CN101240927B - 水源空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水源空调系统及其控制方法，所提供的水源空调系统包含：具有为了使水源的水与制冷剂之间进行热交换而通过水管连接于所述水源的室外热交换器的至少一个空调机；设置在所述水管的循环泵，以用于将所述水源的水送往所述室外热交换器；至少一个流量阀，以用于调节从所述水源流入到所述室外热交换器的水量。

Description

水源空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种水源空调系统及其控制方法，尤其涉及适当地调节从水源流入到各空调机的水量的水源空调系统及其控制方法。

背景技术

通常，水源空调系统是在进行制冷/制热运行的空调机室外热交换器上设置供水管(而不是排风扇)而使供应到供水管的水和在制冷剂管流动的制冷剂之间进行热交换的系统。

即，现有的水源空调系统如同韩国公开特许公报“特2005-46844(水冷式空调机)号”中所公开的内容，从储水罐(水源)流出的水流入到水冷式冷凝器，并经过冷却水流动部与制冷剂流动部中流动的制冷剂进行热交换，然后再返回到储水罐。并且，虽未在上述的“特2005-46844号”中明确记载，但现有的水源空调系统具有设在用于连接储水罐与水冷式冷凝器的水管上的开/关阀、将储水罐的水抽到水冷式冷凝器的循环泵。

在冷却储水罐中的水时主要利用冷却塔，而在制热运行时，为了向水冷式冷却器送出温水也利用锅炉等。并且，当水源空调系统为具有多个水冷式冷凝器和多个室内机的多空调系统时，上述开/关阀设置在连接于水冷式冷凝器的各水管上。

但是，由于如上所述的现有的水源空调系统使用开/关阀，因此只能单纯地向水冷式冷凝器供应或切断固定量的水，而不能适当地调节所供应的水量，由此导致水源空调系统的整体效率降低。

即，在制冷运行时，如果储水罐所供应的水温相对较低，则即使所供应的水量少于水温高时的供应量，也能确保制冷运行的性能；相反，在制热运行时，如果储水罐所供应的水温相对较高，则即使所供应的水量少于水温低时的供应量，也能确保制热运行的性能。但是，由于开/关阀不能调节所供应的冷却水量，因此循环泵只能继续抽吸超过所需量的冷却水，因此导致整体系统效率降低。

并且，当储水罐上连接多个水冷式冷凝器而进行制冷或制热运行时，根据各室外热交换器的能力或连接于各室外热交换器的室内机数量等因素各水冷式冷凝器所需要的额定流量并不相同，但是使用开/关阀只能向所有水冷式冷凝器供应相同量的水，从而导致部分水冷式冷凝器的供水量不够或其他水冷式冷凝器的供水量过多的情况，由此使整体系统的效率降低。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种通过使用可调节开度的流量阀而从水源流入到空调机的水量变适当的水源空调系统及其控制方法。

为了实现上述目的本发明包含：至少一个空调机，具有为了水源的水与制冷剂之间的热交换而通过水管连接于所述水源的室外热交换器；设置在所述水管的循环泵，以用于将所述水源的水送往所述室外热交换器；至少一个流量阀，以用于调节从所述水源流入所述室外热交换器的水量。

并且，所述流量阀为可以自由改变开度的阀。

并且，包含具有为了水源的水与制冷剂之间的热交换而通过水管连接于所述水源的室外热交换器的至少一个空调机、用于调节从所述水源流入所述室外热交换器的水量的至少一个流量阀，所述至少一个空调机包含：用于测定所述室外热交换器排出侧温度的冷凝温度传感器；用于测定所述压缩机吸入侧压力的低压传感器；微机，以用于在制冷运行时控制所述流量阀的开度使所述室外热交换器的排出侧温度达到目标冷凝温度，在制热运行时控制所述流量阀的开度使所述压缩机的吸入侧压力达到目标低压。

并且，所述微机当所述室外热交换器的排出侧温度高于所述目标冷凝温度时，控制所述流量阀以增加所述流量阀的开度；当所述室外热交换器的排出侧温度低于所述目标冷凝温度时，控制所述流量阀减小所述流量阀的开度。

并且，所述微机当所述压缩机的吸入侧压力高于目标低压时，控制所述流量阀减小所述流量阀的开度；当所述压缩机的吸入侧压力低于目标低压时，控制所述流量阀以增加所述流量阀的开度。

并且，判断具有通过水管连接于水源的室外热交换器的空调机运行模式是否为制冷运行模式，如果所述空调机为制冷运行模式，则调节设在所述水管的流量阀开度以使所述空调机的冷凝温度达到目标冷凝温度。

并且，当所述空调机的冷凝温度高于所述目标冷凝温度时增加所述流量阀的开度；当所述空调机的冷凝温度低于所述目标冷凝温度时减小所述流量阀的开度。

并且，所述冷凝温度为在所述室外热交换器的排出侧测定的温度。

并且，判断具有通过水管连接于水源的室外热交换器的空调机运行模式是否为制热运行模式，如果所述空调机为制热运行模式，则调节设在所述水管的流量阀开度以使所述空调机的压缩机吸入侧压力达到目标低压。

并且，当所述空调机的压缩机吸入侧压力高于目标低压时减小所述流量阀的开度，当所述空调机的压缩机吸入侧压力低于目标低压时增加所述流量阀的开度。

并且，判断具有通过水管连接于水源的室外热交换器的空调机运行模式是制冷运行模式还是制热运行模式，当所述空调机为制冷运行模式时，调节可改变流动到所述室外热交换器水量的流量阀的开度以使所述空调机的冷凝温度达到目标冷凝温度，当所述空调机为制热运行模式时，调节所述流量阀的开度以使所述空调机的压缩机吸入侧压力达到目标低压。

附图说明

图1为依据本发明一实施例所提供的水源空调系统的示意图；

图2为图1中示出的空调机的制冷剂流路图；

图3为依据本发明一实施例所提供的水源空调系统的框图；

图4为表示依据本发明一实施例所提供的水源空调系统控制方法的流程图。

主要符号说明：10为水源，11为循环泵，16为水源微机，18为供应配管，19为排出配管，20为空调机，21为室外机，22为室外热交换器，24为低压传感器，25为冷凝温度传感器，28为室外机微机，29为存储器，40为流量阀。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。

如图1所示，依据本发明一实施例所提供的水源空调系统包含用于储藏水的水源10、多个空调机20、用于流通从水源10供应到多个空调机20的水的供应配管18、用于流通经过多个空调机20回流到水源10的水的排出配管19。

并且，本发明所提供的水源空调系统包含将水源10的水抽吸到各空调机20的循环泵11、分别测定从水源10供应到空调机20的水温及水压的供应温度传感器12及供应水压传感器13、分别测定从空调机20排出而流动到水源10的水温及水压的排出温度传感器14及排出水压传感器15、用于调节流动到各空调机20的水量的多个流量阀40。流量阀40与以往所使用的开/关阀不同，可以自由改变开度。

如图2所示，图1中示出的空调机20具有室外机21及连接于室外机21的多个室内机31。室外机21包含用于压缩制冷剂的压缩机23、用于调节由压缩机23排出的制冷剂流向的四通阀27、使从压缩机23传送的制冷剂与由水源10供应的水之间进行热交换的室外热交换器22、对从室外热交换器22传送的制冷剂进行膨胀的同时调节室外热交换器22所排出的制冷剂流动的电动阀26。

并且，压缩机23吸入侧设有用于测定压缩机23吸入侧压力(即，低压)的低压传感器24，室外热交换器22排出侧(仅以制冷运行时为基准)设有用于测定在室外热交换器22进行冷凝的制冷剂温度(即，冷凝温度)的冷凝温度传感器25。室内机31在内部设有室内热交换器(未图示)和排风扇(未图示)。

如图3所示，本发明一实施例所提供的水源空调系统除了包含如图1及图2所示的构成要素之外，还包含用于加热水源10中水的锅炉17、用于控制循环泵11及锅炉17的水源微机16、用于控制流量阀40和空调机20的室外机微机28、用于存储流量阀40的开度变化量表的存储器29、用于控制室内机31动作并与室外机微机28进行通信的室内机微机32。

水源微机16中存储着制冷运行时供应到空调机20的水及从空调机20排出的水的适宜温度(例如，分别为30℃及26℃)以及制热运行时供应到空调机20的水及从空调机20排出的水的适宜温度(例如分别为20℃和16℃)，而且还存储着供应配管18的适宜压力和排出配管19的适宜压力。室外机微机28中存储着流量阀40的基准开度，该基准开度被设定为向室外热交换器22供应符合室外机21运行能力的额定流量。

流量阀40的开度变化量表为对制冷运行时使测定冷凝温度达到目标冷凝温度的流量阀40开度变化量和制热运行时使压缩机吸入侧压力达到目标低压的流量阀40开度变化量进行整理的表。即，对应于各测定冷凝温度与目标冷凝温度之差的流量阀40的开度变化量及对应于测定的压缩机吸入侧压力与目标低压之差的流量阀40的开度变化量被整理成表。上述各开度变化量最好由水源空调系统的制造商在制冷或制热运行时进行多种实验而设定，目标冷凝温度及目标低压也可以经过多种实验进行选择。

参照图4说明本发明一实施例所提供的水源空调系统的控制方法。

当连接于水源10的多个空调机20中有一个以上空调机20接收到制冷运行或制热运行指令时，该空调机开始进行制冷运行或制热运行，并通过通信将开始进行制冷运行或制热运行的事实通知水源微机16。并且，室外机微机28将流量阀40打开为基准开度。

当水源微机16接收到空调机20的运行事实时，驱动循环泵11使水源10的水流动到室外热交换器22。此时，水源微机16根据供应温度传感器12和排出温度传感器14的输出值确认供应到空调机20的水温和从空调机20排出的水温。并且，根据需要起动锅炉17等，以使从水源10流动到空调机20的水温维持制冷运行及制热运行时的适宜温度。

并且，水源微机16通过检查供应水压传感器13及排出水压传感器15的输出值，以确认供应配管18压力及排出配管19压力。并且，调节循环泵11的运行以使上述压力与制冷运行或制热运行的空调机20数量无关而维持适宜水平。

另外，室外机微机28判断空调机20的运行模式是否为制冷运行(50)，如果是制冷运行，则确认冷凝温度传感器25所测定的冷凝温度(52)。然后，判断所测定的冷凝温度是否与目标冷凝温度相同(54)。如果所测定的冷凝温度与目标冷凝温度相同，则维持流量阀40的开度(62)，如果所测定的冷凝温度与目标冷凝温度不同，则判断所测定的冷凝温度是否高于目标冷凝温度(56)。

如果所测定的冷凝温度高于目标冷凝温度，则认为所供应的水温相对高等原因导致制冷剂不能被充分冷凝，从而室外机微机28增加流量阀40的开度而使更多的水流入空调机20(60)。此时，流量阀的开度变化量参考存储在存储器29的表。

相反，如果所测定的冷凝温度低于目标冷凝温度，则认为所供应的水温相对低等原因导致制冷剂被过度冷凝，从而室外机微机28减小流量阀40的开度而使更少的水流入空调机20中(58)。并且，结束循环。

在步骤50中，如果空调机20的运行模式不是制冷运行，则室外机微机28判断空调机20的运行模式是否为制热运行(64)。如果空调机20不是制热运行，则结束循环，如果为制热运行，则确认在低压传感器24测定的压缩机吸入侧压力(低压)(66)。并且，判断所测定的低压是否与目标低压相同(68)。

如果所测定的低压与目标低压相同，则维持流量阀40的开度(70)，如果所测定的低压与目标低压不同，则判断所测定的低压是否高于目标低压(72)。

如果所测定的低压高于目标低压，则认为所供应的水温相对高等原因导致制冷剂被过度气化，从而室外机微机28减小流量阀40的开度而使更少的水流入空调机20中(74)。此时，流量阀的开度变化量参考存储在存储器29的表。

相反，如果所测定的低压低于目标低压，则认为所供应的水温相对低等原因导致制冷剂未被充分气化，从而室外机微机28增加流量阀40的开度而使更多的水流入空调机20中(76)。

综上所述，由于本发明可以适当地调节从水源供应到各空调机的水量，因此防止出现某些空调机中供应水过多或过少的情况，从而在提高系统效率的同时确保可靠性。

Claims (9)

1.一种水源空调系统，其特征在于包含具有为了使水源的水与制冷剂之间进行热交换而通过水管连接于所述水源的室外热交换器的至少一个空调机、用于调节从所述水源流入所述室外热交换器的水量的至少一个流量阀，所述至少一个空调机包含：用于测定所述室外热交换器排出侧温度的冷凝温度传感器；用于测定压缩机吸入侧压力的低压传感器；微机，其判断所述空调机运行模式是制冷运行模式还是制热运行模式，当所述空调机为制冷运行时，控制所述流量阀的开度使所述室外热交换器的排出侧温度达到目标冷凝温度，当所述空调机为制热运行时，控制所述流量阀的开度使所述压缩机的吸入侧压力达到目标低压。

2.根据权利要求1所述的水源空调系统，其特征在于所述微机当所述室外热交换器的排出侧温度高于所述目标冷凝温度时，控制所述流量阀以增加所述流量阀的开度；当所述室外热交换器的排出侧温度低于所述目标冷凝温度时，控制所述流量阀减小所述流量阀的开度。

3.根据权利要求1所述的水源空调系统，其特征在于所述微机当所述压缩机的吸入侧压力高于目标低压时，控制所述流量阀减小所述流量阀的开度；当所述压缩机的吸入侧压力低于目标低压时，控制所述流量阀以增加所述流量阀的开度。

4.一种水源空调系统的控制方法，其特征在于包含步骤：

判断具有通过水管连接于水源的室外热交换器的空调机运行模式是否为制冷运行模式；

如果所述空调机为制冷运行模式，则调节设在所述水管的流量阀开度以使所述空调机的冷凝温度达到目标冷凝温度。

5.根据权利要求4所述的水源空调系统的控制方法，其特征在于当所述空调机的冷凝温度高于所述目标冷凝温度时增加所述流量阀的开度；当所述空调机的冷凝温度低于所述目标冷凝温度时减小所述流量阀的开度。

6.根据权利要求4或5所述的水源空调系统的控制方法，其特征在于所述冷凝温度为在所述室外热交换器的排出侧测定的温度。

7.一种水源空调系统的控制方法，其特征在于包含步骤：

判断具有通过水管连接于水源的室外热交换器的空调机运行模式是否为制热运行模式；

如果所述空调机为制热运行模式，则调节设在所述水管的流量阀开度以使所述空调机的压缩机吸入侧压力达到目标低压。

8.根据权利要求7所述的水源空调系统的控制方法，其特征在于当所述空调机的压缩机吸入侧压力高于目标低压时减小所述流量阀的开度，当所述空调机的压缩机吸入侧压力低于目标低压时增加所述流量阀的开度。

9.一种水源空调系统的控制方法，其特征在于包含步骤：

判断具有通过水管连接于水源的室外热交换器的空调机运行模式是制冷运行模式还是制热运行模式；

当所述空调机为制冷运行模式时，调节可改变流动到所述室外热交换器水量的流量阀的开度以使所述空调机的冷凝温度达到目标冷凝温度，当所述空调机为制热运行模式时，调节所述流量阀的开度以使所述空调机的压缩机吸入侧压力达到目标低压。

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