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CN104089328A - 空调系统以及对空调系统进行控制的方法 - Google Patents

空调系统以及对空调系统进行控制的方法 Download PDF

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CN104089328A
CN104089328A CN201310110179.1A CN201310110179A CN104089328A CN 104089328 A CN104089328 A CN 104089328A CN 201310110179 A CN201310110179 A CN 201310110179A CN 104089328 A CN104089328 A CN 104089328A
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Abstract

本发明涉及空调系统，其包括室外子系统、室内子系统和用于驱动冷冻介质的动力模块。室外子系统设置有多条并联的支路，并且所述支路具有支路入口和支路出口，每条支路上设置有室外单元和第一控制阀。空调系统还包括控制器、第一压力传感器以及第二压力传感器，控制器包括与第一压力传感器和第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与第一压力差确定模块和第一控制阀通信的第一压力差第一控制模块，其中第一压力差确定模块从第一压力传感器和第二压力传感器接收支路入口和支路出口的压力并确定支路的出入口压力差。本发明还涉及对空调系统进行控制的方法。利用本发明的空调系统，可以对冷冻介质的流量进行调节并节省能耗。

Description

空调系统以及对空调系统进行控制的方法
技术领域
本发明涉及一种空调系统以及对空调系统进行控制的方法。
背景技术
Zen等人转让与Rhoss S.p.a.公司的欧洲专利申请EP2012068提出了一种用于调节来自制冷机器的流体的输出温度的方法。该专利公开了一种用于空调系统的制冷机器，其包括：一个或多个风机盘管；和液体循环，其具有用于从制冷机器到风机盘管的工作流体的循环的输出支路；以及返回支路，用于使工作流体返回输入至制冷机器，该机器的压缩机的开启和关闭与输出温度的测量相关，使得同一输出温度转换至设定点温度(TSET)，并且该设定点温度(TSET)适用于评估液体循环的冷却/加热负载。
魏占海公开的中国专利申请 CN101561173提出了一种中央空调循环泵节电系统。该专利公开了一种运用变频技术调控循环泵转速提高或降低的设备，用于保持风机盘管进水管与回水管压强差恒定，其包括：温度检测装置，设置在中央空调系统的出风口；回水阀，以根据温度检测装置显示数据调整其开度使出风口温度不变，设置在每个风机盘管回水管上；电磁阀，设置在除了末端的两个风机盘管中回水阀的前方，用于使不用空调时循环水不通过风机盘管；还包括设置在循环泵出水管上的压力表及与循环泵相匹配的变频器，压力表信号传送给变频器，变频器向循环泵的电源开关发出变频信号用于控制循环泵的转速，以保持风机盘管进水管与回水管压强差恒定。
Nishida转让与Kitz公司的日本专利申请JP2007163075提出了一种流动控制系统。该专利公开的流动控制系统，其具有：总管，其用于使从冷/热水发生器输出的冷/热水循环；风机盘管，其分别通过用于引导来自总管的冷/热水并使其返回的供给管和回管连接至总管；流动控制阀，其用于控制在回管中流动的冷/热水的流速；以及旁通管，其被布置在回管上以旁通连接流动控制阀的上游侧和下游侧。
萧家祥公开的中国专利申请CN101614421提出了一种风机盘管。该专利公开了一种专门用于单管制空调系统的风机盘管，其包括接水盆、冷水盘管、与冷水盘管连通的进水管和出水管、离心风机、回风口和出风口，所述进水管上设有直流变频水泵，所述的离心风机通过直流变频电机驱动。
Hama等人转让与三菱电机公司的日本专利申请JP58130915提出了一种空调系统和热水供给设备。该专利公开了一种空调系统，其中至热水供给热交换器的水路的流动阻力以及至风机盘管单元的水路的流动阻力都可以由手动阀调节。
Kobayashi等人转让与日本大阪燃气公司等的日本专利申请JP9026186提出了一种制冷循环型空调系统。该专利公开了一种通过修正层与层之间的制冷机的压力差从而改善制冷机至风机盘管单元的热交换器的供给平衡的空调系统，其包括：在每一个房间的风机盘管单元上的控制器，用以通过调节膨胀阀的开度来调节房间温度，其测量在制冷机至风机盘管单元的热交换器的入口侧上和出口侧上的温度，以便基于温度差来控制制冷机至热交换器的供给，并且设定成在冷却操作期间减少逐渐从上层至下层在每一层上的风机盘管单元的膨胀阀的最大开度，或者在加热操作期间增加逐渐从下层至上层在每一层上的风机盘管单元的膨胀阀的最大开度。
Kramer等人公开的美国专利申请US20110166712提供了一种气动控制装置的死区控制装置。该专利公开了一种气动控制装置，其包括支路压力传感器，该支路压力传感器可以是被构造成测量支路压力和总压力的单个压力感测器。对于双管系统，气动电磁阀仅在压力改变活动期间制动，从而填充支路线或使其排气。
Yamashita等人转让与三菱电机公司的美国专利申请US20110185754提出了一种用于在空调负载减小时能降低泵的旋转速度并且在空调负载增大时能提高泵的旋转速度的空调设备。该专利公开了用于覆盖空调负载的空调设备，其包括：第一泵和第二泵，这些泵的旋转速度可以根据使用侧热交换器的空调负载中的变化而改变，使得由第一温度传感器检测的第一中间热交换器或第二中间热交换器的热介质出口温度接近目标值。
然而，上述的空调系统通常都不能按需求来改变实际运作的室外单元的数量。由于现有技术中室外单元侧的阀通常是手动阀处于常开状态，室外单元侧的冷冻介质的流量无法调节，如图1所示。此外一年四季中室内单元对制冷和制热的要求不同并且对制冷/制热有需求的室内单元的数量时有变化，现有空调系统无法有效调节冷冻介质的流量，因此难以实现对整个空调系统的能耗进行最优化处理。有限的室内单元数量，通常小于128个。
发明内容
有鉴于此，根据本发明的第一方面，它提供了一种空调系统，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。在根据本发明的空调系统中，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于驱动冷冻介质的动力模块，所述室外子系统设置有多条并联的支路并且所述支路具有支路入口和支路出口，其中所述冷冻介质经由所述动力模块、所述室外子系统流入所述室内子系统，在所述室内子系统的室内单元中与室内空气进行热交换后，进一步经过所述动力模块回流至所述室外子系统的室外单元进行热交换，从而形成冷冻介质的循环，
每条支路上设置有室外单元和第一控制阀，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述支路入口的压力的第一压力传感器以及用于测量所述支路出口的压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述第一控制阀通信的第一压力差第一控制模块，其中所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述支路入口和所述支路出口的压力并确定所述支路的出入口压力差。
在根据本发明的空调系统的一个实施方式中，所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差大于一个第一预设值，则所述第一压力差第一控制模块命令增加所述第一控制阀的开启数量，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差在所述第一预设值和一个第二预设值的范围之间，则所述第一压力差第一控制模块命令对所述空调系统中所述冷冻介质的流量进行调节，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差小于所述第二预设值，则所述第一压力差第一控制模块命令减少所述第一控制阀的开启数量，
其中所述第一预设值大于所述第二预设值。
在根据本发明的空调系统的另一个实施方式中，所述动力模块还包括用于调节所述冷冻介质的流量的变频泵，所述控制器还包括与所述变频泵和所述第一压力差确定模块通信的第一压力差第二控制模块。
在根据本发明的空调系统的再一个实施方式中，所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差大于一个第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差小于一个第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差在所述第三预设值和所述第四预设值之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值，所述第三预设值小于所述第一预设值，并且所述第四预设值大于所述第二预设值。
在根据本发明的空调系统的另外一个实施方式中，所述室内子系统的入口和出口之间形成的旁路上设有第二控制阀，所述空调系统还包括用于测量所述室内子系统的入口压力的第三压力传感器和用于测量所述室内子系统的出口压力的第四压力传感器，所述控制器包括与所述第三压力传感器和所述第四压力传感器通信的第二压力差确定模块，所述第二压力差确定模块从所述第三压力传感器和所述第四压力传感器接收所述室内子系统的入口压力和出口压力并确定所述室内子系统的出入口压力差，所述控制器还包括与所述第二控制阀和所述第二压力差确定模块通信的第二压力差控制模块。
在根据本发明的空调系统的又一个实施方式中，所述第二压力差确定模块测得的所述室内子系统的出入口压力差大于一个第五预设值，则所述第二压力差控制模块命令增大所述第二控制阀的开度；和/或
所述第二压力差确定模块测得的所述室内子系统的出入口压力差小于一个第六预设值，则所述第二压力差控制模块命令减小所述第二控制阀的开度，和/或
所述第二压力差确定模块测得的所述室内子系统的出入口压力差在所述第五预设值和所述第六预设值之间时，则所述第二压力差控制模块命令所述第二控制阀的开度保持不变，
其中所述第五预设值大于所述第六预设值。
在根据本发明的空调系统的再一个实施方式中，所述第一控制阀为电磁阀。
在根据本发明的空调系统的又一个实施方式中，所述冷冻介质为水。
另外，根据本发明的第二方面，它也提供了一种空调系统，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于调节冷冻介质的流量的变频泵，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述室外子系统的入口压力的第一压力传感器以及用于测量所述室外子系统的出口压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述变频泵通信的第一压力差第二控制模块，其中所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述室外子系统的入口压力和所述室外子系统的出口压力并确定所述室外子系统的出入口压力差。
在根据本发明的空调系统的再一个实施方式中，
所述第一压力差确定模块测得的所述室外子系统的出入口压力差大于一个第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述室外子系统的出入口压力差在所述第三预设值和一个第四预设值的范围之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述室外子系统的出入口压力差小于所述第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值
另外，根据本发明的第三方面，它也提供了一种对空调系统进行控制的方法，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于驱动冷冻介质的动力模块，所述室外子系统设置有多条并联的支路并且所述支路具有支路入口和支路出口，其中所述冷冻介质经由所述动力模块、所述室外子系统流入所述室内子系统，在所述室内子系统的室内单元中与室内空气进行热交换后，进一步经过所述动力模块回流至所述室外子系统的室外单元进行热交换，从而形成冷冻介质的循环，
每条支路上设置有室外单元和第一控制阀，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述支路入口的压力的第一压力传感器以及用于测量所述支路出口的压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述第一控制阀通信的第一压力差第一控制模块，
在第一步骤中，所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述支路入口的压力和所述支路出口的压力；
在第二步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述支路的出入口压力差；
在第三步骤中，所述第一压力差第一控制模块比较所述支路出入口压力差与一个第一预设值和一个第二预设值的大小，其中，
当所述支路出入口压力差大于所述第一预设值时，则所述第一压力差第一控制模块命令增加所述第一控制阀的开启数量；和/或
当所述支路出入口压力差小于所述第二预设值时，则所述第一压力差第一控制模块命令减少所述第一控制阀的开启数量；和/或
当所述支路出入口压力差在第一预设值和所述第二预设值的范围之间时，则所述第一压力差第一控制模块命令对所述空调系统中所述冷冻介质的流量进行调节，其中所述第一预设值大于所述第二预设值。
在根据本发明的对空调系统进行控制的方法的一个实施方式中，所述动力模块还包括用于调节所述冷冻介质的流量的变频泵，并且所述变频泵与所述控制器通信，所述控制器还包括与所述变频泵和所述第一压力差确定模块通信的第一压力差第二控制模块，
在第四步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述支路的出入口压力差，并且发送信号至所述第一压力差第二控制模块；
在第五步骤中，所述第一压力差第二控制模块比较所述支路的出入口压力差与一个第三预设值和一个第四预设值的大小，
如果大于所述第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；
如果小于所述第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速；
如果在所述第三预设值和所述第四预设值之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值，所述第三预设值小于所述第一预设值，并且所述第四预设值大于所述第二预设值。
在根据本发明的对空调系统进行控制的方法的又一个实施方式中，所述室内子系统的入口和出口之间形成的旁路上设有第二控制阀，用于调节进入所述旁路的所述冷冻介质的流量，并且所述第二控制阀与所述控制器通信，所述空调系统还包括用于测量所述室内子系统的入口压力的第三压力传感器，和用于测量所述室内子系统的出口压力的第四压力传感器，所述控制器包括与所述第三压力传感器和所述第四压力传感器通信的第二压力差确定模块，以及与所述第二控制阀和所述第二压力差确定模块通信的第二压力差控制模块，
在第六步骤中，所述第二压力差确定模块从所述第三压力传感器和所述第四压力传感器接收所述室内子系统的入口压力和出口压力；
在第七步骤中，所述第二压力差确定模块确定所述室内子系统的出入口压力差，并且发送信号至所述第二压力差控制模块；
在第八步骤中，所述第二压力差控制模块比较所述室内子系统的出入口压力差与一个第五预设值和一个第六预设值的大小，
如果大于所述第五预设值，则所述第二压力差控制模块命令增大所述第二控制阀的开度；
如果小于所述第六预设值，则所述第二压力差控制模块命令减小所述第二控制阀的开度；
如果在所述第五预设值和所述第六预设值之间，则所述第二压力差控制模块命令所述第二控制阀的开度保持不变，
其中所述第五预设值大于所述第六预设值。
另外，根据本发明的第四方面，它也提供了一种对空调系统进行控制的方法，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于调节冷冻介质的流量的变频泵，其特征在于，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述室外子系统的入口压力的第一压力传感器以及用于测量所述室外子系统的出口压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述变频泵通信的第一压力差第二控制模块，
在第一步骤中，所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述室外子系统的入口压力和所述室外子系统的出口压力；
在第二步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述室外子系统的出入口压力差；
在第三步骤中，所述第一压力差第二控制模块比较所述室外子系统的出入口压力差与一个第三预设值和一个第四预设值的大小，其中，
当所述室外子系统的出入口压力差大于所述第三预设值时，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；和/或
当所述室外子系统的出入口压力差在所述第三预设值和所述第四预设值的范围之间时，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变；和/或
当所述室外子系统的出入口压力差小于所述第四预设值时，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值。
本领域的技术人员容易理解，虽然本发明中可能没有全部例举，但前述技术方案的合理的组合，应该也是本发明的精髓并且在本发明的保护范围之内。
本发明所提供的技术方案的有益效果在于：与现有技术相比，利用本发明的空调系统，可以实现对空调系统中的冷冻介质的循环回流进行调节。进一步地，可以保持流量稳定。进一步地，最大化了室外单元的数量。进一步地，最小化了泵的功率需求。进一步地，能够轻松实现能耗降低。 
附图说明
以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述，其中：
图1 是现有技术中空调系统的示意图。
图2是本发明的空调系统的一个实施例的示意图。
 
附图标记说明
1     空调系统                                         2     室内单元
3     动力模块                                          4     支路
5     室外单元                                          6     第一控制阀
7     控制器                                              8     第一压力传感器
9     第二压力传感器                               10    变频泵
11    旁路                                                 12    第二控制阀
13    第三压力传感器                                14    第四压力传感器
15    缓冲箱                                               16    膨胀水箱。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本发明的一个实施例。应当理解的是，对具体实施例的详细说明用于说明和解释本发明，但并不用于限制本发明。
如图2所示，它在总体上示意性地图示出了本发明的空调系统的一个实施例的结构。从所示的实施例中可见，空调系统1包括室外子系统、具有若干室内单元2的室内子系统和用于驱动冷冻介质在整个空调系统中循环的动力模块3，室外子系统具有并联设置的多条支路4(也就是说两个或者两个以上的支路，在本发明的视图中为八条支路)，支路4具有支路入口和支路出口，每条支路上设置有室外单元5和第一控制阀6。空调系统1还设置有控制器7、第一压力传感器8以及第二压力传感器9，第一压力传感器8和第二压力传感器9分别用来测量支路入口的压力和支路出口的压力。
在本实施例中，控制器7包括与第一压力传感器8和第二压力传感器9通信的第一压力差确定模块，以及与第一控制阀6和第一压力差确定模块通信的第一压力差第一控制模块，第一压力差确定模块从第一压力传感器8和第二压力传感器9接收支路入口的压力和支路出口的压力并确定支路4的出入口压力差。控制器7的主要作用是控制整个空调系统的运行，其可以根据需要包含不同功能的控制单元，例如控制器7可以接收本系统中各个传感器的信号进行逻辑运算和数据处理，并且同时向执行机构发出执行命令。第一控制阀6可选地为电磁阀。
从图中的箭头可以清楚的看见冷冻介质在空调系统中的流动顺序，冷冻介质经由动力模块3、室外子系统流入室内子系统，在室内子系统的室内单元2中与室内空气进行热交换后，进一步经过动力模块3回流至室外子系统的室外单元5进行热交换，从而形成冷冻介质的循环。这里冷冻介质可选择为冷冻水或者冷冻水与载冷剂混合液, 载冷剂如乙二醇混合液。
需要指出的是，空调系统的内部通常设置有制冷剂回路、室内送风回路以及散热用的水路等循环回路，为了更好的图示本发明，在此省略了空调系统中的制冷剂回路以及室内送风回路等。此外，室外单元、动力模块以及室内单元都是本领域技术人员所熟知的部件，因此在本说明书中不再过多赘述。例如，室外单元可以为在大型商场或办公楼常见的商用制冷机(Chiller)，室内单元可以为用于使得室内空气和室内单元内的冷冻介质进行热交换的部件，例如为风机盘管单元(Fan Coil Unit, FCU)。
在实际操作的过程中，为了控制室外单元5开启的数量并且防止室外单元5开启关闭过于频繁，空调系统1的室外子系统设计有三种工作状态：负荷控制状态、被动控制状态和停机状态，负荷控制状态指的是第一压力差确定模块测得的支路4的出入口压力差大于一个第一预设值时，控制器7中的第一压力差第一控制模块命令增加室外子系统中支路4上的第一控制阀6的开启数量；停机状态指的是第一压力差确定模块测得的支路4的出入口压力差小于一个第二预设值时，控制器7中的第一压力差第一控制模块命令减少室外子系统1中支路4上的第一控制阀6的开启数量，被动控制状态指的是第一压力差确定模块测得的支路4的出入口压力差在第一预设值和第二预设值范围之间时，控制器7中的第一压力差第一控制模块命令对空调系统中的冷冻介质的流量进行调节，其中第一预设值设置成大于第二预设值。
需要说明的是，此处的第一预设值和第二预设值是根据空调系统的室外单元实际的负荷情况而设定的数值，第一预设值为室外单元压力差设定值与第一预设百分比(第一预设百分比可以设置成40%,也可以是其他数值)的乘积，且第二预设值为室外单元压力差设定值与第二预设百分比(第二预设百分比可以设置成25%，也可以是其他数值)的乘积。同时指出，本文中含有“预设”的数值指的是预先设定的数值，可以根据不同的实际需求而设定。
在可替换的实施例中，在空调系统1中的动力模块3还可以包括变频泵10以便更好地调节流入室内子系统的冷冻介质的流量。控制器7还包括与变频泵10和第一压力差确定模块通信的第一压力差第二控制模块，第一压力差确定模块从第一压力传感器8和第二压力传感器9接收室外子系统中支路入口的压力和支路出口的压力并确定支路4的出入口压力差，并且发送信号至第一压力差第二控制模块；第一压力差第二控制模块确定支路4的出入口压力差大于一个第三预设值，则控制器7中的第一压力差第二控制模块命令减小变频泵10的流速(直至变频泵的频率达到其设定的最小值)；第一压力差第二控制模块确定支路4的出入口压力差小于一个第四预设值，则控制器7中的第一压力差第二控制模块命令增大变频泵10的流速(直至变频泵的频率达到其设定的最大值)；第一压力差第二控制模块确定支路4的出入口压力差在第三预设值和第四预设值之间时，则控制器7中的第一压力差第二控制模块命令变频泵10的流速保持不变，其中第三预设值设置成大于第四预设值，第三预设值设置成小于第一预设值，并且第四预设值设置成大于第二预设值。
结合上述的实施例在其它的实施例中，为了实现平衡室内子系统和室外子系统的流量，室内子系统的入口和出口之间形成的旁路11上还可以设有第二控制阀12。空调系统1还包括用于测量室内子系统的入口压力的第三压力传感器13和出口压力的第四压力传感器14。控制器7包括与第三压力传感器13和第四压力传感器14通信的第二压力差确定模块，以及与第二控制阀12和第二压力差确定模块通信的第二压力差控制模块，第二压力差确定模块从第三压力传感器13和第四压力传感器14接收室内子系统的入口压力和室内子系统的出口压力并确定室内子系统的出入口压力差，并且发送信号至第二压力差控制模块；第二压力差控制模块确定室内子系统的出入口压力差大于一个第五预设值，则控制器7中的第二压力差控制模块命令增大第二控制阀12的开度(直至第二控制阀12打开至最大)；第二压力差控制模块确定室内子系统的出入口压力差小于一个第六预设值，则控制器7中的第二压力差控制模块命令减小第二控制阀12的开度(直至第二控制阀12完全关闭)；第二压力差控制模块确定室内子系统的出入口压力差在第五预设值和第六预设值之间时，则控制器7中的第二压力差控制模块命令第二控制阀12的开度保持不变，其中第五预设值设置成大于第六预设值。此外，容易理解，第五预设值和第六预设值的设定可随室内子系统数量的变化而改变。
此外，根据本发明的另一种的实施例，本发明的空调系统1包括室外子系统、室内子系统和用于调节冷冻介质的流量的变频泵10，空调系统还包括控制器7、用于测量室外子系统的入口压力的第一压力传感器8以及用于测量室外子系统的出口压力的第二压力传感器9，控制器包括与第一压力传感器8和第二压力传感器9通信的第一压力差确定模块，以及与第一压力差确定模块和变频泵通信的第一压力差第二控制模块，其中第一压力差确定模块从第一压力传感器和第二压力传感器接收室外子系统的入口压力和室外子系统的出口压力并确定室外子系统的出入口压力差。
在该实施方式中，第一压力差确定模块测得的室外子系统的出入口压力差大于一个第三预设值，则第一压力差第二控制模块命令减小变频泵的流速；和/或第一压力差确定模块测得的室外子系统的出入口压力差在第三预设值和一个第四预设值的范围之间，则第一压力差第二控制模块命令变频泵的流速保持不变；和/或第一压力差确定模块测得的室外子系统的出入口压力差小于第四预设值，则第一压力差第二控制模块命令增大变频泵的流速，其中第三预设值大于第四预设值。
此外，在本发明的前述实施例中，空调系统还可以设置有缓冲箱15以便更好地调节空调系统中的冷冻介质的流动惯性，进而获得更稳定的流量，并且也可考虑在空调系统中设计补水定压作用的膨胀水箱16。
在本发明的一种实施例中，对本发明的空调系统进行控制的方法包括有如下步骤。
在第一步骤中，所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述支路入口的压力和所述支路出口的压力；
在第二步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述支路的出入口压力差；
在第三步骤中，所述第一压力差第一控制模块比较所述支路出入口压力差与一个第一预设值和一个第二预设值的大小，其中，
当所述支路出入口压力差大于所述第一预设值时，则所述第一压力差第一控制模块命令增加所述第一控制阀的开启数量；和/或
当所述支路出入口压力差小于所述第二预设值时，则所述第一压力差第一控制模块命令减少所述第一控制阀的开启数量；和/或
当所述支路出入口压力差在第一预设值和所述第二预设值的范围之间时，则所述第一压力差第一控制模块命令对所述空调系统中所述冷冻介质的流量进行调节，其中所述第一预设值大于所述第二预设值。
此外，本发明的控制方法还可以包括有第四步骤，所述第一压力差确定模块确定所述支路的出入口压力差，并且发送信号至所述第一压力差第二控制模块；
本发明的控制方法还可以包括有第五步骤，所述第一压力差第二控制模块比较所述支路的出入口压力差与一个第三预设值和一个第四预设值的大小，
如果大于所述第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速(直至变频泵的频率达到其设定的最小值)；
如果小于所述第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速(直至变频泵的频率达到其设定的最大值)；
如果在所述第三预设值和所述第四预设值之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值，所述第三预设值小于所述第一预设值，并且所述第四预设值大于所述第二预设值。
本发明的控制方法还可以包括有第六步骤，所述第二压力差确定模块从所述第三压力传感器和所述第四压力传感器接收所述室内子系统的入口压力和出口压力；
本发明的控制方法还可以包括有第七步骤，所述第二压力差确定模块确定所述室内子系统的出入口压力差，并且发送信号至所述第二压力差控制模块；
本发明的控制方法还可以包括有第八步骤，所述第二压力差控制模块比较所述室内子系统的出入口压力差与一个第五预设值和一个第六预设值的大小，
如果大于所述第五预设值，则所述第二压力差控制模块命令增大所述第二控制阀的开度(直至第二控制阀打开至最大)；
如果小于所述第六预设值，则所述第二压力差控制模块命令减小所述第二控制阀的开度(直至第二控制阀完全关闭)；
如果在所述第五预设值和所述第六预设值之间，则所述第二压力差控制模块命令所述第二控制阀的开度保持不变，
其中所述第五预设值大于所述第六预设值。
在本发明的另一种实施例中，对本发明的空调系统进行控制的方法包括有如下步骤。
在第一步骤中，所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述室外子系统的入口压力和所述室外子系统的出口压力；
在第二步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述室外子系统的出入口压力差；
在第三步骤中，所述第一压力差第二控制模块比较所述室外子系统的出入口压力差与一个第三预设值和一个第四预设值的大小，其中，
当所述室外子系统的出入口压力差大于所述第三预设值时，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；和/或
当所述室外子系统的出入口压力差在所述第三预设值和所述第四预设值的范围之间时，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变；和/或
当所述室外子系统的出入口压力差小于所述第四预设值时，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值。
试验数据显示，本发明的空调系统与现有技术相比能够节约动力模块中变频泵30%以上的能耗。此外，该空调系统能够有效地控制冷冻介质循环回路中的流量，即使在室内单元的需求发生变化时，该空调系统也能迅速做出反应，使得整个冷冻介质循环回路中的流量始终保持稳定。简而言之，鉴于该空调系统具有节省能耗高、可操作性强、稳定性强等优势点，不仅能够很好地满足室内子系统对制冷或制热的需求，而且也符合绿色环保低碳的理念，因此非常值得在大型商务楼宇等高层建筑中进行推广。
以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明的空调系统以及对空调系统的控制方法，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，在室外子系统中的支路数量不限于本文中所描述的八条，根据不同的实际情况可以设计为四条、五条、六条或更多。同样可以理解的是，本发明的空调系统中的控制器也可以根据不同需求增加或减少相应的控制单元，例如本系统也可以与温度传感器结合使用，利用温差来辅助控制空调系统中的流量，在这种情况下需要在控制器中加入温差控制单元。此外，在某些应用场合下或者根据实际需求情况，对每条支路上室外单元的类型、布置等做出不同的改型都是可以接受的。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (14)

1.一种空调系统，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于驱动冷冻介质的动力模块，所述室外子系统设置有多条并联的支路并且所述支路具有支路入口和支路出口，其中所述冷冻介质经由所述动力模块、所述室外子系统流入所述室内子系统，在所述室内子系统的室内单元中与室内空气进行热交换后，进一步经过所述动力模块回流至所述室外子系统的室外单元进行热交换，从而形成冷冻介质的循环，
其特征在于，每条支路上设置有室外单元和第一控制阀，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述支路入口的压力的第一压力传感器以及用于测量所述支路出口的压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述第一控制阀通信的第一压力差第一控制模块，其中所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述支路入口和所述支路出口的压力并确定所述支路的出入口压力差。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差大于一个第一预设值，则所述第一压力差第一控制模块命令增加所述第一控制阀的开启数量，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差在所述第一预设值和一个第二预设值的范围之间，则所述第一压力差第一控制模块命令对所述空调系统中所述冷冻介质的流量进行调节，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差小于所述第二预设值，则所述第一压力差第一控制模块命令减少所述第一控制阀的开启数量，
其中所述第一预设值大于所述第二预设值。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述动力模块还包括用于调节所述冷冻介质的流量的变频泵，所述控制器还包括与所述变频泵和所述第一压力差确定模块通信的第一压力差第二控制模块。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差大于一个第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差小于一个第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述支路的出入口压力差在所述第三预设值和所述第四预设值之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值，所述第三预设值小于所述第一预设值，并且所述第四预设值大于所述第二预设值。
5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述室内子系统的入口和出口之间形成的旁路上设有第二控制阀，所述空调系统还包括用于测量所述室内子系统的入口压力的第三压力传感器和用于测量所述室内子系统的出口压力的第四压力传感器，所述控制器包括与所述第三压力传感器和所述第四压力传感器通信的第二压力差确定模块，所述第二压力差确定模块从所述第三压力传感器和所述第四压力传感器接收所述室内子系统的入口压力和出口压力并确定所述室内子系统的出入口压力差，所述控制器还包括与所述第二控制阀和所述第二压力差确定模块通信的第二压力差控制模块。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，
所述第二压力差确定模块测得的所述室内子系统的出入口压力差大于一个第五预设值，则所述第二压力差控制模块命令增大所述第二控制阀的开度；和/或
所述第二压力差确定模块测得的所述室内子系统的出入口压力差小于一个第六预设值，则所述第二压力差控制模块命令减小所述第二控制阀的开度，和/或
所述第二压力差确定模块测得的所述室内子系统的出入口压力差在所述第五预设值和所述第六预设值之间时，则所述第二压力差控制模块命令所述第二控制阀的开度保持不变，
其中所述第五预设值大于所述第六预设值。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述第一控制阀为电磁阀。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻介质为冷冻水。
9.一种空调系统，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于调节冷冻介质的流量的变频泵，其特征在于，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述室外子系统的入口压力的第一压力传感器以及用于测量所述室外子系统的出口压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述变频泵通信的第一压力差第二控制模块，其中所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述室外子系统的入口压力和所述室外子系统的出口压力并确定所述室外子系统的出入口压力差。
10.根据权利要求9所述的空调系统，其特征在于，
所述第一压力差确定模块测得的所述室外子系统的出入口压力差大于一个第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述室外子系统的出入口压力差在所述第三预设值和一个第四预设值的范围之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，和/或
所述第一压力差确定模块测得的所述室外子系统的出入口压力差小于所述第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值。
11.一种对空调系统进行控制的控制方法，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于驱动冷冻介质的动力模块，所述室外子系统设置有多条并联的支路并且所述支路具有支路入口和支路出口，其中所述冷冻介质经由所述动力模块、所述室外子系统流入所述室内子系统，在所述室内子系统的室内单元中与室内空气进行热交换后，进一步经过所述动力模块回流至所述室外子系统的室外单元进行热交换，从而形成冷冻介质的循环，
其特征在于，每条支路上设置有室外单元和第一控制阀，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述支路入口的压力的第一压力传感器以及用于测量所述支路出口的压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述第一控制阀通信的第一压力差第一控制模块，
在第一步骤中，所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述支路入口的压力和所述支路出口的压力；
在第二步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述支路的出入口压力差；
在第三步骤中，所述第一压力差第一控制模块比较所述支路出入口压力差与一个第一预设值和一个第二预设值的大小，其中，
当所述支路出入口压力差大于所述第一预设值时，则所述第一压力差第一控制模块命令增加所述第一控制阀的开启数量；和/或
当所述支路出入口压力差小于所述第二预设值时，则所述第一压力差第一控制模块命令减少所述第一控制阀的开启数量；和/或
当所述支路出入口压力差在第一预设值和所述第二预设值的范围之间时，则所述第一压力差第一控制模块命令对所述空调系统中所述冷冻介质的流量进行调节，
其中所述第一预设值大于所述第二预设值。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述动力模块还包括用于调节所述冷冻介质的流量的变频泵，并且所述变频泵与所述控制器通信，所述控制器还包括与所述变频泵和所述第一压力差确定模块通信的第一压力差第二控制模块，
在第四步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述支路的出入口压力差，并且发送信号至所述第一压力差第二控制模块；
在第五步骤中，所述第一压力差第二控制模块比较所述支路的出入口压力差与一个第三预设值和一个第四预设值的大小，
如果大于所述第三预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；和/或
如果小于所述第四预设值，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速；和/或
如果在所述第三预设值和所述第四预设值之间，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值，所述第三预设值小于所述第一预设值，并且所述第四预设值大于所述第二预设值。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述室内子系统的入口和出口之间形成的旁路上设有第二控制阀，用于调节进入所述旁路的所述冷冻介质的流量，并且所述第二控制阀与所述控制器通信，所述空调系统还包括用于测量所述室内子系统的入口压力的第三压力传感器，和用于测量所述室内子系统的出口压力的第四压力传感器，所述控制器包括与所述第三压力传感器和所述第四压力传感器通信的第二压力差确定模块，以及与所述第二控制阀和所述第二压力差确定模块通信的第二压力差控制模块，
在第六步骤中，所述第二压力差确定模块从所述第三压力传感器和所述第四压力传感器接收所述室内子系统的入口压力和出口压力；
在第七步骤中，所述第二压力差确定模块确定所述室内子系统的出入口压力差，并且发送信号至所述第二压力差控制模块；
在第八步骤中，所述第二压力差控制模块比较所述室内子系统的出入口压力差与一个第五预设值和一个第六预设值的大小，
如果大于所述第五预设值，则所述第二压力差控制模块命令增大所述第二控制阀的开度；和/或
如果小于所述第六预设值，则所述第二压力差控制模块命令减小所述第二控制阀的开度；和/或
如果在所述第五预设值和所述第六预设值之间，则所述第二压力差控制模块命令所述第二控制阀的开度保持不变，
其中所述第五预设值大于所述第六预设值。
14.一种对空调系统进行控制的控制方法，所述空调系统包括室外子系统、室内子系统和用于调节冷冻介质的流量的变频泵，其特征在于，所述空调系统还包括控制器、用于测量所述室外子系统的入口压力的第一压力传感器以及用于测量所述室外子系统的出口压力的第二压力传感器，所述控制器包括与所述第一压力传感器和所述第二压力传感器通信的第一压力差确定模块，以及与所述第一压力差确定模块和所述变频泵通信的第一压力差第二控制模块，
在第一步骤中，所述第一压力差确定模块从所述第一压力传感器和所述第二压力传感器接收所述室外子系统的入口压力和所述室外子系统的出口压力；
在第二步骤中，所述第一压力差确定模块确定所述室外子系统的出入口压力差；
在第三步骤中，所述第一压力差第二控制模块比较所述室外子系统的出入口压力差与一个第三预设值和一个第四预设值的大小，其中，
当所述室外子系统的出入口压力差大于所述第三预设值时，则所述第一压力差第二控制模块命令减小所述变频泵的流速；和/或
当所述室外子系统的出入口压力差在所述第三预设值和所述第四预设值的范围之间时，则所述第一压力差第二控制模块命令所述变频泵的流速保持不变；和/或
当所述室外子系统的出入口压力差小于所述第四预设值时，则所述第一压力差第二控制模块命令增大所述变频泵的流速，
其中所述第三预设值大于所述第四预设值。
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