CN104896647A - 空调室内机防冷风控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调室内机防冷风控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：（1）室内控制器接收到制热开机信号后，开启冷媒加热器；（2）室外控制器控制开启压缩机和室外风机；（3）判断室内换热器的温度T是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器，同时开启室内风机；所述的冷媒加热器用于加热室内换热器入口管道中的冷媒。本发明的空调室内机防冷风控制方法，通过直接加热室内换热器入口管道中的冷媒，提高了电热转换效率。

Description

空调室内机防冷风控制方法及系统

技术领域

 本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种空调室内机防冷风控制方法。

背景技术

空调制热初期，由于室内换热器温度偏低，为防止空调吹冷风，空调厂家通常通过延迟开启风机的方式进行控制，由于风机不开启，空调系统制热运行后，室内侧高压升高较快，室内换热器的温度也会较快升高，当室内换热器传感器温度达到设定温度，或延迟时间达到设定值后，风机才开启，视为防冷风控制。

在实际使用中，此种控制方式存在以下问题：

1、当室外环境低于0度，室内环境低于20度时，制热开机后，由于温度传感器并不是和换热器铜管直接接触，而是插在与铜管点焊在一起的铜套管中的，存在接触热阻，传感器反馈的温度和铜管的实际温度存在偏差，此种偏差在使用环境较低和很高两种情况下尤为明显，以制热为例，室内温度20以下，传感器反馈的温度比铜管实际温度偏低10度左右，因此，风机开启的时间也会延迟。在风机延迟的这段时间里，室内换热器的压力会持续升高，空调负荷突增，导致压缩机运转电流偏高，威胁系统运行安全。

2、室内换热器传感器温度要达到设定温度的时间较长，室内风机一般是在延迟时间超过设定值后才开启的，由于开启时间较长，用户会认为空调异常，引发投诉。

对于第2条问题，现有技术为了缩短风机开启时间，通过在室内换热器内设置有辅助加热装置，如公开号为CN 1991255A的中国专利文件，公开了在室内热交换器的上游和/或下游设置加热装置1和/或加热装置2，其工作原理是：无论加热装置无论在室内热交换器的上游还是下游，均在空调器工作时室内风机送风的风路上，加热装置通过加热位于该风路上的空气，以达到提高送风温度的目的。公开号为CN 101430127A的中国专利文件，公开了将辅助加热器置于室内热交换器下方，根据气流上升的原理，在防冷风期间和除霜期间不开启风机，利用辅助加热器开启时热气流上升来辅助加热室内热交换器，缩短除霜时间和防冷风时间。以上两种加热装置的加热方式均是电加热通过热辐射加热空气，再由空气和换热器自然对流换热的传热方法，以实现空调吹出的风不是冷风，这种方式的不足之处是电热转换效率低，不利于节能环保。

发明内容

本发明为了解决现有室内换热器内设置的辅助加热装置通过热辐射加热空气，再由空气和换热器自然对流换热的传热方法电热转换效率低的问题，提供了一种空调室内机防冷风控制方法及系统，提高了电热转换效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种空调室内机防冷风控制方法，包括以下步骤：

（1）、室内控制器接收到制热开机信号后，开启冷媒加热器；

（2）、室外控制器控制开启压缩机和室外风机；

（3）、判断室内换热器的温度T是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器，同时开启室内风机；

所述的冷媒加热器用于加热室内换热器入口管道中的冷媒。

进一步的，步骤（3）中，室内换热器的温度T判断方法为：室外控制器实时检测压缩机相电流I，并将压缩机相电流I发送至室内控制器，室内控制器对压缩机相电流I与阈值I1进行比较判断，当I≥I1时，即判定为室内换热器的温度T高于第一设定温度T1，其中，阈值I1为室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值。本判断方法解决了使用温度传感装置检测室内换热器温度不准确的问题，通过检测压缩机相电流间接判断室内换热器温度T，精度大幅提高。

又进一步的，步骤（3）中，室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值通过公式计算出，函数关系为：

                       （a）

公式（a）由以下得出：

            （b）

其中W为压缩机功率，P₁为吸气压力，V₁为压缩机工作容积，n为多变指数，P₂为排气压力，P₂和室内换热器的温度T是线性关系，因此，W可以视为T的函数，表示为：

                        （c）

同时，                （d）

因此，系数,U为压缩机相电压。

优选的，步骤（3）中，室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值通过实验检测得出，并写入控制程序中。

由于风机启动的临界点温度仍然不是特别高，为了进一步提高空调刚制热开始时的舒适度，步骤（3）中，室内风机初始启动时，以低风档开启，并继续判断室内换热器的温度T是否高于第二设定温度T2，如是，室内风机档位转为用户设定风档，同时退出此次控制。

又进一步的，步骤（3）中利用压缩机相电流I判断室内换热器的温度T时，室外控制器实时检测压缩机相电流I，并将压缩机相电流I发送至室内控制器，室内控制器对压缩机相电流I与阈值I2进行比较判断，当I≥I2时，即判定为室内换热器的温度T高于第二设定温度T2，其中，阈值I2为室内换热器的温度T为第二设定温度T2时的压缩机相电流值。

优选的，步骤（1）和步骤（2）中，开启冷媒加热器后经过延迟时间A控制开启压缩机和室外风机。

基于上述的一种空调室内机防冷风控制方法，本发明同时提供了一种空调室内机防冷风控制系统，包括室内换热器、室内风机、压缩机、室外换热器、室外风机、室外控制器，在所述的室内换热器的入口处设置有冷媒加热器，用于加热室内换热器入口管道中的冷媒；

所述冷媒加热器接受室内控制器的控制，当室内控制器接收到制热开机信号后，控制开启冷媒加热器；

室外控制器用于控制开启压缩机和室外风机；

室内控制器判断室内换热器的温度T是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器，同时开启室内风机。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的空调室内机防冷风控制方法，通过直接加热室内换热器入口管道中的冷媒，提高了电热转换效率，采用检测压缩机相电流间接判断室内换热器温度的方式，使得室内换热器的测量精度大幅提高，减小了系统的误判性，一方面可以缩短室内风机的启动延迟时间，另外一方面可以防止由于室内换热器温度检测温度比实际温度偏低，而造成的室内换热器的压力会持续升高，空调负荷突增，导致压缩机运转电流偏高，威胁系统运行安全的问题。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的一种空调室内机防冷风控制系统的结构示意图；

图2是本发明所提出的一种空调室内机防冷风控制方法的流程图；

图3是本发明所提出的空调室内机防冷风控制方法的另外一种流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

实施例一，本实施例提供了一种空调室内机防冷风控制方法，为了清楚的说明本方法的原理，可能涉及到的结构图参见图1所示，图1中仅示出了其中一种实现本方法的空调系统，包括室内换热器6、室内风机8、室内控制器7、压缩机1、室外换热器3、室外风机9、室外控制器10，在室内换热器6的入口处设置有冷媒加热器5，用于加热室内换热器6入口管道中的冷媒，参加图2所示，本控制方法包括以下步骤：

S1、室内控制器接收到制热开机信号后，开启冷媒加热器；

S2、室外控制器控制开启压缩机和室外风机；

S3、判断室内换热器的温度T是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器，同时开启室内风机。

步骤S2中压缩机启动后，冷媒在系统中的流向为：冷媒经过压缩机1压缩为高温高压的气体，通过四通阀2和气体连接管，经由冷媒加热器5，吸收加热器提供的热量，进一步升温，进入室内换热器6，和室内空气进行热交换，逐步冷却，冷凝和过冷为液体，之后，通过液体连接管，经过节流装置4的降压节流，成为低温低压的液体，进入室外换热器3，吸收外侧空气的热量，成为过热的气体，经过气体连接管，进入压缩机1，完成一次完整的循环。本实施例中，使用冷媒加热器加热冷媒而不是采用辅助电加热作为辅助热源，相比辅助电加热通过热辐射加热空气、再由空气和换热器自然对流换热的传热方法，冷媒加热器由于和冷媒直接接触，电热转换效率更高，在室内20度，室外0度以下，空调制热开机时，可以使室内换热器的温度迅速升高，使空调更快达到可制热送风状态，提高了空调制热的舒适性。

其中，本实施例中的冷媒加热器可以为：使用供暖热水或电发热管为热源的壳管式热交换器或沿管道方向固定在管道表面的电加热带，采用壳管式热交换器的话，可以进一步的节省电能。

作为一个优选的实施例，参加图3所示，步骤S3中，室内换热器的温度T判断方法为：室外控制器实时检测压缩机相电流I，并将压缩机相电流I发送至室内控制器，室内控制器对压缩机相电流I与阈值I1进行比较判断，当I≥I1时，即判定为室内换热器的温度T高于第一设定温度T1，其中，阈值I1为室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值。本判断方法解决了使用温度传感装置检测室内换热器温度不准确的问题，通过检测压缩机相电流间接判断室内换热器温度，精度大幅提高，减小了系统的误判性，一方面检测的室内换热器温度更接近于其实际温度，高于用温度传感器装置所检测的温度，进而可以缩短室内风机的启动延迟时间，另外一方面可以防止由于室内换热器温度检测温度比实际温度偏低，而造成的室内换热器的压力会持续升高，空调负荷突增，导致压缩机运转电流偏高，威胁系统运行安全的问题。此外，可以省略掉使用温度传感器，有利于节约成本。

确定室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值也即阈值I1的方式有多种，可以采用定量公式计算的方式，如下：步骤S3中，室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值通过公式计算出，函数关系为：

                       （a）

公式（a）由以下得出：

            （b）

其中W为压缩机功率，P₁为吸气压力，V₁为压缩机工作容积，n为多变指数，P₂为排气压力，P₂和室内换热器的温度T是线性关系，P₁、V₁、n均为已知参数，因此，W可以视为T的函数，表示为： 

                        （c）

同时，                （d）

因此，系数,U为压缩机相电压。通过以上公式计算出的结果更具有普遍适用性，适合各种型号的压缩机，阈值I1获取方式简单。

此外，还可以通过实验的方式确定室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值，步骤S3中，室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值I1通过实验检测得出，并写入控制程序中，该种获取方式更加直接，适合批量使用特定型号的压缩机时，只需测量一次即可，而且通过实际测量的方式较公式计算结果更加精确。

由于室内风机启动的临界点温度仍然不是特别高，如果直接以用户设定风档启动的话，直接吹在人体上仍然可能感觉偏冷，为了进一步提高空调刚制热开始时的舒适度，步骤S3中，室内风机初始启动时，以低风档开启，并继续判断室内换热器的温度T是否高于第二设定温度T2，如是，室内风机档位转为用户设定风档，同时退出此次控制，其中该低风档可以是空调室内风机可控风档中的最低的风档或者次低风档，很显然，也可以是写入在程序中的自定义的风档，第二设定温度T2值高于第一设定温度值T1，一般认为当室内换热器温度到达第二设定温度T2时，室内风扇即便是以高风档吹，均不会使人体产生空调吹冷风的感觉，进而进一步提高空调刚制热开始时的舒适度。

步骤S3中利用压缩机相电流I判断室内换热器的温度T时，第二设定温度T2的获取方式可以采用与第一设定温度T1的方式相似，室外控制器实时检测压缩机相电流I，并将压缩机相电流I发送至室内控制器，室内控制器对压缩机相电流I与阈值I2进行比较判断，当I≥I2时，即判定为室内换热器的温度T高于第二设定温度T2，其中，阈值I2为室内换热器的温度T为第二设定温度T2时的压缩机相电流值。

具体的，确定室内换热器的温度T为第二设定温度T2时的压缩机相电流值也即阈值I2的方式有多种，可以如前面所述确定阈值I1时所采用的定量公式计算的方式，也可通过实验的方式确定室内换热器的温度T为第二设定温度T2时的阈值I2，具体方式可参考前面所述阈值I1的确定方式，在此不作赘述。

优选的，步骤S1和步骤S2中，开启冷媒加热器后经过延迟时间A控制开启压缩机和室外风机。

实施例二，基于实施例一中的空调室内机防冷风控制方法，本实施例提供了一种空调室内机防冷风控制系统，参加图1所示，包括室内换热器6、室内风机8、室内控制器7、压缩机1、室外换热器3、室外风机9、室外控制器10，在室内换热器6的入口处设置有冷媒加热器5，用于加热室内换热器6入口管道中的冷媒；

冷媒加热器5接受室内控制器7的控制，当室内控制器7接收到制热开机信号后，控制开启冷媒加热器5；

室外控制器10用于控制开启压缩机1和室外风机9；控制方法步骤可以参见实施例一中的控制方法。

室内控制器10判断室内换热器6的温度是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器5，同时开启室内风机8。

本实施例的空调室内机防冷风控制系统，通过直接加热室内换热器入口管道中的冷媒，可以有效提高电热转换效率。 

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、室内控制器接收到制热开机信号后，开启冷媒加热器；

（2）、室外控制器控制开启压缩机和室外风机；

（3）、判断室内换热器的温度T是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器，同时开启室内风机；

所述的冷媒加热器用于加热室内换热器入口管道中的冷媒。

2.根据权利要求1所述的空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，步骤（3）中，室内换热器的温度T判断方法为：室外控制器实时检测压缩机相电流I，并将压缩机相电流I发送至室内控制器，室内控制器对压缩机相电流I与阈值I1进行比较判断，当I≥I1时，即判定为室内换热器的温度T高于第一设定温度T1，其中，阈值I1为室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值。

3.根据权利要求2所述的空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，步骤（3）中，室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值通过公式计算出，函数关系为：

                       （a）

公式（a）由以下得出：

            （b）

其中W为压缩机功率，P₁为吸气压力，V₁为压缩机工作容积，n为多变指数，P₂为排气压力，P₂和室内换热器的温度T是线性关系，因此，W可以视为T的函数，表示为：

                        （c）

同时，                （d）

因此，系数,U为压缩机相电压。

4.根据权利要求2所述的空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，步骤（3）中，室内换热器的温度T为第一设定温度T1时的压缩机相电流值通过实验检测得出，并写入控制程序中。

5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，步骤（3）中，室内风机初始启动时，以低风档开启，并继续判断室内换热器的温度T是否高于第二设定温度T2，如是，室内风机档位转为用户设定风档，同时退出此次控制。

6.根据权利要求5所述的空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，步骤（3）中利用压缩机相电流I判断室内换热器的温度T时，室外控制器实时检测压缩机相电流I，并将压缩机相电流I发送至室内控制器，室内控制器对压缩机相电流I与阈值I2进行比较判断，当I≥I2时，即判定为室内换热器的温度T高于第二设定温度T2，其中，阈值I2为室内换热器的温度T为第二设定温度T2时的压缩机相电流值。

7.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的空调室内机防冷风控制方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中，开启冷媒加热器后经过延迟时间A控制开启压缩机和室外风机。

8.一种空调室内机防冷风控制系统，包括室内换热器、室内风机、室内控制器、压缩机、室外换热器、室外风机、室外控制器，其特征在于，在所述的室内换热器的入口处设置有冷媒加热器，用于加热室内换热器入口管道中的冷媒；

所述冷媒加热器接受室内控制器的控制，当室内控制器接收到制热开机信号后，控制开启冷媒加热器；

室外控制器用于控制开启压缩机和室外风机；

室内控制器判断室内换热器的温度T是否高于第一设定温度T1，如是，控制关闭冷媒加热器，同时开启室内风机。