凝器进行补水,以使冷凝器的水位大于或等于h3;当蓄热子系统储满水时,控制冷凝器停止对蓄热子系统补水。
[0211]
在一个实施例中,当蓄热水箱53中循环水的温度升到设定温度t1之后,关闭电磁阀50和51、关闭循环水泵49,打开电磁阀9和10以及循环水泵11,循环水在壳管式冷凝器52中吸热之后,在冷却塔8中与环境换热放出热量,不断循环。
[0212]
当蓄热水箱53中水的温度下降到t5之后,关闭电磁阀9和10以及循环水泵11,打开电磁阀50和51及循环水泵49,使循环水在水冷壳管式冷凝器52和蓄热水箱53之间循环流
动,采用高温高压气态冷媒对循环水进行加热,直至水温升高到设定温度t1。
[0213]
在循环水水温升高过程中,当冷媒流出水冷壳管式冷凝器52的温度t52升高到设定温度t8时,打开电子膨胀阀12,将少部分冷媒节流降压为低温低压液体,然后用此部分低温低压液态冷媒在板式换热器13中对流入模式转换器的中温液态冷媒降温,提高冷媒冷凝时的过冷度,保证用户正常使用需求,流出板式换热器13的冷媒变为低温低压气体,与室内机回来的冷媒汇合后流入室外机。
[0214]
机组运行过程中,室内机制冷时的冷凝水经过电磁阀35流入冷凝水箱45,当水冷壳管式冷凝器52中的水位下降至h2后,打开电磁阀46和补水泵48,对水冷壳管式冷凝器52进行补水,直至水冷壳管式冷凝器52中的水位升至h3后关闭电磁阀46和补水泵48,若冷凝水箱45中的水位高度不足h4,则关闭电磁阀46,打开电磁阀47,使用自来水对水冷壳管式冷凝器50补水。当冷凝水箱45中储存的冷凝水水位达到h4之后,关闭电磁阀35,打开排水阀36,使室内机的冷凝水排入室外。
[0215]
机组运行过程中,若有人使用热水,当蓄热水箱53中的水位下降至h5后,关闭电磁阀9和10,关闭循环水泵11,打开电磁阀50、51,打开循环水泵49,将水冷壳管式冷凝器52中的水存入蓄热水箱53,同时开启补水泵48向水冷壳管式冷凝器52补水,使水冷壳管式冷凝器52的水位始终保持在h3以上,当蓄热水箱53储满水时,可关闭补水泵48,此时高温高压气态冷媒对水冷壳管式冷凝器52中的循环水进行加热,直至水温升高到设定温度t1之后,再关闭电磁阀50和51、关闭循环水泵49,打开电磁阀9和10以及循环水泵11,使循环水在冷却塔8中进行换热,不断循环。
[0216]
图10为根据本公开的空调系统的控制方法的一个实施例中的快速制热水模式的流程示意图,其中,运行模式为快速制热水模式,室内机不开启,如图10所示:
[0217]
步骤1001,控制换热介质在蓄热子系统和冷凝器之间循环流动,进行换热处理。
[0218]
步骤1002,控制室外机组输出的冷媒通过第二冷媒管路进入冷凝器,以使冷凝器对第二冷媒进行换热处理,并将经过换热处理后的第二冷媒介质通过第一冷媒管路返回室外机组。
[0219]
如图1所示,在第一冷媒管路011和第二冷媒管路012之间的连接管路中设置开关单元021,开关单元可以为电磁阀41。控制开关单元021开启,以使第二冷媒管路012中的第二冷媒介质通过第一冷媒管路011返回室外机组。
[0220]
在一个实施例中,当室内机不开时,空调系统可切换为快速制热水模式,系统冷媒不经过室内机,具体运行过程如下:打开电磁阀50和51,打开循环水泵49,使水在蓄热水箱53和水冷壳管式冷凝器52之间循环流动。冷媒经压缩机1压缩成高温高压气体,依次经过油分离器2、四通阀3、大阀门55,进入中间水系统。此时冷媒经过流量调节阀54全部流入水冷壳管式冷凝器52,与水冷壳管式冷凝器52内的循环水进行换热,循环水水温升高,而高温高压气态冷媒冷凝为中温液态冷媒,流入模式转换器。
[0221]
冷媒在模式转换器中经过电磁阀41后进入中间水系统,再全部流入室外机。中温液态冷媒在室外机中先经过小阀门7,然后经过制热电子膨胀阀6节流变为低温低压液体,再进入室外机换热器4与空气换热蒸发为低温低压气体(此时室外机换热器的风机5开),然后经过四通阀3、气液分离器56后回到压缩机1,完成快速制热水循环。当蓄热水箱53中循环水的温度升到设定温度t1之后,系统可停止运行。
[0222]
在一个实施例中,图11为根据本公开的空调系统的控制装置的一个实施例的模块示意图。如图11所示,该装置可包括存储器1101、处理器1102、通信接口1103以及总线1104。存储器1101用于存储指令,处理器1102耦合到存储器1101,处理器1102被配置为基于存储器1101存储的指令执行实现上述任一实施例中的空调系统的控制方法。
[0223]
存储器1101可以为高速ram存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等,存储器1101也可以是存储器阵列。存储器1101还可能被分块,并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器1102可以为中央处理器cpu,或专用集成电路asic(application specific integrated circuit),或者是被配置成实施本公开的空调系统的控制方法的一个或多个集成电路。
[0224]
在一个实施例中,本公开提供一种空调设备,包括如上任一实施例的空调系统,以及如上任一实施例的空调系统的控制装置。
[0225]
在一个实施例中,本公开提供一种计算机可读存储介质,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如上任一个实施例中的空调系统的控制方法。
[0226]
上述实施例提供的空调系统及其控制方法、装置以及空调设备、存储介质,通过中间水系统的蓄热和冷却子系统以及模式转换器等实现热回收功能,制冷和制热效果好,热水出水温度高,能够对空调系统运行过程中产生的废热进行充分利用,提升系统值,提高系统能效,并且解决了现有技术中的实现热回收功能的系统复杂,经济性差及舒适性和稳定性差的问题,提高用户的使用感受度。
[0227]
可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如,可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明,本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序,除非以其它方式特别说明。此外,在一些实施例中,还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序,这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而,本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
[0228]
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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