CN104101044B - 一种变频空调器的运行控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于空调控制领域，提供了一种变频空调器的运行控制方法及装置。本发明通过根据室内环境温度值与当前设定温度值的温度差值和室外环境温度值调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率，并结合压缩机的当前运行模式与当前运行频率精确地调整压缩机的运行模式以使变频空调器在最佳能效状态下工作，大大节省了能耗且减小了用户的用电成本。
Description
技术领域
本发明属于空调控制领域，尤其涉及一种变频空调器的运行控制方法及装置。
背景技术
目前，带有可变容压缩机的变频空调是通过区分频率高低的方法来实现输出控制的，其能够在不同频率的运行状态下实现相应的能力输出，从而达到为用户节省能耗的目的，所以其获得了广大用户的青睐和使用。如图1所示，带有可变容压缩机的变频空调器包括可变容双转子压缩机1、四通阀3、三通阀2、室外换热器4、室内换热器6、节流组件5及空调控制组件，室外换热器4和室内换热器6通过四通阀3选择性连通可变容双转子压缩机1，节流组件5设置于室外换热器4和室内换热器6之间的冷媒管路上，三通阀2的第一进口21和第二进口22分别连接可变容双转子压缩机1的排气侧11和第一吸气口12，三通阀2的出口23连接可变容双转子压缩机1的第二吸气口13。
如图1所示，当三通阀2的第二进口22和出口23连通，就会使得可变容双转子压缩机1的第一吸气口12和第二吸气口13连通，此时可变容双转子压缩机1处于双转子运行模式。
如图2所示，当三通阀2的第一进口21和出口23连通，就会使得可变容双转子压缩机1的排气侧11和第二吸气口13连通，此时可变容双转子压缩机1处于单转子运行模式。
带有可变容压缩机的变频空调在高频运行时，其压缩机是使用双转子运行模式实现大能力输出的，而在低频运行时，则其压缩机是使用单转子运行模式实现低功耗输出的。
在现有的带有可变容压缩机的变频空调中，上述两种运行模式的切换条件过于单一，主要是以压缩机的运行频率作为切换条件，当运行频率达到某一预设频率阈值时实现运行状态的切换。然而，由于切换条件单一，并未综合其他参数实现切换，这样就容易造成空调器无法精确地切换运行模式并在最佳能效状况下运行以实现最大限度节省能耗的目的，也就无法为用户实现最大限度地节省空调用电成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频空调器的运行控制方法，旨在解决现有的带有可变容压缩机的变频空调所存在的因无法精确地切换运行模式并在最佳能效状况下运行以节省能耗的问题。
本发明是这样实现的，一种变频空调器的运行控制方法，所述运行控制方法包括以下步骤：
检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值；
根据所述室外环境温度值和所述温度差值从预设空调运行参数数据库中调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率；
检测压缩机的当前运行频率，并判断压缩机的当前运行模式；
当所述压缩机处于双转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述双转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述双转子室内外风机转速参数维持所述双转子运行模式，或者按照所述单转子室内外风机转速参数及所述单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式；
当所述压缩机处于单转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述单转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述单转子室内外风机转速参数维持所述单转子运行模式，或者按照所述双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式。
本发明的另一目的还在于提供一种变频空调器的运行控制装置，所述运行控制装置包括：
温度检测与差值获取模块，用于检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值；
参数调取模块，用于根据所述室外环境温度值和所述温度差值从预设空调运行参数数据库中调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率；
频率检测与模式判断模块，用于检测压缩机的当前运行频率，并判断压缩机的当前运行模式；
第一频率比较与模式切换模块，用于当所述压缩机处于双转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述双转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述双转子室内外风机转速参数维持所述双转子运行模式，或者按照所述单转子室内外风机转速参数及所述单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式；
第二频率比较与模式切换模块，用于当所述压缩机处于单转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述单转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述单转子室内外风机转速参数维持所述单转子运行模式，或者按照所述双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式。
本发明通过根据室内环境温度值与当前设定温度值的温度差值和室外环境温度值调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率，并结合压缩机的当前运行模式与当前运行频率精确地调整压缩机的运行模式以使变频空调器在最佳能效状态下工作，大大节省了能耗且减小了用户的用电成本，解决了现有的带有可变容压缩机的变频空调所存在的因无法精确地切换运行模式并在最佳能效状况下运行以节省能耗的问题。
附图说明
图1是现有技术所涉及的带有可变容压缩机的变频空调器的结构示意图；
图2是现有技术所涉及的带有可变容压缩机的变频空调器的另一结构示意图；
图3是本发明实施例提供的变频空调器的运行控制方法的实现流程图；
图4是本发明实施例提供的变频空调器的运行控制方法所涉及的能力-能效比关系图；
图5是本发明实施例提供的变频空调器的运行控制方法的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明实施例通过根据室内环境温度值与当前设定温度值的温度差值和室外环境温度值调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率，并结合压缩机的当前运行模式与当前运行频率精确地调整压缩机的运行模式以使变频空调器在最佳能效状态下工作，大大节省了能耗且减小了用户的用电成本。
图3示出了本发明实施例提供的变频空调器的运行控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
在步骤S1中，检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值。
步骤S1具体包括以下步骤：
检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值；
对室内环境温度值和当前设定温度值进行求差运算并获取相应的温度差值。
其中，当前设定温度值是指用户在开启变频空调器后，通过遥控器或空调器的机身控制面板所设定的温度值。
在步骤S2中，根据室外环境温度值和温度差值从预设空调运行参数数据库中调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率。
其中，单转子室内外风机转速参数是指压缩机运行于单转子运行模式时的室内风机转速值和室外风机转速值；单转子切换运行频率是作为压缩机从单转子运行模式切换至双转子运行模式的参考数据，当压缩机的当前运行频率与单转子切换运行频率属于某一特定数学关系时，压缩机从单转子运行模式切换至双转子运行模式；双转子室内外风机转速参数是指压缩机运行于双转子运行模式时的室内风机转速值和室外风机转速值；双转子切换运行频率作为压缩机从双转子运行模式切换至单转子运行模式的参考数据，当压缩机的当前运行频率与双转子切换运行频率属于某一特定数学关系时，压缩机从双转子运行模式切换至单转子运行模式。
预设空调运行参数数据库是包含有与室外环境温度值和温度差值对应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率的数据库。这个数据库中的数据均是在变频空调器分别运行于单转子运行模式和双转子运行模式中获得的，获取方式如下：
1、将同一时间内所获得的室外环境温度值和温度差值设定为一个温度区间，并测定压缩机在不同的温度区间和不同的室内外风机转速条件下以不同运行频率运行于单转子运行模式和双转子运行模式时所对应的能力输出值、能效比及功率分别记录下来；
2、根据以上所记录的能力输出值、能效比及功率确定压缩机运行于单转子运行模式和双转子运行模式时，与能效比最高时所对应的室内外风机转速；
3、根据能力输出值和能效比分别获得压缩机运行于单转子运行模式和双转子运行模式的能力-能效比关系图；
4、最后从能力-能效比关系图中找出单转子运行模式与双转子模式相互切换时的能力输出值(单转子能力能效曲线与双转子能力能效曲线的交叉点)，并根据该能力输出值从上述所记录的数据中获得单转子运行切换频率和双转子运行切换频率。
为了使变频空调器在进行运行模式切换时能够更加精确，上述预设空调运行参数数据库中的数据均是在能效最高时所记录的数据，然后将这些数据组成一个数据库供变频空调器在运行模式切换控制过程中使用，进而能够达到在最佳能效状态下为用户节省更多的用电成本的目的。
在步骤S3中，检测压缩机的当前运行频率，并判断压缩机的当前运行模式。
在步骤S4中，当压缩机处于双转子运行模式时，将当前运行频率与双转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制压缩机按照当前运行频率、双转子室内外风机转速参数维持双转子运行模式，或者按照单转子室内外风机转速参数及单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式。
步骤S4中的根据比较结果控制压缩机按照当前运行频率、双转子室内外风机转速参数维持当前运行模式，或者按照单转子室内外风机转速参数及单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式的步骤具体包括以下步骤：
在当前运行频率大于或等于双转子切换运行频率时，压缩机维持双转子运行模式，并按照当前运行频率和双转子室内外风机转速参数运行；
在当前运行频率小于双转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为单转子运行模式，并按照单转子室内外风机转速参数和单转子切换运行频率运行。
在步骤S5中，当压缩机处于单转子运行模式时，将当前运行频率与单转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制压缩机按照当前运行频率、单转子室内外风机转速参数维持单转子运行模式，或者按照双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式。
步骤S5中的根据比较结果控制压缩机按照当前运行频率、单转子室内外风机转速参数维持单转子运行模式，或者按照双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式的步骤具体包括以下步骤：
在当前运行频率小于或等于单转子切换运行频率时，压缩机维持单转子运行模式，并按照当前运行频率和单转子室内外风机转速参数运行；
在当前运行频率大于单转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为双转子运行模式，并按照双转子室内外风机转速参数和双转子切换运行频率运行。
从上述的运行控制方法可知，不同的温度区间都对应有在能效比最高时的各项运行参数(包括运行频率和室内外风机转速)，可以使变频空调器在工作时一直保持能效最高的运行状态，不仅实现了在高频工作时的大能力输出以提高制冷制热速度，而且在低频工作时降低功率，并在负荷较小时实现不停机工作以保持室内温度的稳定性，温差波动小，从而达到节能和提升用户舒适度的目的。
以下结合具体实例对上述的变频空调器的运行控制方法作进一步说明：
假设当前设定温度为Ts，室内环境温度为T1，室外环境温度为T4，室内环境温度为T1与当前设定温度为Ts之间的温度差值为ΔT(即ΔT＝Ts-T1)，单转子运行模式中的室内风机转速值和室外风机转速值分别为Pid和Pod，单转子切换运行频率为Fd，双转子运行模式中的室内风机转速值和室外风机转速值分别为Pis和Pos，双转子切换运行频率为Fs，压缩机的当前运行频率为f。当以温度区间(T1＝26℃，Ts＝17℃，ΔT＝-9，T4＝34℃)为例进行说明，该温度区间在预设空调运行参数数据库中的相应数据如下表：
与上表对应的能力-能效比关系图如图4所示，其中，横坐标为能力(单位为W)，纵坐标为能效比，虚线部分为单转子能力能效曲线，实线部分为双转子能力能效曲线。从上表及图4中可知，在变频空调器的能力输出低于1190W时，双转子运行模式下的能效比开始低于单转子运行模式下的能效比，且所对应的双转子切换运行频率为18Hz，单转子切换运行频率为34Hz，那就可以确定该温度区间内的Pid＝850、Pod＝550、Pis＝850、Pos＝600、Fd＝34、Fs＝18。
在调取了与该温度区间对应的Pid＝850、Pod＝550、Pis＝850、Pos＝600、Fd＝34、Fs＝18后，检测f，并判断压缩机的当前运行模式，如果当前运行模式为双转子运行模式，则当f≥Fs(＝18)时，压缩机维持双转子运行模式并按照Pis(＝850)和Pos(＝600)运行；当f＜Fs(＝18)时，压缩机切换运行模式为单转子运行模式并按照Pid(＝850)、Pod(＝550)及Fd(＝34)运行。如果当前运行模式为单转子运行模式，则当f≤Fd(＝34)时，压缩机维持单转子运行模式并按照Pid(＝850)和Pod(＝550)运行；当f＞Fd(＝34)时，压缩机切换运行模式为双转子运行模式并按照Pis(＝850)、Pos(＝600)及Fs(＝18)运行。
图5示出了本发明实施例提供的变频空调器的运行控制装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
本发明实施例所提供的变频空调器的运行控制装置包括：
温度检测与差值获取模块100，用于检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值；
参数调取模块200，用于根据室外环境温度值和温度差值从预设空调运行参数数据库中调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率；
频率检测与模式判断模块300，用于检测压缩机的当前运行频率，并判断压缩机的当前运行模式；
第一频率比较与模式切换模块400，用于当压缩机处于双转子运行模式时，将当前运行频率与双转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制压缩机按照当前运行频率、双转子室内外风机转速参数维持双转子运行模式，或者按照单转子室内外风机转速参数及单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式；
第二频率比较与模式切换模块500，用于当压缩机处于单转子运行模式时，将当前运行频率与单转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制压缩机按照当前运行频率、单转子室内外风机转速参数维持单转子运行模式，或者按照双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式。
进一步地，温度检测与差值获取模块100包括：
温度检测单元101，检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值；
差值计算单元102，对室内环境温度值和当前设定温度值进行求差运算并获取相应的温度差值。
进一步地，第一频率比较与模式切换模块400具体为：
当压缩机处于双转子运行模式时，将当前运行频率与双转子切换运行频率进行比较，在当前运行频率大于或等于双转子切换运行频率时，压缩机维持双转子运行模式，并按照当前运行频率和双转子室内外风机转速参数运行；在当前运行频率小于双转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为单转子运行模式，并按照单转子室内外风机转速参数和单转子切换运行频率运行。
进一步地，第二频率比较与模式切换模块500具体为：
当压缩机处于单转子运行模式时，将当前运行频率与单转子切换运行频率进行比较，在当前运行频率小于或等于单转子切换运行频率时，压缩机维持单转子运行模式，并按照当前运行频率和单转子室内外风机转速参数运行；在当前运行频率大于单转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为双转子运行模式，并按照双转子室内外风机转速参数和双转子切换运行频率运行。
本发明实施例通过根据室内环境温度值与当前设定温度值的温度差值和室外环境温度值调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率，并结合压缩机的当前运行模式与当前运行频率精确地调整压缩机的运行模式以使变频空调器在最佳能效状态下工作，大大节省了能耗且减小了用户的用电成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种变频空调器的运行控制方法，其特征在于，所述运行控制方法包括以下步骤：
检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值；
根据所述室外环境温度值和所述温度差值从预设空调运行参数数据库中调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率；
检测压缩机的当前运行频率，并判断压缩机的当前运行模式；
当所述压缩机处于双转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述双转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述双转子室内外风机转速参数维持所述双转子运行模式，或者按照所述单转子室内外风机转速参数及所述单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式；
当所述压缩机处于单转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述单转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述单转子室内外风机转速参数维持所述单转子运行模式，或者按照所述双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式。
2.如权利要求1所述的变频空调器的运行控制方法，其特征在于，所述检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值的步骤具体包括以下步骤：
检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值；
对室内环境温度值和当前设定温度值进行求差运算并获取相应的温度差值。
3.如权利要求1所述的变频空调器的运行控制方法，其特征在于，所述根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述双转子室内外风机转速参数维持所述双转子运行模式，或者按照所述单转子室内外风机转速参数及所述单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式的步骤具体包括以下步骤：
在所述当前运行频率大于或等于所述双转子切换运行频率时，压缩机维持所述双转子运行模式，并按照所述当前运行频率和所述双转子室内外风机转速参数运行；
在所述当前运行频率小于所述双转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为单转子运行模式，并按照所述单转子室内外风机转速参数和所述单转子切换运行频率运行。
4.如权利要求1所述的变频空调器的运行控制方法，其特征在于，所述根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述单转子室内外风机转速参数维持所述单转子运行模式，或者按照所述双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式的步骤具体包括以下步骤：
在所述当前运行频率小于或等于所述单转子切换运行频率时，压缩机维持所述单转子运行模式，并按照所述当前运行频率和所述单转子室内外风机转速参数运行；
在所述当前运行频率大于所述单转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为所述双转子运行模式，并按照所述双转子室内外风机转速参数和所述双转子切换运行频率运行。
5.一种变频空调器的运行控制装置，包括温度检测与差值获取模块，所述温度检测与差值获取模块用于检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值，并获取所述室内环境温度值与所述当前设定温度值的温度差值；其特征在于，所述运行控制装置还包括：
参数调取模块，用于根据所述室外环境温度值和所述温度差值从预设空调运行参数数据库中调取相应的单转子室内外风机转速参数、单转子切换运行频率、双转子室内外风机转速参数、双转子切换运行频率；
频率检测与模式判断模块，用于检测压缩机的当前运行频率，并判断压缩机的当前运行模式；
第一频率比较与模式切换模块，用于当所述压缩机处于双转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述双转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述双转子室内外风机转速参数维持所述双转子运行模式，或者按照所述单转子室内外风机转速参数及所述单转子切换运行频率切换运行模式为单转子运行模式；
第二频率比较与模式切换模块，用于当所述压缩机处于单转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述单转子切换运行频率进行比较，并根据比较结果控制所述压缩机按照所述当前运行频率、所述单转子室内外风机转速参数维持所述单转子运行模式，或者按照所述双转子室内外风机转速参数及双转子切换运行频率切换运行模式为双转子运行模式。
6.如权利要求5所述的变频空调器的运行控制装置，其特征在于，所述温度检测与差值获取模块包括：
温度检测单元，检测室内环境温度值、室外环境温度值以及空调器的当前设定温度值；
差值计算单元，对室内环境温度值和当前设定温度值进行求差运算并获取相应的温度差值。
7.如权利要求5所述的变频空调器的运行控制装置，其特征在于，所述第一频率比较与模式切换模块具体为：
当压缩机处于所述双转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述双转子切换运行频率进行比较，在所述当前运行频率大于或等于所述双转子切换运行频率时，压缩机维持所述双转子运行模式，并按照所述当前运行频率和所述双转子室内外风机转速参数运行；在所述当前运行频率小于所述双转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为所述单转子运行模式，并按照所述单转子室内外风机转速参数和所述单转子切换运行频率运行。
8.如权利要求5所述的变频空调器的运行控制装置，其特征在于，所述第二频率比较与模式切换模块具体为：
当压缩机处于所述单转子运行模式时，将所述当前运行频率与所述单转子切换运行频率进行比较，在所述当前运行频率小于或等于所述单转子切换运行频率时，压缩机维持所述单转子运行模式，并按照所述当前运行频率和单转子室内外风机转速参数运行；在所述当前运行频率大于所述单转子切换运行频率时，压缩机切换运行模式为所述双转子运行模式，并按照所述双转子室内外风机转速参数和所述双转子切换运行频率运行。
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