CN105258219A - 空调器及其控制方法和控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调器及其控制方法和控制系统。其中，该方法包括：在空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度，判断空调器是否满足化霜条件，如果是，则控制空调器转入化霜模式，并判断压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，如果温差大于预设温度，则立即进行化霜操作，如果温差小于或等于预设温度，则调整空调器的运行参数以增大温差，并当温差大于预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。本发明实施例的方法能够保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。

Description

空调器及其控制方法和控制系统
技术领域
本发明涉及空调控制领域，具体涉及一种空调器及其控制方法和控制系统。
背景技术
目前在空调领域，在选用空调制冷剂时，需要考虑其对大气臭氧层和全球变暖的影响。随着工业技术的发展，一些新型环保制冷剂比如R290(丙烷)、R1270(丙烯)等，因其臭氧层破坏系数为0，温室系数较小，热力性能优良，逐渐成为长期替代制冷剂R410A、R22等的理想制冷剂。但是，这类环保制冷剂分子量很小(如R290分子量仅为44)，所以充注量少，又因其与矿物油有非常好的相溶性，所以在空调除霜过程中有时会出现输出功率过低，从而导致系统无法正常工作。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种空调器的控制方法。该方法能保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。
本发明的第二个目的在于提出一种空调器的控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种空调器。
根据本发明第一方面的实施例提出了一种空调器的控制方法，包括：在所述空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度；判断所述空调器是否满足化霜条件；如果是，则控制所述空调器转入化霜模式，并判断所述压缩机的温度和所述室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度；如果所述温差大于所述预设温度，则立即进行化霜操作；以及如果所述温差小于或等于所述预设温度，则调整所述空调器的运行参数以增大所述温差，并当所述温差大于所述预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。
根据本发明实施例的空调器的控制方法，当空调器由制热运行转入化霜模式后，可以通过调整空调器的运行参数的方式使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，进而避免除霜过程中可能出现的输出功率过低导致空调器运行异常的问题，能保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。
另外，根据本发明上述实施例的空调器的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，通过温度传感器检测得到所述室内蒸发器的温度；或者检测高压侧的压力信号，并根据所述压力信号得到饱和温度，并将所述饱和温度作为所述室内蒸发器的温度。
根据本发明的一个实施例，所述空调器的运行参数包括：膨胀阀开度、压缩机转速、室内机风量和室外机风量中的至少一个，其中，通过以下多个方式中的至少一种方式增大所述温差，所述多个方式包括：减小所述膨胀阀开度；增大所述压缩机转速；增大所述室内机风量；增大所述室外机风量。
根据本发明的一个实施例，所述预设温度的取值范围为0℃～20℃。
根据本发明的一个实施例，所述预设时间的取值范围为1分钟～10分钟。
本发明第二方面的实施例提出了一种空调器的控制系统，包括：检测模块，用于在所述空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度，判断模块，用于判断所述空调器是否满足化霜条件，以及判断所述压缩机的温度和所述室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度；以及控制模块，用于在所述温差大于所述预设温度时，立即进行化霜操作，在所述温差小于或等于所述预设温度时，调整所述空调器的运行参数以增大所述温差，并当所述温差大于所述预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。
根据本发明实施例的空调器的控制系统，通过判断模块判断空调器由制热运行转入化霜模式后，可以通过控制器调整空调器的运行参数使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，进而避免除霜过程中可能出现的输出功率过低导致空调器运行异常的问题，能保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。
另外，根据本发明上述实施例的空调器的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述检测模块用于利用温度传感器检测得到所述室内蒸发器的温度，或者，检测高压侧的压力信号，并根据所述压力信号得到饱和温度，并将所述饱和温度作为所述室内蒸发器的温度。
根据本发明的一个实施例，所述空调器的运行参数包括：膨胀阀开度、压缩机转速、室内机风量和室外机风量中的至少一个，其中，所述控制模块通过以下多个方式中的至少一种方式增大所述温差，所述多个方式包括：减小所述膨胀阀开度；增大所述压缩机转速；增大所述室内机风量；增大所述室外机风量。
根据本发明的一个实施例，所述预设温度的取值范围为0℃～20℃，所述预设时间的取值范围为1分钟～10分钟。
本发明第三方面的实施例提出了一种空调器，包括本发明第二方面的实施例所述的空调器的控制系统。
根据本发明实施例的空调器，当该空调器由制热运行转入化霜模式后，可以通过调整空调器的运行参数的方式使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，进而避免除霜过程中可能出现的输出功率过低导致空调器运行异常的问题，能保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的空调器的控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的空调器的控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的空调器及其控制方法和系统。
图1是根据本发明一个实施例的空调器的控制方法的流程图。
如图1所示，该空调器的控制方法包括以下步骤：
S101，在空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度。
具体地，可以通过温度传感器检测得到室内蒸发器的温度；也可以检测高压侧的压力信号，并根据压力信号得到饱和温度，将饱和温度作为室内蒸发器的温度。检测压缩机的温度时，检测位置可以是压缩机的底部，也可以是压缩机的下壳体侧面位置。
其中，检测高压侧的压力信号可以通过压力传感器完成，该压力传感器可以是压敏电阻式压力传感器，其响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活。根据压力信号得到饱和温度具体是指当压力传感器检测到压力信号饱和，室内蒸发器中的液体和蒸气处于动态平衡状态即饱和状态，且液体和蒸气的温度相等，此时的温度即为饱和温度。
S102，判断空调器是否满足化霜条件。
其中，该化霜条件为空调器通用化霜条件，具体可以包括：
一、当空调器进入制热模式或者化霜模式大概5分钟后，根据室外换热器的温度和室内温度的最大差值来判断，当室内盘管温度和室内温度的差值减小5℃以上并且持续3分钟以上，压缩机累积工作时间超过45分钟，且室内盘管温度小于48℃；
二、压缩机累计运行时间超过45分钟，并且连续运行超过20分钟，且室内盘管温度有5分钟小于室内温度16℃；
三、压缩机累计运转超过3小时，连续运转超过20分钟内有5分钟室内盘管温度小于室内温度16℃；
四、室外风机进入过载保护且室外风机201停转，在室外风机下次启动，连续运转时间大于10分钟，且压缩机累计运行时间超过45分钟或连续转20分钟室内盘管温度小于48℃；
五、室外风机停转两小时还没有进入化霜，则强行进入化霜模式。
S103，如果是，则控制空调器转入化霜模式，并判断压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度。
其中，预设温度的取值范围为0℃～20℃，例如可以为5℃。
需要说明的是，本发明实施例的方法中，当空调器转入化霜模式后并不是直接进行化霜操作，而是根据压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度决定是否进行除霜操作。
S104，如果温差大于预设温度，则立即进行化霜操作。
具体地，根据通用化霜条件判断空调器进入化霜模式后，当压缩机的温度为其底部温度，且压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差大于预设温差，例如5℃，空调器立即进行化霜操作。
S105，如果温差小于或等于预设温度，则调整空调器的运行参数以增大温差，并当温差大于预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。
其中，空调器的运行参数可以是膨胀阀开度、压缩机转速、室内机风量和室外机风量中的至少一个；预设时间的取值范围为1分钟～10分钟，例如可以为3分钟。
进而，可以通过减小膨胀阀开度、增大压缩机转速、增大室内机风量和/或增大室外机风量增大温差。
具体地，根据通用化霜条件判断空调器进入化霜模式后，当压缩机的温度为其底部温度，且压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差小于或等于预设温差，空调器不进行化霜操作，可以先调小膨胀阀开度，使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差大于预设温差，例如5℃，再运行预设时间后，例如3分钟，空调器开始进行化霜操作。
类似地，根据通用化霜条件判断空调器进入化霜模式后，当压缩机的温度为其侧面温度，且压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差小于或等于预设温差，空调器不进行化霜操作，可以先调小膨胀阀开度，使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差大于预设温差，例如8℃，再运行预设时间后，例如3分钟，空调器开始进行化霜操作。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，当化霜结束后，空调器重新转换成制热模式运行，并重复上述控制步骤。
根据本发明实施例的空调器的控制方法，在空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度，判断空调器是否满足化霜条件，如果是，则控制空调器转入化霜模式，并判断压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，如果是，则立即进行化霜操作，如果否，则调整空调器的运行参数以增大温差，并当温差大于预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。该方法能够使空调器在除霜过程中输出功率正常，从而保证空调器正常除霜。
作为一个具体的示例，以一套使用R290为制冷剂的空调器为例，具体说明本发明空调器的控制方法的控制效果：
表1为按现有控制方法控制空调器进行化霜操作。如表1所示，空调器在制热模式转为化霜模式之前，压缩机的输出功率为782.9瓦，吸气压力为0.082兆帕，压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差为2.8℃；在化霜模式结束时，压缩机的输出功率为256.7瓦，吸气压力为-0.11兆帕，压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差为，59.3℃。可以看出，空调器在化霜结束时，压缩机的输出功率很小，吸气压力为负值，压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差过大，均不在正常范围内，导致空调器不能进行正常除霜。因此，根据现有控制方法控制空调器进行化霜操作时，压缩机输出功率过低，吸气压力接近真空状态，空调器不能正常除霜。
表1
表2为按本发明的控制方法控制空调器进行化霜操作。如表2所示，空调器在制热模式转为化霜模式之前，压缩机的输出功率为891.9瓦，吸气压力为0.14兆帕，压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差为11.2℃；在化霜模式结束时，压缩机的输出功率为835瓦，吸气压力为0.22兆帕，压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差为14.3℃。可以看出，空调器在化霜前后，压缩机的输出功率均在正常范围内，压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差变化很小，空调器除霜正常。因此，根据本发明的控制方法控制空调器进行化霜操作时，压缩机输出功率正常，吸气压力正常，空调器能正常除霜。
表2
图2是根据本发明实施例的空调器的控制系统的结构框图。
如图2所示，该空调器的控制系统包括：检测模块10、判断模块20和控制模块30。
其中，检测模块10用于在空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度。
具体地，检测模块10可以通过温度传感器检测得到室内蒸发器的温度；也可以检测高压侧的压力信号，并根据压力信号得到饱和温度，将饱和温度作为室内蒸发器的温度。检测压缩机的温度时，检测位置可以是压缩机的底部，也可以是压缩机的下壳体侧面位置。
其中，检测高压侧的压力信号可以通过压力传感器完成，该压力传感器可以是压敏电阻式压力传感器，其响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活。根据压力信号得到饱和温度具体是指当压力传感器检测到压力信号饱和，室内蒸发器中的液体和蒸气处于动态平衡状态即饱和状态，且液体和蒸气的温度相等，此时的温度即为饱和温度。
判断模块20用于判断空调器是否满足化霜条件，以及判断压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度。
其中，该化霜条件为空调器通用化霜条件，具体可以包括：
一、当空调器进入制热模式或者化霜模式大概5分钟后，根据室外换热器的温度和室内温度的最大差值来判断，当室内盘管温度和室内温度的差值减小5℃以上并且持续3分钟以上，压缩机累积工作时间超过45分钟，且室内盘管温度小于48℃；
二、压缩机累计运行时间超过45分钟，并且连续运行超过20分钟，且室内盘管温度有5分钟小于室内温度16℃；
三、压缩机累计运转超过3小时，连续运转超过20分钟内有5分钟室内盘管温度小于室内温度16℃；
四、室外风机进入过载保护且室外风机201停转，在室外风机下次启动，连续运转时间大于10分钟，且压缩机累计运行时间超过45分钟或连续转20分钟室内盘管温度小于48℃；
五、室外风机停转两小时还没有进入化霜，则强行进入化霜模式。
预设温度的取值范围为0℃～20℃，例如可以为5℃。
需要说明的是，本发明实施例的方法中，当空调器转入化霜模式后并不是直接进行化霜操作，而是根据压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度决定是否进行除霜操作。
控制模块30用于在温差大于预设温度时，控制空调器立即进行化霜操作，在温差小于或等于预设温度时，调整空调器的运行参数以增大温差，并当温差大于预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。
其中，空调器的运行参数包括膨胀阀开度、压缩机转速、室内机风量和室外机风量中的至少一个。预设时间的取值范围为1分钟～10分钟，例如可以为3分钟。
进而，控制模块30可以通过减小膨胀阀开度、增大压缩机转速、增大室内机风量和/或增大室外机风量增大温差。
例如，判断模块20根据通用化霜条件判断空调器进入化霜模式后，当压缩机的温度为其底部温度，且压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差小于或等于预设温差，空调器不进行化霜操作，可以通过控制器30先调小膨胀阀开度，使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差大于预设温差，例如5℃，再运行预设时间后，例如3分钟，空调器开始进行化霜操作。
类似地，判断模块20根据通用化霜条件判断空调器进入化霜模式后，当压缩机的温度为其侧面温度，且压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差小于或等于预设温差，空调器不进行化霜操作，可以通过控制器30先调小膨胀阀开度，使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差大于预设温差，例如8℃，再运行预设时间后，例如3分钟，空调器开始进行化霜操作。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，当化霜结束后，空调器重新转换成制热模式运行，并重复上述检测模块10、判断模块20和控制模块30的工作。
根据本发明实施例的空调器的控制系统，通过判断模块判断空调器由制热运行转入化霜模式后，可以通过控制器调整空调器的运行参数使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，进而避免除霜过程中可能出现的输出功率过低导致空调器运行异常的问题，能保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。
进一步地，本发明还提出了一种空调器，该空调器包括本发明第二方面实施例的空调器的控制系统。该空调器由制热运行转入化霜模式后，可以通过调整空调器的运行参数的方式使压缩机的温度和室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度，进而避免除霜过程中可能出现的输出功率过低导致空调器运行异常的问题，能保证空调器除霜过程的正常运行，进而提升除霜效率。
需要说明的是，本发明实施例的空调器的具体实施方式与本发明实施例的空调器的控制系统的实施方式相同，此处不做赘述。
另外，根据本发明实施例的空调器的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
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 (10)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在所述空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度；
判断所述空调器是否满足化霜条件；
如果是，则控制所述空调器转入化霜模式，并判断所述压缩机的温度和所述室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度；
如果所述温差大于所述预设温度，则立即进行化霜操作；以及
如果所述温差小于或等于所述预设温度，则调整所述空调器的运行参数以增大所述温差，并当所述温差大于所述预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。
2.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，
通过温度传感器检测得到所述室内蒸发器的温度；或者，
检测高压侧的压力信号，并根据所述压力信号得到饱和温度，将所述饱和温度作为所述室内蒸发器的温度。
3.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述空调器的运行参数包括：膨胀阀开度、压缩机转速、室内机风量和室外机风量中的至少一个，
其中，通过以下多个方式中的至少一种方式增大所述温差，所述多个方式包括：
减小所述膨胀阀开度；
增大所述压缩机转速；
增大所述室内机风量；
增大所述室外机风量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述预设温度的取值范围为0℃～20℃。
5.根据权利要求1-3任一项所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述预设时间的取值范围为1分钟～10分钟。
6.一种空调器的控制系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于在所述空调器进行制热运行的过程中，检测室内蒸发器的温度和压缩机的温度；
判断模块，用于判断所述空调器是否满足化霜条件，以及判断所述压缩机的温度和所述室内蒸发器的温度之间的温差是否大于预设温度；以及
控制模块，用于在所述温差大于所述预设温度时，立即进行化霜操作，在所述温差小于或等于所述预设温度时，调整所述空调器的运行参数以增大所述温差，并当所述温差大于所述预设温度时，延迟预设时间后进行化霜操作。
7.根据权利要求6所述的空调器的控制系统，其特征在于，所述检测模块用于利用温度传感器检测得到所述室内蒸发器的温度，或者，检测高压侧的压力信号，并根据所述压力信号得到饱和温度，将所述饱和温度作为所述室内蒸发器的温度。
8.根据权利要求6所述的空调器的控制系统，其特征在于，所述空调器的运行参数包括：膨胀阀开度、压缩机转速、室内机风量和室外机风量中的至少一个，
其中，所述控制模块通过以下多个方式中的至少一种方式增大所述温差，所述多个方式包括：
减小所述膨胀阀开度；
增大所述压缩机转速；
增大所述室内机风量；
增大所述室外机风量。
9.根据权利要求6-8任一项所述的空调器的控制系统，其特征在于，所述预设温度的取值范围为0℃～20℃，所述预设时间的取值范围为1分钟～10分钟。
10.一种空调器，其特征在于，包括：根据权利要求6-9任一项所述的空调器的控制系统。
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