多联机空调系统的控制方法

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体提供一种多联机空调系统的控制方法。

背景技术

空调即空气调节器，可以调节和控制建筑物内环境空气的温度、湿度和洁净度，为人们的生活提供便利。空调系统分为舒适空调和工艺空调两大类。舒适空调要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求，广泛应用于住房、办公室和商场等；工艺空调对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求，用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间和计算机房等。

现有空调系统尤其是大容量的商用空调，其系统复杂性及大容量特性决定了其流路通常较长且焊点较多，而长流路和多焊点容易导致系统制冷剂(冷媒)泄露，且空调长时间运行部件会发生老化，也会加大制冷剂泄漏的风险。制冷剂泄露导致系统本身制冷剂充注量减小，容易引起压缩机压比增大、排气温度过高而使压缩机超出正常运行范围，进而造成压缩机损坏，同时还会导致室内机制冷制热能力下降等；而现阶段使用的制冷剂，如R410A、R134A和R32等，都对臭氧层有一定破坏作用，且在一定程度上产生加重全球气候变暖的温室效应，更重要的是一些制冷剂有可燃性和爆炸性，一旦发生泄露将严重危害人身及财产安全。现有的制冷剂泄露检测方案都具有一定的滞后性，且无法实现整个管路系统的实时检测。

因此，本领域需要一种新的多联机空调系统的控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的制冷剂泄露检测方案都具有一定的滞后性，且无法实现整个管路系统的实时检测的问题，本发明提供了一种多联机空调系统的控制方法，所述多联机空调系统包括一个室外机和多个室内机，所述多个室内机通过主管道与所述室外机连接，所述控制方法包括：获取所述主管道的实际压降、所述室外机的实际压降以及每个所述室内机的实际压降；将所述主管道的实际压降与所述主管道的理论压降进行比较，将所述室外机的实际压降与所述室外机的理论压降进行比较，将每个所述室内机的实际压降与每个所述室内机各自的理论压降进行比较；如果所述主管道的实际压降大于所述主管道的理论压降且持续设定时间，或者所述室外机的实际压降大于所述室外机的理论压降且持续所述设定时间，或者任意一个所述室内机的实际压降大于该室内机的理论压降且持续所述设定时间，则判定所述多联机空调系统发生冷媒泄漏。

在上述控制方法的优选技术方案中，在“判定所述多联机空调系统发生冷媒泄漏”的步骤之后，所述控制方法还包括：进一步确定发生冷媒泄漏的位置；根据确定结果，执行相应的控制操作。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据确定结果，执行相应的控制操作”的步骤包括：如果发生冷媒泄漏的位置包括所述室外机或所述主管道，则使所述多联机空调系统整体停机。

在上述控制方法的优选技术方案中，在“使所述多联机空调系统整体停机”的步骤的同时或之后，所述控制方法还包括：报警并显示泄漏区间。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据确定结果，执行相应的控制操作”的步骤包括：如果发生冷媒泄漏的位置仅包括一个或多个所述室内机，则判定发生冷媒泄漏的室内机是否开机；如果发生冷媒泄漏的室内机开机，则关闭发生冷媒泄漏的室内机的阀组并将该室内机的风机调整至最大风速运行；如果发生冷媒泄漏的室内机关机，则开启发生冷媒泄漏的室内机的风机并调整至最大风速运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，在“关闭发生冷媒泄漏的室内机的阀组并将该室内机的风机调整至最大风速运行”的步骤的同时或之后，所述控制方法还包括：报警并显示泄漏区间。

在上述控制方法的优选技术方案中，在“开启发生冷媒泄漏的室内机的风机并调整至最大风速运行”的步骤的同时或之后，所述控制方法还包括：报警并显示泄漏区间。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述主管道的理论压降是根据所述多联机空调系统的当前运行模式、所述多联机空调系统的压缩机频率、所述室内机的数量、所述室外机的安装位置、所述主管道的管径以及长度共同确定的。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述室外机的理论压降是根据所述多联机空调系统的当前运行模式、所述多联机空调系统的压缩机频率、所述室外机的管段管径以及长度共同确定的。

在上述控制方法的优选技术方案中，每个所述室内机的理论压降均是根据所述多联机空调系统的当前运行模式、所述多联机空调系统的压缩机频率、该室内机的管段管径以及长度共同确定的。

在本发明的优选技术方案中，通过获取主管道的实际压降、室外机的实际压降以及每个室内机的实际压降并与各自对应的理论压降对比，根据比较结果，能够对整个多联机空调系统的管路进行全方位检测，从而判定是否发生冷媒泄漏，不仅提高检测的准确性，而且可以实时检测冷媒的泄漏情况，不会出现检测滞后的情况，避免多联机空调系统的运行受到影响，也避免影响环保，并提高多联机空调系统运行的安全性。

进一步地，通过主管道的实际压降、室外机的实际压降以及每个室内机的实际压降与各自对应的理论压降的比较结果，可以确定实际发生冷媒泄漏的位置，并根据实际发生冷媒泄漏位置的不同，有针对性地给出相应的控制策略，从而保证多联机空调系统的正常运行，也同时便于维修人员对多联机空调系统进行有针对性地检修，提高维修效率，避免多联机空调系统长时间停机，进而影响用户的正常使用。

进一步地，如果发生冷媒泄漏的位置包括室外机或主管道，则判定所有室内机的换热都会受到影响，此时多联机空调系统整体停机，然后在维修后才可继续使用。

进一步地，如果发生冷媒泄漏的位置仅包括室内机，则判定室外机和主管道没有受到影响，除了发生冷媒泄漏的室内机无法正常换热运行之外，其他没有发生冷媒泄漏的室内机仍然可以正常运行，此时如果发生冷媒泄漏的室内机开机，则关闭其阀组防止冷媒进一步流入该室内机而出现大面积冷媒泄漏的情况，同时将风机调整至最大风速运行，保证该室内机的冷媒及时排出，避免影响多联机空调系统的安全性，如果发生冷媒泄漏的室内机关机，则将风机开启并调整至最大风速运行，保证该室内机的冷媒及时排出，避免影响多联机空调系统的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例的多联机空调系统的制热原理图；

图2是本发明实施例的多联机空调系统的制冷原理图；

图3是本发明的多联机空调系统的控制方法的流程图；

图4是本发明的多联机空调系统的管段管径、压缩机频率和单位长度理论压降示例对照表。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术指出的现有的制冷剂泄露检测方案都具有一定的滞后性，且无法实现整个管路系统的实时检测的问题，本发明提供了一种多联机空调系统的控制方法，旨在能够对整个多联机空调系统的管路进行全方位检测，从而判定是否发生冷媒泄漏，不仅提高检测的准确性，而且可以实时检测冷媒的泄漏情况，不会出现检测滞后的情况，避免多联机空调系统的运行受到影响，也避免影响环保，并提高多联机空调系统运行的安全性。

具体地，如图1和2所示，本发明的多联机空调系统包括一个室外机1、多个室内机2(图1和2中所示的为具有两个室内机2的情形)、压缩机3、气液分离器4和四通阀5，室外机1、多个室内机2、压缩机3和气液分离器4构成闭环的冷媒循环系统，四通阀5能够使多联机空调系统在制冷模式和制热模式之间切换，每个室内机2一侧都设置有内机节流阀6，内机节流阀6设置在多联机空调系统处于制热模式时室内机2的下游侧(即对应于处于制冷模式时室内机2的上游侧)，室外机1一侧设置有外机节流阀7，外机节流阀7设置在多联机空调系统处于制热模式时室外机1的上游侧(即对应于处于制冷模式时室外机1的下游侧)。室外机1一侧设置有检测冷媒压力Psc的传感器，其用于在多联机空调系统制冷或制热运行时检测室外侧的液相压力，每个室内机2一侧都设置有检测室内侧液相冷媒压力P1和室内侧气相冷媒压力P2的传感器(在图1和2中具有两个室内机2的情形下，一个室内机2的液相冷媒压力为P11，气相冷媒压力为P21，另一个室内机2的液相冷媒压力为P12，气相冷媒压力为P22)，压缩机3的进气侧设置有用于检测压缩机3进气压力Ps的传感器(具体设置在气液分离器4的上游侧，即四通阀5和气液分离器4之间)，压缩机3的排气侧设置有用于检测压缩机3排气压力Pd的传感器(具体设置在压缩机3和四通阀5之间)。在多联机空调系统处于制冷工况下，除了压缩机3的管段(Ps-Pd)处于压升区间，其余所有区间均处于压降区间，具体为室外机1的压降管段(Pd-Psc)、室内机2的压降管段(P1-P2，在图1和2中具有两个室内机2的情形下，两个室内机2的压降管段分别为P11-P21和P12-P22)，主管道的压降管段分别为Psc-P1和P2-Ps。在多联机空调系统处于制热工况下，除了压缩机3的管段(Ps-Pd)处于压升区间，其余所有区间均处于压降区间，具体为室外机1的压降管段(Psc-Ps)、室内机2的压降管段(P2-P1，在图1和2中具有两个室内机2的情形下，两个室内机2的压降管段分别为P21-P11和P22-P12)，主管道的压降管段分别为P1-Psc和Pd-P2。在本发明中，室内机2的压降统一用△PN表示(两个室内机2时分别用△PN1和△PN2表示)，室外机1的压降统一用△PW表示，主管道的压降分别用△PZ1和△PZ2表示。此外，为了进一步区分实际压降和理论压降，如果是室内机2的实际压降、室外机1的实际压降和主管道的实际压降，都分别加上字母“A”，即室内机2的实际压降△PAN、室外机1的实际压降△PAW、主管道的实际压降分别为△PAZ1和△PAZ2，如果是室内机2的理论压降、室外机1的理论压降和主管道的理论压降，都分别加上字母“S”，即室内机2的理论压降△PSN、室外机1的理论压降△PSW、主管道的理论压降分别为△PSZ1和△PSZ2。

下面仍以多联机空调系统具有两个室内机为例，如图1和2所示，在多联机空调系统处于制冷工况下，室内机1的实际压降△PAN1＝P11-P21，室内机2的实际压降△PAN2＝P12-P22，室外机的实际压降△PAW＝Pd-Psc，主管道的实际压降△PAZ1＝Psc-P1，△PAZ2＝P2-Ps。在多联机空调系统处于制热工况下，室内机1的实际压降△PAN1＝P21-P11，室内机2的实际压降△PAN2＝P22-P12，室外机的实际压降△PAW＝Psc-Ps，主管道的实际压降△PAZ1＝P1-Psc，△PAZ2＝Pd-P2。

如图3所示，本发明的控制方法包括：获取主管道的实际压降、室外机的实际压降以及每个室内机的实际压降；将主管道的实际压降与主管道的理论压降进行比较，将室外机的实际压降与室外机的理论压降进行比较，将每个室内机的实际压降与每个室内机各自的理论压降进行比较；如果主管道的实际压降大于主管道的理论压降且持续设定时间，或者室外机的实际压降大于室外机的理论压降且持续设定时间，或者任意一个室内机的实际压降大于该室内机的理论压降且持续设定时间，则判定多联机空调系统发生冷媒泄漏。设定时间可以记为T，即，当任意一个室内机的△PAN＞△PSN且持续时间T，或者室外机的实际压降△PAW＞△PSW且持续时间T，或者主管道的△PAZ1＞△PSZ1且持续时间T，或者主管道的△PAZ2＞△PSZ2且持续时间T，都可以判定多联机空调系统发生冷媒泄漏。其中，持续时间T可以根据多联机空调系统的规格进行设定，例如持续时间T可以设定为0.5小时或者1小时等。

优选地，每个室内机的理论压降△PSN可以根据多联机空调系统的当前运行模式、多联机空调系统的压缩机频率、该室内机的管段管径以及长度共同确定。具体可以为：如图4所示，先根据压缩机运行频率和室内机的管段管径(如果管段为变径管段，可以取其平均值)确定对应的单位长度理论压降(例如图4中，当管径D为13mm，压缩机的运行频率F为120HZ时，单位长度理论压降xm取值为1.5kPa)，然后再与管段长度相乘得到管段实际长度理论压降，如果多联机空调系统当前处于制冷模式，那么得到的管段实际长度理论压降与室内机各部件压力损失之和即为对应室内机的理论压降△PSN，如果多联机空调系统当前处于制热模式，那么将得到的管段实际长度理论压降进一步与λ相乘，与室内机各部件压力损失之和即为对应室内机的理论压降△PSN，其中，λ可以根据多联机空调系统的规格灵活设定，例如，λ可以取值0.65。需要说明的是，每个室内机的管段管径以及长度可能不完全相同，因此每个室内机各自对应的理论压降也是彼此独立计算的。在实际比较的过程中，也是一个室内机的实际压降与其自身对应的理论压降进行对比。

优选地，与室内机类似地，室外机的理论压降△PSW可以根据多联机空调系统的当前运行模式、多联机空调系统的压缩机频率、室外机的管段管径以及长度共同确定。具体可以为：如图4所示，先根据压缩机运行频率和室外机的管段管径(如果管段为变径管段，可以取其平均值)确定对应的单位长度理论压降，然后再与管段长度相乘得到管段实际长度理论压降，如果多联机空调系统当前处于制冷模式，那么得到的管段实际长度理论压降与室外机各部件压力损失之和即为对应室外机的理论压降△PSW，如果多联机空调系统当前处于制热模式，那么将得到的管段实际长度理论压降进一步与λ相乘，与室外机各部件压力损失之和即为对应室外机的理论压降△PSW，其中，λ可以根据多联机空调系统的规格灵活设定，例如，λ可以取值0.65。

优选地，主管道的理论压降可以根据多联机空调系统的当前运行模式、多联机空调系统的压缩机频率、室内机的数量、室外机的安装位置、主管道的管径以及长度共同确定。具体可以为：在多联机空调系统当前处于制冷模式下：△PSZ1＝Lxm+Nm×15±ρghm，其中，L为检测Psc的传感器和检测P1的传感器之间的管段长度，xm为单位长度理论压降，具体可以通过图4的表来确定(即通过管段管径和压缩机的频率确定)，Nm为室外机和第m个室内机间的汇总管和分歧管的总个数，其可以根据室内机的数量确定，例如室内机的数量为4个时，对于第1台室内机而言，其主管道上的汇总管和分歧管的个数为0+1＝1个，同理，对于第2、3台室内机，其主管道上的汇总管和分歧管的个数分别为0+2＝2个以及0+3＝3个；需要说明的是，最后一台室内机即第4台室内机和第3台室内机共用一个分歧管，因此第4台室内机对应管路上的汇总管和分歧管的个数为0+3＝3个，hm为第m号室内机与室外机的高度差，当室外机位于室内机下方时，公式中的“±”取“+”，当室外机位于室内机上方时，公式中的“±”取“-”；△PSZ2＝Lxm+Nm×15±ρghm，其中，L为检测P2的传感器和检测Ps的传感器之间的管段长度，xm为单位长度理论压降，具体可以通过图4的表来确定(即通过管段管径和压缩机的频率确定)，Nm为室外机和第m个室内机间的汇总管和分歧管的总个数，其可以根据室内机的数量确定，例如室内机的数量为4个时，对于第1台室内机而言，其主管道上的汇总管和分歧管的个数为0+1＝1个，同理，对于第2、3台室内机，其主管道上的汇总管和分歧管的个数分别为0+2＝2个以及0+3＝3个；需要说明的是，最后一台室内机即第4台室内机和第3台室内机共用一个分歧管，因此第4台室内机对应管路上的汇总管和分歧管的个数为0+3＝3个，hm为第m号室内机与室外机的高度差，当室外机位于室内机下方时，公式中的“±”取“-”，当室外机位于室内机上方时，公式中的“±”取“+”。在多联机空调系统当前处于制热模式下：△PSZ1＝λLxm+Nm×15±ρghm，其中，λ为修正值，L为检测P1的传感器和检测Psc的传感器之间的管段长度，xm为单位长度理论压降，具体可以通过图4的表来确定(即通过管段管径和压缩机的频率确定)，Nm为室外机和第m个室内机间的汇总管和分歧管的总个数，其可以根据室内机的数量确定，例如室内机的数量为4个时，对于第1台室内机而言，其主管道上的汇总管和分歧管的个数为0+1＝1个，同理，对于第2、3台室内机，其主管道上的汇总管和分歧管的个数分别为0+2＝2个以及0+3＝3个；需要说明的是，最后一台室内机即第4台室内机和第3台室内机共用一个分歧管，因此第4台室内机对应管路上的汇总管和分歧管的个数为0+3＝3个，hm为第m号室内机与室外机的高度差，当室外机位于室内机下方时，公式中的“±”取“-”，当室外机位于室内机上方时，公式中的“±”取“+”；△PSZ2＝λLxm+Nm×15±ρghm，其中，λ为修正值，L为检测Pd的传感器和检测P2的传感器之间的管段长度，xm为单位长度理论压降，具体可以通过图4的表来确定(即通过管段管径和压缩机的频率确定)，Nm为室外机和第m个室内机间的汇总管和分歧管的总个数，其可以根据室内机的数量确定，例如室内机的数量为4个时，对于第1台室内机而言，其主管道上的汇总管和分歧管的个数为0+1＝1个，同理，对于第2、3台室内机，其主管道上的汇总管和分歧管的个数分别为0+2＝2个以及0+3＝3个；需要说明的是，最后一台室内机即第4台室内机和第3台室内机共用一个分歧管，因此第4台室内机对应管路上的汇总管和分歧管的个数为0+3＝3个，hm为第m号室内机与室外机的高度差，当室外机位于室内机下方时，公式中的“±”取“+”，当室外机位于室内机上方时，公式中的“±”取“-”。

需要说明的是，上述室内机的理论压降、室外机的理论压降以及主管道的理论压降仅是优选的计算方式，本领域技术人员还可以采用其他方式进行室内机的理论压降、室外机的理论压降以及主管道的理论压降的计算。

优选地，继续参见图3，在“判定多联机空调系统发生冷媒泄漏”的步骤之后，本发明的控制方法还包括：进一步确定发生冷媒泄漏的位置；根据确定结果，执行相应的控制操作。如前所述，当任意一个室内机的△PAN＞△PSN且持续时间T时，判定该室内机发生冷媒泄漏，当室外机的实际压降△PAW＞△PSW且持续时间T时，判定室外机发生冷媒泄漏，当主管道的△PAZ1＞△PSZ1且持续时间T或者主管道的△PAZ2＞△PSZ2且持续时间T时，判定主管道发生冷媒泄漏。需要说明的是，上述泄漏的位置有可能同时发生，即室内机和室外机可能同时泄漏，室外机和主管道也可能同时泄漏，上述各自管段是否发生泄漏的判定都是彼此独立的，相互之间不受影响，保证多联机空调系统的整个管路系统都可以进行实时检测。在一种可能的情形中，“根据确定结果，执行相应的控制操作”的步骤包括：如果发生冷媒泄漏的位置包括室外机或主管道，则使多联机空调系统整体停机。即，如果室外机或者主管道发生冷媒泄漏，说明再继续运行整个多联机空调系统都会发生影响，此时使多联机空调系统整体停机。并且与此同时或者之后，多联机空调系统报警并显示具体的泄漏区间，然后便于维修人员快速地针对于泄漏位置进行检修，提高检修效率。在另一种可能的情形中，“根据确定结果，执行相应的控制操作”的步骤包括：如果发生冷媒泄漏的位置仅包括一个或多个室内机，则判定发生冷媒泄漏的室内机是否开机；如果发生冷媒泄漏的室内机开机，则关闭发生冷媒泄漏的室内机的阀组并将该室内机的风机调整至最大风速运行；如果发生冷媒泄漏的室内机关机，则开启发生冷媒泄漏的室内机的风机并调整至最大风速运行。即，如果仅是一个或者多个室内机发生冷媒泄漏，而主管道和室外机都未发生冷媒泄漏，那么未发生冷媒泄漏的室内机是仍然是可以正常运行的，此时可以判断发生冷媒泄漏的室内机是否开机，如果开机，则关闭其阀组，即关闭其内机节流阀以及电磁阀，避免冷媒进一步流入该室内机而导致大面积泄漏，将该室内机的风机调整至最大风速运行可以形成空气对流，保证流出的冷媒快速被吹散，避免由于其局部浓度过高导致发生可燃或者爆炸，提高多联机空调系统的安全性，如果关机，则说明其阀组本身就是关闭的，与上述同理，开启该室内机的风机并将其调整至最大风速运行可以形成空气对流，保证流出的冷媒快速被吹散，避免由于其局部浓度过高导致发生可燃或者爆炸，提高多联机空调系统的安全性。此外，无论发生冷媒泄漏的室内机是开机还是关机，在执行相应的控制操作的同时或者之后，多联机空调系统报警并显示具体的泄漏区间，然后便于维修人员快速地针对于发生冷媒泄漏的室内机进行检修，提高检修效率。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。