CN105066353A - 一种变频空调的风速控制方法及空调器 - Google Patents
一种变频空调的风速控制方法及空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种变频空调的风速控制方法及其空调机，该方法包括如下：获取蒸发器盘管中点温度、室内环境温度、室外环境温度、压缩机运行频率和设定温度；根据所述蒸发器盘管中点温度计算室内风机第一转速；根据所述室内环境温度计算室内风机第二转速；根据所述室外环境温度计算室内风机第三转速；根据所述压缩机运行频率计算室内风机第四转速；根据所述设定温度与所述室内温度的差值计算室内风机第五转速；根据所述室内风机第一转速、所述室内风机第二转速、所述室内风机第三转速、所述室内风机第四转速、所述室内风机第五转速确定室内风机执行转速。本发明采用多个参数综合控制变频空调的室内风机转速，可以精准控制变频空调在制热模式下的风速。
Description
技术领域
本发明涉及一种变频空调的风速控制方法及空调器，属于空调设备技术领域。
背景技术
一般来讲，空调机是用于对室内空气进行制冷或制热的设备，该设备通过应用循环制冷剂的通常的制冷循环来排出根据液态制冷剂气化时吸收周围热量、制冷剂液化时释放其热量的特性进行热交换的空气(冷空气或暖空气)，从而调节室内温度。
常规空调产品只能人为设置制冷、制热、除湿等运行模式，目前空调器为了控制排出空气的气流(风向及风量)设置风扇和叶片，风量都是人们通过遥控器或空调器上的按键来设定风量大小，或设成自动。变频分体空调器在制冷、制热和送风模式下，可以用遥控器选择设定风或自动风。其中自动风控制其风速一般只跟室内当前温度和设定温度TS之间的差值关联，较为简单，不符合空调器精密控制的需要，也不符合空调器精细化调节的发展趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何精确控制变频空调热风。
为实现上述的发明目的，本发明提供了一种变频空调的风速控制方法及空调器。
一方面，本发明提供一种变频空调的风速控制方法，包括如下步骤：
获取蒸发器盘管中点温度、室内环境温度、室外环境温度、压缩机运行频率和设定温度；
根据所述蒸发器盘管中点温度计算室内风机第一转速；
根据所述室内环境温度计算室内风机第二转速；
根据所述室外环境温度计算室内风机第三转速；
根据所述压缩机运行频率计算室内风机第四转速；
根据所述设定温度与所述室内温度的差值计算室内风机第五转速；
根据所述室内风机第一转速、所述室内风机第二转速、所述室内风机第三转速、所述室内风机第四转速、所述室内风机第五转速确定室内风机执行转速。
其中较优地，所述室内风机第一转速按下式计算：
n1＝C1×T2-C2
当T2<24时，n1＝nmin
当T2>40时，n1＝nmax
其中，n1为室内风机第一转速值，T2为蒸发器盘管中点温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C1、C2为常数。
其中较优地，所述室内风机第二转速按下式计算：
n2＝C3×T1+C4
当T1<17时，n2＝nmax
当T1>32时，n2＝nmin
其中，n2为室内风机第二转速值，T1为室内环境温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C3、C4为常数。
其中较优地，所述室内风机第三转速按下式计算：
n3＝C5×T4+C6
当T4<7时，n3＝nmin
当T4>20时，n3＝nmax
其中，n3为室内风机第三转速值，T4为室外环境温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C5、C6为常数。
其中较优地，所述室内风机第四转速按下式计算：
n4＝C7×f+C8
f<30％fmax时，n4＝nmin
当f>80％fmax时，n4＝nmax
其中，n4为室内风机第四转速值，f为压缩机的运行频率值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，fmax为压缩机的最大频率值，C7、C8为常数。
其中较优地，所述室内风机第五转速按下式计算：
n5＝C9×TC+C10
TC<1时，n5＝nmin
当T4>8时，n5＝nmax
其中，n4为室内风机第四转速值，TC为设定温度与室内温度的差值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C9、C10为常数。
其中较优地，所述室内风机执行转速按下式计算：
n＝(n1+n2+n3+n4+n5)/5
其中，n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为风机第五转速值。
其中较优地，所述室内风机执行转速按以下方法确定：
如果n1、n2、n3、n4、n5中的任意一个小于nmin，则n取nmin；
n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为风机第五转速值，nmin为室内风机的最小转速值。
其中较优地，所述室内风机执行转速按以下方法确定：
如果n1、n2、n3、n4、n5中的任意三个大于nmax，则n取nmax；
n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为风机第五转速值，nmax为室内风机最大转速值。
另一方面，本发明还提供一种应用上述的风速控制方法的空调器，包括控制装置和与所述控制装置连接的蒸发器盘管温度传感器、室内环境温度传感装置、室外环境温度传感装置；
所述蒸发器盘管温度传感器检测蒸发器盘管中点温度、所述环境温度传感装置检测室内环境温度、所述室外温度传感装置检测室外环境温度；所述控制装置获取向压缩机出输出的压缩机运行频率和用户的设定温度；
所述控制装置根据所述蒸发器盘管中点温度、所述内环境温度、所述室外环境温度、所述压缩机运行频率和所述设定温度确定室内风机执行转速；
所述控制装置还用于：
根据所述蒸发器盘管中点温度计算室内风机第一转速；
根据所述室内环境温度计算室内风机第二转速；
根据所述室外环境温度计算室内风机第三转速；
根据所述压缩机运行频率计算室内风机第四转速；
根据所述设定温度与所述室内温度的差值计算室内风机第五转速；
以及，根据所述室内风机第一转速、所述室内风机第二转速、所述室内风机第三转速、所述室内风机第四转速、所述室内风机第五转速确定室内风机执行转速。
本发明提供的变频空调的风速控制方法及空调器，采用多个参数综合控制变频空调的室内风机转速，可以精准控制变频空调在制热模式下室内机的风速。
附图说明
图1是本发明变频空调的风速控制方法流程示意图；
图2是蒸发器盘管中点温度对室内风机第一转速控制曲线示意图；
图3是室内环境温度对室内风机第二转速控制曲线示意图；
图4是室外环境温度对室内风机第三转速控制曲线示意图；
图5是室压缩机当前运行频率对室内风机第四转速控制曲线示意图；
图6是设定温度对室内风机第五转速控制曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种变频空调的风速控制方法，包括如下步骤：获取蒸发器盘管中点温度、室内环境温度、室外环境温度、压缩机运行频率和设定温度；根据蒸发器盘管中点温度计算室内风机第一转速；根据室内环境温度计算室内风机第二转速；根据室外环境温度计算室内风机第三转速；根据压缩机运行频率计算室内风机第四转速；根据设定温度与室内温度的差值计算室内风机第五转速；根据使内风机第一转速、室内风机第二转速、室内风机第三转速、室内风机第四转速、室内风机第五转速确定室内风机执行转速。下面对本发明和提供的变频空调的风速控制方法展开详细的说明。
如图1所示，采用本发明提供的风速控制方法自动调节室内风机的风速时，先从蒸发器盘管温度传感器获取蒸发器盘管中点温度、从室内温度传感器获取室内环境温度、从室外温度传感器获取室外环境温度、设定温度和读取变频空调的压缩机的当前运行频率。将获取到的这些参数统一计算得出最终空调室内机风机的转速并执行。
如图2所示，根据蒸发器盘管中点温度确定并计算室内风机第一转速，室内风机第一转速按式(1)计算：
n1＝C1×T2-C2
当T2<24时，n1＝nmin(1)
当T2>40时，n1＝nmax
其中，n1为室内风机第一转速值，T2为蒸发器盘管中点温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C1、C2为常数。C1优选为40、C2优选为360。
如图3所示，根据室内环境温度确定并计算室内风机第二转速，室内风机第二转速按式(2)计算：
n2＝C3×T1+C4
当T1<17时，n2＝nmax(2)
当T1>32时，n2＝nmin
其中，n2为室内风机第二转速值，T1为室内环境温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C3、C4为常数。C3优选为-45、C4优选为2015。
如图4所示，根据室外环境温度确定并计算室内风机第三转速，室内风机第三转速按式(3)计算：
n3＝C5×T4+C6
当T4<7时，n3＝nmax(3)
当T4>20时，n3＝nmin
其中，n3为室内风机第三转速值，T4为室外环境温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C5、C6为常数。C5优选为-50、C6优选为1650。
如图5所示，根据压缩机当前的运行频率值确定并计算室内风机第四转速，室内风机第四转速按式(4)计算：
n4＝C7×f+C8
f<30％fmax时，n4＝nmin(4)
当f>80％fmax时，n4＝nmax
其中，n4为室内风机第四转速值，f为压缩机的运行频率值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，fmax为压缩机的最大频率值，C7、C8为常数。C7优选为12、C8优选为210。
如图6所示，根据设定温度与室内温度的差值确定并计算室内风机第五转速，室内风机第五转速按式(5)计算：
n5＝C9×TC+C10
TC<1时，n5＝nmin(5)
当T4>8时，n5＝nmax
其中，n5为室内风机第五转速值，TC为设定温度与室内温度的差值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C9、C10为常数。C9优选为50，C10优选为650。
在本发明中，根据当前蒸发器盘管中点温度，当前室内环境温度为T1，当前室外环境温度为T4，用户设定温度为TS，当前该变频空调的压缩机运行频率f出的当前室内风机的室内风机第一转速值n1、室内风机第二转速值n2、室内风机第三转速值n3、室内风机第四转速值n4，室内风机第五转速值n5后，再根据以下原则进行比较计算，得到最终室内风机执行转速n。
A、最小风速优先原则：即当四个计算结果室内风机第一转速值n1、室内风机第二转速值n2、室内风机第三转速值n3、室内风机第四转速值n4、室内风机第五转速值n5中的任意一个出现小于等于室内风机的最小转速值nmin时，最终室内风机执行转速n确定为室内风机的最小转速值nnin；即：
如果n1、n2、n3、n4、n5中的任意一个小于nmin，则n取nmin；
其中，n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为室内风机第五转速值，nmin为室内风机的最小转速值。
B、最大风速双重确认原则：即当四个计算结果室内风机第一转速值n1、室内风机第二转速值n2、室内风机第三转速值n3、室内风机第四转速值n4、室内风机第五转速值n5中至少有3个出现大于等于室内风机最大转速值nmax时，最终室内风机执行转速n确定为室内风机的最大转速值nmax；即：
如果n1、n2、n3、n4、n5中的至少两个大于nmax，则n取nmax；
其中，n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为室内风机第五转速值，nmax为室内风机最大转速值。
C、均值原则。即当五个计算结果室内风机第一转速值n1、室内风机第二转速值n2、室内风机第三转速值n3、室内风机第四转速值n4、室内风机第五转速值n5中均不满足上述原则A和上述原则B，也就是说，n1、n2、n3、n4、n5均处于nmin和nmax之间，则最终计算的转速结果为上述五个算结果的平均值。即室内风机执行转速n按式(6)计算：
n＝(n1+n2+n3+n4+n5)/5(6)
其中，n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为室内风机第五转速值。
D、取整原则。对于所计算的最终结果，将室内风机执行转速值n四舍五入至整数，得到最终室内风机执行转速n。
在上述计算结果的基础上应当始终遵循室内风机转速适度原则：即计算出的最终室内风机执行转速n在以下范围内运行，即：nmin≤n≤nmax。当n<nmin时，n应当取值nmin；当n>nmax时，n应当取值nmax。
为进一步提现本发明提供的风速控制方法的优越性，本发明还提供一种空调器，该空调器应用上述的风速控制方法调节风速。该空调器包括控制装置、蒸发器盘管温度传感器、室内环境温度传感装置、室外环境温度传感装置；蒸发器盘管温度传感器、室内环境温度传感装置、室外环境温度传感装置与控制装置连接；蒸发器盘管温度传感器实时检测蒸发器盘管中点温度、环境温度传感装置实时检测室内环境温度、室外温度传感装置实时检测室外环境温度；控制装置实时获取向压缩机出输出的压缩机运行频率和用户的设定温度；控制装置根据蒸发器盘管中点温度、内环境温度、室外环境温度、压缩机运行频率和设定温度分别确定室内风机第一转速、室内风机第二转速、室内风机第三转速、室内风机第四转速、室内分机第五转速；控制装置根据室内风机第一转速、室内风机第二转速、室内风机第三转速、室内风机第四转速、室内分机第五转速确定室内风机执行转速。
下面对本发明提供的风速控制方法举例详细说明：
例如，当前蒸发器盘管中点温度为37℃(即T2＝37)，当前室内环境温度为15℃(即T1＝15)，当前室外环境温度为7℃(即T4＝7)，用户设定温度为26℃(即TS＝26)，该变频空调的室内风机最小转速为600转每分钟(即nmin＝600)；该变频空调的室内风机最大转速为1300转每分钟(即nmax＝1300)；该变频空调的压缩机最大频率为100HZ(即fmax＝100)；当前该变频空调的压缩机运行频率55HZ(即f＝55)。空调的运行模式为制冷模式，自动风。
室内风机转速下一个调值间隔的室内风机转速按以下步骤计算。
1)根据当前蒸发器盘管中点温度T2计算室内风机第一转速值n1：
n1＝40×T2-360＝40×37-360＝1120；
2)根据当前室内环境温度T1计算室内风机第二转速值n2：
n2＝-45×T1+2015＝-45×15+2015＝1340，取最大转速＝1300；
3)根据当前室外环境温度T4计算室内风机第三转速值n3：
n3＝-50×T4+1650＝-50×7+1650＝1300；
4)根据当前该变频空调的压缩机运行频率f计算室内风机第四转速值n4：
n4＝13×f+210＝13×55+210＝925；
5)根据设定温度与室内温度的差值TC计算室内风机第五转速值n5：
室内温度的差值TC为设定温度值TS减去室内温度值T1，即：
TC＝TS-T1＝27-15＝12
n5＝50×TC+650＝50×12+650＝1250。
按照上述方法计算得到室内风机第一转速值n1为1120，室内风机第二转速值n2为1300，室内风机第三转速值n3为1300，室内风机第四转速值n4为925，室内风机第五转速值n3为1250。根据室内风机第一转速值n1、室内风机第二转速值n2、室内风机第三转速值n3、室内风机第四转速值n4中：并无按变频空调的室内风机最小转速值600运行的转速值，也无3个及以上大于变频空调的室内风机最大转速值1300运行的转速值，则按照均值原则计算室内风机执行转速值n。计算得到室内风机执行转速值n如下：
n＝(n1+n2+n3+n4+n5)/5＝(1120+1300+1300+925+1250)/5＝1179
得到最终室内风机执行转速n＝1179转/min。向室内风机输入执行1179转/分钟的控制命令。
综上所述，本发明提供的变频空调的风速控制方法及其空调机，采用多个参数综合控制变频空调的室内风机转速，可以精准控制变频空调在制热模式下室内机的风速。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种变频空调的风速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取蒸发器盘管中点温度、室内环境温度、室外环境温度、压缩机运行频率和设定温度；
根据所述蒸发器盘管中点温度计算室内风机第一转速；
根据所述室内环境温度计算室内风机第二转速；
根据所述室外环境温度计算室内风机第三转速；
根据所述压缩机运行频率计算室内风机第四转速；
根据所述设定温度与所述室内温度的差值计算室内风机第五转速；
根据所述室内风机第一转速、所述室内风机第二转速、所述室内风机第三转速、所述室内风机第四转速、所述室内风机第五转速确定室内风机执行转速。
2.如权利要求1所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机第一转速按下式计算：
n1＝C1×T2-C2
当T2<24时，n1＝nmin
当T2>40时，n1＝nmax
其中，n1为室内风机第一转速值，T2为蒸发器盘管中点温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C1、C2为常数。
3.如权利要求1所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机第二转速按下式计算：
n2＝C3×T1+C4
当T1<17时，n2＝nmax
当T1>32时，n2＝nmin
其中，n2为室内风机第二转速值，T1为室内环境温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C3、C4为常数。
4.如权利要求1所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机第三转速按下式计算：
n3＝C5×T4+C6
当T4<7时，n3＝nmin
当T4>20时，n3＝nmax
其中，n3为室内风机第三转速值，T4为室外环境温度值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C5、C6为常数。
5.如权利要求1所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机第四转速按下式计算：
n4＝C7×f+C8
f<30％fmax时，n4＝nmin
当f>80％fmax时，n4＝nmax
其中，n4为室内风机第四转速值，f为压缩机的运行频率值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，fmax为压缩机的最大频率值，C7、C8为常数。
6.如权利要求1所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机第五转速按下式计算：
n5＝C9×TC+C10
TC<1时，n5＝nmin
当T4>8时，n5＝nmax
其中，n4为室内风机第四转速值，TC为设定温度与室内温度的差值，nmin为室内风机的最小转速值，nmax为室内风机最大转速值，C9、C10为常数。
7.如权利要求1-6任意一项所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机执行转速按如下方法确定：
n＝(n1+n2+n3+n4+n5)/5
其中，n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为风机第五转速值。
8.如权利要求1-6任意一项所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机执行转速按如下方法确定：
如果n1、n2、n3、n4、n5中的任意一个小于nmin，则n取nmin；
n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为风机第五转速值，nmin为室内风机的最小转速值。
9.如权利要求1-5任意一项所述的风速控制方法，其特征在于，所述室内风机执行转速按如下方法确定：
如果n1、n2、n3、n4、n5中的任意三个大于nmax，则n取nmax；
n为室内风机执行转速值，n1为风机第一转速值，n2为风机第二转速值，n3为风机第三转速值，n4为风机第四转速值，n5为风机第五转速值，nmax为室内风机最大转速值。
10.一种应用权利要求1-9任意一项所述的风速控制方法的空调器，其特征在于，包括控制装置和与所述控制装置连接的蒸发器盘管温度传感器、室内环境温度传感装置、室外环境温度传感装置；
所述蒸发器盘管温度传感器检测蒸发器盘管中点温度、所述环境温度传感装置检测室内环境温度、所述室外温度传感装置检测室外环境温度；所述控制装置获取向压缩机出输出的压缩机运行频率和用户的设定温度；
所述控制装置根据所述蒸发器盘管中点温度、所述内环境温度、所述室外环境温度、所述压缩机运行频率和所述设定温度确定室内风机执行转速；
所述控制装置还用于：
根据所述蒸发器盘管中点温度计算室内风机第一转速；
根据所述室内环境温度计算室内风机第二转速；
根据所述室外环境温度计算室内风机第三转速；
根据所述压缩机运行频率计算室内风机第四转速；
根据所述设定温度与所述室内温度的差值计算室内风机第五转速；
以及，根据所述室内风机第一转速、所述室内风机第二转速、所述室内风机第三转速、所述室内风机第四转速、所述室内风机第五转速确定室内风机执行转速。
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