CN109724225A - 基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调控制技术，其公开了一种基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法，解决传统技术中由于换热器脏堵、结霜、空调使用环境气压偏低以及外机安装于狭小、密闭空间造成空气流通性不好等状况而引起的空调室外机换热量减小，导致换热效率降低，影响空调室外机换热性能的问题。本发明在空调出厂调试过程中，获取空调室外机风扇不同转速情况下对应的室外机本体温度与盘管温度的温度差，在空调使用过程中，计算室外机本地温度与盘管温度的实时温度差，将实时温度差的绝对值与相同转速下对应的标准温度差的绝对值进行比较，若实时温度差的绝对值高于标准温度差的绝对值，则通过提高风扇转速来补偿换热量，以此提高室外机换热性能。
Description
技术领域
本发明涉及空调控制技术，具体涉及一种基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法。
背景技术
直流变频空调室外机的换热性能是影响空调室外机散热，进而影响制冷或制热能力的一项重要因素，而在实际使用中，直流变频空调室外机的换热性能往往受到众多因素的制约：
1、由于环境空气中存在污染物，使用一段时间后的室外机换热器的翅片上会形成灰尘附着或尘垢集结从而形成脏堵；另外，对于在制热模式下的室外机换热器，会由于内部制冷剂温度较低而容易出现结霜现象；在空调室外机换热器脏堵或结霜的情况下，都会造成换热器翅片之间的间隙减小，进而换热量减少，换热效率降低，影响空调室外机的散热性能。
2、在空调的出厂测试过程中往往以生产地气压状况下的工作状态作为标准进行评价，而空调的使用环境的气压状况往往与生产地的气压状况不同，甚至相差很大，例如一般低海拔地区生产的空调进入高海拔的地区使用，由于海拔较高空气密度较低，则有可能在空调状态良好的情况下出现换热量不足的情况，从而影响空调室外机的散热性能。
3、在空调室外机安装于较为狭小或密闭空间内(例如百叶窗内)时，由于外部空间的空气流通性不好，导致空调室外机换热器的换热量减少，散热效率降低，从而影响空调室外机性能。
因此，如何提高直流变频空调室外机的换热性能是当前亟待解决的一项技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法，解决传统技术中由于上述情况而引起的空调室外机换热量减小，导致换热效率降低，影响空调室外机换热性能的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法，包括以下步骤：
a.在空调出厂调试过程中，调整空调室外机风扇的运行转速，获取风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度的温度差，作为标准温度差并存储；
b.空调使用过程中，实时获取当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度，根据当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度计算实时温度差；
c.调取当前相同风扇运行转速下的标准温度差，将所述标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较，若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇转速下的标准温度差的绝对值，则提升风扇转速，直至实时温度差的绝对值达到所述标准温度差的绝对值。
作为进一步优化，该方法还包括步骤：
d.当风扇转速达到转速设定值，实时温度差的绝对值仍然大于所述标准温度差的绝对值，空调发出换热器脏堵需要清理的指令，启动换热器清洁模式。
作为进一步优化，步骤d中还包括：
计算实时温度差的绝对值与标准温度差的绝对值的比值，当比值大于1时，根据比值所处范围，空调发出对应脏堵等级提醒。
作为进一步优化，步骤d中还包括：
在空调制热模式下，当风扇转速达到转速设定值，实时温度差的绝对值仍然大于标准温度差的绝对值，且室外机换热器盘管温度低于室外空气露点温度时，空调发出换热器需要除霜的指令，启动换热器除霜模式。
作为进一步优化，所述室外空气露点温度是由空调所检测的室外空气温度和湿度计算或查表得到。
作为进一步优化，所述转速设定值与当前空调的环境状态和/或工作状态自适应。
作为进一步优化，所述转速设定值与当前空调的环境状态和/或工作状态自适应，具体包括：
通过对空调室外机的环境噪音进行检测，当环境噪音较大时，和/或空调处于正常工作模式，所述转速设定值较高；
当环境噪音较小时，和/或空调处于睡眠模式时，所述转速设定值较低。
作为进一步优化，步骤a中，在存储标准温度差时，将所述标准温度差与室外机风扇的对应的运行转速一对一关联存储。
作为进一步优化，步骤d中，在提升风扇转速的同时，开启风扇正反转循环。
本发明的有益效果是：
在空调出厂调试过程中，获取空调室外机风扇不同转速情况下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度的温度差，作为标准温度差进行存储；空调使用过程中，计算室外机本体温度和换热器盘管温度的当前温度差，并当前温度差的绝对值与相同风扇转速下的标准温度差的绝对值进行比较，若当前温度差的绝对值大于标准温度差的绝对值，则说明换热器的换热量降低，从而通过提高风扇转速补偿换热量，以此提高室外机换热性能。
当风扇转速提高到设定值仍未使得当前温度差的绝对值达到标准温度差的绝对值，则说明换热器发生脏堵，需要进行清洁，从而发出换热器脏堵需要清洁的指令。
而由于对于换热器因结霜而造成的脏堵需要通过除霜模式进行处理，所以在结霜情况的判断中温度差的绝对值增加(当前温度差的绝对值大于相同风扇转速下的标准温度差的绝对值)且盘管温度低于室外空气的露点温度综合来进行判断，当通过提升风机转速到设定值时，当前温度差的绝对值仍然大于相同风扇转速下的标准温度差的绝对值，且室外机换热器盘管温度低于室外空气露点温度时，开启除霜模式；从而避免在换热器结霜状态并不影响换热效率的情况下，空调频繁进入除霜模式，对空调的正常制热工作造成影响。
因此，本申请能够解决由于换热器脏堵、结霜、空调使用环境气压偏低以及外机安装于狭小、密闭空间造成空气流通性不好等状况而引起的空调室外机换热量减小，导致换热效率降低，影响空调室外机换热性能的问题。
附图说明
图1为实施例1中的提高直流变频空调室外机换热性能的方法流程图；
图2为实施例2中的提高直流变频空调室外机换热性能的方法流程图。
具体实施方式
本发明旨在提供一种基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法，解决传统技术中由于换热器脏堵、结霜、空调使用环境气压偏低以及外机安装于狭小、密闭空间造成空气流通性不好等状况而引起的空调室外机换热量减小导致换热效率降低，影响空调室外机换热性能的问题。
由于在空调室外机换热量减小时，换热器的盘管处会由于冷空气堆积(制热模式)造成盘管处温度越来越低或热空气堆积(制冷模式)造成盘管处温度越来越高，因此本发明通过检测室外机本体温度与盘管温度的温差值来衡量这个变化；从而通过提高风扇转速来补偿换热量，以此提高室外机换热性能。
在具体实现上，本发明中提高直流变频空调室外机换热性能的方法，包括以下步骤：
a.在空调出厂调试过程中，调整空调室外机风扇的运行转速，获取风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度的温度差，作为标准温度差并存储；
b.空调使用过程中，实时获取当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度，根据当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度计算实时温度差；
c.调取当前相同风扇运行转速下的标准温度差，将所述标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较，若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇转速下的标准温度差的绝对值，则提升风扇转速，直至实时温度差的绝对值达到所述标准温度差的绝对值。
在制热模式下，室外机本体温度-换热器盘管温度的差值通常为正，若发生换热量下降(可能因为空调使用环境的气压较低而引起，或者因为外机安装环境的空气不流通而引起，或者因为发生脏堵或结霜而引起的，等等)，会使得换热器盘管温度降低，室外机本体温度-换热器盘管温度的温差值增加；
制冷模式下，室外机本体温度-换热器盘管温度的差值通常为负，若发生换热量下降(可能因为空调使用环境的气压较低而引起，或者因为外机安装环境的空气不流通而引起，或者因为发生脏堵或结霜而引起的，等等)，会使得换热器盘管温度升高，室外机本体温度-换热器盘管温度的温差值的绝对值会增加；
由此可见，无论空调工作于制热模式或者制冷模式，只要发生换热器的换热量下降的情况，室外机本体温度与换热器盘管温度的温差值的绝对值均会增加。
因而，通过实时温度差的绝对值与相同风扇转速下的标准温度差的绝对值的比较，当实时温度差的绝对值增大时，则说明换热器盘管处有热空气或冷空气聚集，此时换热量也降低，则通过提高风扇转速来补偿换热量，可以提高室外机换热性能。
下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述。
实施例1：
本实施例是针对由于空调室外机换热器发生脏堵而引起的换热性能下降的检测和控制，如图1所示，其包括以下实现步骤：
S1.在空调出厂调试过程中，调整空调室外机风扇的运行转速，获取风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度的温度差，作为标准温度差并存储；
本步骤中，在空调出厂调试过程中，调整空调室外机风扇的运行转速，并通过温度传感器检测风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度，计算室外机本体温度与换热器盘管温度的差值，作为标准温度差；将所述标准温度差与对应风扇转速一一关联存在空调的存储单元中，以便后续查找和比对。
S2.空调使用过程中，实时获取当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度，根据当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度计算实时温度差；
S3.调取当前相同风扇运行转速下的标准温度差，将所述标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较；
本步骤中，首先调取空调存储单元中与当前风扇运行转速相同的转速下的标准温度差，再将该标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较。
S4.若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇转速下的标准温度差的绝对值，则提升风扇转速，直至实时温度差的绝对值达到所述标准温度差的绝对值；
本步骤中，若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇运行转速下的标准温度差的绝对值，则说明换热器的换热量下降，则通过提升风扇转速来补偿换热量，直至实时温度差的绝对值达到标准温度差的绝对值(这里的标准温度差为提升风扇转速前所对应的标准温度差)。
此外，为进一步提高热交换效率，在提升风扇转速的同时，还可以开启风扇正反转循环，即正转一定时间，再反转一定时间，如此循环。
S5.当风扇转速达到设定值，且实时温度差的绝对值仍大于所述标准温度差的绝对值时，空调发出换热器脏堵需要清理的指令，启动换热器清洁模式。
本步骤中，当风扇转速提高到设定值仍未使得实时温度差的绝对值达到标准温度差的绝对值，则说明换热器因为发生脏堵导致的换热量下降，仅仅通过提升风扇转速来补偿换热量无法解决问题，需要进行清洁，从而发出换热器脏堵需要清洁的指令，空调处理器启动换热器清洁模式。当然，若空调没有室外机换热器自动清洁功能，则可以通过空调显示屏发出相应告警，提醒用户手动清洁换热器的脏堵。
此外，本步骤中还可以进行脏堵等级的提醒，以便让用户了解当前空调室外机的脏堵情况，具体操作为：预先进行脏堵等级划分，一个脏堵等级对应一个实时温度差的绝对值与标准温度差的绝对值的比值范围区间，比值越接近1，脏堵等级越低，反之比值越大，脏堵等级越高。从而，在空调使用过程中，可以根据计算出来的实时温度差的绝对值与标准温度差的绝对值的比值，确定所处范围，进而确定对应的脏堵等级，并提醒用户。
对于风扇转速设定值的设置，本方案采取的策略是：
所述转速设定值与当前空调的环境状态和/或工作状态自适应，比如：通过对空调室外机的环境噪音进行检测，当环境噪音较大时，和/或空调处于正常工作模式，所述转速设定值较高，此时风机产生的噪声也较大，但是可以尽量提高换热量的补偿效率；
当环境噪音较小时，和/或空调处于睡眠模式时，所述转速设定值较低，此时风机产生的噪声也较小，但是可以在适当的换热量补偿的同时尽量减小噪声对用户的影响。
实施例2：
本实施例是针对由于空调室外机换热器发生结霜而引起的换热性能下降的检测和控制，如图2所示，其包括以下实现步骤：
S1.在空调出厂调试过程中，制热模式下，调整空调室外机风扇的运行转速，获取风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度的温度差，作为标准温度差并存储；
本步骤中，在空调出厂调试过程中，调整空调室外机风扇的运行转速，并通过温度传感器检测风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度，计算室外机本体温度与换热器盘管温度的差值，作为标准温度差；将所述标准温度差与对应风扇转速一一关联存在空调的存储单元中，以便后续查找和比对。
S2.空调使用过程中，制热模式下，实时获取当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度，根据当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度计算实时温度差；
S3.调取当前相同风扇运行转速下的标准温度差，将所述标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较；
本步骤中，首先调取空调存储单元中与当前风扇运行转速相同的转速下的标准温度差，再将该标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较。
S4.若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇转速下的标准温度差的绝对值，则提升风扇转速，直至实时温度差的绝对值达到所述标准温度差的绝对值；
本步骤中，若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇运行转速下的标准温度差的绝对值，则说明换热器的换热量下降，则通过提升风扇转速来补偿换热量，直至实时温度差的绝对值达到标准温度差的绝对值(这里的标准温度差为提升风扇转速前所对应的标准温度差)。
此外，为进一步提高热交换效率，在提升风扇转速的同时，还可以开启风扇正反转循环，即正转一定时间，再反转一定时间，如此循环。
S5.当风扇转速达到设定值，实时温度差的绝对值仍大于所述标准温度差的绝对值且室外机换热器盘管温度低于室外空气露点温度时，空调发出换热器需要除霜的指令，启动换热器除霜模式。
本步骤中，当风扇转速提高到设定值仍未使得实时温度差的绝对值达到标准温度差的绝对值，且室外机换热器盘管温度低于室外空气露点温度，则说明换热器是因为结霜问题导致的换热量下降，仅仅通过提升风扇转速来补偿换热量无法解决问题，需要进行除霜处理；从而发出换热器需要除霜的指令，空调处理器启动换热器除霜模式。
通过本发明上述方案的应用，可以避免在换热器结霜状态并不影响换热效率的情况下，空调频繁进入除霜模式而影响空调的制热工作。
对于风扇转速设定值的设置，本方案采取的策略是：
所述转速设定值与当前空调的环境状态和/或工作状态自适应，比如：通过对空调室外机的环境噪音进行检测，当环境噪音较大时，和/或空调处于正常工作模式，所述转速设定值较高，此时风机产生的噪声也较大，但是可以尽量提高换热量的补偿效率；
当环境噪音较小时，和/或空调处于睡眠模式时，所述转速设定值较低，此时风机产生的噪声也较小，但是可以在适当的换热量补偿的同时尽量减小噪声对用户的影响。
Claims (9)
1.基于温差检测的提高直流变频空调室外机换热性能的方法，其特征在于，
包括以下步骤：
a.在空调出厂调试过程中，调整空调室外机风扇的运行转速，获取风扇不同运行转速下对应的室外机本体温度与换热器盘管温度的温度差，作为标准温度差并存储；
b.空调使用过程中，实时获取当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度，根据当前空调室外机本体温度和换热器盘管温度计算实时温度差；
c.调取当前相同风扇运行转速下的标准温度差，将所述标准温度差的绝对值与实时温度差的绝对值进行比较，若实时温度差的绝对值大于当前相同风扇转速下的标准温度差的绝对值，则提升风扇转速，直至实时温度差的绝对值达到所述标准温度差的绝对值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
该方法还包括步骤：
d.当风扇转速达到转速设定值，实时温度差的绝对值仍然大于所述标准温度差的绝对值，空调发出换热器脏堵需要清理的指令，启动换热器清洁模式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
步骤d中还包括：
计算实时温度差的绝对值与标准温度差的绝对值的比值，当比值大于1时，根据比值所处范围，空调发出对应脏堵等级提醒。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
步骤d中还包括：
在空调制热模式下，当风扇转速达到转速设定值，实时温度差的绝对值仍然大于标准温度差的绝对值，且室外机换热器盘管温度低于室外空气露点温度时，空调发出换热器需要除霜的指令，启动换热器除霜模式。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述室外空气露点温度是由空调所检测的室外空气温度和湿度计算或查表得到。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述转速设定值与当前空调的环境状态和/或工作状态自适应。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述转速设定值与当前空调的环境状态和/或工作状态自适应，具体包括：
通过对空调室外机的环境噪音进行检测，当环境噪音较大时，和/或空调处于正常工作模式，所述转速设定值较高；
当环境噪音较小时，和/或空调处于睡眠模式时，所述转速设定值较低。
8.如权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，
步骤a中，在存储标准温度差时，将所述标准温度差与室外机风扇的对应的运行转速一对一关联存储。
9.如权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，
步骤d中，在提升风扇转速的同时，开启风扇正反转循环。
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