CN105020853B - 变频空调制热启动控制方法、控制系统及其空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种变频空调制热启动控制方法、控制系统及其空调器。本发明在空调系统制热启动，尤其是低温制热启动时，在四通阀换向前，且变频压缩机启动并达到一定频率后，控制定速压缩机开启一段时间，即可以快速建立用于四通阀换向的压差，完成制热运行所需的四通阀换向过程；在四通阀换向后，控制所述定速压缩机停机，然后根据目标频率控制变频压缩机继续完成后续升频动作，并根据室内机制热能力以及制热需求，控制定速压缩机的开启或关闭。本发明改变了定速压缩机开启和四通阀换向的顺序，可以快速建立四通阀的启动压差，解决了四通阀换向不到位的问题，在低温制热时，可以快速进行制热，提高了用户使用舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种变频空调制热启动控制方法、控制系统及其空调器。
背景技术
现有技术的常规热泵空调外机通常包含一个变频压缩机与至少一个定速压缩机。空调系统进行制冷运行时，四通阀处于断电状态，冷媒经过压缩机压缩后通过室外换热器再经过膨胀阀节流后，由液侧截止阀流入到室内机。冷媒在室内机进行换热后通过气侧截止阀回到室外机，再经过四通阀、低压罐由压缩机吸入完成一个循环。而空调系统进行制热运行时，室外机的四通阀需要换向，冷媒经过四通阀、气侧截止阀先到室内机进行换热后再回到室外机，然后经由液侧截止阀、膨胀阀、室外机换热器和四通阀，回到低压罐最后被压缩机吸入。
由于四通阀的动作特性，需要建立一定的压差后才能进行换向，含有变频压缩机与定速压缩机并联的空调系统，在制热启动时，往往是变频压缩机运行至一定高频后，利用建立起来的压差进行四通阀换向后再启动定速压缩机，完成整个启动过程。对于普通制热，尤其是低温制热而言，变频压缩机升频过程需要一定的时间，因此四通阀换向压差建立的时间较长，甚至会出现四通阀换向不到位的情况，上述情况会严重影响到用户的使用体验以及机器快速制热的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变频空调制热启动控制方法、控制系统及其空调器，解决了现有技术中四通阀换向压差建立时间长、制热启动慢的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种变频空调制热启动控制方法，包括以下步骤：
步骤1，关闭变频空调的定速压缩机，打开变频空调的变频压缩机，并控制所述变频压缩机的频率上升；
步骤2，待所述变频压缩机的频率上升至第一频率Fa时，开启所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机保持第一频率Fa与所述定速压缩机共同运行，直至所述变频空调的四通阀换向；
步骤3，待所述变频空调的四通阀换向后，关闭所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机的频率下降至第二频率Fb；
步骤4，控制所述变频压缩机保持第二频率Fb运行预定时间T1，T1时间结束后，所述变频空调启动过程结束，进入常规控制程序。
本发明的有益效果是：本发明改变了定速压缩机开启和四通阀换向的顺序，可以快速建立四通阀的启动压差，解决了四通阀换向不到位的问题，在低温制热时，可以快速进行制热，提高了用户使用舒适度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，步骤2中，所述第一频率Fa的范围为30HZ～50HZ，所述变频压缩机和所述定速压缩机共同运行的时间范围为30s～180s。
进一步的，步骤3中，所述第二频率Fb的范围为20HZ～40HZ。
进一步的，步骤4中，所述时间T1的范围为60s～180s。
进一步的，步骤4中，T1时间结束后，控制所述变频压缩机上升到预设的目标频率，并根据室内机制热能力需求控制所述定速压缩机的开启或关闭。
一种变频空调制热启动控制系统，包括设定模块、计时模块、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，
所述设定模块用于设定所述第一频率Fa、第二频率Fb、时间T1和目标频率的取值；
所述计时模块用于计算所述变频压缩机和/或定速压缩机的运行时间；
所述第一控制模块用于关闭变频空调的定速压缩机，打开变频空调的变频压缩机，并控制所述变频压缩机的频率上升至第一频率Fa；
所述第二控制模块用于开启定速压缩机，且控制变频压缩机保持所述第一频率Fa与所述定速压缩机共同运行，直至所述变频空调的四通阀换向；并在所述变频空调的四通阀换向后，关闭所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机的频率下降至第二频率Fb；
所述第三控制模块用于控制所述变频压缩机保持所述第二频率Fb运行预定时间T1，并在T1时间结束后，控制所述变频空调进入常规控制程序。进一步的，所述第一频率Fa的范围为30HZ～50HZ，所述变频压缩机和所述定速压缩机共同运行的时间范围为30s～180s；所述第二频率Fb的范围为20HZ～40HZ；所述时间T1的范围为60s～180s。
一种空调器，包括所述的变频空调制热启动控制系统。
进一步的，所述空调器包括至少一个变频压缩机和至少一个并联的定速压缩机。
附图说明
图1为本发明一种变频空调制热启动控制方法的流程示意图；
图2为本发明一种变频空调制热启动控制系统的结构示意图；
图3为本发明空调器的结构示意图；
图4为本发明实施例的空调器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为本发明一种变频空调制热启动控制方法的流程示意图，所述制热启动控制方法尤其适合在低温制热启动运行，包括以下步骤：
步骤1，关闭变频空调的定速压缩机，打开变频空调的变频压缩机，并控制所述变频压缩机的频率上升。
步骤2，待所述变频压缩机的频率上升至第一频率Fa时，开启所述定速压缩机，且所述变频压缩机保持第一频率Fa与所述定速压缩机共同运行，直至所述变频空调的四通阀换向。所述变频压缩机的频率上升到第一频率Fa的升频时间由所述变频压缩机自行运转时间而定；所述第一频率Fa、所述变频压缩机和定速压缩机的共同运行时间，由是否已建立用于四通阀换向的压差，四通阀是否换向而决定，在优选实施例中，第一频率Fa的范围可以设为但是不限定在30HZ～50HZ，比如40HZ；所述共同运行时间的范围可以设为但是不限定在30s～180s，优选的，所述T1设为60s或者120s。
步骤3，待所述变频空调的四通阀换向后，关闭所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机的频率下降至第二频率Fb。在本发明的实施例中，所述第二频率Fb的范围优选为20HZ～40HZ，例如30HZ。
步骤4，控制所述变频压缩机保持第二频率Fb运行预定时间T1，T1时间结束后，所述变频空调启动过程结束，进入常规控制程序。在本发明的实施例中，所述时间T1的范围可以设为但是不限定在60s～180s，优选的，所述T1为100s、120s或者150s等等。当T1时间结束后，所述变频空调启动过程已经结束，此时，可以控制所述变频压缩机上升到预设的目标频率，然后根据室内机制热能力需求控制所述定速压缩机的开启或关闭。当室内机制热能力需求较大，需要变频与定速压缩机共同运转时，可以控制所述定速压缩机的开启；而当制热能力需求较小或运行过程中制热能力需求较小，仅变频压缩机运行就可以满足制热需求时，即可控制所述定速压缩机关闭。
图2为本发明一种变频空调制热启动控制系统的结构示意图，如图2所示，包括设定模块、计时模块、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，
所述设定模块用于设定所述第一频率Fa、第二频率Fb、时间T1和目标频率的取值；
所述计时模块用于计算所述变频压缩机和/或定速压缩机的运行时间；
所述第一控制模块用于关闭变频空调的定速压缩机，打开变频空调的变频压缩机，并控制所述变频压缩机的频率上升至第一频率Fa；
所述第二控制模块用于开启定速压缩机，且控制变频压缩机保持所述第一频率Fa与所述定速压缩机共同运行，直至所述变频空调的四通阀换向；并在所述变频空调的四通阀换向后，关闭所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机的频率下降至第二频率Fb；
所述第三控制模块用于控制所述变频压缩机保持所述第二频率Fb运行预定时间T1，并在T1时间结束后，控制所述变频空调进入常规控制程序。图3为本发明空调器的结构示意图，如图3所示，所述空调器包括所述的变频空调制热启动控制系统。
图4为本发明实施例的一种空调器的结构示意图，图4中省略了所述变频空调制热启动控制系统，如图4所示，所述空调器包括一个变频压缩机和一个并联的定速压缩机，所述变频压缩机和定速压缩机分别包括排气口和回气口；四通阀包括排气端口、冷凝端口、蒸发器端口和吸气管端口，所述排气端口分别连接所述定速压缩机的排气口和所述变速压缩机的排气口；室外换热器入口端连接所述四通阀冷凝端口，出口端通过室外膨胀阀连接液侧截止阀入口端，所述室外风冷换热器上设置有室外风机；所述液侧截止阀出口端通过室内机换热器(图中未画出)连接气侧截止阀入口端，所述气侧截止阀出口端连接所述四通阀的蒸发器端口；所述四通阀的吸气管端口连接低压罐的入口端，低压罐的出口端分别连接所述变频压缩机和定速压缩机的回气口。在其他实施例中，所述空调器还可以包括一个变频压缩机和多个并联的定速压缩机，当存在多个定速压缩机时，步骤2中，依次打开所有的定速压缩机进行快速建立用于四通阀换向的压差。在其他实施例中，所述空调器包括至少一个变频压缩机和至少一个并联的定速压缩机。
本发明在空调系统制热启动，尤其是低温制热启动时，在四通阀换向前，且变频压缩机启动并达到一定频率后，控制定速压缩机开启一段时间，即可以快速建立用于四通阀换向的压差，完成制热运行所需的四通阀换向过程；在四通阀换向后，控制所述定速压缩机停机，然后根据目标频率控制变频压缩机继续完成后续升频动作，并根据室内机制热能力以及制热需求，控制定速压缩机的开启或关闭。本发明改变了定速压缩机开启和四通阀换向的顺序，可以快速建立四通阀的启动压差，解决了四通阀换向不到位的问题，在低温制热时，可以快速进行制热，提高了用户使用舒适度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种变频空调制热启动控制方法，包括以下步骤：
步骤1，关闭变频空调的定速压缩机，打开变频空调的变频压缩机，并控制所述变频压缩机的频率上升；
步骤2，待所述变频压缩机的频率上升至第一频率Fa时，开启所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机保持所述第一频率Fa与所述定速压缩机共同运行，直至所述变频空调的四通阀换向；
步骤3，待所述变频空调的四通阀换向后，关闭所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机的频率下降至第二频率Fb；
步骤4，控制所述变频压缩机保持所述第二频率Fb运行预定时间T1，T1时间结束后，所述变频空调启动过程结束，进入常规控制程序。
2.根据权利要求1所述的变频空调制热启动控制方法，其特征在于：步骤2中，所述第一频率Fa的范围为30HZ～50HZ，所述变频压缩机和所述定速压缩机共同运行的时间范围为30s～180s。
3.根据权利要求1所述的变频空调制热启动控制方法，其特征在于：步骤3中，所述第二频率Fb的范围为20HZ～40HZ。
4.根据权利要求1所述的变频空调制热启动控制方法，其特征在于：步骤4中，所述时间T1的范围为60s～180s。
5.根据权利要求1～4任一所述的变频空调制热启动控制方法，其特征在于：步骤4中，T1时间结束后，控制所述变频压缩机上升到预设的目标频率，并根据室内机制热能力需求控制所述定速压缩机的开启或关闭。
6.一种变频空调制热启动控制系统，其特征在于：包括设定模块、计时模块、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，
所述设定模块用于设定第一频率Fa、第二频率Fb、时间T1和目标频率的取值；
所述计时模块用于计算变频压缩机和/或定速压缩机的运行时间；
所述第一控制模块用于关闭变频空调的定速压缩机，打开变频空调的变频压缩机，并控制所述变频压缩机的频率上升至第一频率Fa；
所述第二控制模块用于开启定速压缩机，且控制变频压缩机保持所述第一频率Fa与所述定速压缩机共同运行，直至所述变频空调的四通阀换向；并在所述变频空调的四通阀换向后，关闭所述定速压缩机，且控制所述变频压缩机的频率下降至第二频率Fb；
所述第三控制模块用于控制所述变频压缩机保持所述第二频率Fb运行预定时间T1，并在T1时间结束后，控制所述变频空调进入常规控制程序。
7.根据权利要求6所述的变频空调制热启动控制系统，其特征在于：所述第一频率Fa的范围为30HZ～50HZ，所述变频压缩机和所述定速压缩机共同运行的时间范围为30s～180s；所述第二频率Fb的范围为20HZ～40HZ；时间T1的范围为60s～180s。
8.一种空调器，其特征在于：包括权利要求6或7所述的变频空调制热启动控制系统。
9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于：所述空调器包括至少一个变频压缩机和至少一个并联的定速压缩机。
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