CN105716203A - 变频空调最小频率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力；（2）、根据室外环境温度?最小频率函数或者压缩机排气压力?频率函数，计算出当前室外环境温度下或者压缩机排气压力下压缩机的最小运行频率；（3）、以步骤（2）中的计算结果更新压缩机的最小运行频率。本发明的变频空调最小运行频率控制方法，通过周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力计算当前压缩机能够承载的最小运行频率，并将压缩机最小运行频率进行更新，保证了空调在低频运行时，避免了当负载过大时导致将会增加压缩机损耗，缩短使用寿命的问题。

Description

变频空调最小频率控制方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种变频空调最小频率控制方法。
背景技术
变频空调可以根据温度控制指令，利用变频电源频率让压缩机在一定频率范围内工作，从而调节冷媒流量来调节室内温度范围。目前变频空调压缩机的运行频率控制方法中，往往将空调能运行的最小频率设定为固定值，也就是说不管空调处于重载还是轻载均在同一频率点进行最小能力输出。
而实际上，变频空调压缩机由于吸排气压力的不同，导致了它在相同频率下需要带动的负载不同，而低频运行时压缩机并不能带动所有大小的负载，当压缩机在最低频率下运行而此时负载较大时，将会增加压缩机损耗，缩短使用寿命。
发明内容
本发明为了解决现有变频空调的最小运行频率设定为固定值，无法适应不同负载情况下的输出，导致将会增加压缩机损耗，缩短使用寿命的问题，提出了一种变频空调最小运行频率控制方法，可以解决上述问题。
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：
一种变频空调最小运行频率控制方法，包括以下步骤：
（1）、周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力；
（2）、根据室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数，计算出当前室外环境温度下或者压缩机排气压力下压缩机的最小运行频率；
（3）、以步骤（2）中的计算结果更新压缩机的最小运行频率。
进一步的，在所述步骤（1）之前，还包括拟合所述室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数的步骤。
进一步的，所述室外环境温度-最小频率函数的拟合方式包括：分别控制空调运行在制冷和制热模式，测试不同室外环境温度下压缩机能够使室内温度维持在设定室内温度的最小运行频率，并分别拟合空调运行在制冷和制热模式下的室外环境温度-最小频率函数。
进一步的，所述步骤（2）中，当根据室外环境温度-最小频率函数计算当前室外环境温度下压缩机的最小运行频率时，首先检测当前空调运行在制冷模式还是制热模式，然后利用该模式下的室外环境温度-最小频率函数计算压缩机的最小运行频率。
进一步的，所述压缩机排气压力由压力传感器测得或者由室外环境温度计算得到。
进一步的，所述室外环境温度-最小频率函数为分段函数，包括：
制冷模式下：
其中，F_min为压缩机的最小运行频率，T_outdoor为室外环境温度，T1、T2、F1、F2为常量，T1＜T2，F1＜F2；
制热模式下：
其中，T3、T4、F3为常量，T3＜T4，F1＜F3。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的变频空调最小运行频率控制方法，由于压缩机排气压力和室外环境温度能够直接或者间接反映空调的负载状况，根据室外环境温度与最小频率之间的对应关系或者压缩机排气压力与频率之间的对应关系，通过周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力计算当前压缩机能够承载的最小运行频率，并将压缩机最小运行频率进行更新，保证了空调在低频运行时，避免了当负载过大时导致将会增加压缩机损耗，缩短使用寿命的问题。
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
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的变频空调最小频率控制方法的一种实施例流程图；
图2是本发明所提出的变频空调最小频率控制方法的一种实施例中压缩机排气压力与转速之间的曲线图；
图3是本发明所提出的变频空调最小频率控制方法的一种实施例中制冷时室外环境温度-最小频率函数曲线图；
图4是本发明所提出的变频空调最小频率控制方法的一种实施例中制热时室外环境温度-最小频率函数曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，变频空调在工作中根据温度控制指令，利用变频电源频率让压缩机在一定频率范围内工作，从而调节冷媒流量来调节室内温度范围，当室内温度达到设定温度时，系统控制压缩机频率降低，以实现节能和降噪的目的，目前压缩机的最小运行频率一般是固定的，当空调此时是重载时，容易导致压缩机超负荷运行，缩短使用寿命，基于以上，本实施例提出了一种变频空调最小频率控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力；
其中，室外环境温度可以通过温度传感器测得，压缩机排气压力可以由压力传感器测得或者通过一些算法根据其他的参数计算出，周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力的获得方式不限制本方法的保护范围。
S2、根据室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数，计算出当前室外环境温度下或者压缩机排气压力下压缩机的最小运行频率；
S3、以步骤S2中的计算结果更新压缩机的最小运行频率。
压缩机负载情况可以直接体现在压缩机排气压力方面，排气压力越大，负载越大，因此，本方法中可以通过压缩机排气压力-频率函数计算得到当前压缩机排气压力下压缩机的最小运行频率，此外，室外环境温度与压缩机排气压力也具有一定关系，因此也可以通过室外环境温度-最小频率函数计算得到当前室外环境温度下压缩机的最小运行频率，当前室外环境温度下或者压缩机排气压力下压缩机的最小运行频率是指：当前室外环境温度下或者压缩机排气压力下，压缩机能够使室内温度维持在设定室内温度的最小运行频率，采用本实施例的方法，根据不同环境工况来控制空调的最小运行频率，既可以防止当压缩机预设的最小运行频率较小、而负载过大时导致压缩机超负荷运行，缩短使用寿命问题、又能避免压缩机预设的最小运行频率较大、轻负载状况下造成能源浪费的问题。
室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数可以根据实际空调类型及工作状况进行设置，在所述步骤S1之前，还包括拟合所述室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数的步骤。一般情况下，如图2所示，为压缩机排气压力与转速之间的曲线图，如图2可以看出，压缩机在低转速运转时，能承受的排气压力是明显低于中高转速的。也就是说，当负载比较轻时，比如排气压力2.5MPa，压缩机可运行的转速从1000rpm到7200rpm,此时，当前压缩机排气压力下压缩机的最小转速为1000rpm，转换为最小运行频率为1000/60Hz，需要说明的是，转速是每分钟的转数，而频率是每秒的转数，因此两者可以通过换算相互转换，当负载比较重时，比如排气压力为3.3MPa时，压缩机可运行的转速只能在1800rpm到6600rpm之间了，此时，当前压缩机排气压力下压缩机的最小转速为1800rpm，本方法中可以从该函数中根据压缩机排气压力对应的压缩机的最小运行频率，压缩机排气压力-频率函数一般由压缩机厂家测得，测试不同压缩机运行频率（或者转速）下所对应的排气压力。
所述室外环境温度-最小频率函数的拟合方式包括：分别控制空调运行在制冷和制热模式，测试不同室外环境温度下压缩机能够使室内温度维持在设定室内温度的最小运行频率，并分别拟合空调运行在制冷和制热模式下的室外环境温度-最小频率函数。由于压缩机排气压力的获得需要通过压力传感器测得或者通过一些算法根据其他的参数计算出，可能会增加成本以及引入复杂算法，因此，本实施例中优选采用室外环境温度-最小频率函数计算当前压缩机能够承载的最小运行频率，室外环境温度是空调控制中的一个重要参数，目前空调中一般均设置有温度传感器用于检测室外环境温度，本方法是利用现有的检测参数来计算并控制压缩机的运行频率，不引进新的硬件结构，有利于降低成本。
空调不同运行模式（制冷模式和制热模式）下由于工况环境不同，因此参数设定阈值相应也不同，所述步骤S2中，当根据室外环境温度-最小频率函数计算当前室外环境温度下压缩机的最小运行频率时，首先检测当前空调运行在制冷模式还是制热模式，然后利用该模式下的室外环境温度-最小频率函数计算压缩机的最小运行频率。
所述压缩机排气压力由压力传感器测得或者由室外环境温度计算得到。
在本实施例中，所述室外环境温度-最小频率函数为分段函数，包括：
制冷模式下：
其中，F_min为压缩机的最小运行频率，T_outdoor为室外环境温度，T1、T2、F1、F2为常量，T1＜T2，F1＜F2；
制热模式下：
其中，T3、T4、F3为常量，T3＜T4，F1＜F3。
当室外环境温度较高时，根据压力-温度-体积公式，此时压缩机排气压力相应也较大，因此压缩机的最小运行频率相应也提高，当然不能无限提高，如图3、图4中所示，制冷时T_outdoor≥T2或者制热时T_outdoor≥T4，压缩机的最小运行频率分别设定为F2和F3，当室外环境温度较低时，此时压缩机排气压力相应也较低，因此压缩机的最小运行频率可以相应降低，但是不能无限降低，如图3、图4中所示，制冷时T_outdoor≤T1或者制热时T_outdoor≤T3，压缩机的最小运行频率设定为F1，这也是压缩机系统预先设定中能够运行的最低频率。
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 (6)

1.一种变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、周期性检测室外环境温度或者压缩机排气压力；
（2）、根据室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数，计算出当前室外环境温度下或者压缩机排气压力下压缩机的最小运行频率；
（3）、以步骤（2）中的计算结果更新压缩机的最小运行频率。
2.根据权利要求1所述的变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，在所述步骤（1）之前，还包括拟合所述室外环境温度-最小频率函数或者压缩机排气压力-频率函数的步骤。
3.根据权利要求2所述的变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，所述室外环境温度-最小频率函数的拟合方式包括：分别控制空调运行在制冷和制热模式，测试不同室外环境温度下压缩机能够使室内温度维持在设定室内温度的最小运行频率，并分别拟合空调运行在制冷和制热模式下的室外环境温度-最小频率函数。
4.根据权利要求3所述的变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，所述步骤（2）中，当根据室外环境温度-最小频率函数计算当前室外环境温度下压缩机的最小运行频率时，首先检测当前空调运行在制冷模式还是制热模式，然后利用该模式下的室外环境温度-最小频率函数计算压缩机的最小运行频率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，所述压缩机排气压力由压力传感器测得或者由室外环境温度计算得到。
6.根据权利要求1-4任一项所述的变频空调最小运行频率控制方法，其特征在于，所述室外环境温度-最小频率函数为分段函数，包括：
制冷模式下：
其中，F_min为压缩机的最小运行频率，T_outdoor为室外环境温度，T1、T2、F1、F2为常量，0＜T1＜T2，0＜F1＜F2；
制热模式下：
其中，T3、T4、F3为常量，0＜T3＜T4，0＜F1＜F3。
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