CN103335376A - 空调系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调系统控制方法，包括：在空调开机C0时间后，获取M个压缩机底部油温与冷凝器温度之间的温差△T1；当其中超过M*a%个数量的△T1值大于设定值△TS时，使压缩机继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小；否则将压缩机当前频率提升到频率Z1，运行C3时间后，将压缩机频率降到之前频率，再运行C4时间后判定△T1大小，如此循环；若△T1≥设定值△TS，则压缩机保持当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小。由此解决新冷媒空调能力衰减现象，提高新冷媒空调使用舒适性，保证压缩机使用寿命。

Description

空调系统控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种避免新型制冷剂系统匹配现有的压缩机机油后出现中间能力衰减的空调系统控制方法。

背景技术

目前，在空调制冷技术领域中，大多使用R410a冷媒来替代R22，其优势明显体现在变频空调上，但是由于R410a冷媒的GWP值偏高（为2200），在当前全球温室效应日益严重，世界各国应对全球气候变迁日益重视的背景下，将会被逐渐淘汰。因此，目前更专注研究以R32、R290为代表的低GWP制冷剂。

与此同时，对应的压缩机研发也在进行中。其中，压缩机机油作为空调系统中必不可少的组成部分也越来越受到重视，特别是对于R32冷媒，各压缩机厂家都在研发新型压缩机机油以更好的应用在系统上。由于压缩机在运转过程中，需要压缩机机油来润滑以减少摩擦，同时压缩机机油起到在轴封及气缸之间密封的作用。

但是，对于R32制冷剂，现有系统中的压缩机所用机油都是PVE油和POE油，当使用PVE油时，R32与其互溶性很差，在测试制冷制热中间能力时会出现回油很差的情况，压缩机底部的油几乎全部被带走，导致压缩机密封差而漏气，其中间能力衰减约20%，并且频率范围跨度很大，通常在制热时会在40HZ范围内出现问题；而现有的POE油与R32互溶性也不理想，在这样的系统中当运行制冷中间频率时，由于蒸发器蒸发不完全会造成压缩机底部机油被稀释的现象，而被稀释的机油起不到密封作用，导致了中间能力衰减现象（衰减达30%）。同时压缩机底部没机油或者机油被稀释也会造成压缩机摩擦加剧，降低压缩机以及系统的寿命，影响用户的使用感受。

另外，R32作为新型制冷剂，很多测试工作还未能经过详细的施行，上述现象难以被发现，因此急需一种解决办法来避免R32系统匹配现有的压缩机机油后出现中间能力衰减的现象。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空调系统控制方法，避免新型制冷剂系统匹配现有的压缩机机油后出现中间能力衰减的现象。

为了达到上述目的，本发明提出一种空调系统控制方法，包括以下步骤：

在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；

当M个△T1值中超过M*a%个的△T1值大于设定值△TS时，使压缩机继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小；否则将压缩机当前频率提升到频率Z1，并运行第三预定时间C3后，将压缩机频率降到之前的频率，再运行第四预定时间C4后判定△T1大小，如此循环。

优选地，所述在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤包括：

在空调开机后总预定时间C0内，每单位时间获取一次压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1，得到M个△T1值。

优选地，所述在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤包括：

在空调开机第一预定时间C1后，获取压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；

当△T1<设定值△TS时，在第二预定时间C2内每单位时间读取一次△T1，得到M个△T1值；其中，C1+ C2= C0。

优选地，所述在空调开机第一预定时间C1后，获取压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤之后还包括：

当△T1≥设定值△TS时，使压缩机按照当前运行条件运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小。

优选地，其特征在于，a≥30。

优选地，a=50；所述设定值△TS=0。

优选地，所述在空调开机总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤之前还包括：

判断空调系统是制冷工况还是制热工况；当空调系统是制冷工况冷时，所述冷凝器温度TL为室外换热器内温度；当空调系统是制热工况冷时，所述冷凝器温度TL为室内换热器表面温度。

优选地，所述压缩机底部油温TD由安装在压缩机底部的油温传感器测量得到；所述冷凝器温度TL由安装在室外换热器中部的温度传感器测量得到或者由安装在室内换热器表面的温度传感器测量得到。

优选地，该方法还包括：

根据空调系统的机型和/或系统使用的冷媒类型选择N值、M值及C0、C1、C2、C3、C4、Z1的大小。

优选地，该方法还包括：系统每检测一次，对N值增加一倍。

本发明提出的一种空调系统控制方法，通过判断压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1以及相应的概率方法，解决新冷媒空调能力衰减的现象，提高新冷媒空调使用舒适性，保证了压缩机的使用寿命，同时也为今后研究新型压缩机机油更好的匹配新冷媒提供了一种参考依据。

附图说明

图1是本发明空调系统控制方法较佳实施例的流程示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于现有的压缩机油：MO、PVE、POE油都不能很好的与新冷媒互溶，特别是R32，而空调系统所涉及到的中间能力衰减问题目前很难发现，并且产品体验时也难以察觉，但是如果此问题持续存在会降低压缩机使用寿命，系统可靠性也得不到保障。

本发明实施例提出一种空调系统控制方法，可以避免新型制冷剂系统匹配现有的压缩机机油后出现中间能力衰减的现象，该方法包括：

步骤S10，在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；

步骤S20，当M个△T1值中超过M*a%个的△T1值大于设定值△TS时，使压缩机继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小；否则将压缩机当前频率提升到频率Z1，并运行第三预定时间C3后，将压缩机频率降到之前的频率，再运行第四预定时间C4后判定△T1大小，如此循环。其中，a≥30，优选为50。

上述方法中M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的获取，作为一种实施方式，可以是在空调开机后总预定时间C0内，每单位时间获取一次压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1，得到M个△T1值。

作为另一种实施方式，也可以采用以下方式：

在空调开机第一预定时间C1后，获取压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；若△T1<设定值△TS，则在第二预定时间C2内每单位时间读取一次△T1，得到M个△T1值；其中，C1+ C2= C0。

具体地，上述第二种实施方式的方法具体包括：

步骤S101，在空调开机第一预定时间C1后，获取压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；若△T1<设定值△TS，则进入步骤S102；若△T1≥设定值△TS，则进入步骤S103；

步骤S102，在第二预定时间C2内每单位时间读取一次△T1，得到M个△T1值；其中，C1+ C2= C0；若其中超过M*a%个数量的△T1值大于设定值△TS，则压缩机继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小；否则压缩机由当前频率提升到频率Z1，并运行第三预定时间C3后，将压缩机频率降到之前的频率，再运行第四预定时间C4后判定△T1大小，如此循环。

上述单位时间可以与C2的时间单位一致，也可以为其他设定时间，比如：若C2时间单位为分钟，则每一分钟读取一次△T1，得到C2个△T1值；或者，每半分钟读取一次△T1，得到2C2个△T1值，以此类推。

步骤S103，压缩机保持当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小，如此循环。压缩机可以按照当前默认的运行条件运行，或者按照其他设定方式运行；并每隔N分钟再次判定△T1大小。本实施例中空调为变频空调，因此，可以使压缩机保持当前频率变化规律运行。

具体地，本实施例上述方法适用于空调制冷或制热不同的工况，并可以根据空调系统的机型和/或系统使用的冷媒类型选择N值、M值、C0、C1、C2、C3、C4、Z1的大小，以及设定值△TS的大小。

作为一种实施方式，上述设定值△TS的大小可以为0，其中超过M*a%个数量可以设定为M值的一半，即a取50，在其他实施方式中，还可以根据实际需要设定。

此外，当空调系统是制冷工况冷时，所述冷凝器温度TL为室外换热器内温度；当空调系统是制热工况冷时，所述冷凝器温度TL为室内换热器表面温度。

所述压缩机底部油温TD由安装在压缩机底部的油温传感器测量得到；所述冷凝器温度TL由安装在室外换热器中部的温度传感器测量得到或者由安装在室内换热器表面的温度传感器测量得到。

上述△T1是一种判定当前系统中间能力是否衰减的外在现象，通过此现象的判断再加上本实施例方法即可改善中间能力衰减现象。以制冷模式为例，本实施例中在制冷模式下如果△T1<0，则可以取接下来C2时间内的C2个△T1的值，根据概率方法，如果其中有大半是小于0的，则认为系统发生了中间能力衰减，就要提高当前频率，因为△T1的判定不能以某一次来决定，是要在一定的时间范围内，才能确定。

下面以上述第二种实施方式，并以设定值△TS=0，制冷工况参数C1、C2、C3、C4、Z1、△T1对应为A1、A2、A3、A4、F1、△T1，制热工况参数C1、C2、C3、C4、Z1、△T1对应为H1、H2、H3、H4、F2、△T2为例（时间单位设定为分钟），对本实施例方案进行详细阐述：

如图1所示，在开机的时候，判定此时是制冷工况还是制热工况，假定是制冷工况，则开机A1分钟之后第一次判定△T1，其中△T1=TD-TL。

若△T1≥0，则压缩机保持当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小。

若△T1<0，则在A2分钟内每分钟读取一次△T1，总共有A2个△T1值，如果其中有超过A2一半数量的△T1值大于0，则系统继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小，否则压缩机由当前频率提升到F1频率，运行A3分钟后压缩机降到之前的频率，再运行A4分钟后判定△T1大小，如此循环。

假定是制热工况，则开机H1分钟之后第一次判定△T2，其中△T2=TD-TL（TL由安装在室内换热器表面的温度传感器测量得到），若△T2≥0，则压缩机保持当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T2大小。

若△T2<0，则在H2分钟内每分钟读取一次△T2，总共有H2个△T2值，如果其中有超过H2一半数量的值大于0，则系统继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T2大小，否则压缩机由当前频率提升到F2频率，运行H3分钟后压缩机降到之前的频率，再运行H4分钟后判定△T2大小，如此循环。

如果考虑节能的目的，可根据具体的机型以及不同类型的制冷剂和压缩机，改变相应数值大小，比如N数值可以逐渐增大或者每检测一次就增加一倍，同时A1、A2、A3、A4、H1、H2、H3、H4部分值减小，从而达到节能的目的。

例如，2匹柜机在用PVE油的压缩机匹配R32制冷剂做能力实验时，系统出现中间能力衰减，转子与气缸之间漏气，导致系统能力和功率大幅度下降，而如果让系统用R410a运行一次的话，再充注R32制冷剂，则再也不会出现中间能力衰减现象。

如果用现有POE油匹配R32，得到实验结果如下表1所示：

表1：多次实验后原型机制冷工况下的△T1与中间能力衰减之间的关系表

原型机	△T1（℃）	能力（W）
			额定制冷工况下	-2.0～1.0	约1700

在原型机的基础上多次实验全部出现中间能力衰减，相比额定中间能力下降了约28%，所以结合上述现象，采用以下具体实施方式：

2匹柜机在制冷开机，压缩机启动30分钟后，△T1第一次开始判定，此时系统运行频率为28HZ，如果此时△T1≥0，则压缩机保持当前频率变化规律，继续运行60分钟后，再次检测△T1。如果△T1<0，在15分钟内每分钟检测一次△T1，如果有8个△T1值大于0，则压缩机保持当前频率变化规律继续运行60分钟后再检测△T1，否则压缩机频率由28HZ提升到60HZ，运行5分钟，然后直接降频到28HZ，25分钟后再次检测△T1，以完成循环判定。

同理，2匹柜机在制热开机，压缩机启动45分钟后，△T2第一次开始判定，此时系统运行频率为45HZ，如果此时△T2≥0，则压缩机保持当前频率变化规律，继续运行60分钟后，再次检测△T2。如果△T2<0，在15分钟内每分钟检测一次△T2，如果有8个△T2值大于0，则压缩机保持当前频率变化规律继续运行60分钟后再检测△T2，否则压缩机频率由45HZ提升到90HZ，运行5分钟，然后直接降频到45HZ，25分钟后再次检测△T1，以完成循环判定。

通过上述方法，系统中间能力恢复正常，其测试结果如下表2所示，且中间能力衰减现象再未出现。

表2 ： 2匹机采用本方法后多次实验下制冷工况的△T1与中间能力衰减之间的关系表

采用本方法后的样机	△T1（℃）	能力（W）
			额定制冷工况下	3.0～6.0	约2500

需要说明的是，以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明方案还可以应用在1匹、1.5匹、3匹机型上等，比如对应不同的制冷剂以及系统，A1～A4，H1～H4，N、都可以进行增减或者改变，或者通过其他途径获得△T1和△T2数值的方法等等。系统使用的冷媒可以为R32或R290；压缩机机油可以为MO、PVE油或POE油等。

本发明实施例空调系统控制方法，通过判断压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1以及相应的概率方法，解决新冷媒空调能力衰减的现象，提高新冷媒空调使用舒适性，保证了压缩机的使用寿命，同时也为今后研究新型压缩机机油更好的匹配新冷媒提供了一种参考依据。

上述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种空调系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；

当M个△T1值中超过M*a%个的△T1值大于设定值△TS时，使压缩机继续按照当前频率变化规律运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小；否则将压缩机当前频率提升到频率Z1，并运行第三预定时间C3后，将压缩机频率降到之前的频率，再运行第四预定时间C4后判定△T1大小，如此循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤包括：

在空调开机后总预定时间C0内，每单位时间获取一次压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1，得到M个△T1值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在空调开机后总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤包括：

在空调开机第一预定时间C1后，获取压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1；

当△T1<设定值△TS时，在第二预定时间C2内每单位时间读取一次△T1，得到M个△T1值；其中，C1+ C2= C0。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在空调开机第一预定时间C1后，获取压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤之后还包括：

当△T1≥设定值△TS时，使压缩机按照当前运行条件运行，并每隔N分钟再次判定△T1大小。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，a≥30。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，a=50；所述设定值△TS=0。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在空调开机总预定时间C0内，获取M个压缩机底部油温TD与冷凝器温度TL之间的温差△T1的步骤之前还包括：

判断空调系统是制冷工况还是制热工况；当空调系统是制冷工况冷时，所述冷凝器温度TL为室外换热器内温度；当空调系统是制热工况冷时，所述冷凝器温度TL为室内换热器表面温度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压缩机底部油温TD由安装在压缩机底部的油温传感器测量得到；所述冷凝器温度TL由安装在室外换热器中部的温度传感器测量得到或者由安装在室内换热器表面的温度传感器测量得到。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

根据空调系统的机型和/或系统使用的冷媒类型选择N值、M值及C0、C1、C2、C3、C4、Z1的大小。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

系统每检测一次，对N值增加一倍。

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