CN104764162A - 一种空调器的节能控制方法、控制系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明属于电器的控制领域，尤其涉及一种空调器的节能控制方法、控制系统及内置有该控制系统的空调器。空调器首先根据目标温度Ts确定压缩机的目标频率F1，如果运行了较长的预设时间t1后，运行频率仍保持在F1上，那么此时可以尝试降低调整压缩机的运行频率，例如先下降一个单位频率；如果室内温度T1没有明显变化，仍能维持频率调整前的温度，那么持续运转一段时间t2后，将压缩机的运行频率再降低一个单位频率；如此循环，当温度有了明显的上升或下降变化后，再控制压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。此时得到的频率值Fx就是最终的目标频率值，此频率值可以维持当前房间热负荷条件下的最佳温度且实现最节能。

Description

一种空调器的节能控制方法、控制系统及空调器

技术领域

本发明属于电器的控制领域，尤其涉及一种空调器的节能控制方法、控制系统及内置有该控制系统的空调器。

背景技术

现有的变频式空调器，由于用户在使用时都希望能够尽快地达到适合自己的温度，往往开机后就将空调器的设定温度设置得远远偏离于理想温度。例如，在进行制冷时，设定温度会远低于所需要的温度；在进行制热时，设定温度又会远高于所需要的温度，等房间温度冷下来或者热起来之后，才将温度调整回所需要的温度。

但是，当环境温度热负荷较大时，无论空调器运行多久房间温度都不可能达到预期的温度，此时用户不会调整空调器的温度设定值。又因为当环境温度与室内温度的温差越大时，空调器的换热越大，热损失就越高，传统的变频空调器在高频运转时能耗非常高，此时则进入了耗能且无法达到房间设定温度的状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的即在于提供一种空调器的节能控制方法和控制系统，以解决现有空调器在开机运行过程中容易出现耗能但无法达到用户设定温度的技术问题。

一方面，本发明提供的空调器的节能控制方法包括以下步骤：

获取用户设定的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1；

控制空调器按照所述目标频率F1制冷或制热运行；

若运行预设时间t1后，所述压缩机的运行频率仍保持在F1上，则进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

具体的，所述尝试降低所述压缩机运行频率的步骤具体为：

控制所述压缩机的运行频率降低第一预设单位值f1，并持续运行t2分钟；

检测室内环境温度T1，若所述室内环境温度T1没有发生明显变化，则控制所述压缩机的运行频率再降低第二预设单位值f2，并持续运行t3分钟；

循环执行上述步骤，直到所述室内环境温度T1发生明显变化时，控制所述压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。

另一方面，本发明提供的空调器的节能控制系统包括以下单元：

目标频率确定单元，用于获取用户设定的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1；

运行控制单元，用于控制空调器按照所述目标频率F1制冷或制热运行；

频率调整单元，用于在运行预设时间t1后，若所述压缩机的运行频率仍保持在F1上，则进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

具体的，所述频率调整单元包括：

室内温度检测模块，用于检测室内环境温度T1；

频率控制第一模块，用于当所述室内环境温度T1没有发生明显变化，则控制所述压缩机的运行频率再降低第二预设单位值f2，并持续运行t3分钟；

频率控制第二模块，用于当所述室内环境温度T1发生明显变化时，控制所述压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。

最后，本发明的目的还在于提供一种空调器，该空调器内置了如上所述的节能控制系统。

根据本发明提供的空调器及其节能控制方法和控制系统，空调器在制冷或制热启动后，首先根据目标温度Ts确定了压缩机的目标频率F1，如果运行了较长的预设时间t1后，压缩机的运行频率仍保持在F1上，则说明其仍处于高频运转状态。考虑到空调器可能是负荷过大，导致室内温度T1达不到目标温度Ts，那么此时可以尝试降低调整压缩机的运行频率，例如先下降一个单位频率(比如2Hz)；如果室内温度T1没有明显变化，仍能维持频率调整前的温度，那么持续运转一段时间t2后，将压缩机的运行频率再降低一个单位频率；如此循环，当温度有了明显的上升或下降变化后，再控制压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。此时得到的频率值Fx就是最终的目标频率值，此频率值可以维持当前房间热负荷条件下的最佳温度且实现最节能，解决了现有技术的相应弊端。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的空调器的节能控制方法的实现流程图；

图2是图1中尝试降低压缩机运行频率步骤的示例实施方式图；

图3是本发明一实施例提供的空调器的节能控制系统的结构框图；

图4是图3中频率调整单元的示例组成结构图。

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。

图1是本发明实施例提供的空调器的节能控制方法的实现流程图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

空调器的节能控制方法，具体包括以下步骤：

在步骤S10中，获取用户设定的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1。

在步骤S20中，控制空调器按照所述目标频率F1制冷或制热运行。

在步骤S30中，若运行预设时间t1后，所述压缩机的运行频率仍保持在F1上，则进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

具体而言，空调器开机运行之后，先接收用户设定的室内环境的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1。实际上，在具体实现时，作为一优选的实施方式，除了接收和记录用户设定的目标温度Ts之外，还需要获取实时的室外环境温度T4和室内环境温度T1，根据目标温度Ts、室外环境温度T4和室内环境温度T1来综合确定压缩机的目标频率F1，例如是通过查表或者其他方式来确定目标频率F1。

之后，若室内环境温度T1高于用户设定的目标温度Ts，则控制空调器按照确定的目标频率F1制冷运行；若室内环境温度T1低于用户设定的目标温度Ts，则控制空调器按照此确定的目标频率F1制热运行。

在控制空调器按照确定的目标频率F1制冷或制热运行了预设时间t1后，检测当前压缩机的运行频率。若压缩机的运行频率仍保持在F1上，则说明其仍然在高频运转状态。考虑到空调器可能是负荷过大，导致室内温度T1达不到目标温度Ts，那么此时可以尝试降低调整压缩机的运行频率，即进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

在具体实施过程中，所述尝试降低所述压缩机运行频率的步骤可以如图2所示，具体为：

在步骤S31中，控制所述压缩机的运行频率降低第一预设单位值f1，并持续运行t2分钟。

在步骤S32中，检测室内环境温度T1，若室内环境温度T1没有发生明显变化，则控制压缩机的运行频率再降低第二预设单位值f2，并持续运行t3分钟。

在步骤S33中，循环执行上述步骤S32，直到室内环境温度T1发生明显变化时，控制压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。

在具体实施过程中，室内环境温度的明显变化是指温度变化超过Ta摄氏度。更具体的，在空调器不同的运行模式下，室内环境温度的明显变化是指：在制冷模式下，室内环境温度T1在调整压缩机的频率前后升高了Ta摄氏度以上；在制热模式下，室内环境温度T1在调整压缩机的频率前后降低了Ta摄氏度以上。

根据本实施方式提供的节能控制方法，运行预设时间t1后，若压缩机的运行频率仍保持在F1上，则先降低一个单位频率(比如2Hz)，如果室内温度T1没有明显变化，仍能维持频率调整前的温度，那么持续运转一段时间t2后，将压缩机的运行频率再降低一个单位频率；如此循环，当温度有了明显的上升或下降变化后，再控制压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。此时得到的频率值Fx就是最终的目标频率值，此频率值可以维持当前房间热负荷条件下的最佳温度且实现最节能。

下面以一个具体实例来说明本发明优选实施例提供的空调器的节能控制方法的实施过程：

在用户按下开机按键之后，空调器记录下用户设定的目标温度为17℃，室外环境温度为43℃，室内环境温度为41℃，此时查表或者通过其他方式确定压缩机的目标频率为90Hz。

控制空调器按照目标频率制冷运行，如果运行120min时间后，压缩机的运行频率仍保持在90Hz，室内环境温度30℃，此时开始进入尝试降低压缩机运行频率的步骤：

先控制压缩机的运行频率降低2Hz，经过10分钟后，若室内温度仍能维持在30℃，则控制压缩机的运行频率继续降低2Hz，并维持运行10分钟；循环本步骤，直到室内温度回升到32℃，再控制压缩机的运行频率升高2Hz频率，然后以该调整后的运行频率稳定运行。

实际上，如果首次控制压缩机的运行频率降低2Hz，经过10分钟后，温度升高，则说明空调器是有必要继续高频运转的，因此需要控制压缩机回到之前的频率90Hz继续运行。如此循环执行尝试降低压缩机运行频率的步骤，以得到最终的目标频率值Fx，维持当前房间热负荷条件下的最佳温度且最节能。

另一方面，本发明还提供一种空调器的节能控制系统。该节能控制系统的结构框图如图3所示，包括：

目标频率确定单元310，用于获取用户设定的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1；

运行控制单元320，用于控制空调器按照所述目标频率F1制冷或制热运行；

频率调整单元330，用于在运行预设时间t1后，若所述压缩机的运行频率仍保持在F1上，则进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

作为一优选实施例，图3所示的节能控制系统还包括室外温度检测模块340，用于获取室外环境温度T4。

进一步的，所述频率调整单元330的组成如图4所示，包括：

室内温度检测模块331，用于检测室内环境温度T1；

频率控制第一模块332，用于当所述室内环境温度T1没有发生明显变化，则控制所述压缩机的运行频率再降低第二预设单位值f2，并持续运行t3分钟；

频率控制第二模块333，用于当所述室内环境温度T1发生明显变化时，控制所述压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。

同样的，在具体实现时，所述温度的明显变化是指：在制冷模式下，所述室内环境温度T1在调整所述压缩机的频率前后升高了Ta摄氏度以上；在制热模式下，所述室内环境温度T1在调整所述压缩机的频率前后降低了Ta摄氏度以上。

本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后，本发明实施例还提供了一种空调器，该空调器内置了如上所述的节能控制系统。

综上所述，根据本发明提供的空调器及其节能控制方法和控制系统，空调器在制冷或制热启动后，首先根据目标温度Ts确定了压缩机的目标频率F1，如果运行了较长的预设时间t1后，压缩机的运行频率仍保持在F1上，则说明其仍处于高频运转状态。考虑到空调器可能是负荷过大，导致室内温度T1达不到目标温度Ts，那么此时可以尝试降低调整压缩机的运行频率，例如先下降一个单位频率(比如2Hz)；如果室内温度T1没有明显变化，仍能维持频率调整前的温度，那么持续运转一段时间t2后，将压缩机的运行频率再降低一个单位频率；如此循环，当温度有了明显的上升或下降变化后，再控制压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。此时得到的频率值Fx就是最终的目标频率值，此频率值可以维持当前房间热负荷条件下的最佳温度且实现最节能，解决了现有技术的相应弊端。

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，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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 (10)

1.一种空调器的节能控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

获取用户设定的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1；

控制空调器按照所述目标频率F1制冷或制热运行；

若运行预设时间t1后，所述压缩机的运行频率仍保持在F1上，则进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

2.如权利要求1所述的空调器的节能控制方法，其特征在于，所述尝试降低所述压缩机运行频率的步骤具体为：

控制所述压缩机的运行频率降低第一预设单位值f1，并持续运行t2分钟；

检测室内环境温度T1，若所述室内环境温度T1没有发生明显变化，则控制所述压缩机的运行频率再降低第二预设单位值f2，并持续运行t3分钟；

循环执行上述步骤，直到所述室内环境温度T1发生明显变化时，控制所述压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，维持运行。

3.如权利要求2所述的空调器的节能控制方法，其特征在于，所述温度的明显变化是指温度变化超过Ta摄氏度。

4.如权利要求2或3所述的空调器的节能控制方法，其特征在于，所述温度的明显变化是指：

在制冷模式下，所述室内环境温度T1在调整所述压缩机的频率前后升高了Ta摄氏度以上；

在制热模式下，所述室内环境温度T1在调整所述压缩机的频率前后降低了Ta摄氏度以上。

5.如权利要求1所述的空调器的节能控制方法，其特征在于，在所述确定压缩机的目标频率F1的步骤之前还包括：

获取室外环境温度T4和室内环境温度T1，根据所述目标温度Ts、室外环境温度T4和室内环境温度T1来确定所述压缩机的目标频率F1。

6.一种空调器的节能控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

目标频率确定单元，用于获取用户设定的目标温度Ts，确定压缩机的目标频率F1；

运行控制单元，用于控制空调器按照所述目标频率F1制冷或制热运行；

频率调整单元，用于在运行预设时间t1后，若所述压缩机的运行频率仍保持在F1上，则进入尝试降低所述压缩机运行频率的步骤。

7.如权利要求6所述的空调器的节能控制系统，其特征在于，所述频率调整单元包括：

室内温度检测模块，用于检测室内环境温度T1；

频率控制第一模块，用于当所述室内环境温度T1没有发生明显变化，则控制所述压缩机的运行频率再降低第二预设单位值f2，并持续运行t3分钟；

频率控制第二模块，用于当所述室内环境温度T1发生明显变化时，控制所述压缩机的运行频率向相反的方向调节一次，继续运行。

8.如权利要求6所述的空调器的节能控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

室外温度检测模块，用于获取室外环境温度T4。

9.如权利要求6所述的空调器的节能控制系统，其特征在于，所述温度的明显变化是指：

在制冷模式下，所述室内环境温度T1在调整所述压缩机的频率前后升高了Ta摄氏度以上；

在制热模式下，所述室内环境温度T1在调整所述压缩机的频率前后降低了Ta摄氏度以上。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器内置了如权利要求6-9任一项所述的节能控制系统。