本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种空调系统及其控制方法。
背景技术：
多联机VRV空调系统是为适应空调机组集中化使用的需求，在分体式和多联式空调系统基础上发展起来的一种新型制冷剂空调系统。
在多联机VRV空调系统中，一台室外机与一台室室内换热器相连的系统称为单元VRV空调系统或变频空调器；一台或多台室外机与多台室室内换热器相连的系统称为多元VRV空调系统。空调系统在实际运行过程中，满负荷运行的时间很短，一般只占全年运行时间的1％-3％，其余时间都是在部分负荷下运行的，且其中又有70％的运行时间是在30％-70％这个部分负荷段之间。
虽然多联机VRV变频空调系统在部分负荷时的节能效果比较显著、能效比相对较高，同时多联机系统在制冷和制热时工作的最佳负荷区域不同。但是，现有技术中的多联机都是自由运行的，不会控制系统运行在最佳负荷区域。
技术实现要素：
本发明实施例中提供一种空调系统及其控制方法，以解决现有技术中多联机都是自由运行的，不会控制系统运行在最佳负荷区域的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种空调系统，包括：压缩机、四通阀、室外换热器和多个并联的室内换热器，空调系统还包括用于在制冷运行时蓄冷或放冷的蓄冷装置、和/或用于在制热运行时蓄热或放热的蓄热装置；压缩机的一端与四通阀的第一端连接，四通阀的第二端通过室外换热器的一端连接，室外换热器的另一端通过第一管路与室内换热器的第一端连接，室内换热器的第二端经过第二管路与四通阀的第三端连接；蓄冷装置与第一管路并联，且蓄冷装置的输出端与第二管路连接；第二管路通过蓄热装置与第一管路连接，且蓄热装置的输出端与第二管路连接。
作为优选，第一管路上串联地设置有第一电磁阀，第一电磁阀的与室外换热器连接的一端依次通过管路通断控制单元、蓄冷装置、第二电磁阀与第一电磁阀的与室内换热器连接的一端连接。
作为优选，第二电磁阀的与蓄冷装置连接的一端通过第三电磁阀与第二管路连接。
作为优选，第二管路上串联地设置有第四电磁阀，第四电磁阀的与四通阀连接的一端依次通过第五电磁阀、蓄热装置、第六电磁阀与第一管路连接。
作为优选，第六电磁阀的与蓄热装置连接的一端通过第七电磁阀与第四电磁阀的与室内换热器连接的一端连接。
作为优选，管路通断控制单元包括并联设置的第一支路和第二支路，其中，第一支路包括串联设置的第八电磁阀和第一电子膨胀阀，第二支路包括第九电磁阀。
作为优选，空调系统还包括第二电子膨胀阀，室外换热器通过第二电子膨胀阀与第一电磁阀连接。
本发明还提供了一种空调系统控制方法，提供上述的空调系统；在制冷运行时通过蓄冷装置将压缩机输出的一部分冷媒中的能量储存起来以供放冷时使用、和/或在制热运行时通过蓄热装置将压缩机输出的一部分冷媒中的能量储存起来以供放热时使用。
作为优选，制冷运行包括蓄冷模式；在蓄冷模式时，一部分冷媒以流经蓄冷装置但不流经室内换热器的方式回到压缩机，另一部分冷媒则以流经室内换热器但不流经蓄冷装置的方式回到压缩机。
作为优选，制冷运行还包括放冷模式；在放冷模式时，使所有冷媒以先流经蓄冷装置、再流经室内换热器的方式回到压缩机。
作为优选，制冷运行还包括最佳负荷区域工作模式A；在最佳负荷区域工作模式A时，使所有冷媒以流经室内换热器但不流经蓄冷装置的方式回到压缩机。
作为优选，制热运行包括蓄热模式；在蓄热模式时，一部分冷媒以流经蓄热装置但不流经室内换热器的方式回到压缩机，另一部分冷媒则以流经室内换热器但不流经蓄热装置的方式回到压缩机。
作为优选，制热运行还包括放热模式；在放热模式时，使所有冷媒以先流经蓄热装置、再流经室内换热器的方式回到压缩机。
作为优选，制热运行还包括最佳负荷区域工作模式B；在最佳负荷区域工作模式B时，使所有冷媒以流经室内换热器但不流经蓄热装置的方式回到压缩机。
当本发明在多联机系统上增加蓄冷装置和蓄热装置后，能够将制冷和/或制热负荷小时的能量储存下来，当系统负荷大时又能重新利用储存的能量，以满足制冷和/或制热时的蓄能要求，从而使得多联机系统在制冷和制热时能长时间工作在最佳负荷区域，具有结构简单、成本低的特点。
附图说明
图1是本发明实施例的空调系统的结构示意图。
附图标记说明：1、压缩机；2、四通阀；3、室外换热器；4、室内换热器；5、蓄冷装置；6、蓄热装置；7、第一电磁阀；8、第二电磁阀；9、第三电磁阀；10、第四电磁阀；11、第五电磁阀；12、第六电磁阀；13、第八电磁阀；14、第一电子膨胀阀；15、第九电磁阀；16、第二电子膨胀阀；17、第七电磁阀；18、气液分离器；19、油分。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
本发明中的空调系统(特别是一种多联机VRV空调系统)的主要创新之处在于，向空调系统中增加了蓄冷和蓄热装置。
如图1所示，该空调系统中的压缩机1的一端通过油分19与四通阀2的第一端连接，四通阀2的第二端通过室外换热器3的一端连接，室外换热器的另一端通过第一管路与室内换热器4的第一端连接，室内换热器4的第二端经过第二管路与四通阀2的第三端连接，且四通阀2的第四端则通过气液分离器18与压缩机1的另一端连接。其中，室内换热器4的个数为多个，且这些室内换热器4并联起来。
为了实现对冷热能量的回收存储，本发明向空调系统中增加了蓄冷装置5和蓄热装置6，其中，蓄冷装置5用于在制冷运行时蓄冷或放冷，蓄热装置6用于在制热运行时蓄热或放热的。为此，蓄冷装置5与第一管路并联地设置，同时蓄冷装置5的输出端与第二管路连接，从而在运行过程中构成两个可通断控制的支路，以选择冷媒是否流经蓄冷装置5和/或室内换热器4。同样地，第二管路通过蓄热装置6与第一管路连接，且蓄热装置6的输出端与第二管路连接，从而在运行过程中构成两个可通断控制的支路，以选择冷媒是否流经蓄热装置6和/或室内换热器4。
例如，在制冷时，使用蓄冷装置5进行蓄冷和放冷，同时关闭蓄热装置6；反之在制热时，则使用蓄热装置6进行蓄热和放热，同时关闭蓄冷装置5。
工作时，蓄冷装置5和蓄热装置6相当于一个换热器，其中具有相变材料，当冷媒经过时，相变材料与冷媒换热后能将从冷媒获得的能量储存起来或者是将储存的能量释放到冷媒中。
因此，当本发明在多联机系统上增加蓄冷装置5和蓄热装置6后，能够将制冷和/或制热负荷小时的能量储存下来，当系统负荷大时又能重新利用储存的能量，以满足制冷和/或制热时的蓄能要求，从而使得多联机系统在制冷和制热时能长时间工作在最佳负荷区域，具有结构简单、成本低的特点。
例如，可通过对管路的控制与切换(例如通过对管路上的电磁阀的控制实现管路的切换)，从而在不同工况下改变冷媒的流动路径，实现蓄能和放能的控制。
显然，本领域技术人员可以采用多种具体的管路连接方式实现蓄冷装置5在制冷运行时蓄冷或放冷、以及蓄热装置6在制热运行时蓄热或放热。下面，就详细介绍本发明中采用的优选的管路连接方式。
如图1所示，本发明优选在第一管路上串联地设置一个第一电磁阀7，同时通过依次串联的管路通断控制单元、蓄冷装置5、第二电磁阀8形成一个与第一电磁阀7并联的支路，从而使制冷时的冷媒可以选择从蓄冷装置5和/或室内换热器4中流过。更具体地，第一电磁阀7的与室外换热器3连接的一端与该支路的一端连接，另一端则与该支路的另一端连接。这样在制冷时，压缩机1输出的冷媒中的一部分可以在蓄冷模式运行时，通过对管路通断控制单元及第二电磁阀8的控制，流入蓄冷装置5中，以实现蓄冷的作用；同时，还可在放冷模式下，通过对第一电磁阀7的控制，可使全部冷媒以先流经蓄冷装置5、再流经室内换热器4的方式，将其蓄冷时存储的能量释放出来。
例如，在蓄冷模式运行时，可以将管路通断控制单元打开，以使压缩机输出的冷媒中的一部分流入蓄冷装置5中；同时，将第一电磁阀7打开，以使另一部分冷媒可以流入室内换热器4中。这样，可实现制冷的同时进行蓄冷的目的。
更优选地，第二电磁阀8与第二管路之间的管路通断也是可控制的。例如，可以将第二电磁阀8的与蓄冷装置5连接的一端通过第三电磁阀9与第二管路连接。这样，在蓄冷模式运行时，可以将第二电磁阀8关闭，并将第三电磁阀9打开，以使由蓄冷装置5流出的冷媒可以不经过室内换热器4而直接回流到压缩机中。
与蓄冷装置5的连接方式类似，本发明在安装蓄热装置时，首先在第二管路上串联地一个用于控制第二管路通断的第四电磁阀10。然后再提供一个支路，以实现对制热运行时冷媒的选择性分流控制。例如，可将第四电磁阀10的与四通阀2连接的一端依次通过第五电磁阀11、蓄热装置6、第六电磁阀12后，与第一管路连接，这样，可通过对第四电磁阀10、第五电磁阀11的通断控制，选择冷媒是否流经蓄热装置6和/或室内换热器4。
例如，在蓄热模式时，需要使冷媒中的一部分流经蓄热装置6，因此，第五电磁阀11应当处于打开状态；同时，使另一部分冷媒流经室内换热器4，因此第四电磁阀10也处于打开状态。此时，可实现蓄热的目的。在放热模式时，需要使所有的冷媒先流经蓄热装置6、再流经室内换热器4，因此第四电磁阀10处于关闭状态，而第五电磁阀11处于打开状态。
更优选地，本发明中，第六电磁阀12的与蓄热装置6连接的一端通过第七电磁阀17与第四电磁阀10的与室内换热器4连接的一端连接。这样，当需要使流经蓄热装置6的冷媒进入室内换热器4时，可使第七电磁阀17处于打开状态；否则，使第七电磁阀17处于打开状态。
在图1所示的实施例蝇，管路通断控制单元包括并联设置的第一支路和第二支路，其中，第一支路包括串联设置的第八电磁阀13和第一电子膨胀阀14，第二支路包括第九电磁阀15。
优选地，空调系统还包括第二电子膨胀阀16，室外换热器3通过第二电子膨胀阀16与第一电磁阀7连接。
制冷运行可分别蓄冷模式、放冷模式、以及最佳负载区域工作模式A(即既不蓄冷也不放冷的状态)，制热运行可分别蓄热模式、放热模式、以及最佳负载区域工作模式B(即既不蓄热也不放热的状态)。
下面，结合图1，对本发明在制冷和制热运行时，如何通过各电磁阀的控制，实现蓄能、放能的整体过程进行详细说明。
1、制冷运行
(1)蓄冷模式
当多联机在较低的负荷条件下运行时，为使多联机系统工作在最佳负荷区域，需增加多联机负荷，有多余能量可被储存。
此时，第一电磁阀7、第八电磁阀13、第三电磁阀9、第四电磁阀10处于导通状态，第九电磁阀15、第二电磁阀8、第五电磁阀11、第六电磁阀12、第七电磁阀17处于截止状态。
此时，冷媒经过压缩机1压缩后经过油分19和四通阀2，流经室外换热器3后，一部分冷媒经过第八电磁阀13，然后通过第一电子膨胀阀14节流进入蓄冷装置5以存储能量，此部分冷媒不再通过室内换热器4而是直接经过第三电磁阀9和第四电磁阀10后，流经四通阀2和气液分离器18，回到压缩机1。另外一部分冷媒则通过第一电磁阀7流入室内换热器4，从室内换热器4出来后，经过第四电磁阀10再流经四通阀2和气液分离器18，最后回到压缩机1，从而完成正常的制冷循环。
(2)放冷模式
当多联机在较高的负荷条件下运行时，为使多联机系统工作在最佳负荷区域，需减少多联机负荷，储存的能量需要被放出。
此时，第九电磁阀15、第二电磁阀8、第四电磁阀10处于导通状态，第一电磁阀7、第八电磁阀13、第三电磁阀9、第五电磁阀11、第六电磁阀12、第七电磁阀17处于截止状态。
冷媒经过压缩机1压缩后，经过油分19和四通阀2，然后再流入室外换热器3，冷媒从室外换热器3出来后，先经过第九电磁阀15流进蓄冷装置5以获得冷量(第一电磁阀7由于关闭，没有冷媒通过)，然后通过第二电磁阀8进入室内换热器4从而回到普通的制冷循环。冷媒从室内换热器4出来后，经过第四电磁阀10流经四通阀2和气液分离器18，最后回到压缩机1。
(3)最佳负载区域工作模式A
当多联机在最佳负荷区域工作时，无需蓄冷和放冷。
此时，第一电磁阀7、第四电磁阀10处于导通状态，第八电磁阀13、第九电磁阀15、第三电磁阀9、第二电磁阀8、第五电磁阀11、第六电磁阀12、第七电磁阀17处于截止状态。
冷媒进行普通的制冷循环。当冷媒经过压缩机1压缩后经过油分19和四通阀2后，流入室外换热器3，然后冷媒再通过第一电磁阀7进入室内换热器4，从室内换热器4出来后经过第四电磁阀10后，再流经四通阀2和气液分离器18，最后回到压缩机1。
2、制热运行
(1)蓄热模式
当多联机在较低的负荷条件下运行时，为使多联机系统工作在最佳负荷区域，需增加多联机负荷，有多余能量可被储存。
此时，第一电磁阀7、第五电磁阀11、第六电磁阀12处于导通状态，第八电磁阀13、第九电磁阀15、第三电磁阀9、第二电磁阀8、第四电磁阀10、第七电磁阀17处于截止状态。
冷媒经过压缩机压缩后，经过油分19和四通阀2后，一部分冷媒通过第五电磁阀11到达蓄热装置6以进行蓄热，然后这部分冷媒流过第六电磁阀12和第一电磁阀7后，通过第二电子膨胀阀16节流后流入室外换热器3，冷媒从室外换热器3出来后，通过四通阀2和气液分离器18回到压缩机。同时，另一部分冷媒则通过第四电磁阀10流入室内换热器4，当冷媒从室内换热器4出来后，经过第一电磁阀7、第二电子膨胀阀16节流后，流入室外换热器3，之后冷媒流过四通阀2和气液分离器18，最后回到压缩机1，从而完成正常制热。
(2)放热模式
当多联机在较高的负荷条件下运行时，为使多联机系统工作在最佳负荷区域，需减少多联机负荷，能量需要被放出。
此时，电磁阀第一电磁阀7、第五电磁阀11、第七电磁阀17处于导通状态，第八电磁阀13、第九电磁阀15、第三电磁阀9、第二电磁阀8、第四电磁阀10、第六电磁阀12处于截止状态。
所有的冷媒经过压缩机1压缩后经过油分19和四通阀2后，经过第五电磁阀11流进蓄热装置6从而获得蓄热时存储的能量(此时，第四电磁阀10关闭，无冷媒通过)，之后冷媒经过第七电磁阀17进入室内换热器4，从而回到正常的制热循环。当冷媒从室内换热器4出来后，先通过第一电磁阀7、再经过第二电子膨胀阀16节流后，流到室外换热器3，从室外换热器3出来的冷媒流经四通阀2和气液分离器18，最后回到压缩机1。
(3)最佳负载区域工作模式B
当多联机在最佳负荷区域工作时，无需蓄热和放热。
此时，第一电磁阀7、第四电磁阀10处于导通状态，第八电磁阀13、第九电磁阀15、第三电磁阀9、第二电磁阀8、第五电磁阀11、第六电磁阀12、第七电磁阀17处于截止状态。
冷媒进行普通的制热循环。当冷媒经过压缩机1压缩后，经过油分19和四通阀2，从四通阀2流出的冷媒通过第四电磁阀10进入室内换热器4，冷媒从室内换热器4出来后，先经过第一电磁阀7、再经过第二电子膨胀阀16节流后，流入室外换热器3，从室外换热器3出来的冷媒流经四通阀2和气液分离器18，最后回到压缩机1。
本发明还提供了一种空调系统控制方法，其用于控制上述的空调系统，因此，与上述的空调系统重复的描述之处，可参考前文。
该控制方法在制冷运行时，可通过蓄冷装置5将压缩机1输出的一部分冷媒中的能量储存起来以供放冷时使用，还可以在制热运行时通过蓄热装置6将压缩机1输出的一部分冷媒中的能量储存起来以供放热时使用。
由于采用了上述技术方案，采用上述方法能够将制冷和/或制热负荷小时的能量储存下来，当系统负荷大时又能重新利用储存的能量，以满足制冷和和/或制热时的蓄能要求，从而使得多联机系统在制冷和制热时能长时间工作在最佳负荷区域，具有结构简单、成本低的特点。
如前文所述，制冷运行可分别蓄冷模式、放冷模式、以及最佳负载区域工作模式A(即既不蓄冷也不放冷的状态)，制热运行可分别蓄热模式、放热模式、以及最佳负载区域工作模式B(即既不蓄热也不放热的状态)。因此，下面分别对各运行模式的控制方法分别进行描述。
1.制冷运行：
(1)在蓄冷模式时，优选地将一部分冷媒以流经蓄冷装置5但不流经室内换热器4的方式回到压缩机1，另一部分冷媒则以流经室内换热器4但不流经蓄冷装置5的方式回到压缩机1。
(2)在放冷模式时，优选地使所有冷媒以先流经蓄冷装置5、再流经室内换热器4的方式回到压缩机1。
(3)在最佳负荷区域工作模式A时，优选地使所有冷媒以流经室内换热器4但不流经蓄冷装置5的方式回到压缩机1。
2.制热运行：
(1)在蓄热模式时，优选地将一部分冷媒以流经蓄热装置6但不流经室内换热器4的方式回到压缩机1，另一部分冷媒则以流经室内换热器4但不流经蓄热装置6的方式回到压缩机1。
(2)在放热模式时，优选地使所有冷媒以先流经蓄热装置6、再流经室内换热器4的方式回到压缩机1。
(3)在最佳负荷区域工作模式B时，优选地使所有冷媒以流经室内换热器4但不流经蓄热装置6的方式回到压缩机1。
至于在上述各控制步骤中，如何通过对各电磁阀的导通或截止的控制实现冷媒流路的切换，可以参考前文中在制冷和制热运行时，如何通过各电磁阀的控制，实现蓄能、放能的整体过程的相关内容，在此不再赘述。
由于采用了上述技术方案，本发明实现了一种稳定负荷运行的双蓄能多联机系统，其解决了现有技术中多联机都是自由运行，不会控制系统运行在最佳负荷区域的问题。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。