CN1734384B - 用于整体式空调的运行控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于整体式空调的运行控制方法，包括以下步骤：通过用户对低冷温度制冷模式或者高冷温度制冷模式的选择，运行该压缩机预定时间；以及当通过该低冷温度制冷模式的选择从调温器输入低冷温度信号时，以最小运行模式或者中间运行模式运行该压缩机。本发明通过使用一个或者多个压缩机，以最大运行、最小运行和中间运行的三级运行压缩机，来提高压缩机的负载响应能力，并且通过基于前一运行状态确定三级运行模式来提高能量效率和适宜度。

Description

用于整体式空调的运行控制方法
技术领域
本发明涉及一种整体式空调，尤其涉及一种可提高压缩机的负载响应能力并且提高能量效率和适宜度的用于整体式空调的运行控制方法。
背景技术
通常，整体式空调系统是一种中央制冷和制热系统，其使用制冷和制热系统在一个位置产生冷空气或者热空气，并通过管道将其提供给各个空间。
图1是显示使用制冷循环的传统热泵型整体式空调的示意图。
图2是显示图1的传统整体式空调的系统示意图。
如图1和图2所示，传统整体式空调包括：一个室外单元1，其固定地置于建筑物的外面；冷热空气单元2，其与室外单元1的第一交换器1b连接，并固定地置于建筑物的墙脚、附属建筑物等；供气管3和排气管4，其通过制冷管(refrigerant pipe)分别与冷热空气单元2的供气口和排气口连接，并且被分离地埋在建筑物的每层地板的墙体内；区域控制器5a至5d，其置于供气管3和排气管4的中间，并为每层地板区分供气和排气。
室外单元1包括：置于壳体内并压缩制冷剂气体的一个或者多个的压缩机1a；通过制冷管连接到压缩机1a上并冷凝制冷剂气体(在制冷运行中)或者吸收潜热(在制热运行中)的第一热交换器1b；减小或者加大制冷剂气体的压力的充气设备(inflating device)1c；以及将外面的空气提供给第一热交换器，并提高热交换器1b的制热交换性能的室外风扇(未示出)。
冷热空气单元2包括：置于壳体内的第二热交换器2a，其一端与第一热交换器1b连接，同时另一端与充气设备(expansion device)1c连接；以及将冷空气或者热空气引导至供气管3的供应通风风扇(supply ventilating fan)(未示出)。此外，冷热空气单元的壳体通常具有在其中形成的“U”形空气通道，以便容纳(receive)第二热交换器2a和供通风风扇(未示出)，供气管3和排气管4分别与空气通道的供气侧和排气侧连接。
如上所述，供气管3和排气管4与冷热空气单元2的供气口和排气口连接，并且被分离地埋在相应区域Z1和Z2中。供气管3和排气管4设有将冷空气或者热空气提供给相应区域的排出口3a，以及吸入冷空气或者热空气以循环室内空气的吸入口4a。
区域控制器5a至5d是一种阀，其置于埋在相应区域Z1和Z2中的供气管3的中间和排气管的中间，以便将冷空气和热空气分离地提供给相应区域。它们与控制部件(未示出)连接，因此，区域控制器5a至5d通过检测相应区域的温度、湿度等并将检测到的值与设定值比较，就能够自动打开或者关闭，或者它们可被配置成手动运行。
图3是显示在传统整体式空调中通过调温器确定的压缩机的运行模式(mode)的示意图。
如图3所示，借助从调温器提供的低冷温度或者高冷温度的运行控制信号，传统已商品化的整体式空调通过控制室内单元或者室外单元，以最小运行模式或者最大运行模式运行压缩机。
例如，在整体式空调是单级模式(single-stage model)的情况下，该整体式空调仅进行根据调温器提供的运行控制信号所设定的运行(例如最大运行)。进一步说，在整体式空调是双级模式(two-stage model)的情况下，当调温器提供高冷温度运行控制信号时，室内单元和室外单元都以最小运行模式进行它们的运行。
如上所述，虽然传统整体式空调使用两个压缩机，但是该传统整体式空调仅能够以最小运行模式或者最大运行模式运行压缩机。因此，由于传统整体式空调仅以双级运行模式运行压缩机，其具有降低压缩机的负载响应能力以及增加功率消耗的缺陷。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于整体式空调的运行控制方法，其通过在驱动两个或者多个压缩机之后以三级运行模式(three stage operation mode)运行压缩机，能够提高压缩机的负载响应能力。
本发明的另一目的在于提供一种用于整体式空调的运行控制方法，其通过检查压缩机的前一运行状态并且基于前一运行状态确定压缩机的运行模式，来提高能量效率和适宜度。
根据本发明，提供一种用于具有两个或者多个压缩机的整体式空调的运行控制方法，包括步骤：通过用户对低冷温度制冷模式或者高冷温度制冷模式的选择，运行压缩机预定时间；以及根据通过低冷温度制冷模式的选择从两级调温器产生的低冷温度信号，以最小运行模式或者中间运行模式运行压缩机。
根据本发明，提供一种用于具有两个或者多个压缩机的整体式空调的运行控制方法，包括步骤：用户对低冷温度制冷模式或者高冷温度制冷模式的选择；当通过选择高冷温度制冷模式从两级调温器输入高冷温度信号时，以最大运行模式运行压缩机；以及当通过选择低冷温度制冷模式从调温器输入低冷温度信号时，基于室内侧的负载的大小检查前一运行状态，并且以最小运行模式或者中间运行模式运行压缩机。
根据本发明，提供一种用于具有两个不同容量压缩机的整体式空调的运行控制方法，其特征在于包括以下步骤：选择制冷模式并且从两级调温器中产生低冷温度信号；根据该低冷温度信号运行所述两个压缩机中具有大容量的压缩机；在运行该大容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；当该调温器基于比较结果产生用于产生高冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行所有所述两个压缩机；在运行所有所述压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及当该调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行该大容量的压缩机；在运行该大容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及当该调温器基于比较结果产生用于停止该大容量的压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止该大容量的压缩机的运行；当该调温器在停止该大容量的压缩机的运行一预定时间之后产生用于产生该低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行小容量的压缩机。
根据本发明，提供一种用于具有两个不同容量压缩机的整体式空调的运行控制方法，其特征在于包括以下步骤：当制冷模式被选择时，从两级调温器中产生高冷温度信号；根据该高冷温度信号运行所有所述两个压缩机；在运行所述压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；当该调温器基于比较结果产生用于停止所有所述压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止所有所述压缩机的运行；在停止所有所述压缩机的运行一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及当该调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行所述两个压缩机中大容量的压缩机；在运行该大容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及当该调温器基于比较结果产生用于停止该大容量的压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止该大容量的压缩机的运行；在停止该大容量的压缩机的运行一预定时间之后，将室温与期望温度比较，并且当该调温器产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行所述小容量的压缩机。
附图说明
为本发明得到进一步理解而包含并入的构成说明书的一部分的附图，图解了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是显示使用制冷循环的传统热泵型整体式空调的示意图；
图2是图1的传统整体式空调的系统示意图；
图3是显示在传统整体式空调中通过调温器来确定的压缩机的运行模式的示意图；
图4是根据本发明用于整体式空调的运行控制方法的一个实施例的流程图；
图5A和图5B是根据本发明用于整体式空调的运行控制方法的另一实施例的流程图；
图6A和图6B是根据本发明用于整体式空调的运行控制方法的又一实施例的流程图；
图7是显示在本发明和传统技术之间室内空气温度的变化的比较的坐标图；以及
图8是显示有关本发明和传统技术中的负载响应能力和功率消耗的比较的图表。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对根据本发明的用于具有一个或者多个压缩机的整体式空调的运行控制方法的优选实施例进行详细描述，该运行控制方法能够在减少功率消耗的同时提高能量效率，并能够在提高负载响应能力的同时提高用户感受到的适宜度。虽然为解释方便，本发明的实施例描述的是具有彼此容量不同的两个压缩机的整体式空调，但是本发明还可以应用于具有一个或者多个压缩机的整体式空调。
根据本发明的用于控制整体式空调的运行的系统可以包括：具有不同容量的两个压缩机，热交换器，风扇，风扇电动机，储液器(accumulator)等。此时，在本发明中，当使用传统使用的两级调温器时，使用两个具有不同容量的压缩机来进行三级运行。换句话说，通过使两个压缩机都运行而以最大运行模式运行整体式空调，或者通过仅使两个压缩机中具有大容量的压缩机运行而以中间运行模式(60％运行)运行整体式空调，或者通过仅使两个压缩机中具有较小容量的压缩机运行而以最小运行模式(40％运行)运行整体式空调。
下面将描述基于上述结构的本发明的用于整体式空调的运行控制方法的实施例。
图4是根据本发明用于整体式空调的运行控制方法的一个实施例的流程图。
如图4所示，根据本发明的用于设有具有不同容量的两个压缩机的整体式空调的运行控制方法包括步骤：通过用户对低冷温度制冷模式或者高冷温度制冷模式的选择，运行一个或者两个压缩机预定时间(S41)；检测室温并且将室温与期望温度(S42和S43)比较；基于室温与期望温度之间的比较结果，判断在室内侧负载的大小(S44)；当通过选择低冷温度制冷模式而从调温器输入低冷温度信号Y1时，基于室内侧负载的大小检查前一运行状态，并且以最小运行模式或者中间运行模式运行压缩机(S46和S47)；当通过用户对该制冷模式的选择而从调温器输入高冷温度信号Y2时，以最大运行模式使两个压缩机都运行(S45)。换句话说，在本发明中，当从调温器产生低冷温度信号时，判断在室内侧负载的大小，从而确定以最小或者中间运行模式的压缩机的运行，并且，在室内侧负载的大小的意味着室温与期望温度之间的差距。进一步说，基于室温与期望温度、室外温度等之间的差距确定前一运行状态。
因此，在根据本发明的用于整体式空调的运行控制方法中，当从调温器中产生低冷温度信号时，最小运行模式允许仅运行两个压缩机中具有较小容量的压缩机，并且中间运行模式允许仅运行两个压缩机中具有较大容量的压缩机。所以，当室内侧负载大时，仅使用较大容量的压缩机(60％运行)从而提高负载响应能力，或者当室内侧负载小时，仅使用较小容量的压缩机(40％运行)从而减少功率消耗。
下面将更详细地描述用于整体式空调的运行控制方法的实施例。
图5A和图5B是根据本发明用于整体式空调的运行控制方法的另一实施例的流程图。
如图5A和图5B所示，刚一初始启动，整体式空调就根据用户选择的制冷模式，从调温器产生低冷温度信号，并且根据低冷温度信号运行较大容量的压缩机(例如60％运行)(S51至S53)。
之后，在室内负载被消除的过程中经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度的压缩机开/关控制信号Y2时，运行较小容量和较大容量的压缩机(例如，100％运行)，从而消除室内负载(S54至S56)。
之后，在从较小容量和较大容量的压缩机运行起经过预定时间后，再次将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关信号Y1时，运行较大容量的压缩机(例如，60％运行)(S57至S59)。
在从较大容量的压缩机运行起经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于停止压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止较大容量的压缩机的运行(S60至S62)。
之后，在经过预定时间之后，当调温器产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关信号Y1时，运行较小容量的压缩机(S63至S65)。换句话说，当调温器产生低冷温度信号Y1之后产生停止信号然后再次产生低冷温度信号Y1时，判断负载已被消除到一定程度，从而仅运行用于执行最小运行的较小容量的压缩机。
既然判断室内负载已被消除到一定程度，在刚一产生低冷温度信号Y1时，就仅运行较小容量的压缩机(S66和S67)。也就是说，在从较小容量的压缩机运行起经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于停止压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止较小容量的压缩机的运行。然后，在预定时间之后，当调温器产生用于产生低冷温度信号Y1的压缩机开/关信号时，运行较小容量的压缩机。
同时，在从较小容量和较大容量的压缩机运行起经过预定时间后(S56)，将室温与期望温度(S57)比较。并且，当调温器基于比较结果产生用于停止压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止较大容量和较小容量的压缩机的运行(S68)。在从停止较大容量和较小容量的压缩机起经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号Y1的压缩机开/关控制信号时，运行较大容量的压缩机(S57至S59)。也就是说，当从根据高冷温度信号较大容量和较小容量的压缩机运行起经过预定时间后，通过消除负载而产生低冷温度信号时，或者从停止压缩机起预定时间之后产生低冷温度信号时，运行较大容量的压缩机以消除负载。
根据本发明的又一实施例，调温器可以在较早的阶段(early stage)产生高冷温度信号。下面将描述在较早的阶段产生高冷温度信号的本发明的这个实施例的算法。
图6A和图6B是根据本发明用于整体式空调的运行控制方法的又一实施例的流程图。
如图6A和图6B所示，当用户选择该制冷模式时，调温器产生高冷温度信号，并且根据高冷温度信号运行较小容量和较大容量的压缩机(S81至S83)。
在从较小容量和较大容量的压缩机运行起经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于停止压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止较小容量和较大容量的压缩机的运行(S84至S86)。
之后，在从较小容量和较大容量的压缩机停止起经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行较大容量的压缩机(S87至S89)。
在从较小容量和较大容量压缩机运行起经过预定时间后(S83)，将室温与期望温度比较(S84)，然后当调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行较大容量的压缩机(S88至S89)。
然后，在从较大容量的压缩机运行起经过预定时间后，将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于停止压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止较大容量的压缩机的运行(S90至S92)。
在预定时间之后，再次将室温与期望温度比较，然后当调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行较小容量的压缩机(S93至S95)。
之后，当用户输入制冷模式结束信号时，终止压缩机的运行(S96)。
图7是显示在本发明和传统技术之间室内空气温度的变化的比较的坐标图。
如图7所示能够看出，根据本发明的使用三级算法的整体式空调相比传统技术具有总体更小坡度的室内温度。这使用户可因压缩机的负载响应能力的提高而感受到舒适。
图8是显示有关本发明和传统技术中的负载响应能力和功率消耗的比较的图表。
如图8所示能够看出，根据本发明的使用三级算法的整体式空调在减少功率消耗的同时增加能量效率，并在提高负载响应能力的同时提高适宜度。
如上所述，本发明通过在驱动一个或者多个压缩机时以三级运行模式运行压缩机，而具有提高压缩机的负载响应能力的效果。此外，由于通过在低冷温度运行时，根据室内侧负载的大小判断前一运行状态来确定压缩机的运行模式，本发明具有在减少功率消耗的同时提高能量效率和适意度的效果。
由于本发明可以在不脱离其精神和必要特征的情况下以多种形式来实现，所以应当理解：上述实施例并不受限于前述的任何细节，除非有另外的规定，而是应当在由权利要求书限定的精神和范围内被广泛地理解，因此，落入权利要求范围之内的所有改变和变化或范围的等同物都被所附权利要求书所涵盖。

Claims (3)

1.一种用于具有两个不同容量压缩机的整体式空调的运行控制方法，其特征在于包括以下步骤：
选择制冷模式并且从两级调温器中产生低冷温度信号；
根据该低冷温度信号运行所述两个压缩机中具有大容量的压缩机；
在运行该大容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；
当该调温器基于比较结果产生用于产生高冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行所有所述两个压缩机；
在运行所有所述压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及
当该调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行该大容量的压缩机；
在运行该大容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及
当该调温器基于比较结果产生用于停止该大容量的压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止该大容量的压缩机的运行；
当该调温器在停止该大容量的压缩机的运行一预定时间之后产生用于产生该低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行小容量的压缩机。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在运行该小容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；
当该调温器基于比较结果产生用于停止该小容量的压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止该小容量的压缩机的运行；以及
当该调温器在一预定时间之后产生用于产生该低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行该小容量的压缩机。
3.一种用于具有两个不同容量压缩机的整体式空调的运行控制方法，其特征在于包括以下步骤：
当制冷模式被选择时，从两级调温器中产生高冷温度信号；
根据该高冷温度信号运行所有所述两个压缩机；
在运行所述压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；
当该调温器基于比较结果产生用于停止所有所述压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止所有所述压缩机的运行；
在停止所有所述压缩机的运行一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及
当该调温器基于比较结果产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行所述两个压缩机中大容量的压缩机；
在运行该大容量的压缩机一预定时间之后，将室温与期望温度比较；以及
当该调温器基于比较结果产生用于停止该大容量的压缩机的运行的压缩机开/关控制信号时，停止该大容量的压缩机的运行；
在停止该大容量的压缩机的运行一预定时间之后，将室温与期望温度比较，并且当该调温器产生用于产生低冷温度信号的压缩机开/关控制信号时，运行所述小容量的压缩机。
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