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CN1244785C - 空调系统和控制该系统的方法 - Google Patents

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CN1244785C CNB031585442A CN03158544A CN1244785C CN 1244785 C CN1244785 C CN 1244785C CN B031585442 A CNB031585442 A CN B031585442A CN 03158544 A CN03158544 A CN 03158544A CN 1244785 C CN1244785 C CN 1244785C
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Abstract

本发明公开了一种空调系统，该系统可以根据室内冷却负载或加热负载可变地对多台压缩机的总运行容量进行控制，本发明还公开了控制这种空调系统的方法，从而能改善室内舒适度、减少电能的消耗率、提高冷却或加热效率。所述空调系统包括：一个通过将制冷剂与室内空气进行热交换而对室内进行冷却的室内热交换器；一个对制冷剂进行冷凝的室外热交换器；多台用于压缩制冷剂的压缩机；以及一个根据室内冷却负载或加热负载控制多台压缩机运行的控制单元。

Description

空调系统和控制该系统的方法
技术领域
本发明涉及一种空调系统，具体地说涉及一种可以根据室内冷却负载或加热负载可变地对多台压缩机的运行容量进行控制的空调系统，还涉及控制这种空调系统的方法。
背景技术
一般而言，空调系统是一种利用经压缩机压缩的制冷剂进行制冷循环来冷却或加热室内的设备。
压缩机包括一个带有用于压缩制冷剂的压缩腔的压缩单元，以及一个用于改变压缩腔容量的电机单元。为了符合大型和多功能发展的潮流，已开发了包括两台压缩机或一台变频式压缩机(inverter-type compressor)的空调器，以便使压缩机的总压缩容量可根据室内冷却负载和加热负载而变化，由此降低压缩机运行所需要的电能消耗率。
图1是传统空调系统在冷却模式时的示意图。图2是传统空调系统在加热模式时的示意图。
如图1和2所示，传统空调系统包括：使制冷剂与室内空气进行热交换以冷却或加热室内的第一和第二室内热交换器2和12；第一和第二室外热交换器4和14，在第一和第二室内热交换器2和12起冷却器作用的情况下，所述第一和第二室外热交换器起使制冷剂冷凝的冷凝器作用，而在第一和第二室内热交换器2和12起加热器作用的情况下，第一和第二室外热交换器起使制冷剂蒸发的蒸发器作用；第一和第二压缩机6和16，所述压缩机将低温低压气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂，以便将高温高压气态制冷剂传送给第一和第二室内热交换器2和12或第一和第二室外热交换器4和14；一个安装在第一室内热交换器2和第一室外热交换器4之间的第一膨胀组件8，以便将制冷剂膨胀成低温低压状态；一个安装在第二室内热交换器12和第二室外热交换器14之间的第二膨胀组件18，以便将制冷剂膨胀成低温低压状态；以及一个用于控制第一和第二压缩机6和16运行的控制单元(未示出)。用第一制冷剂管道连接第一室内热交换器2、第一压缩机6、第一室外热交换器4和第一膨胀组件8，用第二制冷剂管道连接第二室内热交换器12、第二压缩机16、第二室外热交换器14和第二膨胀组件18。
标号7和17分别表示用于改变制冷剂流动方向的换向阀，以使空调系统可以按照冷却模式或加热模式运行。换向阀7和17分别与第一和第二压缩机6和16的吸气管线6a和16a及排气管线6b和16b相连，换向阀受所述控制单元的控制，以便用制冷剂的单一制冷循环有选择地实现空调系统的冷却和加热模式。
也就是说，具有冷却功能和加热功能的空调系统需要设置换向阀7和17。而只有冷却功能的空调系统不需要换向阀7和17。
现在详细介绍上述传统空调系统的运行情况。
如图1所示，在空调系统按冷却模式运行和在室内待移去的冷却负载大的情况下，控制单元使第一和第二压缩机6和16运行，从第一和第二压缩机6和16排出的高温高压制冷剂被传送到第一和第二室外热交换器4和14中。当制冷剂通过第一和第二室外热交换器4和14时，制冷剂与环境空气进行热交换，由此制冷剂从高温高压气态冷凝成高温高压液态。然后，经冷凝的高温高压液态制冷剂被传送到第一和第二膨胀组件8和18。当经冷凝的制冷剂通过第一和第二膨胀组件8和18时，制冷剂膨胀成低温低压状态，然后被引入第一和第二室内热交换器2和12中。当经膨胀的制冷剂通过第一和第二室内热交换器2和12时，制冷剂与室内空气进行热交换，由此吸热，蒸发成气态。此时，第一和第二室内热交换器2和12起冷却器的作用。
在空调系统按冷却模式运行和在室内的待移去的冷却负载小的情况下，控制单元只使第一压缩机6运行。从第一压缩机6排出的制冷剂沿第一室外热交换器4、第一膨胀组件8、第一室内热交换器2和第一压缩机6循环流动。此时，第一室内热交换器2起冷却器的作用。
反之，如图2所示，在空调系统按加热模式运行和在室内的待移去的加热负载大的情况下，控制单元使第一和第二压缩机6和16运行，从第一和第二压缩机6和16排出的高温高压制冷剂沿与空调系统按冷却模式运行和在室内的待移去的冷却负载大的情况下制冷剂流动方向相反的方向循环流动，此时，第一和第二室内热交换器2和12起加热器的作用。
在空调系统按加热模式运行和在室内的待移去的加热负载小的情况下，控制单元只使第一压缩机6运行。从第一压缩机6排出的制冷剂沿第一室内热交换器2、第一膨胀组件8、第一室外热交换器4和第一压缩机6循环流动。此时，第一室内热交换器2起加热器的作用。
包括第一和第二压缩机6和16的空调系统只满足室内当前冷却或加热的负载量。因此，由于传统空调系统难于迅速应对冷却负载或加热负载的变化，所以传统空调系统对改善室内的舒适度是有限的。此外，传统空调系统包括两个循环，所以冷却和加热效率都低。
为了迅速应对冷却负载或加热负载的变化，曾有人建议采用包括单一的一台大容量变频式压缩机(未示出)的另一种空调系统，该压缩机代替第一和第二压缩机6和16。这种传统空调系统使用的是昂贵的变频式压缩机，并使用了一个翻转电路，因此增加了制造成本。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种根据室内冷却负载或加热负载可变地控制压缩机的总运行容量的空调系统，从而改善室内的舒适度，减少电能消耗率，提高冷却或加热效率。
本发明的另一要解决的技术问题是提供一种控制空调系统运行的方法，其中将压缩机的总运行容量可变地、有选择地控制在20％、40％、50％、60％、70％、80％和100％中之一，这样则不需要变频式压缩机和翻转电路，从而可降低空调系统的生产成本。
根据本发明的一个方面，所述技术问题可通过提供这样一种空调系统来解决，该空调系统包括：一个通过将制冷剂与室内空气进行热交换而对室内进行冷却的室内热交换器；一个对制冷剂进行冷凝的室外热交换器；多台用于压缩制冷剂的压缩机；以及一个根据室内冷却负载或加热负载控制所述多台压缩机运行的控制单元。
所述空调系统优选还包括一个用于改变制冷剂流动方向的换向阀，以使该空调系统有选择地按照冷却模式或加热模式运行。
此外，优选室内热交换器可包括多个并联连接的单位室内热交换器(unitindoor heat exchangers)，室外热交换器可包括多个并联连接的单位室外热交换器。
所述多台压缩机可以包括分别占30％的容量的第一和第二压缩机以及分别占20％的容量的第三和第四压缩机。
另外，多台压缩机也可以包括具有相同容量的四台压缩机。
所述多台压缩机可以是恒速压缩机。
再者，所述多台压缩机中可以一部分为变容式压缩机，而多台压缩机的其余压缩机可以是恒速压缩机。
根据本发明的另一方面，提供一种控制空调系统运行的方法，该方法包括如下步骤：(a)确定室内的冷却或加热负载；和(b)根据步骤(a)中确定的结果，控制所述分别占30％的容量的第一和第二压缩机以及分别占20％的容量的第三和第四压缩机的运行。
优选步骤(b)可包括根据冷却或加热模式对第一、第二、第三和第四压缩机的运行模式有区别地进行控制的步骤。
另外，优选步骤(a)可包括当空调系统按照冷却模式运行时，选择性地确定室内加热负载处在最低/低/高/最高级别中的一个级别的步骤，步骤(b)可包括控制第一、第二、第三和第四压缩机的运行，以使压缩机的总容量选自20％、40％、60％和100％中之一的步骤。
此外，优选步骤(a)可包括当空调系统按照加热模式运行时，选择性地确定室内加热负载处在最低/低/高/最高级别中的一个级别的步骤，步骤(b)可包括控制第一、第二、第三和第四压缩机的运行，以使压缩机的总容量选自50％、70％、80％和100％中之一的步骤。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述将能更清楚地理解本发明的上述和其它要解决的问题、特征及其它优点，其中：
图1是传统空调系统在冷却模式时的示意图；
图2是传统空调系统在加热模式时的示意图；
图3是本发明一实施方式的空调系统在冷却模式时的示意图；
图4是本发明一实施方式的空调系统在加热模式时的示意图；
图5是本发明另一实施方式的空调系统在冷却模式下运行的控制方法的流程图；
图6是本发明另一实施方式的空调系统在加热模式下运行的控制方法的流程图；
图7是本发明另一实施方式的空调系统在冷却模式时的示意图；和
图8是本发明另一实施方式的空调系统在加热模式时的示意图。
具体实施方式
现在结合附图详细描述本发明的优选实施方式。
图3是本发明一实施方式的空调系统在冷却模式时的示意图。图4是本发明一实施方式的空调系统在加热模式时的示意图。
如图3和4所示，本发明一实施方式的空调系统包括：一个通过将制冷剂与室内空气进行热交换而对室内进行冷却的室内热交换器52；一个对制冷剂进行冷凝的室外热交换器54；多台用于压缩制冷剂的压缩机，例如第一压缩机62，第二压缩机64，第三压缩机66和第四压缩机68；一个安装在室内热交换器52和室外热交换器54之间的用于膨胀制冷剂的膨胀组件72；以及一个根据室内冷却负载控制第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68运行的控制单元80。
用一根制冷剂管道78连接所述室内热交换器52、第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68、室外热交换器54和膨胀组件72。
第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68可以有相同的容量，从而可将运行的压缩机的总容量有选择地控制成达到25％、50％、75％和100％中之一。或者也可使第一和第二压缩机62和64的每一台占30％的容量，而第三和第四压缩机66和68的每一台占20％的容量，从而将运行压缩机的总容量控制成达到20％、40％、50％、60％、70％、80％和100％中之一。
根据本发明下文的优选实施方式，第一和第二压缩机62和64每一台占有30％的容量，而第三和第四压缩机66和68每一台占20％的容量。
每一台第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68都可以是恒速压缩机，这种压缩机价格通常比变容式压缩机低。在这种情况下，可以降低空调系统的总制造成本。此外，如上所述，可以将运行的压缩机的总容量控制成达到20％、40％、50％、60％、70％、80％和100％中之一，借此使多台压缩机的作用与所述变容式压缩机的作用相同。
也可选择使多台压缩机中的一部分为变容式压缩机，例如第一压缩机62，而使所述多台压缩机的其余压缩机为恒速压缩机，例如第二、第三和第四压缩机64、66和68。在这种情况下，既可利用多台恒速压缩机64、66和68实现容量变化，还可利用变容式压缩机62实现容量变化，借此可使空调系统准确迅速地应对冷却负载或加热负载的变化。
根据本发明下文的优选实施方式，第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68均是恒速压缩机。
所述膨胀组件72最好是一电子膨胀阀，该阀可响应控制单元80的控制信号控制制冷剂的膨胀度。
标号74表示一个与第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的吸气管线62a、64a、66a和68a相连的公共低压平衡筒。该公共低压平衡筒74用以储存没有被室内热交换器52或室外热交换器54蒸发的液态制冷剂，以防止液态制冷剂进入第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68。这种液态制冷剂若流入第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68将损伤所述第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68。
再者，标号76表示换向阀，例如是一个响应控制单元80的控制信号改变制冷剂流动方向的四通阀，从而使空调器可用于冷却或加热目的。该四通阀76与公共低压平衡筒74及第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的排出管线62b、64b、66b和68b相连。在冷却模式时，该四通阀76将由第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68压缩的高温高压气态制冷剂引向室外热交换器54，而在加热模式时，四通阀76将所述高温高压气态制冷剂引向室内热交换器52。
也就是说，具有冷却和加热功能的空调系统需要设置四通阀76。而只有冷却功能的空调系统不需要四通阀76。
标号82、84、86和88分别表示安装在第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的排出管线62b、64b、66b和68b中的止回阀。这些止回阀82、84、86和88用于防止从当前正在运行的压缩机(例如第一和第二压缩机62和64)中排出的制冷剂流入当前已经停止运行的压缩机(例如第三和第四压缩机66和68)中。
控制单元80可以根据冷却模式或加热模式有区别地控制第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的运行模式。
在本空调系统的冷却模式中，所述控制单元80根据室内冷却负载控制第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的运行，以使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量选自20％、40％、60％和100％中之一。
也就是说，所述控制单元80将室内待冷却负载分成四个级别。在室内待移去的冷却负载处于最低级别时，控制单元80只使第三和第四压缩机66和68中的一台运行。在室内待移去的冷却负载处于低级别时，控制单元80使第三和第四压缩机66和68运行。在室内待移去的冷却负载处于高级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64运行。在室内待移去的冷却负载处于最高级别时，控制单元80使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68全部运行。
在本空调系统的加热模式中，控制单元80根据室内加热负载控制第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的运行，以便使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量是选自50％、70％、80％和100％中之一。
也就是说，所述控制单元80将加热负载分成四个级别。在室内待移去的加热负载处于最低级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64中之一以及第三和第四压缩机66和68中之一运行。在室内待移去的加热负载处于低级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64中之一以及第三和第四压缩机66和68运行。在室内待移去的加热负载处于高级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64以及第三和第四压缩机66和68中之一运行。在室内待移去的加热负载处于最高级别时，控制单元80使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68全部运行。
此处，标号92表示一个可以让用户在冷却/加热模式中操纵空调系统运行以及让用户输入一期望的目标温度的面板，标号94表示一个用于测量室温的温度传感器。
现在介绍上述空调系统的功能以及控制该系统的方法.
图5是本发明一实施方式的空调系统在冷却模式下运行的控制方法的流程图。
如图3和5所示，用户通过操纵操作面板92，在设定了目标温度的情况下，将空调器设定在冷却模式下运行。然后，控制单元80将四通阀76切换到对应于冷却模式的运行位置，并连续确定室内冷却负载(S1和S2)。
优选控制单元80通过由温度传感器94测定的室温和通过操作面板92输入的目标温度确定室内冷却负载。控制单元80确定室内冷却负载处于最低/低/高/最高级别中的一个级别。
例如，当通过将室温与目标温度允许的范围比较后得到的差值小于0.5℃时，室内冷却负载被确定为处于最低级别。当差值小于1℃时，室内冷却负载被确定为处于低级别。当差值小于1.5℃时，室内冷却负载被确定为处于高级别。当差值不小于2℃时，室内冷却负载被确定为处于最高级别。
控制单元80根据上述确定的室内冷却负载的级别控制第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的运行，以使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量选自20％、40％、60％和100％中之一。
也就是说，在室内冷却负载处于最低级别时，控制单元80只使第三和第四压缩机66和68中之一运行，例如使第三压缩机66运行，而其余压缩机停止运行，例如第一、第二和第四压缩机62、64和68停止运行，这样，第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到20％(S3和S4)。
此时，第三压缩机66排出高温高压气态制冷剂。借助于安装在停止运行的第一、第二和第四压缩机62、64和68的排出管线62b、64b和68b中的止回阀82、84和88可避免运行的第三压缩机66排出的制冷剂进入停止运行的第一、第二和第四压缩机62、64和68，使所述制冷剂引入室外热交换器54。流过室外热交换器54的制冷剂与周围空气进行热交换，所述制冷剂被冷凝成高温高压液体状态。经室外热交换器54冷凝的高温高压液态制冷剂通过膨胀组件72，由此被膨胀成低温低压状态的制冷剂。然后再将所述制冷剂传送到室内热交换器52中。当制冷剂通过室内热交换器52时，低温低压液态制冷剂与室内的空气进行热交换，因而吸热蒸发。此时，室内热交换器52起冷却器的作用。所述制冷剂通过公共低压平衡筒74，然后再被引入运行的第三压缩机66。这样就完成了一次冷却循环。
在室内冷却负载处于低级别时，控制单元80使第三和第四压缩机66和68运行，而使第一和第二压缩机62和64停止运行，因此，第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到40％(S5和S6)。
此时，每一台第三和第四压缩机66和68都排出高温高压气态制冷剂。使经这两台压缩机排出的制冷剂混合，然后，借助于安装在停止运行的第一和第二压缩机62和64的排出管线62b和64b中的止回阀82和84可避免运行的第三和第四压缩机66和68排出的制冷剂进入停止运行的第一和第二压缩机62和64中，而使混合后的制冷剂流入室外热交换器54。与室内冷却负载为最低时的情况相同，所述混合制冷剂顺序流过室外热交换器54、膨胀组件72和室内热交换器52，其结果是室内热交换器52能应对所述室内冷却负载。
在室内冷却负载处于高级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64运行，使第三和第四压缩机66和68停止运行，因而第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到60％(S7和S8)。每一台第一和第二压缩机62和64都排出高温高压气态制冷剂。使经这两台压缩机排出的制冷剂混合并顺序通过室外热交换器54、膨胀组件72和室内热交换器52，其结果是室内热交换器52能应对所述室内冷却负载。
在室内冷却负载处于最高级别时，控制单元80使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68全部运行，因而第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到100％(S9和S10)。每一台第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68均排出高温高压气态制冷剂。经这四台压缩机排出的制冷剂混合后顺序通过室外热交换器54、膨胀组件72和室内热交换器52，其结果是室内热交换器52能应对此室内冷却负载。
图6是本发明一实施方式的空调系统在加热模式下运行的控制方法的流程图。
如图4和6所示，用户通过操纵操作面板92设定目标温度，并将空调器设定在加热模式下运行。然后，控制单元80将四通阀76切换到对应于加热模式的运行位置，并连续确定室内加热负载(S51和S52)。
所述控制单元80最好利用由温度传感器94测定的室温和通过操作面板92输入的目标温度确定室内加热负载。控制单元80确定室内加热负载处于最低/低/高/最高级别中之一。
例如，当将室温与目标温度允许的范围比较后得到的差值小于0.5℃时，所述控制单元确定室内加热负载处于最低级别。当差值小于1℃时，该控制单元确定室内加热负载处于低级别。当差值小于1.5℃时，该控制单元确定室内加热负载处于高级别。当差值不小于2℃时，该控制单元确定室内加热负载处于最高级别。
控制单元80根据上述确定的室内加热负载的级别控制第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的运行，以便使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量选自50％、70％、80％和100％中之一。
也就是说，在室内加热负载处于最低级别时，控制单元80只使第一和第二压缩机62和64中之一运行，例如使第一压缩机62运行，并只使第三和第四压缩机压缩机66和68中之一运行，例如使第三压缩机66运行，这样，第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到50％(S53和S54)。
此时，第一和第三压缩机62和66的每一台都排出高温高压气态制冷剂。使经这两台压缩机排出的制冷剂混合，然后，借助于安装在停止运行的第二和第四压缩机64和68的排出管线64b和68b中的止回阀84和88可避免运行的第一和第三压缩机62和66排出的制冷剂进入停止运行的第二和第四压缩机64和68，而使所述制冷剂流入室内热交换器52。流过室内热交换器52的制冷剂与室内空气进行热交换，将制冷剂的热量排放到室内，使所述制冷剂冷凝成高温高压液体状态。此时，室内热交换器52起加热器的作用。经室内热交换器52冷凝的高温高压液态制冷剂通过膨胀组件72，从而被膨胀成低温低压状态。然后再将制冷剂传送到室外热交换器54中。当制冷剂流过室外热交换器54时，低温低压液态制冷剂与周围空气进行热交换，因而吸热，蒸发成气态。制冷剂通过公共低压平衡筒74，然后再被引入运行的第一和第三压缩机62和66。这样就完成了一次加热循环。
在室内加热负载处于低级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64中之一(例如第一压缩机62)以及第三和第四压缩机66和68运行，使其余的压缩机停止运行，例如使第二压缩机64停止运行，因此，第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到70％(S55和S56)。
此时，第一、第三和第四压缩机62、66和68的每一台均排出高温高压气态制冷剂。使经这三台压缩机排出的制冷剂混合，然后，借助于安装在停止运行的第二压缩机64的排出管线64b中的止回阀84可避免由运行的第一、第三和第四压缩机62、66和68排出的制冷剂进入停止运行的第二压缩机64中，因此，混合后的制冷剂被引入室内热交换器52。与室内加热负载为最低级别时的情况相同，所述混合制冷剂顺序通过室内热交换器52、膨胀组件72和室外热交换器54，其结果是室内热交换器52能应对此室内加热负载。
在室内加热负载处于高级别时，控制单元80使第一和第二压缩机62和64运行，并使第三和第四压缩机66和68中之一运行，例如使第三压缩机66运行，使其余的压缩机停止运行，例如使第四压缩机停止运行，因此，第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到80％(S57和S58)。
第一、第二和第三压缩机62、64和66的每一台均排出高温高压气态制冷剂。使经这三台压缩机排出的制冷剂混合，然后，借助于安装在停止运行的第四压缩机68的排出管线68b中的止回阀88可避免由运行的第一、第二和第三压缩机62、64和66排出的制冷剂进入停止运行的第四压缩机68中，因而混合后的制冷剂被引入室内热交换器52。与室内加热负载为最低级别或低级别时的情况相同，所述混合后的制冷顺序通过室内热交换器52、膨胀组件72和室外热交换器54，其结果是室内热交换器52能应对此室内加热负载。
在室内加热负载处于最高级别时，控制单元80使第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68全部运行，因而第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的总运行容量达到100％(S59和S60)。
第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68的每一台均排出高温高压气态制冷剂。使所述被排出的制冷剂混合。与室内加热负载为最低级别、低级别或高级别时的情况相同，使混合后的制冷剂顺序通过室内热交换器52、膨胀组件72和室外热交换器54，其结果是室内热交换器52能应对所述室内加热负载。
图7是本发明另一实施方式的空调系统在冷却模式时的示意图。图8是本发明另一实施方式的空调系统在加热模式时的示意图。
如图7和8所示，本发明此实施方式的空调系统包括多个并联连接的室内热交换器52a和52b以及多个并联连接的室外热交换器54a和54b。除多个室内热交换器52a和52b以及多个室外热交换器54a和54b外，本实施方式的其它部件均与第一实施方式的部件具有相同的结构和运行状况，所以尽管这些部件出现在不同的附图中，仍用相同的标号表示，而且此处没有必要再对这些部件作详细描述。
分别将用于间断地对室内热交换器52a和52b中的制冷剂流量进行控制的室内电磁阀53a和53b装在分别与室内热交换器52a和52b相连的制冷剂管道78的一侧。
此外，分别将用于间断地对室外热交换器54a和54b中的制冷剂流量进行控制的室外电磁阀54a和54b装在分别与室外热交换器54a和54b相连的制冷剂管道78的一侧。
在冷却模式时，从膨胀组件72排出的低温低压状态的制冷剂通过所述多个室内热交换器52a和52b，由此使制冷剂蒸发。然后制冷剂流入第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68。经第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68压缩的高温高压制冷剂通过所述多个室外热交换器54a和54b，由此制冷剂被冷凝。此时，由带有室内热交换器52a和52b的室内单元(未示出)的运行控制室内电磁阀53a和53b和室外电磁阀54a和54b，使多个室内热交换器52a和52b的一部分或全部运行，从而满足室内的冷却模式。
在加热模式时，从膨胀组件72排出的低温低压状态的制冷剂通过多个室外热交换器54a和54b，由此使制冷剂蒸发。然后，所述制冷剂流入第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68。经第一、第二、第三和第四压缩机62、64、66和68压缩的高温高压制冷剂通过多个室内热交换器52a和52b，由此使制冷剂冷凝。此时，由带有室内热交换器52a和52b的室内单元(未示出)的运行控制室内电磁阀53a和53b和室外电磁阀54a和54b，使多个室内热交换器52a和52b的一部分或全部运行，从而满足室内的加热模式。
本发明的空调系统和用于控制空调系统的方法具有下面一些优点。
第一，本发明的空调系统包括：一个用于使制冷剂与室内空气进行热交换而对室内进行冷却的室内热交换器；一个对制冷剂进行冷凝的室外热交换器；多台用于压缩制冷剂的压缩机；以及一个根据室内冷却负载或加热负载分别控制多台压缩机运行的控制单元，因此可改善室内的舒适度，减小电能消耗率，提高冷却或加热效率。
第二，本发明的空调系统还包括一个用于改变制冷剂流动方向的换向阀，以便使空调系统有选择地按照冷却模式或加热模式运行，因此，既具有冷却功能，又具有加热功能。
第三，所述多台压缩机可以包括容量分别占30％的第一和第二压缩机以及容量分别占20％的第三和第四压缩机，因而控制单元可将第一、第二、第三和第四压缩机的总容量控制成达到20％、40％、50％、60％、70％、80％和100％中之一。因此，总共可以按照七个级别控制多台压缩机的运行，所以本空调系统可以迅速应对室内冷却或加热负载的变化，减少电能消耗率，提高冷却或加热效率。
第四，所述多台压缩机可以包括具有相同容量的四台压缩机，因而控制单元可将四个压缩机的总容量控制成达到25％、50％、75％和100％中之一。因此，总共可以按照七个级别控制所述多台压缩机的运行，可采用通用压缩机，并可以方便地用新压缩机替换这些压缩机。
第五，所述第一、第二、第三和第四压缩机分别是恒速压缩机，因此它们既具有与变频式压缩机相同的效果，而且结构又简单，制造成本低廉。
第六，在冷却模式时，所述控制单元控制第一、第二、第三和第四压缩机运行，以使压缩机的总容量达到20％、40％、60％和100％中之一，这就可以使空调系统迅速应对室内冷却负载。
第七，在加热模式时，所述控制单元控制第一、第二、第三和第四压缩机运行，以使压缩机的总容量达到50％、70％、80％和100％中之一，这就可以使空调系统迅速应对室内加热负载。
虽然为了阐述而对本发明的优选实施方式作了描述，但本领域的技术人员很清楚，在不超出权利要求书所要求保护的范围和本发明的构思的前提下可以进行各种改型，增加和删除。

Claims (18)

1.一种空调系统，其包括：
一通过将制冷剂与室内空气进行热交换而对室内进行冷却的室内热交换器；
一对制冷剂进行冷凝的室外热交换器；
多台用于压缩制冷剂的压缩机；以及
一根据室内冷却负载或加热负载控制所述多台压缩机运行的控制单元；
其中所述多台压缩机包括容量分别占30％的第一和第二压缩机以及容量分别占20％的第三和第四压缩机。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其中还包括一用于改变制冷剂流动方向的换向阀，以使该空调系统有选择地按照冷却模式或加热模式运行。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述室内热交换器包括多个并联连接的单位室内热交换器。
4.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述室外热交换器包括多个并联连接的单位室外热交换器。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述多台压缩机包括恒速压缩机。
6.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述多台压缩机中的一部分是变容式压缩机，而所述多台压缩机的其余压缩机是恒速压缩机。
7.一种控制空调系统运行的方法，包括如下步骤：
(a)确定室内的冷却或加热负载；和
(b)根据所述步骤(a)中确定的结果，控制所述容量分别占30％的第一和第二压缩机以及容量分别占20％的第三和第四压缩机的运行。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤(b)包括根据冷却或加热模式有区别地对所述第一、第二、第三和第四压缩机的运行进行控制的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤(a)包括当空调系统按照冷却模式运行时，选择性地确定室内冷却负载处在最低/低/高/最高级别中的一个级别的步骤；和
所述步骤(b)包括控制第一、第二、第三和第四压缩机的运行以使所述压缩机的总容量选自20％、40％、60％和100％中之一的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定冷却负载处于最低级别时，使所述第三和第四压缩机之一运行的步骤。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定冷却负载处于低级别时，使所述第三和第四压缩机两者运行的步骤。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定冷却负载处于高级别时，使所述第一和第二压缩机两者运行的步骤。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定冷却负载处于最高级别时，使所述第一、第二、第三和第四压缩机全部运行的步骤。
14.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤(a)包括当空调系统按照加热模式运行时，选择性地确定室内加热负载处在最低/低/高/最高级别中的一个级别的步骤；
所述步骤(b)包括控制所述第一、第二、第三和第四压缩机的运行以使压缩机的总容量选自50％、70％、80％和100％中之一的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定加热负载处于最低级别时，使所述第一和第二压缩机中的一台以及第三和第四压缩机中的一台运行的步骤。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定加热负载处于低级别时，使所述第一和第二压缩机中的一台以及第三和第四压缩机两者运行的步骤。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定加热负载处于高级别时，使所述第一和第二压缩机两者以及第三和第四压缩机中的一台运行的步骤。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤(b)包括当确定加热负载处于最高级别时，使所述第一、第二、第三和第四压缩机全部运行的步骤。
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