CN101149168A - 定温除湿空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的定温除湿空调器及其控制方法,该空调系统包括压缩机、电磁四通换向阀、室外换热器、过滤器、节流电子膨胀阀、室内换热器,所述的室内换热器被除湿电磁阀分成了室内换热器除湿段和室内换热器加热段前后两段,为了实现智能控制,在空调器系统中设置了若干个温度和湿度传感器。该空调器具有独立的除湿功能,而且除湿时不影响空调器的制冷和制热运转性能,结构简单。并且通过对制冷系统中的节流电子膨胀阀、除湿电磁阀、室外风机转速和压缩机运转频率的智能控制,在除湿运转时能够设定需要的房间温度和湿度,实现降温除湿、恒温除湿或升温除湿,使用户能够感觉到舒适的室内环境。

Description

定温除湿空调器及其控制方法
技术领域
本发明是涉及一种可除湿的空调器,更具体地涉及一种定温除湿空调器及其控制方法,在除湿运转时能够设定需要的温度和湿度,通过智能控制,实现降温除湿、恒温除湿和升温除湿。
背景技术
现有房间空调器带有除湿功能,但这种除湿和制冷没有本质上的区别,仅仅是根据房间温度的高低,控制室内风机以比制冷运转稍低的风速或断续运转的方式来实现,除湿运转时不能控制房间的温度,空调的送风温度低,在除湿的同时会带来房间温度的降低,在室内温度不太高的情况下,房间温度的降低或空调送风温度太低都会给人们带来不舒适感。
为了达到不降温除湿的目的,有一空调器除湿控制系统,其包括:压缩机、四通换向阀、室内换热器、室外换热器和节流机构,室外换热器连接的主节流机构处于完全打开的状态,室内换热器分为两段,在两段换热器之间串联一副节流机构,副节流机构处于节流状态,这样不论在制冷循环,还是在制热循环中,首先进入前段室内换热器内的制冷剂处在冷凝放热状态,该段室内换热器为升温段,在中间副节流机构的节流作用下,进入后段室内换热器的制冷剂是低压流体,正好处在吸热蒸发状态,这段室内换热器为除湿段,实现除湿效果,该除湿控制系统保证室内机中的换热器总是有一段换热器处在制冷模式运转,通过两段换热器分别实现冷凝和蒸发的共同作用,达到不降温除湿的技术效果。
但上述空调器执行除湿操作,只是简单地运行不降温除湿运转模式,没有考虑到设定温度和室内温度的差异,设定湿定与室内湿度的差异,不能单独控制房间的温度和湿度,没有优化室外风机和压缩机的运行模式。
发明内容
本发明所述的定温除湿空调器及其控制方法,其目的在于解决上述问题和不足,提供一种定温除湿空调器,具有独立的除湿功能,而且除湿时不影响空调器的制冷和制热运转性能,结构简单。
本发明的另一目的在于,通过对空调器制冷系统的智能控制,在除湿运转时设定需要的房间温度和湿度,实现降温除湿、恒温除湿或升温除湿,为用户提供一个舒适的室内环境。
为实现上述发明目的,所述定温除湿空调器具有以下主要结构:
该空调器系统包括压缩机、电磁四通换向阀、室外换热器、过滤器、节流电子膨胀阀、室内换热器,所述的室内换热器被分成了室内换热器除湿段和室内换热器加热段前后两段,在室内换热器除湿段和室内换热器加热段之间设有一个除湿电磁阀。
为了达到智能控制的目的,所述的空调器系统中设置了若干个温度和湿度传感器,分别是室内盘管温度传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、室外除霜温度传感器,室外环温传感器、压缩机的排气温度传感器、压缩机吸气温度传感器。
所述的室内盘管温度传感器位于室内换热器除湿段上,所述的室内温度传感器和室内湿度传感器位于室内换热器上,所述室内湿度传感器可以检测房间空气湿度,并进行直观显示,空调器在除湿运转模式下,压缩机的开停和运转频率的高低是根据室内湿度和设定湿度的差值由空调控制器进行模糊控制的,所述室内温度传感器用于制冷和制热运转模式下的压缩机运转频率控制,除湿运转模式也是通过室内温度与设定温度之间的差值来区分控制的,所述室外除霜温度传感器位于室外换热器和过滤器之间,所述室外环温传感器在除湿运转模式下,用来控制室外直流风机的转速或交流风机的开停时间比例。
所述的室外风机为直流无级变速电机或是至少有2档风速的交流电机。
所述的定温除湿空调器的控制方法如下:
(1)通过安装在空调器内的室内温度传感器,检测室内温度,并将检测到的室内温度tr和设定温度ts进行比较,得到温度差e,温度差e符合下列表达式,e=tr-ts,所述设定温度ts是由遥控器等控制器设定的;
(2)根据步骤(1)求得的温度差e,将空调器除湿运转模式区分成除湿制冷区域和除湿除湿区域,进一步,再将除湿除湿区域细分为降温除湿区A′,恒温除湿区A,升温除湿区B,加热区C;
(3)当空调器处于除湿制冷区域时,室内除湿电磁阀断电,处于打开状态,空调控制器向室外机发出制冷运转信号,室外压缩机的频率控制、室外风机的转速控制、节流电子膨胀阀的控制按制冷运转模式控制,此时的制冷运转模式同现有技术。
(4)当空调器处于除湿除湿区域时,室内除湿电磁阀通电,处于节流工作状态,空调控制器向室外机发出除湿运转信号,室外压缩机的频率控制、室外风机的转速控制、节流电子膨胀阀的控制按除湿运转模式控制;
(5)当检测到的室内温度或设定温度变化,而导致温度差变化时,空调器随时动态地切换相应的运转模式,直到满足设定要求(其由遥控器等控制器设定)为止,以使用户能够感觉到舒适的室内环境。
空调控制器根据温度差e判断除湿运转模式的方法:
当上述温度差e≥3时,空调器设定为除湿制冷区域,运行制冷运转模式;
当上述温度差e<3时,空调器设定为除湿除湿区域,运行除湿运转模式;
进一步,当上述温度差e<3,空调器处于除湿除湿区域时,对该区域进一步细分,当1≤e<3时,设定为降温除湿区(A′),当-1≤e<1时,设定为恒温除湿区(A),当-2<e<-1时,设定为升温除湿区(B),当e≤-2时,设定为加热区(C)。
当空调器处于除湿运转模式的除湿除湿区域时,室外节流电子膨胀阀处于全开状态,此时空调器通过调整室外换热器的散热量,来调整室内换热器的出风温度,如现有技术可知,室外换热器的散热量越大,室内换热器的出风温度就越低。
室外换热器散热量的控制有两种情况:
第一种情况:当室外风机电机采用直流无级变速电机时,通过直接调整室外风机转速来控制室外换热器的散热量。
室外风机转速控制模式为:通过安装在空调器室外机内的室外环温传感器,检测室外环境温度;
当检测到的室外环境温度大于15℃时,按空调室内机控制器根据上述步骤判断的除湿运转区域进行室外风机转速控制,降温除湿区A′、恒温除湿区A、升温除湿区B和加热区C各区域下对应的室外风机转速变量呈递减关系,当空调器处于降温除湿区A′时室外风机以高速运转,以提高室外换热器的散热量,降低室内换热器的出风温度,当空调器处于加热区C时室外风机以低速运转,以减少室外换热器的散热量,提高室内换热器的出风温度;
当检测到的室外环境温度小于或等于15℃时,强制室外风机以低速运转;
当压缩机频率为0,既停止时,室外风机也停止。
在上述室外风机转速控制中,各区域内的风机转速变量数据都存储在室外机的EEPROM数据中,可以根据空调器不同的机型规格写入不同的控制数据。
第二种情况:当室外风机电机采用至少有2档风速的交流电机时,通过调整室外风机的开停时间比例控制室外换热器的散热量。
室外风机开停控制模式为:通过安装在空调器室外机内的室外环温传感器,检测室外环境温度;
当检测到的室外环境温度在38℃或38℃以上时,空调控制器强制室外风机以高速档连续运转;
室外环境温度在31℃-37℃之间时,强制室外风机以低速档连续运转;
室外环境温度在18℃以下时,强制室外风机长时间的停开运转;
当室外环境温度在18℃-30℃之间时,按空调室内机控制器根据上述步骤判断的除湿运转区域进行室外风机不同时间的开停控制,当空调器处于降温除湿区A′时,室外风机以低速档连续运转,当空调器处于恒温除湿区A、升温除湿区B和加热区C各区域下,室外风机的停开时间呈递增关系,室外风机停止的时间越长,室外换热器的散热量就越少,室内换热器的出风温度也就越高;
当压缩机频率为0,既停止时,室外风机也停止。
在室外风机开停控制中,开的时间相同,只是控制不同的停止时间,开与停的时间数据都存储在室外机的EEPROM数据中,可以根据空调器不同的机型规格写入不同的控制数据。
当空调器处于所述的除湿运转模式时,室外压缩机的运转频率是根据室内当前湿度和设定湿度的差值由空调控制器进行模糊控制的,控制步骤为:
a)通过安装在空调器内的室内湿度传感器,检测室内当前湿度,将检测到的室内当前湿度和设定湿度(其由遥控器等控制器设定)进行比较,此时空调控制器将接收到的相对湿度值分别按现有技术的换算方法转化为各自对应的露点温度,并得出两者的露点温度偏差e’,露点温度偏差e’符合下列表达式,e’=室内当前湿度对应的露点温度-设定湿度对应的露点温度;
b)空调器除湿运转模式启动后,压缩机的目标频率设定为除湿的额定频率DRY_F_ST,然后控制器每30秒计算一次露点温度偏差e’,并进行一次压缩机频率的修正;
c)若露点温度偏差e’≥2.0℃,压缩机的目标频率增加2Hz,目标频率的上限为除湿最大频率DRY_F_MAX;
当露点温度偏差e’≤0.5℃,压缩机的目标频率下降2Hz,目标频率的下限为除湿最小频率DRY_F_MIN;
d)在压缩机的频率上升过程中,当空调器室内盘管温度传感器检测到室内盘管温度过低,接近0℃时,实行室内盘管温度防冻结保护,此时压缩机的频率禁止上升;
在压缩机的频率下降过程中,如果室内盘管温度Texp+3>室内当前露点温度时,停止压缩机的频率下降;
e)当空调器处于除湿运转模式时,并且室外环境温度≤0℃的时候,压缩机的目标频率设定为0Hz;
f)当空调器处于除湿运转模式时,并且室内当前湿度≤(目标设定湿度-10%)的时候,压缩机的目标频率设定为0Hz。
在空调器处于所述的除湿运转模式时,需要的室内温度可以通过遥控器等控制器来设定,但因为温度和湿度是可以分开设定的,为了防止切换除湿模式时出现非预期的温度设定,设计上控制当室内机只接收到除湿湿度调节信号时,默认以当前的室内温度作为设定温度,仅当接收到遥控器调节温度信号时,才改变设定温度,这样在仅调节室内湿度时,空调器按上述的恒温除湿区域A模式工作。
综上内容,所述定温除湿空调器及其控制方法,使空调器具有独立的除湿功能,而且除湿时不影响空调器的制冷和制热运转性能,结构简单。并且通过对制冷系统中的节流电子膨胀阀、除湿电磁阀、室外风机转速和压缩机运转频率的智能控制,在除湿运转时能够设定需要的房间温度和湿度,实现降温除湿、恒温除湿或升温除湿,当房间温度变化或设定温度变化导致设定温度和房间温度的差值变化时,可以随时动态地切换相应的工作模式,使用户能够感觉到舒适的室内环境。
附图说明
图1现有空调器除湿控制系统的示意图
图2本发明定温除湿空调器系统示意图
图3本发明定温除湿空调器的控制方法流程图
如图1所示,压缩机1,室内换热器加热段2,室外换热器3,主节流机构4,副节流机构5,室内换热器除湿段6,四通换向阀7;
如图2所示,压缩机8,电磁四通换向阀9,室外换热器10,过滤器11,节流电子膨胀阀12,室内换热器13,除湿电磁阀14,室内换热器除湿段13a,室内换热器加热器13b,室外风机15,室内盘管温度传感器16,室内温度传感器17,室内湿度传感器18,室外除霜温度传感器19,室外环温传感器20,压缩机排气温度传感器21,压缩机吸气温度传感器22。
具体实施方式
如图2所示,该空调器系统包括压缩机8、电磁四通换向阀9、室外换热器10、过滤器11、节流电子膨胀阀12、室内换热器13、所述的室内换热器13被分成了室内换热器除湿段13a和室内换热器加热段13b前后两段,在室内换热器除湿段13a和室内换热器加热段13b之间设有一个除湿电磁阀14。
为了达到智能控制的目的,所述的空调器系统中设置了若干个温度和湿度传感器,分别是室内盘管温度传感器16、室内温度传感器17、室内湿度传感器18、室外除霜温度传感器19,室外环温传感器20、压缩机的排气温度传感器21、压缩机吸气温度传感器22。
所述的室内盘管温度传感器16位于室内换热器除湿段13a上,所述的室内温度传感器17和室内湿度传感器18位于室内换热器13上,所述室内湿度传感器18可以检测房间空气湿度,并进行直观显示,空调器在除湿状态下压缩机8的开停和运转频率的高低是根据室内湿度和设定湿度的差值由空调控制器进行模糊控制的,所述室内温度传感器17用于制冷和制热运转模式下的压缩机8运转频率控制,除湿运转模式也是通过室内温度与设定温度之间的差值来区分控制的,所述室外除霜温度传感器19位于室外换热器10和过滤器11之间,所述室外环温传感器20在除湿状态下用来控制室外直流风机15的转速或交流风机的开停时间比例。
所述的室外风机15为直流无级变速电机或是至少有2档风速的交流电机。
在空调器处于除湿运转模式时,节流电子膨胀阀12处于全开状态,室内除湿电磁阀14通电,处于节流工作状态,起到节流降压降温作用,室外风机15由控制器进行自动转速调节。在除湿运转模式下,由于室外风机15的转速较低或为时开时停运转,冷却能力低,所以从压缩机8排出来高温高压制冷剂在室外换热器10中仅有部分被冷凝,同时由于节流电子膨胀阀12处于全开状态,室外换热器10中的制冷剂会很容易被输送到室内换热器的加热段13b,室内换热器加热段13b实际上充当了制冷系统冷凝器的一部分,由于在室内换热器加热段13b内的制冷剂温度,起到了对室内空气的加热作用,其自身被室内空气冷却成过冷状态的液体,经除湿电磁阀14的节流降压作用,成为低温低压的气液混合制冷剂蒸汽,在室内换热器除湿段13a,制冷剂蒸发降温,由于其温度低于室内侧空气的露点温度,室内空气的水汽就在室内换热器的除湿段13a上凝结,降低了室内空气湿度,经室内换热器加热段13b被加热的空气和流经室内换热器除湿段13a被冷却去湿的空气混合后从室内机吹出,使室内温度达到设定温度,同时湿度也达到设定湿度。
通过合理分配除湿段13a与加热段13b的比例,以及对制冷系统中的节流电子膨胀阀12、除湿电磁阀14、室外风机15转速和压缩机8运转频率的智能控制,实现降温除湿、恒温除湿或升温除湿的目的。
在通常的制冷和制热运转状态下,室内除湿电磁阀14不通电,处于打开状态,由于该阀的流通口径较大,制冷剂流经该阀的压力损失可以忽略,它的存在不会影响正常的制冷和制热效果。此时的节流和制冷剂流量调节由节流电子膨胀阀12来完成,其它,如室外风机15转速和压缩机8运转频率的控制,均与现有技术的制冷和制热控制方式相同。
如图3所示,所述的定温除湿空调器的控制方法如下:
(1)通过安装在空调器内的室内温度传感器17,检测室内温度,并将检测到的室内温度tr和设定温度ts进行比较,得到温度差e,温度差e符合下列表达式,e=tr-ts,所述设定温度ts是由遥控器等控制器设定;
(2)根据步骤(1)求得的温度差e,将空调器除湿运转模式区分成除湿制冷区域和除湿除湿区域,进一步,再将除湿除湿区域细分为降温除湿区A′,恒温除湿区A,升温除湿区B,加热区C;
(3)当上述温度差e≥3时,空调器处于除湿制冷区域,此时室内除湿电磁阀14断电,处于打开状态,空调控制器向室外机发出制冷运转信号,室外压缩机8的频率控制、室外风机15的转速控制、节流电子膨胀阀12的控制按制冷运转模式控制,此时空调器室内机会以较低的出风温度运转,在除湿的同时使室内房间温度下降,到达希望的设定温度;
(4)当上述温度差e<3时,空调器处于除湿除湿区域,此时室内除湿电磁阀14通电,处于节流工作状态,空调控制器向室外机发出除湿运转信号,室外压缩机8的频率控制、室外风机15的转速控制、节流电子膨胀阀12的控制按除湿运转模式控制;
(5)进一步,当上述温度差e<3时,空调器处于除湿除湿区域时,对该区域进一步细分,当1≤e<3时,设定为降温除湿区A′,当-1≤e<1时,设定为恒温除湿区A,当-2<e<-1时,设定为升温除湿区B,当e≤-2时,设定为加热区C。
当检测到的室内温度tr或设定温度ts变化,而导致温度差e变化时,空调器随时动态的切换相应的运转模式,直到满足设定要求(其由遥控器等控制器设定)为止,以使用户能够感觉到舒适的室内环境。
当空调器处于除湿运转模式的除湿除湿区域时,室外节流电子膨胀阀12处于全开状态,此时空调器通过调整室外换热器10的散热量,来调整室内换热器13的出风温度,如现有技术可知,室外换热器的散热量越大,室内换热器的出风温度就越低。
室外换热器10散热量的控制有两种情况:
第一种情况:当室外风机电机15采用直流无级变速电机时,通过直接调整室外风机15转速来控制室外换热器10的散热量。
现根据现在根据表1,详细描述当室外风机的电机采用直流无级变速电机时,室外风机转速的控制模式:
表1
  室外环境温度   区段   规定转数   转速举例
室外环境温度>15℃  除湿A’区段   &SPEED-FAN-A’   650转/分
 除湿A区段   &SPEED-FAN-A   500转/分
 除湿B区段   &SPEED-FAN-B   350转/分
 除湿C区段   &SPEED-FAN-C   200转/分
  室外环境温度≤15℃  &SPEED-FAN-D   150转/分
&SPEED-FAN-A’、&SPEED-FAN-A、&SPEED-FAN-B、&SPEED-FAN-C、&SPEED-FAN-D为各区域下对应的室外风机转速变量,其中,&SPEED-FAN-A’>&SPEED-FAN-A>&SPEED-FAN-B>&SPEED-FAN-C≥&SPEED-FAN-D,转速变量数值都存储在室外机的EEPROM中,可以根据空调器不同的机型规格写入不同的控制数据。
现以一种规格的空调器举例说明:
当由室外环温传感器20检测到的室外环境温度大于15℃时,按空调室内机控制器根据上述步骤判断的除湿运转区域进行室外风机转速控制,当空调器处于降温除湿区A′时,室外风机以650转/分的转速高速运转,以提高室外换热器10的散热量,降低室内换热器13的出风温度,当空调器处于恒温除湿区A时,室外风机以500转/分的转速运转,当空调器处于升温除湿区B时,室外风机以350转/分的转速运转,当空调器处于加热区C时,室外风机以200转/分的转速低速运转,以减少室外换热器10的散热量,提高室内换热器13的出风温度;当检测到的室外环境温度小于或等于15℃时,强制室外风机15以150转/分的转速低速运转,室外风机的转速呈递减关系。当压缩机8频率为0,既停止时,室外风机15也停止。
第二种情况:当室外风机电机15采用至少有2档风速的交流电机时,通过调整室外风机15的开停时间比例控制室外换热器10的散热量。
现在根据表2,详细描述当室外风机的电机采用交流电机时,室外风机开停时间比例的控制模式。
表2
  室外环境温度   运转状态
  38℃或以上   风速高(H:820转/分)时的连续运转
  31~37℃   风速低(L:500转/分)时的连续运转
  18~30℃  A’区段   风速低(L:500转/分)时的连续运转
 A区段   &TM_FAN-ON秒(15秒)ON  &TM-FAN-OFF-A秒(30秒)OFF
 B区段   &TM-FAN-ON秒(15秒)ON  &TM-FAN-OFF-B秒(50秒)OFF
 C区段   &TM-FAN-ON秒(15秒)ON  &TM-FAN-OFF-C秒(70秒)OFF
  18℃以下  &TM-FAN-ON秒(15秒)ON    &TM-FAN-OFF-C秒(70秒)OFF
参数&TM_FAN-ON、&TM-FAN-OFF-A、&TM-FAN-OFF-B、&TM-FAN-OFF-C为代表室外风机不同的开停时间,其中&TM-FAN-OFF-A<&TM-FAN-OFF-B<&TM-FAN-OFF-C,其中,开的时间相同,只是控制不同的停止时间,开与停的时间数据都存储在室外机的EEPROM数据中,可以根据空调器不同的机型规格写入不同的控制数据。
现以一种规格的空调器举例说明:
当由室外环温传感器20检测到的室外环境温度在38℃或38℃以上时,空调控制器强制室外风机15以820转/分的高速档(H)连续运转。
室外环境温度在31℃-37℃之间时,强制室外风机15以500转/分低速档(L)连续运转。
室外环境温度在18℃以下时,强制室外风机15长时间的停开运转,停开时间为70秒。
当室外环境温度在18℃-30℃之间时,按空调室内机控制器根据上述步骤判断的除湿运转区域进行室外风机15不同时间的开停控制,当空调器处于降温除湿区A′时,室外风机15以500转/分的低速档(L)连续运转,当空调器处于恒温除湿区A时,室外风机15停开的时间为30秒,当空调器处于升温除湿区B时,室外风机15停开的时间为50秒,当空调器处于加热区A时,室外风机15停开的时间为70秒,室外风机15的停开时间呈递增关系。室外风机15停开的时间越长,室外换热器10的散热量就越少,室内换热器13的出风温度也就越高。
当压缩机8频率为0,既停止时,室外风机15也停止。
当空调器处于所述的除湿运转模式时,室外压缩机8的运转频率是根据安装在空调器内的室内湿度传感器18检测到的当前室内湿度和设定湿度的差值进行模糊控制的,控制步骤为:
a)通过安装在空调器内的室内湿度传感器18,检测室内当前湿度,将检测到的室内当前湿度和设定湿度(其由遥控器等控制器设定)进行比较,此时空调控制器将接收到的相对湿度值分别按现有技术的换算方法转化为各自对应的露点温度,并得出两者的露点温度偏差e’,露点温度偏差e’符合下列表达式,e’=室内当前湿度对应的露点温度-设定湿度对应的露点温度;
b)空调器除湿运转模式启动后,压缩机8的目标频率设定为除湿的额定频率DRY_F_ST,然后控制器每30秒计算一次露点温度偏差e’,并进行一次压缩机频率的修正;
c)若露点温度偏差e’≥2.0℃,压缩机8的目标频率增加2Hz,目标频率的上限为除湿最大频率DRY_F_MAX;
当露点温度偏差e’≤0.5℃,压缩机8的目标频率下降2Hz,目标频率的下限为除湿最小频率DRY_F_MIN;
d)在压缩机8的频率上升过程中,当空调器室内盘管温度传感器16检测到室内盘管温度过低,接近0℃时,实行室内盘管温度防冻结保护,此时压缩机8的频率禁止上升;
在压缩机8的频率下降过程中,如果室内盘管温度Texp+3>室内当前露点温度时,停止压缩机8的频率下降;
e)当空调器处于除湿运转模式时,并且室外环境温度≤0℃的时候,压缩机8的目标频率设定为0Hz;
f)当空调器处于除湿运转模式时,并且室内当前湿度≤(目标设定湿度-10%)的时候,压缩机8的目标频率设定为0Hz。
上述的压缩机的目标频率、除湿的额定频率DRY_F_ST、除湿最大频率DRY_F_MAX、除湿最小频率DRY_F_MIN等参数均都存储在室外机的EEPROM数据中,可以根据空调器不同的机型规格写入不同的控制数据。
在空调器处于所述的除湿运转模式时,需要的室内温度可以通过遥控器等控制器来设定,但因为温度和湿度是可以分开设定的,为了防止切换除湿模式时出现非预期的温度设定,设计上控制当室内机只接收到除湿湿度调节信号时,默认以当前的室内温度作为设定温度,仅当接收到遥控器调节温度信号时,才改变设定温度,这样在仅调节室内湿度时,空调器按上述的恒温除湿区域A模式工作。
如上所述,结合附图和实施例所给出的方案内容,可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种定温除湿空调器,包括压缩机(8)、电磁四通换向阀(9)、室外换热器(10)、过滤器(11)、节流电子膨胀阀(12)、室内换热器(13),所述的室内换热器(13)被分成了室内换热器除湿段(13a)和室内换热器加热段(13b)前后两段;
其特征在于:室内换热器除湿段(13a)和室内换热器加热段(13b)之间设有一个除湿电磁阀(14);
所述的空调器系统中设置了若干个温度和湿度传感器。
2.根据权利要求1所述的定温除湿空调器,其特征在于:所述的空调器系统中设置了若干个温度和湿度传感器分别是室内盘管温度传感器(16)、室内温度传感器(17)、室内湿度传感器(18)、室外除霜温度传感器(19),室外环温传感器(20)、压缩机的排气温度传感器(21)、压缩机吸气温度传感器(22)。
3.根据权利要求2所述的定温除湿空调器,其特征在于:所述的室内盘管温度传感器(16)位于室内换热器除湿段(13a)上,所述的室内温度传感器(17)和室内湿度传感器(18)位于室内换热器(13)上,所述室外除霜温度传感器(19)位于室外换热器(10)和过滤器(11)之间,所述室外环温传感器(20)位于室外换热器(10)上,压缩机的排气温度传感器(21)位于压缩机(8)的排气管上,压缩机吸气温度传感器(22)位于压缩机(8)的吸气管上。
4.根据权利要求1至3的任意项中所述的定温除湿空调器,其特征在于:所述的室外风机(15)的电机为直流无级变速电机或是至少有2档风速的交流电机。
5.根据权利要求1所述的定温除湿空调器的控制方法,该方法包括以下步骤:
(1)通过安装在空调器内的室内温度传感器(17),检测室内温度,并将检测到的室内温度(tr)和设定温度(ts)进行比较,得到温度差(e),温度差(e)符合下列表达式,e=tr-ts,所述设定温度(ts)是由遥控器等控制器设定;
(2)根据步骤(1)求得的温度差(e),将空调器除湿运转模式区分成除湿制冷区域和除湿除湿区域,进一步,再将除湿除湿区域细分为降温除湿区(A′),恒温除湿区(A),升温除湿区(B),加热区(C);
(3)当空调器处于除湿制冷区域时,室内除湿电磁阀(14)断电,处于打开状态,空调控制器向室外机发出制冷运转信号,室外压缩机(8)的频率控制、室外风机(15)的转速控制、节流电子膨胀阀(12)的控制按制冷运转模式控制;
(4)当空调器处于除湿除湿区域时,室内除湿电磁阀(14)通电,处于节流工作状态,空调控制器向室外机发出除湿运转信号,室外压缩机(8)的频率控制、室外风机(15)的转速控制、节流电子膨胀阀(12)的控制按除湿运转模式控制;
(5)当检测到的室内温度(tr)或设定温度(ts)变化,而导致温度差(e)变化时,空调器随时动态地切换相应的运转模式,直到满足设定要求(其由包括遥控器等控制器设定)为止。
6.根据权利要求5所述的定温除湿空调器的控制方法,其特征在于:
当上述温度差e≥3时,空调器设定为除湿制冷区域,运行制冷运转模式;
当上述温度差e<3时,空调器设定为除湿除湿区域,运行除湿运转模式;
进一步,当上述温度差e<3,空调器处于除湿除湿区域时,对该区域进一步细分,当1≤e<3时,设定为降温除湿区(A′),当-1≤e<1时,设定为恒温除湿区(A),当-2<e<-1时,设定为升温除湿区(B),当e≤-2时,设定为加热区(C)。
7.根据权利要求5或6所述的定温除湿空调器的控制方法,其特征在于:当空调器处于除湿运转模式的除湿除湿区域时,室外节流电子膨胀阀(12)处于全开状态,此时空调器通过调整室外换热器(10)的散热量,来调整室内换热器(13)的出风温度。
8.根据权利要求7所述的定温除湿空调器的控制方法,其特征在于:当室外风机(15)电机采用直流无级变速电机时,通过直接调整室外风机(15)转速来控制室外换热器(10)的散热量;
室外风机(15)转速控制模式为:通过安装在空调器室外机内的室外环温传感器(20),检测室外环境温度;
当检测到的室外环境温度大于15℃时,按空调室内机控制器根据上述步骤判断的除湿运转区域进行室外风机转速控制,降温除湿区(A′)、恒温除湿区(A)、升温除湿区(B)和加热区(C)各区域下对应的室外风机转速变量呈递减关系,当空调器处于降温除湿区(A′)时室外风机以高速运转,处于加热区(C)时室外风机以低速运转;
当检测到的室外环境温度小于或等于15℃时,强制室外风机以低速运转;
当压缩机(8)频率为0时,室外风机(15)停止。
9.根据权利要求7所述的定温除湿空调器的控制方法,其特征在于:当室外风机(15)电机采用至少有2档风速的交流电机时,通过调整室外风机(15)的开停时间比例控制室外换热器(10)的散热量;
室外风机(15)开停控制模式为:通过安装在空调器室外机内的室外环温传感器(20),检测室外环境温度;
当检测到的室外环境温度在38℃或38℃以上时,空调控制器强制室外风机(15)以高速档连续运转;
室外环境温度在31℃-37℃之间时,强制室外风机(15)以低速档连续运转;
室外环境温度在18℃以下时,强制室外风机(15)长时间的停开运转;
当室外环境温度在18℃-30℃之间时,按空调室内机控制器根据上述步骤判断的除湿运转区域进行室外风机(15)不同时间的开停控制,当空调器处于降温除湿区(A′)时,室外风机(15)以低速档连续运转,当空调器处于恒温除湿区(A)、升温除湿区(B)和加热区(C)各区域下,室外风机(15)的停开时间呈递增关系;
当压缩机(8)频率为0时,室外风机(15)停止。
10.根据权利要求5或6所述的定温除湿空调器的控制方法,其特征在于:当空调器处于所述的除湿运转模式时,室外压缩机(8)的运转频率是根据室内当前湿度和设定湿度的差值由空调控制器进行模糊控制的,控制步骤为:
a)通过安装在空调器内的室内湿度传感器(18),检测室内当前湿度,将检测到的室内当前湿度和设定湿度(其由遥控器等控制器设定)进行比较,此时空调控制器将接收到的相对湿度值分别转化为各自对应的露点温度,并得出两者的露点温度偏差(e’),露点温度偏差(e’)符合下列表达式,e’=室内当前湿度对应的露点温度-设定湿度对应的露点温度;
b)空调器除湿运转模式启动后,压缩机(8)的目标频率设定为除湿的额定频率(DRY_F_ST),然后控制器每30秒计算一次露点温度偏差(e’),并进行一次压缩机(8)频率的修正;
c)若露点温度偏差e’≥2.0℃,压缩机(8)的目标频率增加2Hz,目标频率的上限为除湿最大频率(DRY_F_MAX);
当露点温度偏差e’≤0.5℃,压缩机(8)的目标频率下降2Hz,目标频率的下限为除湿最小频率(DRY_F_MIN);
d)在压缩机(8)的频率上升过程中,当空调器室内盘管温度传感器(16)检测到室内盘管温度过低,接近0℃时,实行室内盘管温度防冻结保护,此时压缩机(8)的频率禁止上升;
在压缩机(8)的频率下降过程中,如果室内盘管温度Texp+3>室内当前露点温度时,停止压缩机(8)的频率下降;
e)当空调器处于除湿运转模式时,并且室外环境温度≤0℃的时候,压缩机(8)的目标频率设定为0Hz;
f)当空调器处于除湿运转模式时,并且室内当前湿度≤(目标设定湿度-10%)的时候,压缩机(8)的目标频率设定为0Hz。
11.根据权利要求5或6所述的定温除湿空调器的控制方法,其特征在于:在空调器处于所述的除湿运转模式时,如果室内机控制器只接收到除湿湿度调节信号,默认以当前的室内温度作为设定温度,仅当接收到遥控器调节温度信号时,才改变设定温度,在仅调节室内湿度时,空调器按上述的恒温除湿区域(A)模式工作。
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