空调系统和控制空调系统的方法 【技术领域】
本发明涉及一种空调系统以及控制空调系统的方法，该空调系统包括多个连接到室外单元的室内单元，其中加热和冷却同时进行。
背景技术
通常，空调系统利用单个室外单元和多个连接到室外单元的室内单元在室内空间执行空气调节操作。室外单元包括压缩机、室外热交换器、室外风扇以及电机操作室外阀。室内单元中的每一个包括室内热交换器、室内风扇以及电机操作室内阀。
由于居民在室内空间能够感觉到的温度根据季节和环境的变化而变化，因此施加到所用内室单元的诸如加热和冷却模式的操作模式不必一致，而是可以彼此不同。即操作模式可以包括所有室内单元都在诸如加热或冷却模式的相同模式下操作的单一模式，以及一些室内单元在加热模式下操作而剩余的室内单元同时在冷却模式下操作地多元模式。
这里，多元模式分成总体冷却模式以及总体加热模式，在总体冷却模式下室内单元的多数在冷却模式下操作而室内单元的剩余的单元在加热模式下操作，而在总体加热模式下室内单元的多数在加热模式下操作而室内单元的剩余的单元在冷却模式下操作。
传统的空调系统基于总体冷却模式启始操作的情况下，从压缩机排出的致冷剂通过室外热交换器并且供给在冷却模式下操作的室内单元。然后，通过在冷却模式下操作的室内单元的致冷剂返回压缩机。在完成启始操作之后，从压缩机排出的致冷剂分开地供给在加热模式下操作的室内单元，由此允许空调系统同时进行冷却模式和加热模式。由于设定在加热模式下的室内单元在总体冷却模式下的启始操作期间不执行加热模式，因此传统的空调系统具有缺点，因为加热操作被延迟。
必须考虑在空调系统处于停止状态的条件下开始的启始操作所要求的操作特性，以及在通过启始操作空调系统被稳定的条件下开始的主操作所要求的操作特性。然而，由于施加到启始操作的控制和施加到启始操作之后执行的主操作的控制几乎同样执行，因此传统的空调系统的缺点在于降低了操作效率。即在启始操作期间空调系统极其波动，从而不稳定并且增加了稳定系统所花费的时间。此外，由于传统的空调系统主要涉及冷却模式，因此传统的空调系统的缺点在于冷却容量相对较好，但是加热容量较差。
【发明内容】
因此，本发明的一方面是提供一种空调系统以及控制空调系统的方法，其中在总体冷却模式下启始操作期间从压缩机排出的致冷剂供给在加热模式下操作的室内单元，由此迅速执行加热模式。
本发明的另一方面是提供一种空调系统以及控制空调系统的方法，其中考虑到响应于系统处于停止状态开始的启始操作的操作特性，以及响应于系统通过启始操作稳定开始的主操作的操作特性控制操作，由此增加系统的操作效率。
本发明另外的方面和/或优点部分在下面的描述中提出，部分由于描述而显而易见，或通过本发明的实施了解到。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种空调系统，该空调系统包括：室外单元，所述室外单元包括：至少一个压缩机，以及至少一个室外热交换器；连接到室外单元的多个室内单元；将从所述至少一个压缩机排出的致冷剂通过第一和/或第二通道引导到室内单元的致冷剂引导单元；以及控制单元，所述控制单元同时控制从所述至少一个压缩机通过第一通道排出到在冷却模式下操作的至少一个室内单元的第一量的致冷剂，以及从所述至少一个压缩机通过第二通道排出到在加热模式下操作的室内单元中的剩余的室内单元的第二量的致冷剂。
控制单元可以在室内单元的多数在冷却模式下操作而室内单元的剩余的室内单元在加热模式下操作的总体冷却模式下，通过第一通道和第二通道分开供给从所述至少一个压缩机排出的致冷剂。
控制单元可以包括：控制室内单元的室内控制单元；以及连接到室内控制单元的室外控制单元；其中室外控制单元响应于在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量大于在加热模式下操作的室内单元的总加热容量设定总体冷却模式。
其中至少一个室外热交换器可以安装在第一通道上，并且开—关阀可以设置在第二通道上，其中开—关阀将从所述至少一个压缩机排出的第二量的致冷剂引导到在加热模式下操作的室内单元，而不通过至少一个室外热交换器。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种控制空调系统的方法，所述空调系统通过将多个室内单元连接到具有至少一个室外热交换器的室外单元同时执行冷却和加热操作，所述方法包括步骤：设定系统的操作模式；确定设定的操作模式是否是室内单元的多数在冷却模式下操作而室内单元的剩余的室内单元在加热模式下操作的总体冷却模式；响应于确定设定的操作模式是总体冷却模式，确定系统是否正在启始模式下操作，所述启始模式为系统由从停止状态启始；以及响应于确定系统在启始模式下操作，将从至少一个压缩机排出的第一量的致冷剂通过第一通道供给在冷却模式下操作的室内单元，并且同时将第二量的致冷剂通过第二通道供给在加热模式下操作的室内单元。
可以响应于在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量大于在加热模式下操作的室内单元的总加热容量设定总体冷却模式。
根据本发明的又一方面，本发明提供了一种空调系统，所述空调系统包括：室外单元，所述室外单元包括：至少一个压缩机，至少一个室外热交换器，室外风扇和电机操作室外阀；连接到室外单元的多个室内单元；分别设定到室内单元的多个室内热交换器；致冷剂引导单元，其同时将从所述至少一个压缩机排出的致冷剂通过第一通道引导到在冷却模式下操作的室内单元以及通过第二通道引导到在加热模式下操作的室内单元；以及控制单元，所述控制单元依次响应于系统从停止状态开始以执行启始操作以及响应于系统通过启始操作被稳定以执行主操作，并且根据启始操作和主操作的操作特性控制所述压缩机、室外风扇和电机操作室外阀中的至少一个。
控制单元可以响应于在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量大于在加热模式下操作的室内单元的总加热容量执行启始操作和主操作。
根据本发明的再一方面，本发明提供了一种控制空调系统的方法，所述空调系统通过将多个室内单元连接到具有至少一个室外热交换器的室外单元同时执行冷却和加热操作，所述方法包括步骤：设定系统的操作模式；确定设定的操作模式是否是室内单元的多数在冷却模式下操作而室内单元的剩余的室内单元在加热模式下操作的总体冷却模式；依次响应于系统从停止状态启始以执行启始操作以及响应于系统通过启始操作被稳定以执行主操作；以及根据启始操作和主操作的操作特性控制室外单元的压缩机、室外风扇和电机操作室外阀中的至少一个。
在启始操作中，所述至少一个压缩机的操作容量可以设定为在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量的约50～80％。
在启始操作中，电机操作室外阀的开启程度可以根据在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量进行设定。
在启始操作中，室外风扇的操作容量可以根据在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量和在加热模式下操作的室内单元的总加热容量之间的差值并且根据室外温度进行确定。
在依次执行启始操作和主操作期间，由安装在所述至少一个压缩机的出口的压力传感器检测的压力可以与预定的压力进行比较以确定启始操作是否终止。
在主操作中，所述至少一个压缩机的操作容量可以根据在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量进行设定。
在主操作中，电机操作室外阀的开启程度可以根据在加热模式下操作的室内单元的总加热容量对由在冷却模式下操作的室内单元的总冷却容量和在加热模式下操作的室内单元的总加热容量相加而获得的总操作容量的比值进行设定。
总加热容量可以与电机操作室外阀的开启程度成反比。
可以设置检测从压缩机排出的致冷剂的压力的压力传感器，并且在主操作中，室外风扇的操作容量可以设置为以使由压力传感器检测并且供给在加热模式下操作的室内单元的致冷剂的压力达到设定的标准压力。
【附图说明】
本发明的上述和/或其它方面由下面结合附图对实施例的描述，能够变得明显和更加容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的空调系统的示意图；
图2是图1中所示的空调系统的框图；
图3是图1中所示的空调系统的示意图，其中三个室内单元在冷却模式下操作并且一个室内单元在加热模式下操作；以及
图4A和4B是控制图3中所示的根据本发明实施例的空调系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
下面将详细参照本发明的实施例，其例子在附图中示出，其中相同的标号在整个上下文中表示相同的部件。下面通过参照附图描述实施例旨在对本发明进行解释。
本发明涉及一种多个室内单元连接到室外单元的空调系统。
如图1所示，根据本发明实施例的空调系统包括室外单元100、四个室内单元200a、200b、200c和200d、以及介于室外单元100和室内单元200a、200b、200c和200d之间以转变致冷剂流方向的方向转换回路300。
室外单元100包括室外热交换器101a和101b、室外风扇113、室外风扇电机114、连接到室外热交换器101a和101b的出口的电机操作室外阀102、连接到电机操作室外阀102的开—关阀111和止回阀112、变容量压缩机103a和103b、四通阀104、接收器106、贮存器107以及开—关阀109和止回阀110，开—关阀109和止回阀110将从压缩机103a和103b排出的致冷剂供给到在加热模式下操作的室内单元，而不通过室外热交换器101a和101b。
室外单元100还包括检测室外温度的室外温度传感器108，以及检测从压缩机103a和103b排出的致冷剂的排出压力的压力传感器105。
室内单元200a、200b、200c和200d分别包括室内热交换器201a、201b、201c和201d、电机操作室内阀202a、202b、202c和202d、室内温度传感器203a、203b、203c和203d、以及检测在室内热交换器201a、201b、201c和201d的入口和出口的温度的管道温度传感器204a、204b、204c和204d。室内单元200a、200b、200c和200d还分别包括室内风扇(图中未示出)和室内风扇电机(图中未示出)。
方向转换回路300包括分别安装在位于室外单元100和室内单元200a、200b、200c和200d之间的高压气管(HPP)的高压气阀301a、301b、301c和301d，分别安装在低压气管(LPP)的低压气阀302a、302b、302c和302d，以及安装在公用管(RP)以将室外单元100连接到室内单元200a、200b、200c和200d的电机操作阀303。上述方向转换回路300的高压气阀301a、301b、301c和301d和低压气阀302a、302b、302c和302d在室外控制单元(后面将详细说明)的控制下操作。
室外单元100的四通阀104的一端通过高压气管(HPP)连接到方向转换回路300的高压气阀301a、301b、301c和301d。此外，室外单元100的贮存器107通过低压气管(LPP)连接到方向转换回路300的低压气阀302a、302b、302c和302d。
公用管(RP)安装在室外单元100的室外热交换器101a和101b与方向转换回路300之间，并且电机操作室外阀102安装在公用管(RP)中。与电机操作室外阀102并联的开—关阀111用作流量控制阀。
室内热交换器201a、201b、201c和201d的管道EP1、EP2、EP3以及EP4连接到公用管(RP)。
如图2中所示，如图1中所示的根据本发明实施例的空调系统包括控制室外单元100的室外控制单元120，控制室内单元200a、200b、200c和200d的第一至第四室内控制单元210a、210b、210c和210d、以及连接单元122，所述连接单元122介于室外控制单元120和第一至第四室内控制单元210a、210b、210c和210d之间，以双向通讯信息，从而操作空调系统。
压力传感器105和室外温度传感器108连接到室外控制单元120的输入端子。
操作压缩机103a和103b的压缩机操作单元124、操作四通阀104的四通阀操作单元126、操作室外风扇105的室外风扇操作单元128、操作电机操作室外阀102的电机操作室外阀操作单元130、以及操作开—关阀109和111的开—关阀操作单元132连接到室外控制单元120的输出端子。
第一至第四室内控制单元210a、210b、210c和210d分别将室内温度传感器203a、203b、203c和203d检测的室内温度、由用户利用功能键和遥控单元设定的温度和操作模式、以及关于室内热交换器201a、201b、201c和201d的容量的信息提供给室外控制单元120。
第一至第四室内控制单元210a、210b、210c和210d与室外控制单元120结合，分别控制电机操作室内阀202a、202b、202c和202d以及室内风扇(图中未示出)。
图3示出了图1中所示的空调系统，其中根据本发明的实施例一个室内单元(即室内单元200a)在加热模式下操作，而剩余的三个室内单元(即室内单元200b、200c、200d)在冷却模式下操作。
在空调系统的总体冷却模式下，室外控制单元120操作压缩机103a和103b，开启电机操作室外阀102到初始程度，并且开启开—关阀109。室外控制单元120开启在加热模式下操作的室内单元200a的高压气阀301a，并且关闭在冷却模式下操作的室内单元200b、200c以及200d的高压气阀301b、301c和301d。此外，室外单元120关闭在加热模式下操作的室内单元200a的低压气阀302a，并且开启在冷却模式下操作的室内单元200b、200c和200d的低压气阀302b、302c和302d。
从压缩机103a和103b排出的致冷剂的部分如实线表示的箭头所示通过开—关阀109和止回阀110，然后供给到在加热模式下操作的室内单元200a。从压缩机103a和103b排出的致冷剂的其它部分如虚线表示的箭头所示通过室外热交换器101a和101b以及电机操作室外阀102，然后与通过室内单元200a的致冷剂合流。合流的致冷剂依次通过在冷却模式下操作的室内单元200b、200c和200d的电机操作室内阀202b、202c和202d以及室内热交换器201b、201c和201d，和低压气管道(LPP)，然后返回压缩机103a和103b。致冷剂通过上述回路而产生循环。
在处于冷却模式下操作的室内单元200b、200c和200d的总体冷却容量大于处于加热模式下操作的室内单元200a的加热容量的情况下，室外控制单元120设定总体冷却模式，并且基于总体冷却模式控制空调系统的操作。在总体冷却模式的启始操作期间，从压缩机103a和103b排出的致冷剂如图3中所示分成两部分，由此允许在加热模式下操作的室内单元200a实现迅速加热。此外，室外控制单元120设定压缩机103a和103b的容量和室外风扇113的容量(速度)以满足空调系统的操作模式的开始特性，并且室外控制单元120控制电机操作室外阀102的开启程度，由此使空调系统的操作效率最大。
下面将参照图4A和4B详细描述图3中所示的根据本发明实施例的空调系统的操作。
当电力加到图3中所示的空调系统时，室外控制单元120执行初始化(400)。初始化指根据操作空调系统的预定控制程序自动实现的过程。
初始化之后，室内控制单元210a、210b、210c和210d将区别设定到相应的室内单元200a、200b、200c和200d的加热和冷却模式的操作模式信号，指定给相应的室内单元200a、200b、200c和200d的室内热交换器201a、201b、201c和201d的容量，设定温度，以及室内温度通过连接单元122提供给室外控制单元120。室外控制单元120从室外温度传感器108接收室外温度(410)。
室外控制单元120基于室内单元200a、200b、200c和200d提供的室内热交换器201a、201b、201c和201d的容量计算加热容量(加热负荷)和冷却容量(冷却负荷)。这里，设定在冷却模式下操作的三个室内单元200b、200c和200d的室内热交换器的容量求和以获得总冷却容量(CQ)，以及设定在加热模式下操作的一个室内单元200a的室内热交换器201a的容量用作总加热容量(HQ)(420)。
室外控制单元120确定总冷却容量(CQ)是否大于总加热容量(HQ)(430)。在作为操作430的结果确定总冷却容量(CQ)不大于总加热容量(HQ)的情况下，空调系统的操作模式设定为诸如冷却模式、加热模式以及室内单元的多个在加热模式下操作而剩余的室内单元在冷却模式下操作的总体加热模式的各个操作模式中的对应的一种(431)。
在作为操作430的结果确定总冷却容量(CQ)大于总加热容量(HQ)的情况下，空调系统的操作模式设定为总体冷却模式(440)。
室外控制单元120确定是否空调系统的总体冷却模式开始(450)。在作为操作450的结果确定空调系统的总体冷却模式开始的情况下，室外控制单元120控制四通阀操作单元126以转换四通阀104的通道，并且控制开—关阀操作单元132以开启开—关阀109，从而致冷剂流量对应总体冷却模式(460)。
室外控制单元120控制压缩机操作单元124以根据压缩机103a和103b的初始操作容量操作压缩机103a和103b。这里，压缩机103a和103b的初始操作容量设定为在操作420中算出的总冷却容量(CQ)的大约50～80％，从而防止空调系统过载(470)。
室外控制单元120控制电机操作室外阀操作单元130，以操作电机操作室外阀102到初始开启程度。这里，电机操作室外阀102的初始开启程度由总冷却容量(CQ)设定，从而防止空调系统过载(480)。
室外控制单元120基于总冷却容量(CQ)和总加热容量(HQ)之间的差值(CQ-HQ)设定室外风扇113的操作容量(速度)，并且控制室外风扇操作单元128以基于室外风扇113的设定的操作容量操作室外风扇113(500)。
从压缩机103a和103b排出的致冷剂的一部分通过室外热交换器101a和101b以及电机操作室外阀102，然后供给到在冷却模式下操作的室内单元200b、200c和200d。同时，从压缩机103a和103b排出的致冷剂的另外的部分通过开—关阀109和止回阀110，而不通过室外热交换器101a和101b，然后供给到在加热模式下操作的室内单元200a。
在启始操作期间，压力传感器105检测排出的致冷剂的压力，然后将检测的压力供给到室外控制单元120(510)。室外控制单元120将供给的排出致冷剂的压力与用于完成启始操作设定的设定压力进行比较，并确定是否完成启始操作(520)。
在作为操作520的结果确定没有完成启始操作的情况下，空调系统的操作返回操作460，执行启始操作。
在作为操作520的结果确定完成启始操作，或作为操作450的结果确定空调系统的总体冷却模式不开始的情况下，因为空调系统由于启始操作被稳定，因此室外控制单元120设定压缩机103a和103b的操作容量。这里，压缩机103a和103b的操作容量基于总体冷却容量(CQ)进行设定(530)。
室外控制单元120控制压缩机操作单元124，以根据压缩机103a和103b的设定操作容量操作压缩机103a和103b(540)。
室外控制单元120基于总加热容量(HQ)与总操作容量(CQ+HQ)的比值设定电机操作室外阀102的开启程度(550)，并且控制电机操作室外阀操作单元130，以基于设定的开启程度操作电机操作室外阀102。这里，电机操作室外阀102的开启程度设定为加热模式下操作的室内单元200a的加热容量越大，电机操作室外阀102的开启程度越小，从而使供给到加热模式下操作的室内单元200a的致冷剂量降低(560)。
室外控制单元120设定室外风扇113的操作容量，以便从压缩机103a和103b排出并且供给到在加热模式下操作的室内单元200a的致冷剂的压力达到标准压力(570)。
为了适当地利用供给到在加热模式下操作的室内单元200a的致冷剂实现期望的加热，从压缩机103a和103b排出的致冷剂的温度必须大于预定温度。在本发明的实施例中，对应于从压缩机103a和103b排出的致冷剂的温度的由压力传感器105检测的排出的致冷剂的压力保持大于预定压力。从压缩机103a和103b排出的致冷剂的压力根据室外风扇113的操作容量(速度)而变化。即在室外风扇113的操作容量增加的情况下，室外热交换器101a和101b的热交换效率增加，并且压缩机103a和103b的排出压力增加。而在室外风扇113的操作容量降低的情况下，室外热交换器101a和101b的热交换效率降低，并且压缩机103a和103b的排出压力降低。
室外控制单元120控制室外风扇操作单元128，以基于室外风扇113的设定操作容量操作室外风扇113(580)。
在冷却模式下操作的室内控制单元210b、210c和210d通过管道温度传感器204b、204c和204d接收室内热交换器201b、201c和201d的入口和出口的温度，基于对应的入口和出口处的温度之间的差值计算过热程度，并且控制电机操作室内阀202b、202c和202d的开启程度，从而计算的过热程度达到设定的过热程度(S590)。
在加热模式下操作的室内控制单元210a完全开启电机操作室内阀202a(600)。
室外控制单元120确定是否空调系统的操作终止(610)。在作为操作610的结果确定空调系统的操作没有终止的情况下，空调系统的操作过程返回到操作430，以继续进行操作。
在作为操作610的结果确定空调系统的操作终止的情况下，室外控制单元120停止压缩机103a和103b、室外风扇113和电机操作室外阀102的操作，从而停止空调系统的操作(620)。
从上述说明可以明显看出，本发明提供了一种空调系统，以及控制空调系统的方法，其中在总体冷却模式下在启始操作期间从压缩机排出的致冷剂供给在加热模式下操作的室内单元，由此迅速执行加热模式。由于考虑到启始操作所要求的操作特性以及总体冷却模式下主操作所要求的操作特性控制压缩机、室外风扇以及电机操作室外阀，因此在启始操作期间空调系统迅速稳定，而不过载，并且考虑到冷却和加热容量在系统稳定的情况下在总体冷却模式下操作压缩机、室外风扇以及电机操作室外阀，从而具有良好的冷却和加热效率。
尽管上面示出并且描述了本发明的实施例，但是，对于本领域的技术人员而言很明显，在不脱离本发明原则和宗旨的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。