CN114562760A - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调系统及其控制方法，旨在解决现有空调系统能源浪费严重的问题。为此，本发明的空调系统包括室外机、三介质换热器和水盘管换热器，室外机和三介质换热器之间设置有冷媒循环回路，三介质换热器和水盘管换热器之间设置有水循环回路，三介质换热器设置于第一室内空间中，水盘管换热器设置于第二室内空间中，第一室内空间和第二室内空间呈独立设置，并进一步根据第一室内空间的室内温度和第二室内空间的室内温度分别与第一目标室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值来控制冷媒循环回路和水循环回路的运行状态，以便及时有效地调整空调系统的工作状态，进而有效提升能源利用率。

Description

空调系统及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体提供一种空调系统及其控制方法。

背景技术

现有的普通民宅、老旧小区没有能够安装多台室外机的空间，因此，一拖多空调系统便应运而生。一拖多空调系统包括一台室外机和多台室内机，也就是说，空调系统的室外机的运行功率要大于单台室内机的运行功率，室外机才能满足同时为多台室内机的换热需求。然而，在实际使用过程中同时使用多台室内机的情况较少，也就是说，大部分情形下为具有大运行功率的室外机搭配具有小运行功率室内机，尤其晚间入睡后，一般会关闭客厅、书房的空调器，此种运行方式会导致能源浪费严重的问题。

相应地，本领域需要一种新的空调系统及其控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有空调系统能源浪费严重的问题。

在第一方面，本发明提供一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括室外机、三介质换热器和水盘管换热器，所述室外机和所述三介质换热器之间设置有冷媒循环回路，所述三介质换热器和所述水盘管换热器之间设置有水循环回路，所述三介质换热器设置于第一室内空间中，所述水盘管换热器设置于第二室内空间中，所述第一室内空间和所述第二室内空间呈独立设置，所述控制方法包括：

获取所述第一室内空间的室内温度；

计算所述第一室内空间的室内温度和第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第一差值；

获取所述第二室内空间的室内温度；

计算所述第二室内空间的室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第二差值；

根据所述第一差值和所述第二差值，控制所述冷媒循环回路和所述水循环回路的运行状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述第一差值和所述第二差值，控制所述冷媒循环回路和所述水循环回路的运行状态”的步骤包括：

如果所述第一差值大于第一预设差值和/或所述第二差值大于第二预设差值，则控制所述冷媒循环回路运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述第一差值和所述第二差值，控制所述冷媒循环回路和所述水循环回路的运行状态”的步骤还包括：

如果所述第二差值大于所述第二预设差值，则控制所述水循环回路运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

在所述冷媒循环回路运行的情况下，根据所述第一差值的大小，控制所述冷媒循环回路的压缩机的运行频率。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述空调系统还包括第一换热风机，所述第一换热风机设置在所述三介质换热器的附近，所述控制方法还包括：

在所述冷媒循环回路运行的情况下，获取所述三介质换热器的温度；

计算所述三介质换热器的温度和所述第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第三差值；

根据所述第三差值，控制所述第一换热风机的转速。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

如果所述第一差值小于或等于所述第一预设差值且所述第二差值大于所述第二预设差值，则控制所述第一换热风机停止运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

在所述水循环回路运行的情况下，根据所述第一差值的大小和所述第二差值的大小，共同控制所述冷媒循环回路的压缩机的运行频率。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述空调系统还包括第二换热风机，所述第二换热风机设置在所述水盘管换热器的附近，所述控制方法还包括：

在所述水循环回路运行的情况下，获取所述水盘管换热器的温度；

计算所述水盘管换热器的温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第四差值；

根据所述第四差值，控制所述第二换热风机的转速。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

在所述第二换热风机的转速达到预设转速的情况下，再次获取所述水盘管换热器的温度；

计算再次获取到的所述水盘管换热器的温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第五差值；

根据所述第五差值，控制所述水循环回路的水泵的运行功率。

另一方面，本发明还提供一种空调系统，所述空调系统包括控制器，所述控制器能够执行上述任一项优选技术方案中所述的控制方法。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的空调系统根据第一室内空间的室内温度和第二室内空间的室内温度分别与第一目标室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值来控制冷媒循环回路和水循环回路的运行状态，以便及时有效地调整空调系统的工作状态，进而避免能源浪费严重的问题，有效提升能源利用率。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的空调系统的结构示意图；

图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图；

图3是本发明的控制方法的第一优选实施例的具体步骤流程图；

图4是本发明的控制方法的第二优选实施例的具体步骤流程图；

图5是本发明的控制方法的第三优选实施例的具体步骤流程图；

附图标记：

1、三介质换热器；2、水盘管换热器；3、冷媒循环回路；4、水循环回路；5、压缩机；6、四通阀；7、室外换热器；8、电子膨胀阀；9、水泵；10、第一换热风机；11、第二换热风机。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明不对所述空调系统的具体应用场所作任何限制，可以是家用空调系统，也可以是商用空调系统，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。这种具体应用场所的改变并不偏离本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本优选实施方式的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

具体地，首先参阅图1，图1是本发明的空调系统的结构示意图。如图1所示，本发明的空调系统包括室外机、三介质换热器1和水盘管换热器2，所述室外机和三介质换热器1之间设置有冷媒循环回路3，三介质换热器1和水盘管换热器2之间设置有水循环回路4，冷媒循环回路3上设置有压缩机5、四通阀6、室外换热器7和电子膨胀阀8，水循环回路4上设置有水泵9，三介质换热器1设置于第一室内空间中，水盘管换热器2设置于第二室内空间中，所述第一室内空间和所述第二室内空间呈独立设置。冷媒循环回路3中流通有用于在室外和所述第一室内空间进行换热的冷媒，水循环回路4中流通有用于在所述第二室内空间和三介质换热器1之间进行换热的水，四通阀6换向时能够控制冷媒循环回路3中的冷媒逆循环，以使所述空调系统在制冷工况和制热工况之间转换，水泵9能够控制水循环回路4中水的流速。需要说明的是，本发明不对所述空调系统的具体结构和具体运行模式作任何限制，也不对水盘管换热器2的具体设置数量作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

进一步地，本发明的空调系统还包括第一换热风机10和第二换热风机11，第一换热风机10设置在三介质换热器1的附近，第二换热风机11设置在水盘管换热器2的附近。此外，本发明的空调系统还包括控制器和多个温度传感器，所述温度传感器能够检测所述第一室内空间、所述第二室内空间、三介质换热器1和水盘管换热器2的温度，所述控制器能够获取所述温度传感器的检测数据，并且所述控制器还能够控制所述空调系统的运行状态，例如，控制冷媒循环回路3和水循环回路4的连通状态、压缩机5的运行频率、第一换热风机10和第二换热风机11的运行状态以及水泵9的运行功率等。本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器既可以是所述空调系统原有的控制器，也可以是为执行本发明的控制方法单独设置的控制器，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

接着参阅图2，图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图。如图2所示，基于上述实施例中所述的空调系统，本发明的控制方法主要包括下列步骤：

S1：获取第一室内空间的室内温度；

S2：计算第一室内空间的室内温度和第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第一差值；

S3：获取第二室内空间的室内温度；

S4：计算第二室内空间的室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第二差值；

S5：根据第一差值和第二差值，控制冷媒循环回路和水循环回路的运行状态。

首先，在步骤S1和S2中，所述控制器通过温度传感器检测所述第一室内空间的室内温度，并计算所述第一室内空间的室内温度和第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第一差值。在步骤S3和S4中，所述控制器通过温度传感器检测所述第二室内空间的室内温度，并计算所述第二室内空间的室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第二差值。接着，在步骤S5中，根据所述第一差值和所述第二差值，控制冷媒循环回路3和水循环回路4的运行状态，例如，根据所述第一差值和所述第二差值的比较结果控制冷媒循环回路3和水循环回路4的运行状态。

需要说明的是，本发明不对所述第一室内空间的室内温度和所述第二室内空间的室内温度的具体获取方式和获取时机作任何限制，可以实时获取，也可以间隔一定的时间获取，这都不是限制性的。此外，本发明也不对所述第一目标室内温度和所述第二目标室内温度的具体确定方式作任何限制，其可以由用户根据自身需求自行设定，也可以是所述空调系统根据其运行状况自行设定。此外，还需要说明的是，本发明也不对步骤S1和S2与步骤S3和S4的具体执行顺序作任何限制，步骤S1和S2与步骤S3和S4可以不分顺序地先后执行，也可以同时执行，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

接着参阅图3，图3是本发明的控制方法的第一优选实施例的具体步骤流程图。如图3所示，基于上述实施例中所述的空调系统，本发明的第一优选实施例的控制方法的包括下列步骤：

S101：获取第一室内空间的室内温度；

S102：计算第一室内空间的室内温度和第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第一差值；

S103：获取第二室内空间的室内温度；

S104：计算第二室内空间的室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第二差值；

S105：如果第一差值大于第一预设差值，第二差值小于或等于第二预设差值，则控制冷媒循环回路运行，水循环回路不运行；

S106：如果第一差值小于或等于第一预设差值，第二差值大于第二预设差值，则控制冷媒循环回路和水循环回路运行；

S107：如果第一差值大于第一预设差值且第二差值大于第二预设差值，则控制冷媒循环回路和水循环回路运行；

S108：如果第一差值小于或等于第一预设差值且第二差值小于或等于第二预设差值，则控制冷媒循环回路和水循环回路均不运行。

首先，在步骤S101和S102中，所述控制器通过温度传感器检测所述第一室内空间的室内温度，并计算所述第一室内空间的室内温度和所述第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第一差值。在步骤S103和S104中，所述控制器通过温度传感器检测所述第二室内空间的室内温度，并计算所述第二室内空间的室内温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第二差值。接着，根据所述第一差值和所述第二差值控制冷媒循环回路3和水循环回路4的运行状态。需要说明的是，本发明不对所述第一室内空间的室内温度和所述第二室内空间的室内温度的具体获取方式和具体获取时机作任何限制，可以实时获取，也可以间隔一定的时间获取，这都不是限制性的。

进一步地，作为一种优选的设定方式，在步骤S105至S108中，在所述第一差值大于第一预设差值，且所述第二差值小于或等于第二预设差值的情形下，说明此时所述第二室内空间的室内温度满足用户的需求，而所述第一室内空间的室内温度未满足用户的需求，则所述控制器控制冷媒循环回路3运行，而水循环回路4不运行，以有效降低所述空调系统的能耗。在所述第一差值小于或等于所述第一预设差值且所述第二差值大于所述第二预设差值的情形下，或者，在所述第一差值大于所述第一预设差值且所述第二差值大于所述第二预设差值的情形下，说明此时所述第二室内空间的室内温度未满足用户的需求，则所述控制器需要控制冷媒循环回路3和水循环回路4均运行，以满足用户的使用需求。此外，在所述第一差值小于或等于所述第一预设差值且所述所述第二差值小于或等于所述第二预设差值的情形下，说明此时所述第一室内空间的室内温度和所述第二室内空间的室内温度均满足用户的需求，因此，所述控制器控制冷媒循环回路3和水循环回路4均不运行，以有效降低能耗，进而最大程度地避免能源浪费的问题。

需要说明的是，本发明不对所述第一目标室内温度、所述第二目标室内温度、所述第一预设差值和所述第二预设差值的具体确定方式作任何限制，其可以由用户根据自身需求自行设定，也可以是所述空调系统根据自身的运行状况自行设定。

接着参阅图4，图4是本发明的控制方法的第二优选实施例的具体步骤流程图。如图4所示，基于上述实施例中所述的空调系统，本发明的第二优选实施例的控制方法的包括下列步骤：

S201：在冷媒循环回路运行的情况下，根据第一差值的大小，控制冷媒循环回路的压缩机的运行频率；

S202：获取三介质换热器的温度；

S203：计算三介质换热器的温度和第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第三差值；

S204：根据第三差值，控制第一换热风机的转速；

S205：如果第一差值小于或等于第一预设差值且第二差值大于第二预设差值，则控制第一换热风机停止运行。

在本优选实施例中，在步骤S201中，在冷媒循环回路3运行的情况下，根据所述第一差值的大小，控制冷媒循环回路3的压缩机5的运行频率；具体地，所述第一差值的大小与压缩机5的运行频率成正比，即，所述第一差值的数值越大，则需压缩机5的运行频率越高，反之，所述第一差值的数值越小，则需压缩机5的运行频率越低，以便既能够保证用户的换热需求，还能够有效降低所述空调系统的能耗。

接着，在步骤S202至S204中，在冷媒循环回路3运行的情况下，所述控制器获取三介质换热器1的温度，并计算三介质换热器1的温度和所述第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第三差值，所述控制器根据所述第三差值，控制第一换热风机10的转速。优选地，所述第三差值的大小与第一换热风机10的转速呈正比，以有效保证所述第一室内空间换热需求。

此外，在步骤S205中，如果所述第一差值小于或等于所述第一预设差值且所述第二差值大于所述第二预设差值，则说明此时所述第一室内空间的室内温度满足用户的需求，而所述第二室内空间的室内温度未满足用户的需求，则所述控制器控制第一换热风机10停止运行，以便在保证所述第二室内空间的换热需求的同时，进而有效降低所述空调系统的能耗。反之，如果所述第一差值大于所述第一预设差值，则所述此时所述第一室内空间的室内温度无法满足用户的需求，则所述控制器控制第一换热风机10继续运行，以便满足用户的需求。

需要说明的是，本发明并不对第一换热风机10调节的具体转速作任何限制，也不对三介质换热器1的温度的具体获取方式和具体获取时机作任何限制，其可以实时获取，也可以间隔一定时间获取，这都不是限制性的。

此外，还需要说明的是，发明并不对步骤S201、步骤S202和步骤S205的具体执行顺序作任何限制，其可以不分顺序地先后执行，也可以同时执行，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

接着参阅图5，图5是本发明的控制方法的第三优选实施例的具体步骤流程图。如图5所示，基于上述实施例中所述的空调系统，本发明的第三优选实施例的控制方法的包括下列步骤：

S301：在水循环回路运行的情况下，根据第一差值的大小和第二差值的大小，共同控制冷媒循环回路的压缩机的运行频率；

S302：获取水盘管换热器的温度；

S303：计算水盘管换热器的温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第四差值；

S304：根据第四差值，控制第二换热风机的转速；

S305：在第二换热风机的转速达到预设转速的情况下，再次获取水盘管换热器的温度；

S306：计算再次获取到的水盘管换热器的温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第五差值；

S307：根据第五差值，控制水循环回路的水泵的运行功率。

在本优选实施例中，在步骤S301中，在水循环回路4运行的情况下，所述控制器根据所述第一差值的大小和所述第二差值的大小，共同控制冷媒循环回路3的压缩机5的运行频率。优选地，所述第一差值的大小和所述第二差值的大小与压缩机5的运行频率呈正比；例如，如果所述第一差值和所述第二差值均大于预设运行差值，则所述控制器控制压缩机5以第一预设运行频率运行；如果所述第一差值大于所述预设运行差值且所述第二差值小于或者等于所述预设运行差值，则所述控制器控制压缩机5以第二预设运行频率运行；如果所述第一差值和所述第二差值均小于或等于所述预设运行差值，则所述控制器控制压缩机5以第三预设运行频率运行；其中，所述第一预设运行频率大于所述第二预设运行频率，所述第二预设运行频率大于所述第三预设运行频率。当然，这仅是一种优选的设定方式，以便有效降低所述空调系统的能耗，本领域技术人员还可以根据实际情况自行设定。

接着，在步骤S302至S304中，在水循环回路4运行的情况下，所述控制器获取水盘管换热器2的温度，并计算水盘管换热器2的温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第四差值，所述控制器根据所述第四差值，控制第二换热风机11的转速。优选地，所述第四差值的大小与第二换热风机11的转速呈正比，以有效保证所述第二室内空间的换热需求。

需要说明的是，本发明并不对第二换热风机11调节的具体转速作任何限制，也不对水盘管换热器2的温度的具体获取方式和具体获取时机作任何限制，其可以实时获取，也可以间隔一定时间获取，这都不是限制性的。

进一步地，在步骤S305至S307中，在第二换热风机11的转速达到预设转速的情况下，所述控制器再次获取水盘管换热器2的温度，并计算再次获取到的水盘管换热器2的温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第五差值，所述控制器根据所述第五差值，控制水循环回路4的水泵9的运行功率，优选地，所述第五差值的大小与水泵9的运行功率呈正比，以便有效满足所述第二室内空间的换热需求。

需要说明的是，本发明不对所述预设转速的具体数值作任何限制，作为一种优选的设定方式，所述预设转速为第二换热风机11的最大转速值，以便最大程度满足所述第二室内空间的换热需求。

此外，还需要说明的是，本发明也不对步骤S301和步骤S302的具体执行顺序作任何限制，其可以不分顺序地先后执行，也可以同时执行，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统包括室外机、三介质换热器和水盘管换热器，所述室外机和所述三介质换热器之间设置有冷媒循环回路，所述三介质换热器和所述水盘管换热器之间设置有水循环回路，所述三介质换热器设置于第一室内空间中，所述水盘管换热器设置于第二室内空间中，所述第一室内空间和所述第二室内空间呈独立设置，所述控制方法包括：

获取所述第一室内空间的室内温度；

计算所述第一室内空间的室内温度和第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第一差值；

获取所述第二室内空间的室内温度；

计算所述第二室内空间的室内温度和第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第二差值；

根据所述第一差值和所述第二差值，控制所述冷媒循环回路和所述水循环回路的运行状态。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“根据所述第一差值和所述第二差值，控制所述冷媒循环回路和所述水循环回路的运行状态”的步骤包括：

如果所述第一差值大于第一预设差值和/或所述第二差值大于第二预设差值，则控制所述冷媒循环回路运行。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，“根据所述第一差值和所述第二差值，控制所述冷媒循环回路和所述水循环回路的运行状态”的步骤还包括：

如果所述第二差值大于所述第二预设差值，则控制所述水循环回路运行。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述冷媒循环回路运行的情况下，根据所述第一差值的大小，控制所述冷媒循环回路的压缩机的运行频率。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括第一换热风机，所述第一换热风机设置在所述三介质换热器的附近，所述控制方法还包括：

在所述冷媒循环回路运行的情况下，获取所述三介质换热器的温度；

计算所述三介质换热器的温度和所述第一目标室内温度的差值的绝对值，记为第三差值；

根据所述第三差值，控制所述第一换热风机的转速。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

如果所述第一差值小于或等于所述第一预设差值且所述第二差值大于所述第二预设差值，则控制所述第一换热风机停止运行。

7.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述水循环回路运行的情况下，根据所述第一差值的大小和所述第二差值的大小，共同控制所述冷媒循环回路的压缩机的运行频率。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括第二换热风机，所述第二换热风机设置在所述水盘管换热器的附近，所述控制方法还包括：

在所述水循环回路运行的情况下，获取所述水盘管换热器的温度；

计算所述水盘管换热器的温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第四差值；

根据所述第四差值，控制所述第二换热风机的转速。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述第二换热风机的转速达到预设转速的情况下，再次获取所述水盘管换热器的温度；

计算再次获取到的所述水盘管换热器的温度和所述第二目标室内温度的差值的绝对值，记为第五差值；

根据所述第五差值，控制所述水循环回路的水泵的运行功率。

10.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括控制器，所述控制器能够执行权利要求1至9中任一项所述的控制方法。

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