CN102789177A

CN102789177A - 一种空调风扇联动系统及控制方法

Info

Publication number: CN102789177A
Application number: CN2012102487272A
Authority: CN
Inventors: 游斌; 吕艳红
Original assignee: Guangdong Midea Electric Appliances Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2012-11-21

Abstract

本发明公开一种空调风扇联动系统及控制方法，空调风扇联动系统包括风扇、空调器；空调器上设有室外温度传感器、室内温度传感器和空调控制器，风扇上设有风扇控制器；室外温度传感器、室内温度传感器信号输出端与空调控制器的信号输入端连接，空调控制器与风扇控制器连接。其中风扇和空调器单独分开安装，风扇的启动和停止由空调器控制，空调器能够动态检测室内温度，室外温度，并根据室内外温度差以及设置的室内目标温度而启动或停止风扇的运行；空调器还能够设置并控制风扇定时段换气，定时启动和停止等功能，能够充分利用室外的冷热源，降低或升高室内温度，能提高室内空气的新鲜度和舒适度，具有节能环保，经济实用的优点。

Description

一种空调风扇联动系统及控制方法

技术领域

本发明属于风扇及空调器领域，特别涉及一种空调风扇联动系统及控制方法。

背景技术

目前，很多地区昼夜温差大，加上气温变化快，经常有室内外温差比较大的天气现象出现。比如夏季，在室内空气温度为32度或者30度时，消费者夜间开空调器制冷，设置室内目标温度26度，此时空调器制冷运行。然而，由于气温的变化，很多情况，此时室外的气温已低于26度，比如，此时室外气温为24度。也就是说，此时完全没有必要开启空调器制冷，仅通过通风换气，利用室内外温差，充分引进室外的新风，就完全可达到室内降温目的，不仅可以有效地节约能耗，而且换气降温带来的舒适性和空气新鲜度也远高于在室内密闭环境下开空调器制冷的效果。

同理，在冬季，也经常在室内气温很低的情况下，消费者开启空调器制热，实际在很多情况下，此时室外艳阳高照，室外的气温比室内要高几度，因而，此时完全可通过引进室外新风来升高室内温度，以达到节能环保，提高舒适性目的。

或者，常规的风扇系统，不具备设置定时段运行功能，经常是人走后也不停机连续运行，实际上，此时，室内外的温差和空气的新鲜度都没有问题，造成电力白白浪费。

很多情况下，普通消费者需要一种体积小，重量轻，同时也经济实惠的换气系统，能够自动利用室内外的温差运行以提升室内的舒适度，也具有设置定时段运行功能，用于保证室内空气的新鲜度的节能型换气系统。比如，消费者设置风扇系统在夜间每隔2小时运行15分钟左右，用以将室内的空气换一遍，以解决室内空气的新鲜度问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种空调风扇联动系统及控制方法，充分利用了室外冷热源，该空调风扇联动系统具有室内外空气温度检测功能，能够适时动态检测室内外温湿度，并根据检测结果和用户设定的目标参数差而自动运行。本发明的空调风扇系统能有效保证室内空气的温度、新鲜度和舒适性，具有环保节能，经济实用等优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种空调风扇联动系统，包括风扇、空调器；所述空调器上设有室外温度传感器、室内温度传感器和空调控制器，风扇上设有风扇控制器；室外温度传感器的信号输出端与空调控制器的信号输入端连接，室内温度传感器的信号输出端与空调控制器的信号输入端连接，空调控制器与风扇控制器连接。

室外温度传感器安装在空调器的室外机上。

室内温度传感器安装在空调器的室内机上。

风扇控制器上设有定时启闭装置，所述空调控制器的信号输出端与风扇控制器上的定时启闭装置的信号输入端连接。

一种应用于空调风扇联动系统的控制方法，包括以下步骤：

1）室外温度传感器采集室外温度Tw，室内温度传感器采集室内温度Tn，并将室外温度Tw和室内温度Tn发送至空调控制器，空调控制器设定室内目标温度Tg；

2）空调控制器根据室外温度Tw、室内温度Tn和室内目标温度Tg发送控制至位于风扇上的风扇控制器，控制风扇的运行或停止。

所述步骤2）中，空调器的空调控制器还设定有风扇的最长连续运行时间Smax、最短连续运行时间Smin。

所述空调器的空调控制器通过风扇控制器控制风扇的运行包括以下情况：

11）当空调器的空调控制器根据室外温度传感器、室内温度传感器的输入信号判断室外温度Tw≥目标温度Tg>室内温度Tn时，空调控制器控制空调器联动启动风扇运行，直到室内温度Tn≥目标温度Tg，且风扇连续运行时间S≥Smin；或风扇连续运行时间S≥Smax时，空调器控制风扇停止运行；风扇停止运行后，若室内温度Tn仍低于目标温度Tg，空调控制器控制空调器再启动制热模式运行，直到室内温度Tg等于目标温度Tg；

12）当空调器的空调控制器根据室外温度传感器、室内温度传感器的输入信号判断目标温度Tg≥室外温度Tw>室内温度Tn时，空调控制器控制空调器联动启动风扇运行，直到室内温度Tn等于室外温度Tw，且风扇连续运行时间≥Smin；或风扇连续运行时间S≥Smax时，空调器控制风扇停止运行。空调控制器控制空调器再启动制热模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg；

13）当空调器的空调控制器根据室外温度传感器、室内温度传感器的输入信号判断室外温度Tw<目标温度Tg<室内温度Tn时，空调控制器控制空调器不运行，由空调器启动风扇运行，直到室内温度Tn≤目标温度Tg，且风扇连续运行时间S≥Smin；或风扇连续运行时间S≥Smax时，空调器控制风扇停止运行；风扇停止运行后，若室内温度Tn仍高于目标温度Tg，空调控制器控制空调器（2）再启动制冷模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg；

14）当空调器的空调控制器根据室外温度传感器、室内温度传感器的输入信号判断目标温度Tg≤室外温度Tw<室内温度Tn时，空调控制器控制空调器联动启动风扇运行，直到室内温度Tn等于室外温度Tw，且风扇连续运行时间S≥Smin；或风扇连续运行时间S≥Smax时，空调器控制风扇停止运行。空调控制器控制空调器再启动制冷模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg。

所述空调控制器通过风扇控制器所设的定时启闭装置控制风扇的定时运行。

本发明的空调风扇联动系统，该空调风扇联动系统中的风扇用于将室内的空气往室外输送；或者将室外的空气往室内输送；该风扇既可固定安装在墙壁、门窗上使用，也可单独移动使用。

本发明的有益效果：具有室内外空气温度检测功能，能够实时动态检测室内外温度，并根据检测结果由空调器启动风扇运行或停止。本发明的空调器风扇系统能够根据消费者的需要设置室内温度，并设置风扇的运行时间以及风扇的定时段运行功能。本发明的空调风扇系统能有效保证室内空气的温度、新鲜度和舒适性，具有环保节能，经济实用等优点。

附图说明

图1为本发明的空调风扇联动系统的结构示意图；

图2为本发明的空调风扇联动系统的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种空调风扇联动系统，包括风扇1、空调器2；空调器2上设有室外温度传感器3、室内温度传感器4和空调控制器51，风扇1上设有风扇控制器52，风扇控制器52上设有定时启闭装置6；室外温度传感器3的信号输出端与空调控制器51的信号输入端连接，室内温度传感器4的信号输出端与空调控制器51的信号输入端连接，空调控制器51与风扇控制器52连接，空调控制器51的信号输出端与风扇控制器52上的定时启闭装置6的信号输入端连接。

一种应用于空调风扇联动系统的控制方法，包括以下步骤：

1）室外温度传感器3采集室外温度Tw，室内温度传感器4采集室内温度Tn，并将室外温度Tw和室内温度Tn发送至空调控制器51，空调控制器51设定室内目标温度Tg；

2）空调控制器51根据室外温度Tw、室内温度Tn和室内目标温度Tg发送控制至位于风扇1上的风扇控制器52，控制风扇1的运行或停止；空调器2的空调控制器51还设定有风扇1的最长连续运行时间Smax、最短连续运行时间Smin。

如图2所示，风扇1与空调器2分开，风扇1安装在墙壁18上的开设通风孔19处，以形成气流通道。风扇控制器52设置在风扇1上，风扇控制器52设有定时启闭装置6，室外温度传感器3安装在空调器室外机上，用于动态检测室外空气的温度Tw；空调控制器51及室内温度传感器4安装在空调器室内机上，室内温度传感器4用于动态检测室内空气温度Tn。该空调风扇联动系统中的风扇1将室内侧的空气往室外侧输送；或者将室外侧的空气往室内侧输送。该系统安装在墙壁、门窗上使用，该系统可以单独移动使用。

风扇控制器52与空调控制器51可以通过引线连接控制，也可以通过无线红外系统实现风扇1与空调器2之间的无线通讯，以有效传递控制信号。空调控制器51与空调器2之间可通过无线红外系统通讯，也可以通过导线连接通讯。

用空调控制器51进行室内目标温度Tg的设置时，根据个人需要，夏天一般设置Tg为22-28度，冬天一般设置Tg为16-28度，春秋季节一般设置Tg为15-25度。以上设置的理想目标温度Tg通过风扇1换气并不一定能达到，其目的主要是设置一个用户需求的理想温度，让空调器2通过检测和对比室内外的温度差，以及该温度差与用户需求的目标温度Tg之间的相对关系，从而有效利用室外的冷/热源，通过换气的方式提高/降低室内温度，让室内温度接近或达到用户需求的目标温度Tg,达到节能降耗，提高室内新风量和舒适性目的。以全年平均来说，大约有40-50%的时间段可以通过换新风来提高/降低室内温度，让室内温度达到或接近舒适目标温度。

用空调控制器51设置风扇1的最短连续运行时间Smin，主要是为了充分换气，以减少室内的有害气体含量，保证足够的新风量，同时也是为了防止风扇1短时间内频繁启动和停止。设置最短连续运行时间Smin参数时，一是要参考风扇系统的排风量Q（单位：m³/h，立方米/小时），二是要参考室内人数，按照30m³/h/人的新风量标准大致计算最短连续运行时间Smin。比如，若风扇系统的排风量Q为300m³/h，室内有3人，则最短连续运行时间Smin可设置为：(30′3)/300=0.3小时，即18分钟。又比如，若风扇1的排风量Q为500m³/h，室内有4人，则最短连续运行时间Smin可设置为：(30′4)/500=0.24小时，约15分钟。为保证低噪音，家庭使用场合的风扇系统风量Q一般小于600m³/h。为了防止系统频繁启动和停止，建议家庭使用场合的最短连续运行时间Smin一般设置为5-60分钟范围。

用空调控制器51设置风扇1的最长连续运行时间Smax，主要是为了防止风扇1过长时间不停机连续运行。设置最长连续运行时间Smax参数时，一是要参考风扇1的风量Q，二是要参考使用风扇1的房间体积，一般考虑单次最长连续运行时间用于将室内空气更换不超过2-3次。比如，若风扇1的排风量Q为300m³/h，室内体积60m³，则将室内空气全部更换一次需要时间为：60/300=0.2小时，则风扇1的最长连续运行时间Smax可设置为：0.4-0.6小时，即24~36分钟。视风扇1的风量大小，建议家庭使用场合的最长连续运行时间Smax一般设置为0.5-2小时。当然，一定要保证设置的风扇1的最长连续运行时间Smax大于最短连续运行时间，也可以考虑设置Smax为2-5倍Smin.

通过空调器2还能设置风扇1的定时启动、定时关机功能，即：空调器2具有设置风扇1的定时段运行功能。当室内外的温度差不能达到换气要求时，此时可通过设置的定时段运行功能让系统强制换气，既可以保证室内空气的清新度，也能有效节约用电。比如，可以设置风扇1在夜间1点-1:30分、夜间4:00-4:30分换气，或者设置风扇1每2个小时换气20分钟等，以保证房间内空气清新，或者还可以设置每天早上5:00-5:30运行，以保证引入室内的空气清新。

空调器2的空调控制器51通过风扇控制器52控制风扇1的运行包括以下情况：

11）当空调器2的空调控制器51根据室外温度传感器3、室内温度传感器4的输入信号判断室外温度Tw≥目标温度Tg>室内温度Tn时，空调控制器51控制空调器2联动启动风扇1运行，直到室内温度Tn≥目标温度Tg，且风扇1连续运行时间S≥Smin；或风扇1连续运行时间S≥Smax时，空调器2控制风扇1停止运行；风扇1停止运行后，若室内温度Tn仍低于目标温度Tg，空调控制器51控制空调器2再启动制热模式运行，直到室内温度Tg等于目标温度Tg；

当室外温度Tw为25度，室内温度Tn为为15度，目标温度Tg为22度时，设置的风扇1的最短连续运行时间Smin为30分钟。设置的风扇1的最长连续运行时间Smax为1小时，空调器2启动风扇1运行换气。直到室内温度Tn不小于22度，且运行时间不小于30分钟，风扇1停止运行。当风扇1运行30分钟后，室内温度Tn已经达到22度或者23度，此时，空调器2不需要继续运行制热模式。当风扇1联系运行已经超过设置的最长1小时后，室内温度Tn仍只有19度，低于目标温度22度，此时，空调器2控制风扇1停止运行，空调器2自身启动运行制热模式，直到室内温度Tn达到22度为止，空调器2再自身停止运行。

12）当空调器2的空调控制器51根据室外温度传感器3、室内温度传感器4的输入信号判断目标温度Tg≥室外温度Tw>室内温度Tn时，空调控制器51控制空调器2联动启动风扇1运行，直到室内温度Tn等于室外温度Tw，且风扇1连续运行时间≥Smin；或风扇1连续运行时间S≥Smax时，空调器2控制风扇1停止运行，空调控制器51控制空调器2再启动制热模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg。

当室外温度Tw为20度，室内温度Tn为15度，目标温度Tg为22度时。设置的风扇1的最短连续运行时间Smin为20分钟，风扇1的最长连续运行时间Smax为1小时，空调器2启动风扇1运行，直到室内温度Tn达到20度，且运行时间不小于20分钟时，风扇1停止；或者虽然室内温度Tn还没有达到20度，但已连续运行超过了1小时，风扇1也停止运行。当风扇1连续运行20分钟后，室内温度Tn达到20度，风扇1停止运行；或者，风扇1连续运行超过1小时，室内温度Tn仍只有19度，低于室外温度Tw，风扇1也停止运行。此后，空调器2再启动制热模式，直到室内温度Tn等于目标温度22度。

13）当空调器2的空调控制器51根据室外温度传感器3、室内温度传感器4的输入信号判断室外温度Tw<目标温度Tg<室内温度Tn时，空调控制器51控制空调器2不运行，由空调器2启动风扇1运行，直到室内温度Tn≤目标温度Tg，且风扇连续运行时间S≥Smin；或风扇连续运行时间S≥Smax时，空调器2控制风扇1停止运行；风扇1停止运行后，若室内温度Tn仍高于目标温度Tg，空调控制器51控制空调器2再启动制冷模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg。

当室外温度Tw为24度，室内温度Tn为30度，目标温度Tg为26度时。设置的风扇1的最短连续运行时间Smin为20分钟，风扇1的最长连续运行时间Smax为1小时，空调器2启动风扇1运行。直到室内温度Tn达到26度，且运行时间不小于20分钟时，风扇1停止；或者虽然室内温度Tn还没有达到26度，但已连续运行超过了最长连续运行时间Smax，即连续运行超过了1小时，风扇1也停止运行。当风扇1连续运行20分钟后，室内温度Tn为26度，风扇1停止运行；或者，风扇1连续运行超过1小时，室内温度Tn仍有28度，高于室外温度Tw24度，风扇1也停止运行。此后，空调器2再启动制冷模式，直到室内温度Tn等于目标温度26度。

14）当空调器2的空调控制器51根据室外温度传感器3、室内温度传感器4的输入信号判断目标温度Tg≤室外温度Tw<室内温度Tn时，空调控制器51控制空调器2联动启动风扇1运行，直到室内温度Tn等于室外温度Tw，且风扇1连续运行时间S≥Smin；或风扇1连续运行时间S≥Smax时，空调器2控制风扇1停止运行，空调控制器51控制空调器2再启动制冷模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg。

比如，当室外温度Tw为25度，室内温度Tn为30度，目标温度Tg为22度时。设置的风扇1的最短连续运行时间Smin为20分钟，风扇1的最长连续运行时间Smax为1小时，空调器2启动风扇1运行。直到室内温度Tn达到25度，且运行时间不小于20分钟时，风扇1停止；或者虽然室内温度Tn还没有达到25度，但已连续运行超过了最长连续运行时间Smax，即连续运行超过了1小时，风扇1也停止运行。比如，风扇1连续运行20分钟后，室内温度Tn为25度，风扇1停止运行；或者，风扇1连续运行超过1小时，室内温度Tn仍有27度，仍高于室外温度Tw，风扇1也停止运行。此后，空调器2再启动制冷模式，直到室内温度Tn等于目标温度22度。

本发明的空调风扇联动系统，风扇1用于将室内侧的空气往室外侧输送；或者将室外侧的空气往室内侧输送。风扇1和空调器2安装在墙壁、门窗上使用，或单独移动使用。

将本发明的空调风扇联动系统安装在窗户上使用，一个月的实验结果表明，若仅利用风扇1的定时段换气功能，在保证室内空气新鲜度的前提下，比传统风扇每天24小时运行节电75%以上。将发明的风扇1与空调器2联动使用，可以充分利用室外冷热源，一个月的平均耗电量节省25%以上。本发明是一种节能环保，经济实用的空调风扇联动系统。

Claims

1.一种空调风扇联动系统，其特征在于包括风扇（1）、空调器（2）；所述空调器（2）上设有室外温度传感器（3）、室内温度传感器（4）和空调控制器（51），所述风扇（1）上设有风扇控制器（52）；所述室外温度传感器（3）的信号输出端与空调控制器（51）的信号输入端连接，室内温度传感器（4）的信号输出端与空调控制器（51）的信号输入端连接，空调控制器（51）与风扇控制器（52）连接。

2.根据权利要求1所述空调风扇联动系统，其特征在于所述室外温度传感器（3）安装在空调器（2）的室外机上。

3.根据权利要求1所述空调风扇联动系统，其特征在于所述室内温度传感器（4）安装在空调器（2）的室内机上。

4.根据权利要求1所述空调风扇联动系统，其特征在于所述风扇控制器（52）上设有定时启闭装置（6），所述空调控制器（51）的信号输出端与风扇控制器（52）上的定时启闭装置（6）的信号输入端连接。

5.一种应用于权利要求1至4所述空调风扇联动系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1）室外温度传感器（3）采集室外温度Tw，室内温度传感器（4）采集室内温度Tn，并将室外温度Tw和室内温度Tn发送至空调控制器（51），空调控制器（51）设定室内目标温度Tg；

2）空调控制器（51）根据室外温度Tw、室内温度Tn和室内目标温度Tg发送控制至位于风扇（1）上的风扇控制器（52），控制风扇（1）的运行或停止。

6.根据权利要求5所述空调风扇联动系统的控制方法，其特征在于所述步骤2）中，空调器（2）的空调控制器（51）还设定有风扇（1）的最长连续运行时间Smax、最短连续运行时间Smin。

7.根据权利要求6所述空调风扇联动系统的控制方法，其特征在于所述空调器（2）的空调控制器（51）通过风扇控制器（52）控制风扇（1）的运行包括以下情况：

11）当空调器（2）的空调控制器（51）根据室外温度传感器（3）、室内温度传感器（4）的输入信号判断室外温度Tw≥目标温度Tg>室内温度Tn时，空调控制器（51）控制空调器（2）联动启动风扇（1）运行，直到室内温度Tn≥目标温度Tg，且风扇（1）连续运行时间S≥Smin；或风扇（1）连续运行时间S≥Smax时，空调器（2）控制风扇（1）停止运行；风扇（1）停止运行后，若室内温度Tn仍低于目标温度Tg，空调控制器（51）控制空调器（2）再启动制热模式运行，直到室内温度Tg等于目标温度Tg；

12）当空调器（2）的空调控制器（51）根据室外温度传感器（3）、室内温度传感器（4）的输入信号判断目标温度Tg≥室外温度Tw>室内温度Tn时，空调控制器（51）控制空调器（2）联动启动风扇（1）运行，直到室内温度Tn等于室外温度Tw，且风扇（1）连续运行时间≥Smin；或风扇（1）连续运行时间S≥Smax时，空调器（2）控制风扇（1）停止运行，空调控制器（51）控制空调器（2）再启动制热模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg；

13）当空调器（2）的空调控制器（51）根据室外温度传感器（3）、室内温度传感器（4）的输入信号判断室外温度Tw<目标温度Tg<室内温度Tn时，空调控制器（51）控制空调器（2）不运行，由空调器（2）启动风扇（1）运行，直到室内温度Tn≤目标温度Tg，且风扇连续运行时间S≥Smin；或风扇连续运行时间S≥Smax时，空调器（2）控制风扇（1）停止运行；风扇（1）停止运行后，若室内温度Tn仍高于目标温度Tg，空调控制器（51）控制空调器（2）再启动制冷模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg；

14）当空调器（2）的空调控制器（51）根据室外温度传感器（3）、室内温度传感器（4）的输入信号判断目标温度Tg≤室外温度Tw<室内温度Tn时，空调控制器（51）控制空调器（2）联动启动风扇（1）运行，直到室内温度Tn等于室外温度Tw，且风扇（1）连续运行时间S≥Smin；或风扇（1）连续运行时间S≥Smax时，空调器（2）控制风扇（1）停止运行，空调控制器（51）控制空调器（2）再启动制冷模式运行，直到室内温度Tn等于目标温度Tg。

8.根据权利要求6所述空调风扇联动系统的控制方法，其特征在于所述空调控制器（51）通过风扇控制器（52）所设的定时启闭装置（6）控制风扇（1）的定时运行。