CN110749050B - 空调器的制热控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调器的制热控制方法及控制系统。本发明旨在解决现有变频空调器存在的制热效率低的问题。为此目的，本发明的制热控制方法包括：在制热模式下，获取室外环境温度和压缩机的工作频率；基于室外环境温度，计算过冷管段的理论温度；基于室外环境温度、工作频率和理论温度，计算调节阀的运行开度；调整调节阀的开度至运行开度。上述制热控制方法使得空调在制热时，能够基于空调器的当前运行状态以及室外环境状况控制调节阀打开至较佳的开度，从而对空调系统的过冷度进行精确控制，使得空调器的制热效果达到最佳，提升制热能效。

Description

空调器的制热控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调器的制热控制方法及控制系统。

背景技术

传统变频空调只考核制冷能效和功率，以制冷能效作为能效等级评价标准，而对制热功率和能力没有要求，因此在变频空调开发时，研发人员一般都以最佳制冷能效为设计原则。

但是随着国家新能效标准的出台和实施，变频空调的制冷、制热功率和能效都纳入考核范围，而制热能效对空调整体能效的影响很大，所以降低变频空调的制热功率，提升其制热能效成为目前行业的最为关键的任务之一。

相应地，本领域需要一种新的空调器的制热控制方法及控制系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有变频空调器存在的制热效率低的问题，本发明提供了一种空调器的制热控制方法，所述空调器包括压缩机、室内机换热器、主毛细管和室外机换热器，所述室外机换热器包括换热管段、过冷管段和调节阀，所述过冷管段的一端通过所述调节阀与所述换热管段连接，另一端通过所述主毛细管与所述室内机换热器连接，

所述制热控制方法包括：

在制热模式下，获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度；

基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度；

调整所述调节阀的开度至所述运行开度。

在上述空调器的制热控制方法的优选技术方案中，在“调整所述调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取所述过冷管段的实际温度；

基于所述理论温度与所述实际温度的差值，对所述调节阀的开度进行PID调节。

在上述空调器的制热控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述过冷管段的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

其中，T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；k、t为常数。

在上述空调器的制热控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述调节阀的运行开度：

B＝a×f+b×T_ao+c×Int(T_c1-T_ao)

其中，B为所述调节阀的运行开度；f为所述压缩机的工作频率；T_c1为所述过冷管段的实际温度；T_ao为所述室外环境温度；a、b、c为常数。

在上述空调器的制热控制方法的优选技术方案中，所述调节阀为电子膨胀阀或电磁阀。

本发明还提供了一种空调器的制热控制系统，所述空调器包括压缩机、室内机换热器、主毛细管和室外机换热器，所述室外机换热器包括换热管段、过冷管段和调节阀，所述过冷管段的一端通过所述调节阀与所述换热管段连接，另一端通过所述主毛细管与所述室内机换热器连接，

所述制热控制系统包括：

检测单元，所述检测单元用于获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

计算单元，所述计算单元用于基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度；以及

基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度；

控制单元，所述控制单元用于调整所述调节阀的开度至所述运行开度。

在上述空调器的制热控制系统的优选技术方案中，所述检测单元还用于获取所述过冷管段的实际温度，所述控制系统还包括：

PID调节单元，所述PID调节单元用于基于所述理论温度与实际温度的差值，对所述调节阀的开度进行PID调节。

在上述空调器的制热控制系统的优选技术方案中，所述计算单元通过下列公式来基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

其中，T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；k、t为常数。

在上述空调器的制热控制系统的优选技术方案中，所述计算单元通过下列公式来基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度：

B＝a×f+b×T_ao+c×Int(T_c1-T_ao)

其中，B为所述调节阀的运行开度；f为所述压缩机的工作频率；T_c1为所述过冷管段的实际温度；T_ao为所述室外环境温度；a、b、c为常数。

在上述空调器的制热控制系统的优选技术方案中，所述调节阀为电子膨胀阀或电磁阀。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，空调器包括压缩机、室内机换热器、主毛细管和室外机换热器，室外机换热器包括换热管段、过冷管段和调节阀，过冷管段的一端通过调节阀与换热管段连接，另一端通过主毛细管与室内机换热器连接，制热控制方法包括：在制热模式下，获取室外环境温度和压缩机的工作频率；基于室外环境温度，计算过冷管段的理论温度；基于室外环境温度、工作频率和理论温度，计算调节阀的运行开度；调整调节阀的开度至运行开度。

通过在室外机换热器的换热管段和过冷管段之间设置调节阀，使得空调器在制热时室外机换热器的过冷管段能够作为室内机换热器的延伸和补充，变相地增加了室内机换热器的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度能够进一步降低，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。通过基于室外环境温度计算过冷管段的理论温度，然后基于室外环境温度、压缩机的工作频率和过冷管段的理论温度控制调节阀的开度，使得空调在制热时，能够基于室外环境状况控制调节阀打开至能够使过冷管段达到较佳温度的开度，从而对空调系统的过冷度进行精确控制，使得空调器的制热效果达到最佳，提升制热能效。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置和控制方式的情况下，空调器的制热能效能够得到精确控制并且基本达到制冷能效水平。

进一步地，通过在调整调节阀的开度至运行开度之后，基于过冷管段的理论温度与实际温度的差值对调节阀的开度进行PID控制，本申请的控制方法还能够基于过冷管段的理论温度与实际温度之间的温差对调节阀的开度进行动态、快速及精确地调节，防止调节阀出现过调或者超调的问题。

进一步地，通过基于室外环境温度计算过冷管段的理论温度，本申请的控制方法还能够将过冷管段的理论温度与室外环境温度相关联，由于不同的室外环境温度对室外换热器的换热能力有很大的影响，因此通过利用室外环境温度与理论温度之间的拟合公式，能够计算出当前温度下过冷管段的最佳温度，进而通过调节调节阀开度使过冷管段的温度保持在该最佳温度，使得在保证室外换热器的最佳过冷效果的基础上，降低压缩机的功率，提升制热功效。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的空调器的制热控制方法及系统。附图中：

图1为本发明的室外机换热器的结构示意图；

图2为本发明的变频空调器的系统示意图；

图3为本发明的空调器的制热控制方法的流程图；

图4为本发明的空调器的制热控制方法的逻辑图。

附图标记列表

1、变频压缩机；2、四通阀；3、室内机换热器；4、室内风机；5、室外机换热器；51、换热管段；52、过冷管段；53、调节阀；54、温度检测元件；6、室外风机；7、主毛细管。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，下述实施例中虽然将各个步骤按照先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

首先参照图1和图2，对本发明的室外机换热器进行描述。其中，图1为本发明的室外机换热器的结构示意图；图2为本发明的变频空调器的系统示意图。

如图1和图2所示，为解决现有变频空调器制热效率低的问题，本申请提供了一种室外机换热器5，其包括换热管段51、过冷管段52和调节阀53，换热管段51和过冷管段52均由U型管连接而成，过冷管段52的一端(图1中的上端)通过调节阀53与换热管段51连接，另一端(图1中的下端)能够通过主毛细管7与室内机换热器3连接。其中，调节阀53设置成当换热介质(如冷媒等)由室外机换热器5向室内机换热器3流动时全开，当换热介质由室内机换热器3向室外机换热器5流动时开启设定开度。

需要解释的是，本申请中，设定开度指的是介于完全关闭与完全打开之间的任意开度，其具体开度的大小可以基于参数进行控制，如基于室外环境温度、过冷管段52的温度等参数进行控制等。

参照图2，以换热介质是冷媒为例，当室外机换热器5应用于变频空调器时，制冷模式下，调节阀53全开，冷媒经变频压缩机1排气口排出后进入室外机换热器5并依次流过换热管段51、调节阀53和过冷管段52与室外空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经主毛细管7的节流后进入室内机换热器3与室内空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制冷循环。制热模式下，调节阀53开启设定开度，冷媒经变频压缩机1排气口排出后首先进入室内机换热器3与室内空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经主毛细管7第一次节流降温后进入过冷管段52，进入过冷管段52的冷媒温度仍然较高，此时通过过冷管段52与室外空气进行进一步冷凝换热后，在调节阀53的二次节流下进入换热管段51与室外空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制热循环。

从上述描述可以看出，通过在室外机换热器5的换热管段51和过冷管段52之间设置调节阀53，使得空调在制冷时，通过将调节阀53全开而避免对制冷能效产生影响；在制热时，通过控制调节阀53的开度变化，能够实现对过冷度的精确控制，使得室外机换热器5的过冷管段52充当室内机换热器3的延伸和补充，变相地增加了室内机换热器3的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度能够进一步降低，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置方式的情况下，应用本申请换热器的空调器的制热能效能够得到精确控制并且基本达到制冷能效水平。

下面进一步参照图1和图2，对本申请的室外机换热器5进行详细描述。

如图1所示，在一种较为优选的实施方式中，室外机换热器5还包括温度检测元件54，其设置于过冷管段52上，并且能够与变频空调器的控制器连接，从而在制热运行时控制器能够基于温度检测元件54所采集到的过冷管段52的温度控制调节阀53的开度。其中，温度检测元件54可以为温度传感器、感温包等，其贴设于过冷管段52的U型管外表面上，并通过引线与控制器连接。其中，控制器可以为空调器的控制器或PID调节器等。

通过在过冷管段52上设置温度检测元件54，使得调节阀53的开度能够基于过冷管段52的温度进行调节，进而实现对调节阀53的精确控制，进一步降低压缩机的功率，提高制热能效。

如图1所示，在一种较为优选的实施方式中，室外机换热器5为双排换热器，过冷管段52设置于换热管段51的下方且位于室外机换热器5的迎风侧(即图1中的右侧)。

通过将过冷管段52布置于换热管段51的下方且位于迎风侧，能够增加背风侧换热管段51的换热能力，进一步降低变频压缩机1的功率。这是因为，通常经过一次节流之后的过冷段管内的换热介质温度仍然高于环境温度，而在进行二次节流之前，通过过冷管段52与空气流换热，使得过冷管段52释放的热量随着气流又被吹到了背风侧的换热管段51上进行换热，此时背风侧的换热管段51中的换热介质已经过二次节流而达到低温低压状态，这样一来，既可以降低高压侧压力而降低变频压缩机1功率，又能保证换热管段51的换热效果，使得整体能效得到大幅度提升。

在一种较为优选的实施方式中，换热管段51分为多个流路，流路的截面为n型和/或N型。具体地，本实施方式中换热管段51为两个流路，两个流路的截面一个为n型，一个为N型，且流向均为由迎风侧流向背风侧。这样一来，通过将换热管段51分为多个流路，冷媒在换热过程中多路同时进行热交换，保证了换热效率和换热效果。通过两个流路的流向均设置为由迎风侧向背风侧流动，使得在冷媒流动过程中，与迎风侧的冷媒进行热交换后的空气流温度升高，进而与背风侧的冷媒进行热交换，提高了换热管段51的热交换效果。

当然，本领域技术人员可以理解的是，上述设置方式并非一成不变，在不偏离本申请的原理的条件下，本领域技术人员可以对其进行调整，只要该调整满足将换热管段51分为多个流路，每个流路的截面成n型和/或N型即可。例如，流路还可以分为三个或更多，每个流路的截面均为N型或n型等。

在一种较为优选的实施方式中，调节阀53在本实施方式中为电子膨胀阀，并且该电子膨胀阀设置成在变频空调器运行制冷模式时全开，在运行制热模式时开启设定开度。电子膨胀阀的设置，使得变频空调器在制热过程中能够通过调节电子膨胀阀开度的方式对系统的过冷度进行精确调节，从而降低制热功率，提升制热能效。

虽然本实施方式中调节阀53采用了电子膨胀阀，但是这并非是限制性的，本领域技术人员可以及基于具体应用场景对其进行更改，如调节阀53还可以采用电磁阀等电控阀门。

当然，上述各个可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

本申请还提供了一种室外机，该室外机包括上述各实施方式中的室外机换热器5。

本申请还提供了一种变频空调器，其包括室内机、室外机和连接室内机与室外机的管路。其中，室外机包括变频压缩机1、四通阀2、室外机换热器5、室外风机6和主毛细管7，室内机包括室内机换热器3和室内风机4。其中，室外机换热器为上述优选技术方案中所述的室外机换热器5。

通过将变频空调器室外机换热器5的换热管段51和过冷管段52之间设置调节阀53，使得空调在制冷时，通过将调节阀53全开而避免对制冷能效产生影响；在制热时，通过调节阀53的开度变化，能够实现对过冷度的精确控制，使得室外机换热器5的过冷管段52充当室内机换热器3的延伸和补充，变相地增加了室内机换热器3的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度能够进一步降低，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。

下面结合图2对本发明的变频空调器的工作过程作简要说明。

如图2所示，在变频空调器运行制冷模式时，电子膨胀阀全开，冷媒经变频压缩机1排气口排出后进入室外机换热器5并同时流过换热管段51的n型流路和N型流路与室外空气进行冷凝换热后汇合为一条流路，然后冷媒经电子膨胀阀(调节阀53)和过冷管段52继续与室外空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经主毛细管7的节流后进入室内机换热器3与室内空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制冷循环。

变频空调器在运行制热模式时，电子膨胀阀开启设定开度，冷媒经变频压缩机1排气口排出后首先进入室内机换热器3与室内空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经过主毛细管7进行第一次节流降温，之后进入室外机换热器5的过冷管段52，进入过冷管段52的冷媒温度仍然较高，此时通过过冷管段52的冷媒与室外空气进行进一步冷凝换热后，在电子膨胀阀(调节阀53)的二次节流下进入换热管段51，进入换热管段51的冷媒分两路进入n型流路和N型流路并同时与室外空气进行蒸发换热，换热过程中，与过冷管段52和迎风侧的换热管段51热交换后的空气流温度升高，再与背风侧的换热管段51进行热交换，提高换热效果。换热后的冷媒汇合为一条流路后从变频压缩机1的吸气口回到变频压缩机1，完成一次制热循环。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

实施例2

下面参照图3，对本申请的空调器的制热控制方法进行介绍。其中，图3为本发明的空调器的制热控制方法的流程图。

如图3所示，与上述变频空调器对应的，本申请还提供了一种变频空调器的制热控制方法，变频空调器的具体结构在实施例1中已经进行介绍，在此不再赘述。制热控制方法包括：

S100、在制热模式下，获取室外环境温度和压缩机的工作频率；例如，通过设置于室外机上的温度传感器获取室外环境温度，在变频空调器(以下或简称空调器)运行时基于运行参数获取压缩机的工作频率。

S200、基于室外环境温度，计算过冷管段52的理论温度；例如，基于环境温度与理论温度之间的拟合公式计算过冷管段52在当前环境下的理论温度。其中，理论温度在本申请中指能够使制热功率或制热能效处于较佳状态时过冷管段52的温度，该温度可以通过试验得出。

S300、基于室外环境温度、工作频率和理论温度，计算电子膨胀阀的运行开度；例如，基于室外环境温度、工作频率和理论温度三个参数与电子膨胀阀的运行开度之间的拟合公式计算电子膨胀阀在当前环境下的运行开度。

S400、调整电子膨胀阀的开度至运行开度；例如，在计算出电子膨胀阀的运行开度后，空调器的控制器控制电子膨胀阀的开度调整至运行开度。其中，控制器物理上可以是设置于空调器中的控制芯片，也可以是专门用于执行本发明的方法的控制器，也可以是通用控制器的一个功能模块或功能单元。

从上述描述可以看出，通过基于室外环境温度计算过冷管段52的理论温度，然后基于室外环境温度、压缩机的工作频率和过冷管段52的理论温度控制电子膨胀阀的开度，使得空调在制热时，能够通过第一调节阀53的开度变化，使室外机的热交换器的过冷管段52充当室内机的热交换器的延伸和补充，变相地增加了室内机的热交换器的换热面积，进而基于室外环境状况控制电子膨胀阀打开至能够使过冷管段52达到较佳温度(即理论温度)的开度，对空调系统的过冷度进行精确控制，使得空调器的制热效果达到最佳，提升制热能效。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置和控制方式的情况下，空调器的制热能效能够得到精确控制并且基本达到制冷能效水平。

在一种较佳的实施方式中，可以采用下列公式(1)来计算过冷管段52的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t (1)

公式(1)中，T_c为过冷管段52的理论温度；T_ao为室外环境温度；k、t为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出，例如，针对不同室外环境温度对空调器进行多次实验。在实验中，基于不同室外环境温度，通过调整过冷管段52的温度，使得该条件下的换热效果最佳，并记录下换热效果最佳时的过冷管段52的温度，作为该条件下的理论温度。在多次试验后，运用线性拟合的方法计算出常数k、t的值，从而得到室外环境温度与过冷管段52的理论温度之间的拟合公式。

本领域技术人员可以理解的是，过冷管段52的理论温度决定了过冷管段52的换热效果，间接决定了制热的能效，而过冷管段52的换热效果与室外环境温度有直接关系，当室外环境温度与过冷管段52之间的温差达到一定范围时，空调系统的过冷度也达到较佳的状态，而通过基于室外环境温度计算过冷管段52的理论温度，本申请的控制方法能够将过冷管段52的理论温度与室外环境温度相关联，在保证室外换热器的最佳的过冷度和过冷效果的基础上，降低压缩机的功率，提升制热功效。

当然，理论温度的确定不仅限于上述公式(1)所示的方法，在不偏离本申请原理的条件下，任何通过室外环境温度确定过冷管段52的理论温度的方式均可以对公式(1)进行替换。例如，还可以通过室外环境温度与过冷管段52的理论温度之间的对应关系来确定理论温度的具体数值。

在一种较为优选的实施方式中，可以采用以下拟合公式(2)来计算电子膨胀阀的运行开度：

B＝a×f+b×T_ao+c×Int(T_c-T_ao) (2)

公式(2)中，B为电子膨胀阀的运行开度；f为压缩机的工作频率；T_c为过冷管段52的理论温度；T_ao为室外环境温度；Int(T_c-T_ao)为对过冷管段52的理论温度与室外环境温度之间的差值进行取整运算；a、b、c为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出。例如，针对不同室外环境温度、压缩机频率和过冷管段52的理论温度对空调器的制热能效进行多次实验。在实验中，调整电子膨胀阀的开度使得空调器的制热能效最小，并记录下当前制热能效对应的电子膨胀阀开度参数，作为该条件下的电子膨胀阀运行开度。在多次试验后，计算出常数a、b、c的值，从而得到电子膨胀阀与室外环境温度、压缩机频率和过冷管段52的理论温度之间的拟合公式。

通过基于压缩机的工作频率、过冷管段52的理论温度和室外环境温度共同确定电子膨胀阀的运行开度，本申请的控制方法能够基于多种变化量共同确定电子膨胀阀的运行开度，提高运行开度的计算准确性，使电子膨胀阀时刻工作在合适的开度，降低空调器的制热能耗。

当然，电子膨胀阀的运行开度的确定还可以基于其与上述各参数之间的其他关系进行，如上述三个参数与运行开度之间的固定对应关系等。

在一种较为优选的实施方式中，在步骤S300之后，制热控制方法还包括：获取过冷管段52的实际温度；基于理论温度与实际温度的差值，对电子膨胀阀的开度进行PID调节。

通过在调整电子膨胀阀的开度至运行开度之后，基于过冷管段52的理论温度与实际温度的差值对电子膨胀阀的开度进行PID控制，本申请的控制方法还能够对电子膨胀阀的开度进行动态、快速及精确地调节，防止电子膨胀阀出现过调或者超调的问题。

下面结合图4，对本申请的空调器的制热控制方法的控制过程进行简要介绍。其中，图4为本发明的空调器的制热控制方法的逻辑图。

如图4所示，在一种可能的实施过程中，空调器制热运行→运行过程中，获取室外环境温度T_ao和压缩机的运行频率f→基于公式(1)计算过冷管段52的理论温度T_c→基于公式(2)，计算电子膨胀阀的运行开度B→控制电子膨胀阀打开至开度B，从而空调器以较佳的制热能效运行→空调器运行2min后，检测过冷管的实际温度T_c1→计算理论温度T_c与实际温度T_c1之间的差值△T，并基于该差值△T对电子膨胀阀的开度进行PID精确调节，保证空调器的制热能效，防止电子膨胀阀出现过调或者超调。

与制热控制方法对应的，本申请还提供了一种空调器的制热控制系统，该制热控制系统主要包括检测单元、计算单元控制单元和PID调节单元。检测单元用于获取室外环境温度和压缩机的工作频率；计算单元至少与检测单元连接，用于基于室外环境温度，计算过冷管段52的理论温度，以及基于室外环境温度、工作频率和理论温度，计算调节阀53的运行开度；控制单元至少与计算单元连接，其用于调整调节阀53的开度至运行开度；

其中，检测单元还用于获取过冷管段52的实际温度，制热控制系统还包括PID调节单元，PID调节单元至少与计算单元连接，其用于基于理论温度与实际温度的差值，对调节阀53的开度进行PID调节。

其中，检测单元又可以进一步包括环境温度检测子单元、工作频率检测子单元和过冷管段52温度检测子单元，其中，环境温度检测子单元可以为温度传感器或感温包，其设置在室外机的壳体上；过冷管段52温度检测子单元可以为温度传感器或感温包，其贴设于过冷管段52的U型管外表面上，频率检测子单元可以为频率检测电路或频率检测元器件等。其中，控制单元物理上可以是设置于空调器中的控制芯片，也可以是专门用于执行本发明的方法的控制器，也可以是通用控制器的一个功能模块或功能单元。

其中，计算单元通过下列公式来基于室外环境温度，计算过冷管段52的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

上述公式中，T_c为过冷管段52的理论温度；T_ao为室外环境温度；k、t为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出，其得出方法与上述类似，在此不再赘述。

其中，计算单元通过下列公式来基于室外环境温度、工作频率和理论温度，计算调节阀53的运行开度：

B＝a×f+b×T_ao+c×Int(T_c-T_ao)

上述公式中，B为电子膨胀阀的运行开度；f为压缩机的工作频率；T_c为过冷管段52的理论温度；T_ao为室外环境温度；Int(T_c-T_ao)为对过冷管段52的理论温度与室外环境温度之间的差值进行取整运算；a、b、c为常数，该常数可以基于实验数据拟合得出，其得出方法在此不再赘述。

要说明的是，上述实施例提供的制热控制系统，仅以上述各功能单元(如检测单元、计算单元、控制单元、PID调节单元等)的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能单元由不同的功能单元来完成，即将本发明实施例中的功能单元再分解或者组合，例如，上述实施例的检测单元可以拆分为用于检测室外环境温度的子单元、用于获取压缩机工作频率的子单元和检测过冷管段52的实际温度的子单元；再如，计算单元可以拆分为用于计算过冷管的理论温度的第一计算单元和用于计算调节阀53的运行开度的第二计算单元。对于本发明实施例中涉及的功能单元名称，仅仅是为了进行区分，不视为对本发明的不当限定。

通过空调器的制热控制系统的设置，使得空调器能够基于空调器的当前运行状态以及室外环境状况控制调节阀53打开至较佳的开度，从而对空调系统的过冷度进行精确控制，使得空调器的制热效果达到最佳，提升制热能效。

本领域技术人员可以理解，上述空调器的制热控制系统还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的服务器、客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，PC程序和PC程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在PC可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

需要说明的是，尽管上文详细描述了本发明方法的详细步骤，但是，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本发明的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。

最后需要说明的是，虽然本实施方式是结合变频空调器进行描述的，但是这并非旨在于限制本申请的保护范围，本领域技术人员还可以将本申请应用于其他类型的空调器，只要该空调器具有室外机冷凝器即可。例如，本申请还可以应用于定频空调器等。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空调器的制热控制方法，其特征在于，所述空调器包括压缩机、室内机换热器、主毛细管和室外机换热器，所述室外机换热器包括换热管段、过冷管段和调节阀，所述过冷管段的一端通过所述调节阀与所述换热管段连接，另一端通过所述主毛细管与所述室内机换热器连接，

所述制热控制方法包括：

在制热模式下，获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度；

基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度；

调整所述调节阀的开度至所述运行开度；

“基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述过冷管段的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

其中，T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；k、t为常数；

“基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法计算所述调节阀的运行开度：

B＝a×f+b×T_ao+c×Int(T_c-T_ao)

其中，B为所述调节阀的运行开度；f为所述压缩机的工作频率；T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；a、b、c为常数；

所述理论温度指能够使制热功率或制热能效处于较佳状态时所述过冷管段的温度。

2.根据权利要求1所述的空调器的制热控制方法，其特征在于，在“调整所述调节阀开度至所述运行开度”的步骤之后，所述控制方法还包括：

获取所述过冷管段的实际温度；

基于所述理论温度与所述实际温度的差值，对所述调节阀的开度进行PID调节。

3.根据权利要求1所述的空调器的制热控制方法，其特征在于，所述调节阀为电子膨胀阀或电磁阀。

4.一种空调器的制热控制系统，其特征在于，所述空调器包括压缩机、室内机换热器、主毛细管和室外机换热器，所述室外机换热器包括换热管段、过冷管段和调节阀，所述过冷管段的一端通过所述调节阀与所述换热管段连接，另一端通过所述主毛细管与所述室内机换热器连接，

所述制热控制系统包括：

检测单元，所述检测单元用于获取室外环境温度和所述压缩机的工作频率；

计算单元，所述计算单元用于基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度；以及

基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度；

控制单元，所述控制单元用于调整所述调节阀的开度至所述运行开度；

所述计算单元通过下列公式来基于所述室外环境温度，计算所述过冷管段的理论温度：

T_c＝k×T_ao+t

其中，T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；k、t为常数；

所述计算单元通过下列公式来基于所述室外环境温度、所述工作频率和所述理论温度，计算所述调节阀的运行开度：

B＝a×f+b×T_ao+c×Int(T_c-T_ao)

其中，B为所述调节阀的运行开度；f为所述压缩机的工作频率；T_c为所述过冷管段的理论温度；T_ao为所述室外环境温度；a、b、c为常数；

所述理论温度指能够使制热功率或制热能效处于较佳状态时所述过冷管段的温度。

5.根据权利要求4所述的空调器的制热控制系统，其特征在于，所述检测单元还用于获取所述过冷管段的实际温度，所述控制系统还包括：

PID调节单元，所述PID调节单元用于基于所述理论温度与实际温度的差值，对所述调节阀的开度进行PID调节。

6.根据权利要求4所述的空调器的制热控制系统，其特征在于，所述调节阀为电子膨胀阀或电磁阀。

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