CN112361473A - 一种多联机与冷热水机组结合的空调***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多联机与冷热水机组结合的空调***及其控制方法，所述多联机包括一台室外机和多个室内机；所述冷热水机组内设有水氟换热器；各所述室内机的液管和所述水氟换热器的液管汇集后连接到所述室外机的液管截止阀；各所述室内的气管和所述水氟换热器的气管汇集后连接到所述室外机的气管截止阀；各所述室内机的液管端设有第一电子膨胀阀；所述水氟换热器的液管端设有第二电子膨胀阀。本发明可通过检测液管和气管的温度，以及出水和回水温度，对压缩机转速和多联机及冷热水机组的电子膨胀阀进行调节，实现两种机组同时运行，并发挥各自的特点，充分满足用户的需求。

Description

一种多联机与冷热水机组结合的空调***及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调设备及其控制方法，尤其是一种组合空调及其控制方法，具体的说是一种多联机与冷热水机组结合的空调***及其控制方法。
背景技术
多联机和风冷模块冷热水机组是目前比较常见的两种空调***，它们的基本原理相同，产品的大部分部件相同，但是由于其传热介质不同，厂家都会分别单独开发和制造这两种产品，一定程度上造成资源浪费。
目前，虽然也有将这两种机组结合使用的产品，但是，其中的多联机和冷热水机组无法同时使用，难以满足用户的需求。
因此，需要加以改进，以便能够更好的满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的是现有技术的不足，提供一种多联机与冷热水机组结合的空调***及其控制方法，可以将多联机和冷热水机组有机结合，并使两者能够同时使用，充分发挥各自的特点，满足用户的需求。
本发明的技术方案是：
一种多联机与冷热水机组结合的空调***，所述多联机包括一台室外机和多个室内机；所述冷热水机组内设有水氟换热器；各所述室内机的液管和所述水氟换热器的液管汇集后连接到所述室外机的液管截止阀；各所述室内的气管和所述水氟换热器的气管汇集后连接到所述室外机的气管截止阀；各所述室内机的液管端分别设有第一电子膨胀阀；所述水氟换热器的液管端设有第二电子膨胀阀。
进一步的，所述室外机上设有环境温度传感器；各所述室内机的液管端分别设有第一温度传感器；各所述室内机的气管端分别设有第二温度传感器；各所述室内机的回风口处分别设有第三温度传感器；所述水氟换热器的液管端设有第四温度传感器；所述水氟换热器的气管端设有第五温度传感器；所述冷热水机组的出水管上设有第六温度传感器；所述冷热水机组的回水管上设有第七温度传感器。
进一步的，各所述室内机能够独立启闭，并独立设定温度；所述冷热水机组能够独立启闭，并设定出水温度。
一种多联机与冷热水机组结合的空调***的控制方法，包括以下步骤，其中所涉的室内机和冷热水机组均为处于运行状态：
1）压缩机转速调节；
1.1）室外机启动，室内机根据需要启动；
1.1.1）各室内机通过各自的第三温度传感器，检测得到各室内机的回风温度Tir(n)；通过环境温度传感器检测环境温度To；
1.1.2）计算得各室内机的温度差△Ti(n)= Tis(n)-Tir(n)，其中：Tis(n)为各室内机的设定温度；
1.1.3）根据△Ti(n)确定各室内机的能需系数α(n)：
***制冷模式下：△Ti(n)＜-5℃，α(n)=1；△Ti(n)＜-3℃，α(n)=0.8；△Ti(n)＜-1℃，α(n)=0.5；△Ti(n)≥0℃，α(n)=0；
***制热模式下：△Ti(n)＞5℃，α(n)=1.1；△Ti(n)＞3℃，α(n)=0.9；△Ti(n)＞1℃，α(n)=0.6；△Ti(n)≤0℃，α(n)=0；
1.1.4）计算***对应的能需为：Qi总=Qi(1)*α(1)+ Qi(2)*α(2)…+ Qi(n)*α(n)；其中：Qi(1).... Qi(n)为各所述室内机的额定制冷量；
1.2）室外机启动，冷热水机组启动；
1.2.1）冷热水机组通过第六温度传感器检测出水温度Tl；通过第七温度传感器检测进水温度Tr；
1.2.2）计算水温差△Tc = Tcs-Tl，和△Tc`=丨Tl-Tr丨；其中：Tcs为出水设置温度；
1.2.3）根据△Tc确定冷热水机的能需系数β：
制冷模式下，△Tc＜-5℃，β=1.2；△Tc＜-3℃，β=1；△Tc＜-1℃，β=1* △Tc`/5；△Tc≥0℃，β=0.5* △Tc`/5；△Tc≥2℃，β=0；
制热模式下，△Tc＞5℃，β=1.3；△Tc＞3℃，β=1.1；△Tc＞1℃，β=0.9* △Tc`/5；△Tc≤0℃，β=0.6* △Tc`/5；△Tc≤2℃，β=0；
1.2.4）计算冷热水机组对应的能需为：Qc总=Qc*β；其中，Qc为冷热水机组的额定制冷量；
1.2）计算***的总输出Qo：
制冷运行时，Qo =（Qi总+Qc总）（To+10）/45；
制热运行时，Qo =（Qi总+Qc总）（41-To）/34；
1.3）***控制器根据Qo调节压缩机转速R= Qo/γ；其中，γ为压缩机每转对应的输出；
2）各室内机的第一电子膨胀阀和冷热水机组的第二电子膨胀阀的控制方法：
2.1）制冷模式时，
2.1.1）各室内机的第一电子膨胀阀的初始开度和冷热水机组的第二电子膨胀阀的初始开度均为P0=150；
2.1.2）各室内机分别通过各自的第一温度传感器和第二温度传感器检测液管温度Til(n)和气管温度Tig(n)；冷热水机组分别通过第四温度传感器和第五温度传感器检测其水氟换热器的液管和气管温度Tcl和Tcg；
2.1.3）计算：各室内机换热器的中间温度Tim(n)=（Til(n)+Tig(n)）/2；
冷热水机组的水氟换热器的中间温度Tcm=（Tcl+Tcg）/2；
2.1.4）计算各室内机换热器和冷热水机组水氟换热器的平均气管温度Tga=（Tig(1)+Tig(2)+…Tig(n)+Tcg）/（n+1）；
2.1.5）计算各室内机或冷热水机组的气管温度差△Tg=Tgg-Tga；其中，Tgg为Tig(n)或Tcg；
2.1.6）根据△Tg确定电子膨胀阀开度变化量△P1：△P1＞5℃，△P1=+12；△P1＞3℃，△P1=+8；△P1＞1℃，△P1=+4；-1℃≤△P1≤1℃，△P1=0；△P1＜-1℃，△P1=-4；△P1＜-3℃，△P1=-8；△P1＜-5℃，△P1=-12；
2.1.7）计算各室内机或冷热水机组的气管温度与液管温度的差值△Tgl= Tgg-Tll；其中，Tgg为Tig(n)或Tcg，Tll为Til(n)或Tcl；
2.1.8）根据△Tgl确定电子膨胀阀开度的变化量△P2：△Tgl＞8℃，△P2=+12；△Tgl＞5℃，△P2=+8；△Tgl＞3℃，△P2=+4；2≤△Tgl≤3℃，△P2=0；△Tgl＜2℃，△P2=-4；△Tgl＜1℃，△P2=-8；
2.1.9）调节各室内机的第一电子膨胀阀和/或冷热水机的第二电子膨胀阀的开度P=P0+△P1+△P2；调节周期为40S；
2.2）制热模式时；
2.2.1）各室内机的第一电子膨胀阀的初始开度和冷热水机组的第二电子膨胀阀的初始开度均为P0=400；
2.2.2）计算：各室内机换热器的中间温度Tim(n)=（Til(n)+Tig(n)）/2；
冷热水机组的水氟换热器的中间温度Tcm=（Tcl+Tcg）/2；
2.2.3）计算各室内机换热器和冷热水机组的水氟换热器的平均中间温度Tma=（Tim(1)+Tim(2)+…Tim(n)+Tcm）/（n+1）;
2.2.4）计算各室内机换热器或冷热水机组的水氟换热器的中间温度差值△Tm=Tmm-Tma；其中，Tmm为Tim(n)或Tcm；
2.2.5）根据△Tm确定电子膨胀阀开度变化量△P3：△Tm＞5℃，△P3=-12；△Tm＞3℃，△P3=-8；△Tm＞1℃，△P3=-4；-1℃≤△Tm≤1℃，△P3=0；△Tm＜-1℃，△P3=+4；
△Tm＜-3℃，△P3=+8；△Tm＜-5℃，△P3=+12；
2.2.6）调节各室内机的第一电子膨胀阀和/或冷热水机组的第二电子膨胀阀的开度至P=P0+△P3；调节周期为40S。
本发明的有益效果：
本发明设计合理，控制方便，可以将多联机和冷热水机组有机结合，并使两者能够同时使用，发挥各自的特点，充分满足用户的需求。
附图说明
图1是本发明的***结构示意图。
其中：1-室外机；2-室内机；4-第一电子膨胀阀；5-第一温度传感器；6-第二温度传感器；7-第三温度传感器；8-室内换热器；9-冷热水机组；10-第二电子膨胀阀；11-第四温度传感器；12-第五温度传感器；13-第六温度传感器；14-第七温度传感器；15-环境温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。
一种多联机与冷热水机组结合的空调***。所述多联机包括一台室外机1和多个室内机2。所述冷热水机组9内设有水氟换热器。各所述室内机2的液管和所述水氟换热器的液管汇集后连接到所述室外机1的液管截止阀。各所述室内机2的气管和所述水氟换热器的气管汇集后连接到所述室外机1的气管截止阀。各所述室内机2的液管端设有第一电子膨胀阀4。所述水氟换热器的液管端设有第二电子膨胀阀10。
所述室外机1上设有环境温度传感器15，能够检测室外环境的温度。各所述室内机2的液管端分别设有第一温度传感器5，能够检测各所述室内机液管的温度。各所述室内机2的气管端分别设有第二温度传感器6，能够检测各所述室内机的气管的温度。各所述室内机2的回风口处设有第三温度传感器7，能够检测回风温度。所述水氟换热器的液管端设有第四温度传感器11，可检测其液管温度。所述水氟换热器的气管端设有第五温度传感器12，可检测其气管温度。所述冷热水机组9的出水管上设有第六温度传感器13，可检测出水温度。所述冷热水机组9的回水管上设有第七温度传感器14，可检测回水温度。
各所述室内机2能够独立启闭，并独立设定温度。所述冷热水机组9也能够独立启闭，并设定出水温度。
各所述室内机和冷热水机组的运行模式相同，即，全部制冷或全部制热。
上述多联机与冷热水机组结合的空调***的控制方法，包括以下步骤，其中所涉的室内机和冷热水机组均为处于运行状态：
1）压缩机转速调节；
1.1）室外机启动，室内机根据需要启动；
1.1.1）各室内机通过各自的第三温度传感器，检测得到各室内机的回风温度Tir(n)；通过环境温度传感器检测环境温度To；
1.1.2）计算得各室内机的温度差△Ti(n)= Tis(n)-Tir(n)，其中：Tis(n)为各室内机的设定温度；
1.1.3）根据△Ti(n)确定各室内机的能需系数α(n)：
***制冷模式下：△Ti(n)＜-5℃，α(n)=1；△Ti(n)＜-3℃，α(n)=0.8；△Ti(n)＜-1℃，α(n)=0.5；△Ti(n)≥0℃，α(n)=0；
***制热模式下：△Ti(n)＞5℃，α(n)=1.1；△Ti(n)＞3℃，α(n)=0.9；△Ti(n)＞1℃，α(n)=0.6；△Ti(n)≤0℃，α(n)=0；
1.1.4）计算***对应的能需为：Qi总=Qi(1)*α(1)+ Qi(2)*α(2)…+ Qi(n)*α(n)；其中：Qi(1).... Qi(n)为各所述室内机的额定制冷量，在产品出厂时设定；
1.2）室外机启动，冷热水机组启动；
1.2.1）冷热水机组通过第六温度传感器检测出水温度Tl；通过第七温度传感器检测进水温度Tr；
1.2.2）计算水温差△Tc = Tcs-Tl，和△Tc`=丨Tl-Tr丨；其中：Tcs为出水设置温度；
1.2.3）根据△Tc确定冷热水机的能需系数β：
制冷模式下，△Tc＜-5℃，β=1.2；△Tc＜-3℃，β=1；△Tc＜-1℃，β=1* △Tc`/5；△Tc≥0℃，β=0.5* △Tc`/5；△Tc≥2℃，β=0；
制热模式下，△Tc＞5℃，β=1.3；△Tc＞3℃，β=1.1；△Tc＞1℃，β=0.9* △Tc`/5；△Tc≤0℃，β=0.6* △Tc`/5；△Tc≤2℃，β=0；
1.2.4）计算冷热水机组对应的能需为：Qc总=Qc*β；其中，Qc为冷热水机组的额定制冷量，在产品出厂时设定；
1.2）计算***的总输出Qo：
制冷运行时，Qo =（Qi总+Qc总）（To+10）/45；
制热运行时，Qo =（Qi总+Qc总）（41-To）/34；
1.3）***控制器根据Qo调节压缩机转速R= Qo/γ；其中，γ为压缩机每转对应的输出；
2）各室内机的第一电子膨胀阀和冷热水机组的第二电子膨胀阀的控制方法：
2.1）制冷模式时，
2.1.1）各室内机的第一电子膨胀阀的初始开度和冷热水机组的第二电子膨胀阀的初始开度均为P0=150；
2.1.2）各室内机分别通过各自的第一温度传感器和第二温度传感器检测液管温度Til(n)和气管温度Tig(n)；冷热水机组分别通过第四温度传感器和第五温度传感器检测其水氟换热器的液管和气管温度Tcl和Tcg；
2.1.3）计算：各室内机换热器的中间温度Tim(n)=（Til(n)+Tig(n)）/2；
冷热水机组的水氟换热器的中间温度Tcm=（Tcl+Tcg）/2；
2.1.4）计算各室内机换热器和冷热水机组水氟换热器的平均气管温度Tga=（Tig(1)+Tig(2)+…Tig(n)+Tcg）/（n+1）；
2.1.5）计算各室内机或冷热水机组的气管温度差△Tg=Tgg-Tga；其中，Tgg为Tig(n)或Tcg；
2.1.6）根据△Tg确定电子膨胀阀开度变化量△P1：△P1＞5℃，△P1=+12；△P1＞3℃，△P1=+8；△P1＞1℃，△P1=+4；-1℃≤△P1≤1℃，△P1=0；△P1＜-1℃，△P1=-4；△P1＜-3℃，△P1=-8；△P1＜-5℃，△P1=-12；
2.1.7）计算各室内机或冷热水机组的气管温度与液管温度的差值△Tgl= Tgg-Tll；其中，Tgg为Tig(n)或Tcg，Tll为Til(n)或Tcl；
2.1.8）根据△Tgl确定电子膨胀阀开度的变化量△P2：△Tgl＞8℃，△P2=+12；△Tgl＞5℃，△P2=+8；△Tgl＞3℃，△P2=+4；2≤△Tgl≤3℃，△P2=0；△Tgl＜2℃，△P2=-4；△Tgl＜1℃，△P2=-8；
2.1.9）调节各室内机的第一电子膨胀阀和/或冷热水机的第二电子膨胀阀的开度P=P0+△P1+△P2；调节周期为40S；
2.2）制热模式时；
2.2.1）各室内机的第一电子膨胀阀的初始开度和冷热水机组的第二电子膨胀阀的初始开度均为P0=400；
2.2.2）计算：各室内机换热器的中间温度Tim(n)=（Til(n)+Tig(n)）/2；
冷热水机组的水氟换热器的中间温度Tcm=（Tcl+Tcg）/2；
2.2.3）计算各室内机换热器和冷热水机组的水氟换热器的平均中间温度Tma=（Tim(1)+Tim(2)+…Tim(n)+Tcm）/（n+1）;
2.2.4）计算各室内机换热器或冷热水机组的水氟换热器的中间温度差值△Tm=Tmm-Tma；其中，Tmm为Tim(n)或Tcm；
2.2.5）根据△Tm确定电子膨胀阀开度变化量△P3：△Tm＞5℃，△P3=-12；△Tm＞3℃，△P3=-8；△Tm＞1℃，△P3=-4；-1℃≤△Tm≤1℃，△P3=0；△Tm＜-1℃，△P3=+4；
△Tm＜-3℃，△P3=+8；△Tm＜-5℃，△P3=+12；
2.2.6）调节各室内机的第一电子膨胀阀和/或冷热水机组的第二电子膨胀阀的开度至P=P0+△P3；调节周期为40S。
本发明可以将多联机和冷热水机组有机结合，并能实现两者同时运行，使其发挥各自的特点，充分满足用户的需求。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种多联机与冷热水机组结合的空调***，其特征是：所述多联机包括一台室外机和多个室内机；所述冷热水机组内设有水氟换热器；各所述室内机的液管和所述水氟换热器的液管汇集后连接到所述室外机的液管截止阀；各所述室内的气管和所述水氟换热器的气管汇集后连接到所述室外机的气管截止阀；各所述室内机的液管端分别设有第一电子膨胀阀；所述水氟换热器的液管端设有第二电子膨胀阀。
2.根据权利要求1所述的多联机与冷热水机组结合的空调***，其特征是：所述室外机上设有环境温度传感器；各所述室内机的液管端分别设有第一温度传感器；各所述室内机的气管端分别设有第二温度传感器；各所述室内机的回风口处分别设有第三温度传感器；所述水氟换热器的液管端设有第四温度传感器；所述水氟换热器的气管端设有第五温度传感器；所述冷热水机组的出水管上设有第六温度传感器；所述冷热水机组的回水管上设有第七温度传感器。
3.根据权利要求1所述的多联机与冷热水机组结合的空调***，其特征是：各所述室内机能够独立启闭，并独立设定温度；所述冷热水机组能够独立启闭，并设定出水温度。
4.一种根据权利要求1至3之任一所述的多联机与冷热水机组结合的空调***的控制方法，其特征是：包括以下步骤，其中所涉的室内机和冷热水机组均为处于运行状态：
1）压缩机转速调节；
1.1）室外机启动，室内机根据需要启动；
1.1.1）各室内机通过各自的第三温度传感器，检测得到各室内机的回风温度Tir(n)；通过环境温度传感器检测环境温度To；
1.1.2）计算得各室内机的温度差△Ti(n)= Tis(n)-Tir(n)，其中：Tis(n)为各室内机的设定温度；
1.1.3）根据△Ti(n)确定各室内机的能需系数α(n)：
***制冷模式下：△Ti(n)＜-5℃，α(n)=1；△Ti(n)＜-3℃，α(n)=0.8；△Ti(n)＜-1℃，α(n)=0.5；△Ti(n)≥0℃，α(n)=0；
***制热模式下：△Ti(n)＞5℃，α(n)=1.1；△Ti(n)＞3℃，α(n)=0.9；△Ti(n)＞1℃，α(n)=0.6；△Ti(n)≤0℃，α(n)=0；
1.1.4）计算***对应的能需为：Qi总=Qi(1)*α(1)+ Qi(2)*α(2)…+ Qi(n)*α(n)；其中：Qi(1).... Qi(n)为各所述室内机的额定制冷量；
1.2）室外机启动，冷热水机组启动；
1.2.1）冷热水机组通过第六温度传感器检测出水温度Tl；通过第七温度传感器检测进水温度Tr；
1.2.2）计算水温差△Tc = Tcs-Tl，和△Tc`=丨Tl-Tr丨；其中：Tcs为出水设置温度；
1.2.3）根据△Tc确定冷热水机的能需系数β：
制冷模式下，△Tc＜-5℃，β=1.2；△Tc＜-3℃，β=1；△Tc＜-1℃，β=1* △Tc`/5；△Tc≥0℃，β=0.5* △Tc`/5；△Tc≥2℃，β=0；
制热模式下，△Tc＞5℃，β=1.3；△Tc＞3℃，β=1.1；△Tc＞1℃，β=0.9* △Tc`/5；△Tc≤0℃，β=0.6* △Tc`/5；△Tc≤2℃，β=0；
1.2.4）计算冷热水机组对应的能需为：Qc总=Qc*β；其中，Qc为冷热水机组的额定制冷量；
1.2）计算***的总输出Qo：
制冷运行时，Qo =（Qi总+Qc总）（To+10）/45；
制热运行时，Qo =（Qi总+Qc总）（41-To）/34；
1.3）***控制器根据Qo调节压缩机转速R= Qo/γ；其中，γ为压缩机每转对应的输出；
2）各室内机的第一电子膨胀阀和冷热水机组的第二电子膨胀阀的控制方法：
2.1）制冷模式时，
2.1.1）各室内机的第一电子膨胀阀的初始开度和冷热水机组的第二电子膨胀阀的初始开度均为P0=150；
2.1.2）各室内机分别通过各自的第一温度传感器和第二温度传感器检测液管温度Til(n)和气管温度Tig(n)；冷热水机组分别通过第四温度传感器和第五温度传感器检测其水氟换热器的液管和气管温度Tcl和Tcg；
2.1.3）计算：各室内机换热器的中间温度Tim(n)=（Til(n)+Tig(n)）/2；
冷热水机组的水氟换热器的中间温度Tcm=（Tcl+Tcg）/2；
2.1.4）计算各室内机换热器和冷热水机组水氟换热器的平均气管温度Tga=（Tig(1)+Tig(2)+…Tig(n)+Tcg）/（n+1）；
2.1.5）计算各室内机或冷热水机组的气管温度差△Tg=Tgg-Tga；其中，Tgg为Tig(n)或Tcg；
2.1.6）根据△Tg确定电子膨胀阀开度变化量△P1：△P1＞5℃，△P1=+12；△P1＞3℃，△P1=+8；△P1＞1℃，△P1=+4；-1℃≤△P1≤1℃，△P1=0；△P1＜-1℃，△P1=-4；△P1＜-3℃，△P1=-8；△P1＜-5℃，△P1=-12；
2.1.7）计算各室内机或冷热水机组的气管温度与液管温度的差值△Tgl= Tgg-Tll；其中，Tgg为Tig(n)或Tcg，Tll为Til(n)或Tcl；
2.1.8）根据△Tgl确定电子膨胀阀开度的变化量△P2：△Tgl＞8℃，△P2=+12；△Tgl＞5℃，△P2=+8；△Tgl＞3℃，△P2=+4；2≤△Tgl≤3℃，△P2=0；△Tgl＜2℃，△P2=-4；△Tgl＜1℃，△P2=-8；
2.1.9）调节各室内机的第一电子膨胀阀和/或冷热水机的第二电子膨胀阀的开度P=P0+△P1+△P2；调节周期为40S；
2.2）制热模式时；
2.2.1）各室内机的第一电子膨胀阀的初始开度和冷热水机组的第二电子膨胀阀的初始开度均为P0=400；
2.2.2）计算：各室内机换热器的中间温度Tim(n)=（Til(n)+Tig(n)）/2；
冷热水机组的水氟换热器的中间温度Tcm=（Tcl+Tcg）/2；
2.2.3）计算各室内机换热器和冷热水机组的水氟换热器的平均中间温度Tma=（Tim(1)+Tim(2)+…Tim(n)+Tcm）/（n+1）;
2.2.4）计算各室内机换热器或冷热水机组的水氟换热器的中间温度差值△Tm=Tmm-Tma；其中，Tmm为Tim(n)或Tcm；
2.2.5）根据△Tm确定电子膨胀阀开度变化量△P3：△Tm＞5℃，△P3=-12；△Tm＞3℃，△P3=-8；△Tm＞1℃，△P3=-4；-1℃≤△Tm≤1℃，△P3=0；△Tm＜-1℃，△P3=+4；
△Tm＜-3℃，△P3=+8；△Tm＜-5℃，△P3=+12；
2.2.6）调节各室内机的第一电子膨胀阀和/或冷热水机组的第二电子膨胀阀的开度至P=P0+△P3；调节周期为40S。
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