CN103115417A - 低温环境空调器的制冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温环境空调器的制冷方法，当空调器在运行制冷时，包括如下步骤：步骤1、降低空调器中室外机压缩机的最高运行频率；步骤2、根据空调器中室内机蒸发器的盘管温度调整压缩机的运行频率；步骤3、增大室内机内风机的转速，降低室外机外风机的转速。通过降低压缩机的最高运行频率，可以避免在低温环境下压缩机因频率过高而频繁升降频率，而通过根据盘管温度调节压缩机的频率，避免因蒸发器结冰而导致压缩机停机；通过增大内风机的风速，可以提高蒸发器与室内的换热量，通过降低外风机的风速，降低冷凝器的换热量，实现空调器在低温环境下正常制冷，优化制冷效果。

Description

低温环境空调器的制冷方法

技术领域

本发明涉及空调设备，尤其涉及一种低温环境空调器的制冷方法。

背景技术

空调器通常包括室内机和室外机，室内机中设置有蒸发器和内风机，室外机设置有压缩机、冷凝器和外风机，通常情况下，常用的空调器仅在外界环境温度较高的情况下进行制冷，当外界温度低于28℃时，设置有最大运行频率，以避免室内机的蒸发器发生结冰的现象。而对于通信基站、酒吧或舞厅等密闭发热量较大的空间场所，在室外温度较低的情况下，室内的温度依然较高，此时便需要空调器在低温环境下进行制冷。在制冷过程中，由于外界环境温度较低，冷凝效果非常好，而室内机的蒸发温度较低接近0℃，导致空调器频繁进行防冻结保护，出现压缩机停机的现象，导致空调器无法在低温环境下正常制冷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种低温环境空调器的制冷方法，解决现有技术中空调器无法在低温环境下正常制冷的缺陷，通过低温环境空调器的制冷方法实现空调器在低温环境下正常制冷，优化制冷效果。

本发明提供的技术方案是，一种低温环境空调器的制冷方法，当空调器在运行制冷时，包括如下步骤：

步骤1、降低空调器中室外机压缩机的最高运行频率；

步骤2、根据空调器中室内机蒸发器的盘管温度调整压缩机的运行频率；

步骤3、增大室内机内风机的转速，降低室外机外风机的转速。

进一步的，在步骤1之前还包括：步骤1a、压缩机中定子的线圈通电以对压缩机进行预热；

进一步的，所述步骤2具体为：当盘管温度低于0℃时，停止压缩机运行；当盘管温度为0℃~3℃时，以1HZ/a秒降低压缩机的频率；当盘管温度为3℃~5℃时，以1HZ/b秒降低压缩机的频率；当盘管温度为5℃~7℃时，压缩机的频率保持不变；当盘管温度为7℃~9℃时，以1HZ/c秒升高压缩机的频率；当盘管温度高于9℃时，压缩机以正常的频率运行，步骤3中内风机和外风机以正常的转速运行；其中，1≤a<b≤15，5≤c≤15。

进一步的，当盘管温度为0℃~3℃时，以1HZ/秒的速度降低压缩机的频率；当盘管温度为3℃~5℃时，以1HZ/10秒的速度降低压缩机的频率；当盘管温度为7℃~9℃时，以1HZ/10秒的速度升高压缩机的频率。

进一步的，还包括步骤4、提高空调器的过热度。

进一步的，所述步骤4具体为：在空调器原过热度T的基础上，增加△T1；其中，△T1为2℃~4℃，△T1的取值大小随外界温度降低而增大。

进一步的，在步骤4之前还包括步骤4a、对回气管路温度进行修正：                                               

，

为修正后的回气管路温度，

为实际检测到的回气管路温度，为修正值；

；K为系数，-1<K<1，

，为外界温度值，当

低于0℃时开始修正。

进一步的，所述步骤1具体为：当外界温度为0℃~-10 ℃时，压缩机的最高运行频率为38Hz；当外界温度为-10 ℃~-20 ℃时，压缩机的最高运行频率为35Hz；当外界温度为-20 ℃~-30 ℃时，压缩机的最高运行频率为30Hz。

进一步的，所述压缩机的最低运行频率为10HZ。

进一步的，还包括步骤5、当压缩机在低于30HZ的频率运行超过t1时长后，停止外风机运行；然后，增大压缩机的频率，使压缩机在高于30HZ的频率下运行t2时长，并增大内风机的转速；其中，t1为0.5小时~1.5小时，t2为3分钟~7分钟。

本发明提供的低温环境空调器的制冷方法，通过降低压缩机的最高运行频率，可以避免在低温环境下压缩机因频率过高而频繁升降频率，导致压缩机频繁停机的现象，而通过根据盘管温度进一步的调节压缩机的频率，可以有效的避免蒸发器的盘管温度低于0℃而结冰，从而避免因蒸发器结冰而导致压缩机停机；另外，通过增大内风机的风速，可以提高蒸发器与室内的换热量，提高蒸发器盘管内的冷媒温度，而通过降低外风机的风速，降低冷凝器的换热量，以更有效的确保蒸发器的盘管不会结冰，实现空调器在低温环境下正常制冷，优化制冷效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明低温环境空调器的制冷方法实施例的流程图；

图2为本发明低温环境空调器的制冷方法控制的空调与普通空调低温环境下制冷曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，空调器通常包括室内机和室外机，室内机中设置有蒸发器和内风机，室外机设置有压缩机、冷凝器和外风机，蒸发器的盘管上设置有用于检测盘管温度的传感器，而室外机上设置有用于检测外界温度的传感器，而压缩机的回气管路上设置有用于检测回气管路温度的传感器，蒸发器和冷凝器之间设置有膨胀阀进行节流，在此不对空调器的具体结构进行限制。

如图1所示，本实施例低温环境空调器的制冷方法，当空调器在运行制冷时，包括如下步骤：

步骤1、降低空调器中室外机压缩机的最高运行频率。具体的，通过在外界温度较低的情况下，降低压缩机的最高运行频率，使压缩机处于较低的频率下运行，避免压缩机频率过高而出现频繁升降频率而出现压缩机停机的现象发生，确保空调器能够在低温下持续运行。优选的，可以根据外界温度的范围确定压缩机的最高运行频率，例如：当外界温度为0℃~-10 ℃时，压缩机的最高运行频率为38Hz；当外界温度为-10 ℃~-20 ℃时，压缩机的最高运行频率为35Hz；当外界温度为-20 ℃~-30 ℃时，压缩机的最高运行频率为30Hz。进一步的，为了保证压缩机能够在低温环境下可靠运行，压缩机的最低运行频率为10HZ，在低温环境频率低于10Hz时，会造成压缩机回油困难，系统稳定性降低，制冷量严重下降等问题。

步骤2、根据空调器中室内机蒸发器的盘管温度调整压缩机的运行频率，以避免蒸发器结冰。具体的，在降低压缩机的最高运行频率后，根据盘管温度的实际温度，进一步的调节压缩机的运行频率，以确保蒸发器不会结冰进行冰点保护，从而避免因蒸发器的盘管结冰而导致压缩机停机的现象发生。优选的，可以根据盘管温度范围的不同，准确的调整压缩机的工作频率，具体为：当盘管温度低于0℃时，停止压缩机运行。当盘管温度为0℃~3℃时，以1HZ/a秒快速降低压缩机的频率，例如：以1HZ/秒的速度降低压缩机的频率，以避免蒸发器的盘管出现结冰。当盘管温度为3℃~5℃时，以1HZ/b秒缓慢降低压缩机的频率，例如：以1HZ/10秒的速度降低压缩机的频率，以防止出现因降频速度过快而引起室内温度产生波动，其中，1≤a<b≤15。当盘管温度为5℃~7℃时，压缩机的频率保持不变，以维持正常的蒸发温度，保证室内的舒适度。当盘管温度为7℃~9℃时，以1HZ/c秒缓慢升高压缩机的频率，例如：以1HZ/10秒的速度升高压缩机的频率，避免因压缩机升频过快导致蒸发器的温度下降而需要重新降频，确保压缩机能够平稳的运行，其中，5≤c≤15。当盘管温度高于9℃时，压缩机以正常的频率运行，内风机和外风机以正常的转速运行。

步骤3、增大室内机内风机的转速，降低室外机外风机的转速。具体的，由于室内温度较高，而室外温度过低，通过增大内风机的转速，可以有效的增大蒸发器与室内环境之间进行热交换，提高蒸发器与室内的换热量，以升高蒸发器中盘管内冷媒的温度，确保盘管不会结冰，而降低外风机的转速，可以有效的降低冷凝器的换热量，更进一步的确保盘管不会结冰。

进一步的，为了避免压缩机因其内部的润滑油凝结而无法启动，在步骤1之前还包括：步骤1a、压缩机中定子的线圈通电以对压缩机进行预热。具体的，利用压缩机自身定子中的线圈，线圈通电后将发热对压缩机中的润滑油进行加热，使压缩机中的润滑油不会发生凝结的现象，确保压缩机在低温环境下正常启动。例如：当室外环境温度低于0 ℃时线圈预热功率为25W，低于-10℃时预热功率为30W，低于-20 ℃时预热功率为35W。

又进一步的，为了避免压缩机出现液压缩，本实施例低温环境空调器的制冷方法还包括步骤4、提高空调器的过热度。具体的，通常情况下，空调在外界温度较高的环境下运行，从蒸发器流出的冷媒流向压缩机的过程中，还会受外界环境影响加热后再次升温，而在低温环境下，从蒸发器流出的冷媒流向压缩机的过程中，受外界较冷环境的影响会再次冷凝降低温度，如果过热度不足，就会造成冷媒冷凝后变成汽液混合物进入压缩机，容易造成液压缩。通过提高空调器的过热度，可以有效的避免液压缩现象的发生。例如：可以在空调器原过热度T的基础上，增加

；其中，

为2℃~4℃，

的取值大小随外界温度降低而增大。其中，为了更加准确的计算过热度，以精准的控制空调器中膨胀阀的开度，本实施例低温环境空调器的制冷方法在步骤4之前还包括步骤4a、对回气管路温度进行修正：

，

为修正后的回气管路温度，

为实际检测到的回气管路温度，

为修正值；

；K为系数，取值范围-1<K<1，，为外界温度值，当低于0℃时开始修正。具体的，正常的过热度=盘管温度-回气管路温度，根据过热度作为膨胀阀调节的依据；由于低温环境下，回气管路温度的传感器容易产生零点漂移的现象，导致回气管路温度检测的不准确，使计算出的过热度存在误差而影响膨胀阀开度的准确性，通过采用上述公式修正回气管路温度，修改后的过热度=内盘管的温度-修正后的回气盘管温度，然后再通过步骤4将修改后的过热度增加

，保证膨胀阀调节依据的正确，避免膨胀阀误调节后又往回调整，出现反复的调阀现象。其中，K的取值可以在空调器出厂前，根据空调器的不同功率，模拟在低温环境中制冷，选取合适的取值。

更进一步的，在超低温工况下开启制冷模式，压缩机长时间处于中低频运行，为了避免出现压缩机卡缸事故，本实施例低温环境空调器的制冷方法还包括步骤5、当压缩机在低于30HZ的频率运行超过t1时长后，停止外风机运行；然后，增大压缩机的频率，使压缩机在高于30HZ的频率下运行t2时长，并增大内风机的转速；其中，t1为0.5小时~1.5小时，t2为3分钟~7分钟。具体的，由于系统压力低、冷媒流速慢，压缩机润滑油无法正常流动而逐渐积存在冷凝器的底部，无法正常回油导致压缩机油面下降，压缩机无法得到有效的润滑，通过步骤5使压缩机在低于30HZ的频率下运行超过设定时间后，停止外风机运行，增大压缩机的频率并增大内风机的风速，以保证压缩机回油，避免出现压缩机卡缸的事故。而在执行步骤5的过程中，不会因达到触发步骤2而仅需冰点保护的操作。例如：当空调器检测到压缩机在30Hz以下累积运行时间超过1小时后，停止外风机以降低室外机的换热效果，并将压缩机升频至60Hz强制运行5分钟，此段时间内风机强制高速运转，盘管冰点保护无效，保证压缩机回油。

参见图2，W为制冷量，t为时间，虚线L1为普通空调器的制冷曲线，实线L2为采用本实施例低温环境空调器的制冷方法的空调器。普通空调器在低温环境下制冷时，制冷量较高，蒸发器盘管已结冰，从而频繁出现压缩机停机的现象，导致L1为间断的曲线。而采用本实施例低温环境空调器的制冷方法控制的空调器在低温环境下制冷时，随着时间的推移，空调器的制冷量始终处于稳定的状态，并没有发生压缩机频繁停机的现象。

本实施例低温环境空调器的制冷方法，通过降低压缩机的最高运行频率，可以避免在低温环境下压缩机因频率过高而频繁升降频率，导致压缩机频繁停机的现象，而通过根据盘管温度进一步的调节压缩机的频率，可以有效的避免蒸发器的盘管温度低于0℃而结冰，从而避免因蒸发器结冰而导致压缩机停机；另外，通过增大内风机的风速，可以提高蒸发器与室内的换热量，提高蒸发器盘管内的冷媒温度，而通过降低外风机的风速，降低冷凝器的换热量，以更有效的确保蒸发器的盘管不会结冰，实现空调器在低温环境下正常制冷，优化制冷效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，当空调器在运行制冷时，包括如下步骤：

步骤1、降低空调器中室外机压缩机的最高运行频率；

步骤2、根据空调器中室内机蒸发器的盘管温度调整压缩机的运行频率；

步骤3、增大室内机内风机的转速，降低室外机外风机的转速。

2.根据权利要求1所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，在步骤1之前还包括：步骤1a、压缩机中定子的线圈通电以对压缩机进行预热。

3.根据权利要求1所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，所述步骤2具体为：当盘管温度低于0℃时，停止压缩机运行；当盘管温度为0℃~3℃时，以1HZ/a秒降低压缩机的频率；当盘管温度为3℃~5℃时，以1HZ/b秒降低压缩机的频率；当盘管温度为5℃~7℃时，压缩机的频率保持不变；当盘管温度为7℃~9℃时，以1HZ/c秒升高压缩机的频率；当盘管温度高于9℃时，压缩机以正常的频率运行，步骤3中内风机和外风机以正常的转速运行；其中，1≤a<b≤15，5≤c≤15。

4.根据权利要求3所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，当盘管温度为0℃~3℃时，以1HZ/秒的速度降低压缩机的频率；当盘管温度为3℃~5℃时，以1HZ/10秒的速度降低压缩机的频率；当盘管温度为7℃~9℃时，以1HZ/10秒的速度升高压缩机的频率。

5.根据权利要求1所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，还包括步骤4、提高空调器的过热度。

6.根据权利要求5所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，所述步骤4具体为：在空调器原过热度T的基础上，增加                                                

；其中，为2℃~4℃，

的取值大小随外界温度降低而增大。

7.根据权利要求5所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，在步骤4之前还包括步骤4a、对回气管路温度进行修正：

，

为修正后的回气管路温度，

为实际检测到的回气管路温度，

为修正值；

；K为系数，-1<K<1，

，

为外界温度值，当低于0℃时开始修正。

8.根据权利要求1-7任一所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，所述步骤1具体为：当外界温度为0℃~-10 ℃时，压缩机的最高运行频率为38Hz；当外界温度为-10 ℃~-20 ℃时，压缩机的最高运行频率为35Hz；当外界温度为-20 ℃~-30 ℃时，压缩机的最高运行频率为30Hz。

9.根据权利要求8所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，所述压缩机的最低运行频率为10HZ。

10.根据权利要求9所述的低温环境空调器的制冷方法，其特征在于，还包括步骤5、当压缩机在低于30HZ的频率运行超过t1时长后，停止外风机运行；然后，增大压缩机的频率，使压缩机在高于30HZ的频率下运行t2时长，并增大内风机的转速；其中，t1为0.5小时~1.5小时，t2为3分钟~7分钟。

Images