CN110822658A - 一种空调控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调控制方法和装置,其中,方法包括:获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量;根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,以使所述第一吸热量与所述第一散热量相等;和/或获取所述空调的制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量;根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,以使所述第二吸热量与所述第二散热量相等。通过该技术方案,可以压缩机实际出力的大小,调整风机的风量大小,使室内风机和/或室外风机的转速与压缩机完全匹配。
Description
技术领域
本发明涉及空调控制技术领域,更具体地,涉及一种空调控制方法及装置。
背景技术
现有技术中,空调工作过程中,如果室内温度没有达到设定温度,则压缩机会启动进行制冷或制热,室内机和室外机的风机也会持续工作。
上述过程中,会存在送风量无法满足制冷量或制热量的情况(以室内风机为例,风机转速慢,无法将制冷量或制热量完全传到室内),造成压缩机做功浪费。也会存在制冷量或制热量无法满足送风量的情况(以室内风机为例,风机转速快,超过了能将制冷量或制热量完全散发到室内的转速),造成风机输出浪费。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出了一种空调控制方法和相应的装置,其可以根据压缩机实际出力的大小,调整风机的风量大小,使室内风机和/或室外风机的转速与压缩机完全匹配。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种空调控制方法,包括:
获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量;
根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,以使所述第一吸热量与所述第一散热量相等;和/或
获取所述空调的制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量;
根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,以使所述第二吸热量与所述第二散热量相等。
在一个实施例中,优选地,
获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量,包括:
获取所述制冷剂在所述蒸发器中汽化过程的第一汽化吸热量和过热过程的第一过热吸热量,其中,所述第一吸热量为所述第一汽化吸热量和所述第一过热吸热量之和;
获取制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,包括:
获取所述空调的压缩机做功产生的第一热量,所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和过冷过程释放的第三热量,其中,所述第二散热量为所述第一热量、所述第二热量和所述第三热量之和;
在一个实施例中,优选地,
获取所述第一汽化吸热量,包括:
获取所述空调的压缩机的当前转速;
根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
采集所述蒸发器前端经过节流装置前或后的制冷剂温度、蒸发器中段温度以及出口温度;确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,通过预设的控制方法使蒸发器出口温度大于蒸发器中段温度;
根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,取节流后的制冷剂温度对应的为第一焓值,所述制冷剂在当前蒸发温度下达到完全蒸发时对应的为第四焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第一焓值和第四焓值确定所述第一汽化吸热量,其中,
Q汽吸1=m1(h1-h4)
Q汽吸1表示第一汽化吸热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h1表示第一焓值,h4表示第四焓值;
获取第一过热吸热量,包括:
获取所述制冷剂的第一当前定压比热容;
根据所述蒸发器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过热温度;
根据所述第一当前定压比热容,第一当前实际过热温度和当前的制冷剂的第一单位时间质量流量确定所述第一过热吸热量,其中,
Q过热吸1=c1m1△T1
Q过热吸1表示第一过热吸热量,c1表示所述第一当前定压比热容,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,△T1表示第一当前实际过热温度;
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,取节流前或后的制冷剂温度对应的为第五焓值,取制冷剂在蒸发器出口温度对应的为第六焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第五焓值和第六焓值确定所述第一汽化吸热量和第一过热吸热量的和为:
Q汽吸1+Q过热吸1=m1(h5-h6)
h5表示第五焓值,h6表示第六焓值;
获取经过蒸发器的空气的第一散热量,包括:
采集所述蒸发器前面的第一空气温度值和湿度值,以及蒸发器后面的第二空气温度值和湿度值;
根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第一空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第二空气温度值和温度值对应的焓值之间的第一空气焓值变化值;
获取所述第一空调风机的第一当前转速;
根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和所述第一当前转速,确定当前空气的第二单位时间质量流量;
根据所述第一空气焓值变化值和第二单位时间质量流量,确定经过蒸发器的空气的第一散热量,其中,
Q散1=m2△H2
Q散1表示所述第一散热量,m2表示所述第二单位时间质量流量,△H2表示所述第一空气焓值变化值。
在一个实施例中,优选地,所述根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,包括:
比较所述第一吸热量和所述第一散热量是否相等,当所述第一吸热量和所述第一散热量不相等时,调整所述第一空调风机的转速,以调整所述第一空调风机的转速对应的第二单位时间质量流量,以使所述第一吸热量和所述第一散热量相等,且所述当前实际过热温度达到第一预设目标值。
在一个实施例中,优选地,获取所述空调的压缩机做功产生的第一热量和所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,包括:
获取所述空调的压缩机的当前转速;
根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
采集所述冷凝器的中段温度和出口温度,取冷凝器的中段温度为冷凝温度;
采集所述空调的压缩机的出口温度;
通过预设的控制方法使冷凝器出口温度小于冷凝器中段温度;
根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第二焓值和所述冷凝器在饱和状态下的冷凝温度对应的第三焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第二焓值和所述第三焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量和所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,其中,
Q热1+Q热2=m1(h2-h3)
Q热1表示所述空调的压缩机做功产生的第一热量,Q热2表示所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h2表示第二焓值,h3表示第三焓值;
获取所述过冷过程释放的第三热量,包括:
获取所述制冷剂的第二当前定压比热容;
根据所述冷凝器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过冷温度;
根据所述制冷剂的第二当前定压比热容,所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热3=c2m1△T3
Q热3表示所述过冷过程释放的第三热量,c2表示所述第二当前定压比热容,m1表示所述第一单位时间质量流量,△T3表示第一当前实际过冷温度;
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第七焓值和所述冷凝器出口温度对应的第八焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第七焓值和所述第八焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量、所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热1+Q热2+Q热3=m1(h7-h8)
h7表示第七焓值,h8表示第八焓值;
获取经过冷凝器的空气的第二吸热量,包括:
采集所述冷凝器前面的第三空气温度值和湿度值和冷凝器后面的第四空气温度值和湿度值;
根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第三空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第四空气温度值和温度值对应的焓值之间的第二空气焓值变化值;
获取所述第二空调风机的第二当前转速;
根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和所述第二当前转速,确定当前空气的第三单位时间质量流量;
根据所述第二空气焓值变化值和所述第三单位时间质量流量,确定经过冷凝器的空气的第二吸热量,其中,
Q吸2=m3△H4
Q吸2表示所述第二吸热量,m3表示所述第三单位时间质量流量,△H4表示所述第二空气焓值变化值。
在一个实施例中,优选地,所述根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,包括:
比较所述第二吸热量和所述第二散热量是否相等,当所述第二吸热量和所述第二散热量不相等时,调整所述第二空调风机的转速,以调整所述第二空调风机转速对应的第三单位时间质量流量,以使所述第二吸热量和所述第二散热量相等,且所述当前实际过冷温度达到第二预设目标值。
在一个实施例中,优选地,
分别通过设置于所述节流装置前或节流装置后的温度传感器、设置于所述蒸发器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述节流装置前或者节流装置后的制冷剂温度、蒸发器的中段温度、第一空气温度值和湿度值、第二空气温度值和湿度值和出口温度;
分别通过设置于所述冷凝器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述冷凝器的中段温度、第三空气温度值和湿度值、第四空气温度值和湿度值和出口温度;
在一个实施例中,优选地,通过设置于所述蒸发器内的压力传感器检测所述蒸发器内的压力,根据所述压力,确定所述蒸发器的中段温度和对应的焓值;
通过设置于所述冷凝器内的压力传感器检测所述冷凝器内的压力,根据所述压力,确定所述冷凝器的中段温度和对应的焓值。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种空调控制装置,包括:
存储器和处理器;
所述存储器用于保存所述处理器执行计算机程序时所使用的数据;
所述处理器用于执行计算机程序以实现如第一方面或第一方面任一实施例中所述的方法。
本发明实施例中,根据流经蒸发器的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量调整蒸发器对应的第一空调风机的转速,使得流经蒸发器的第一吸热量等于经过蒸发器的空气的第一散热量,和/或根据流经冷凝器的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量调整冷凝器对应的第二空调风机的转速,使得流经冷凝器的第二散热量和经过冷凝器的空气的第二吸热量相等,从而使得室内外风机的风量大小与压缩机的实际出力大小完全匹配,避免造成压缩机做功浪费或者风机输出浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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是本发明实施例的空调工作原理示意图。
图2示出了根据本发明一个实施例的空调控制方法的流程图。
图3示出了根据本发明另一个实施例的空调控制方法的流程图。
图4-图6示出了根据本发明实施例的空调控制方法的具体流程图。
图7示出了根据本发明另一个实施例的空调控制方法的流程图。
图8-图10示出了根据本发明实施例的空调控制方法的具体流程图。
图11示出了根据本发明又一个实施例的空调控制方法的流程图。
图12示出了根据本发明实施例的传感器位置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分开各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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,本领域技术人员在没有作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。
冷暖空调器除了具备制冷功能外还具有制热功能。与单冷空调器的最大不同在于冷暖空调器中安装了一个电磁四通换向阀。它是实现制冷和制热切换的关键部件。下面就来结合图1具体介绍一下冷暖空调器的制冷和制热过程。
制冷工作原理
如图1所示,在进行制冷工作时,制冷剂在压缩机中被压缩,将原本低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热蒸汽后,由压缩机排气口排出。与单冷空调不同,冷暖空调器通过一个电磁四通换向阀控制制冷剂的流向。高温高压的过热蒸汽从四通阀的进口进入。由于在制冷工作状态下压缩机排气管通过四通阀与室外机的冷凝器相连,因此高温高压的过热蒸汽经四通阀导入冷冷凝器中。
高温高压的过热蒸气在冷凝器中进行冷却,通过风扇的冷却散热作用,过热的制冷剂由气态转变为变为液态。冷暖空调器在室内蒸发器与室外冷凝器之间安装有单向阀,它是用来控制制冷剂流向的,具有单向导通,反向截止的作用。当有冷却后后的低温高压制冷剂流过时,制冷系统中的单向阀导通、制热单向阀截止。
其中,制冷剂由气态转为液态的过程,释放热量,但温度不变。液态制冷剂在冷凝器中继续流动,继续释放热量,导致温度降低(称为过冷)。
因此制冷剂液体经单向阀后,再经过干燥过滤器、毛细管节流降压,将低温低压的制冷剂液体由液体管(细管)流入室内机。
制冷剂液体在室内机的蒸发器中吸热汽化,周围气温的温度下降,冷风即被贯流风扇吹入室内。
其中,制冷剂由液态转化为气态的过程,吸收热量,但温度不变。气态制冷剂在蒸发器中继续流动,继续吸收热量,导致温度升高(称为过热)。
气化后的制冷剂再经过气体管(粗管)送回室外机,此时四通阀连接室内蒸发器管与压缩机吸气管相通,从而使制冷剂气体得以由压缩机吸气口吸回压缩机中,再次被压缩成高温高压的过热蒸汽,维持制冷循环。
制热工作原理
如图1所示,冷暖空调器在制热时,经压缩机压缩的高温高压过热蒸汽由压缩机的排气口排出,再经过四通阀直接将过热蒸汽由连接室内蒸发器管直接送入室内机蒸发器中,此时室内机的蒸发器就相当于冷凝器作用,过热的蒸汽通过室内机的热交换器散热,散出的热量由贯流风扇从风口吹出。
过热蒸汽冷却后形成低温高压的液体后,再由液体管(细管)从室内机送回到室外机中。此时,在制热循环中,根据制冷剂的流向,制热单向阀导通,制冷单向阀截止。制冷剂液体由制热单向阀、干燥过滤器和毛习管等节流组件后,被送入室外机的冷凝器中。
与室内机蒸发器的功能正好相反,这是冷凝器的作用就相当于制冷时室内机蒸发器的作用。低温低压的制冷剂在这里完成汽化的过程,制冷剂液体向外界吸收大量的热,重新变成干饱和蒸气,并由轴流风扇将冷气由室外机吹出。干饱和蒸气最后由连接室外冷凝器管口进入,由连接压缩机吸气管返回压缩机吸气口,继续第二次制热循环。
可以看到制热循环和制冷循环的过程正好相反。在制冷过程中,室内机的热交换器起蒸发器的作用,室外机的热交换器起冷凝器的作用,因此制冷时室外机吹出的是热风,室内机吹出的是冷风。制热循环时,室内机的热交换器起冷凝器的作用,而室外机的热交换器起蒸发器的作用,因此制热时室内吹出的是热风,而室外机吹出的是冷风。
图2示出了根据本发明一个实施例的空调控制方法的流程图。
如图2所示,根据本发明的实施例的一种空调控制方法,包括:
步骤S201,获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量;
在一个实施例中,优选地,获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量,包括:获取制冷剂在蒸发器中汽化过程的第一汽化吸热量和过热过程的第一过热吸热量,其中,第一吸热量为第一汽化吸热量和第一过热吸热量之和。
步骤S202,根据第一吸热量和第一散热量,调整蒸发器对应的第一空调风机的转速,以使第一吸热量与第一散热量相等。
在该实施例中,根据流经蒸发器的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量调整蒸发器对应的第一空调风机的转速,使得流经蒸发器的第一吸热量等于经过蒸发器的空气的第一散热量,从而使得蒸发器对应的风机的风量大小与压缩机的实际出力大小完全匹配,避免造成压缩机做功浪费或者风机输出浪费。
其中,在空调处于制冷模式时,室内机的热交换器起蒸发器的作用,即蒸发器处于室内,其对应的第一空调风机为室内风机,在空调处于制热模式时,室外机的热交换器起蒸发器的作用,即蒸发器处于室外,其对应的第一空调风机为室外风机。
图3示出了根据本发明另一个实施例的空调控制方法的流程图。
如图3所示,根据本发明的实施例的一种空调控制方法,包括:
步骤S301,获取空调的制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量;
在一个实施例中,获取制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,包括:
获取空调的压缩机做功产生的第一热量,制冷剂在冷凝器中液化过程释放的第二热量和过冷过程释放的第三热量,其中,第二散热量为第一热量、第二热量和第三热量之和。
步骤S302,根据第二吸热量和第二散热量,调整冷凝器对应的第二空调风机的转速,以使第二吸热量与第二散热量相等。
在该实施例中,根据流经冷凝器的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量调整冷凝器对应的第二空调风机的转速,使得流经冷凝器的第二散热量和经过冷凝器的空气的第二吸热量相等,从而使得室内外风机的风量大小与压缩机的实际出力大小完全匹配,避免造成压缩机做功浪费或者风机输出浪费。
其中,在空调处于制冷模式时,室外机的热交换器起冷凝器的作用,即冷凝器处于室外,其对应的第二空调风机为室外风机,在空调处于制热模式时,室内机的热交换器起冷凝器的作用,即冷凝器处于室内,其对应的第二空调风机为室内风机。
其中,图2和图3所示的方法可以同时执行,也可以只执行其中一个。
如图4所示,在一个实施例中,优选地,获取第一汽化吸热量,包括:
步骤S401,获取空调的压缩机的当前转速;
步骤S402,根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
步骤S403,采集蒸发器前端经过节流装置前或后的制冷剂温度、蒸发器中段温度以及出口温度;确定蒸发器的中段温度为蒸发温度,通过预设的控制方法使蒸发器出口温度大于蒸发器中段温度;
步骤S404,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,取节流前或后的制冷剂温度对应的为第一焓值,制冷剂在当前蒸发温度下达到完全蒸发时对应的为第四焓值;
步骤S405,根据当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第一焓值和第四焓值确定第一汽化吸热量,其中,
Q汽吸1=m1(h1-h4)
Q汽吸1表示第一汽化吸热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h1表示第一焓值,h4表示第四焓值。其中,m1与压缩机的转速有关,预先建立有压缩机转速与m1的映射关系;h1为蒸发温度对应的焓值,焓值均可以通过制冷剂参数表查找确定;h4为冷凝器出口温度对应的焓值;本发明中,用采集到的蒸发器中段温度表示制冷剂在当前压力下的蒸发温度,用采集到的冷凝器中段温度表示制冷剂在当前压力下的冷凝温度。
如图5所示,获取第一过热吸热量,包括:
步骤S501,获取制冷剂的第一当前定压比热容;制冷剂的第一当前定压比热容是已知量,可以直接进行获取。
步骤S502,根据蒸发器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过热温度;
步骤S503,根据第一当前定压比热容,第一当前实际过热温度和当前的制冷剂的第一单位时间质量流量确定第一过热吸热量,其中,
Q过热吸1=c1m1△T1
Q过热吸1表示第一过热吸热量,c1表示第一当前定压比热容,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,△T1表示第一当前实际过热温度。
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,取节流后的制冷剂温度对应的为第五焓值,取制冷剂在蒸发器出口温度对应的为第六焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第五焓值和第六焓值确定所述第一汽化吸热量和第一过热吸热量的和为:
Q汽吸1+Q过热吸1=m1(h5-h6)
h5表示第五焓值,h6表示第六焓值;
如图6所示,获取经过蒸发器的空气的第一散热量,包括:
步骤S601,采集蒸发器前面的第一空气温度值和湿度值,以及蒸发器后面的第二空气温度值和湿度值;
步骤S602,根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第一空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第二空气温度值和温度值对应的焓值之间的第一空气焓值变化值;
步骤S603,获取第一空调风机的第一当前转速;
步骤S604,根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和第一当前转速,确定当前空气的第二单位时间质量流量;
步骤S605,根据第一空气焓值变化值和第二单位时间质量流量,确定经过蒸发器的空气的第一散热量,其中,
Q散1=m2△H2
Q散1表示所述第一散热量,m2表示所述第二单位时间质量流量,△H2表示所述第一空气焓值变化值。
在一个实施例中,优选地,分别通过设置于所述节流装置前或节流装置后的温度传感器、设置于所述蒸发器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述节流装置前或者节流装置后的制冷剂温度、蒸发器的中段温度、第一空气温度值和湿度值、第二空气温度值和湿度值和出口温度。当然,还可以通过设置于蒸发器内的压力传感器检测蒸发器内的压力,根据压力,确定蒸发器的中段温度和对应的焓值。
如图7所示,在一个实施例中,优选地,上述步骤S201包括:
步骤S701,比较第一吸热量和第一散热量是否相等,当第一吸热量和第一散热量不相等时,调整第一空调风机的转速,以调整第一空调风机的转速对应的第二单位时间质量流量,以使第一吸热量和第一散热量相等,且当前实际过热温度达到第一预设目标值。
比较第一吸热量和第一散热量是否相等,即判断Q汽吸1+Q过热吸1=Q散1是否成立,即判断m1(h1-h4)+c1m1△T1=m2△H2是否成立,在该等式不成立时,通过调整第一室内风机转速,改变m2,重复上述步骤S401-S701的控制过程,直至上述等式成立,并且△T1达到第一预设目标值。
如图8所示,在一个实施例中,优选地,获取空调的压缩机做功产生的第一热量和制冷剂在冷凝器中液化过程释放的第二热量,包括:
步骤S801,获取空调的压缩机的当前转速;
步骤S802,根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
步骤S803,采集冷凝器的中段温度和出口温度,取冷凝器的中段温度为冷凝温度,并通过预设的控制方法使冷凝器出口温度小于冷凝器中段温度;
步骤S804,采集空调的压缩机的出口温度;
步骤S805,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定压缩机的出口温度对应的第二焓值和冷凝器在饱和状态下的冷凝温度对应的第三焓值;制冷剂液化后,会保持温度不变,直至饱和,温度开始下降。在温度保持不变的这段时间,焓值会发生变化,此处需要的是到达饱和状态时的焓值;
步骤S806,根据当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第二焓值和第三焓值确定空调的压缩机做功产生的第一热量和制冷剂在冷凝器中液化过程释放的第二热量,其中,
Q热1+Q热2=m1(h2-h3)
Q热1表示空调的压缩机做功产生的第一热量,Q热2表示制冷剂在冷凝器中液化过程释放的第二热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h2表示第二焓值,h3表示第三焓值。
其中,分别通过设置于冷凝器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取冷凝器的中段温度、第三空气温度值和湿度值、第四空气温度值和湿度值以及出口温度。或者,通过设置于冷凝器内的压力传感器检测冷凝器内的压力,根据压力,确定冷凝器的中段温度和对应的焓值。
如图9所示,获取过冷过程释放的第三热量,包括:
步骤S901,获取制冷剂的第二当前定压比热容;
步骤S902,根据冷凝器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过冷温度;
步骤S903,根据制冷剂的第二当前定压比热容,当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,和第一当前实际过冷温度确定过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热3=c2m1△T3
Q热3表示过冷过程释放的第三热量,c2表示第二当前定压比热容,m1表示第一单位时间质量流量,△T3表示第一当前实际过冷温度。
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第七焓值和所述冷凝器出口温度对应的第八焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第七焓值和所述第八焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量、所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热1+Q热2+Q热3=m1(h7-h8)
h7表示第七焓值,h8表示第八焓值;
如图10所示,获取经过冷凝器的空气的第二吸热量,包括:
步骤S1001,采集冷凝器前面的第三空气温度值和湿度值和冷凝器后面的第四空气温度值和湿度值;
步骤S1002,根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定第三空气温度值和湿度值对应的焓值与第四空气温度值和温度值对应的焓值之间的第二空气焓值变化值;
步骤S1003,获取第二空调风机的第二当前转速;
步骤S1004,根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和第二当前转速,确定当前空气的第三单位时间质量流量;
步骤S1005,根据二空气焓值变化值和所述第三单位时间质量流量,确定经过冷凝器的空气的第二吸热量,其中,
Q吸2=m3△H4
Q吸2表示所述第二吸热量,m3表示所述第三单位时间质量流量,△H4表示所述第二空气焓值变化值,m3与第二空调风机的转速有关,预先建立有风机转速与m3的映射关系。
如图11所示,在一个实施例中,优选地,上述步骤S301包括:
步骤S1101,比较第二吸热量和第二散热量是否相等,当第二吸热量和第二散热量不相等时,调整第二空调风机的转速,以调整第二空调风机转速对应的第三单位时间质量流量,以使第二吸热量和第二散热量相等,且当前实际过冷温度达到第二预设目标值。
比较第二吸热量和第二散热量是否相等,即判断Q热1+Q热2+Q热3=Q吸2是否成立,即判断m1(h2-h3)+c1m1△T3=m3△H4是否成立,在该等式不成立时,通过调整第二室内风机转速,改变m3,重复上述步骤S801-S1101的控制过程,直至上述等式成立,并且△T3达到第二预设目标值。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种空调控制装置,包括:
存储器和处理器;
所述存储器用于保存所述处理器执行计算机程序时所使用的数据;
所述处理器用于执行计算机程序以实现如第一方面中任意一项所述的方法。
在一个实施例中,优选地,空调控制装置,还包括:
多个温度传感器和/或湿度传感器,如图12所示,设置于所述空调的蒸发器和冷凝器的中段、前面、后面和出口处;或者
多个压力传感器,设置与所述空调的蒸发器和冷凝器内部。
所述处理器用于执行计算机程序以实现如下过程:
获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量;
根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,以使所述第一吸热量与所述第一散热量相等;和/或
获取所述空调的制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量;
根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,以使所述第二吸热量与所述第二散热量相等。
在一个实施例中,优选地,
获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量,包括:
获取所述制冷剂在所述蒸发器中汽化过程的第一汽化吸热量和过热过程的第一过热吸热量,其中,所述第一吸热量为所述第一汽化吸热量和所述第一过热吸热量之和;
获取制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,包括:
获取所述空调的压缩机做功产生的第一热量,所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和过冷过程释放的第三热量,其中,所述第二散热量为所述第一热量、所述第二热量和所述第三热量之和;
在一个实施例中,优选地,
获取所述第一汽化吸热量,包括:
获取所述空调的压缩机的当前转速;
根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
采集所述蒸发器前端经过节流装置前或后的制冷剂温度、蒸发器中段温度以及出口温度;确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,通过预设的控制方法使蒸发器出口温度大于蒸发器中段温度;
根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,取节流前或后的制冷剂温度对应的为第一焓值,所述制冷剂在当前蒸发温度下达到完全蒸发时对应的为第四焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第一焓值和第四焓值确定所述第一汽化吸热量,其中,
Q汽吸1=m1(h1-h4)
Q汽吸1表示第一汽化吸热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h1表示第一焓值,h4表示第四焓值;
获取第一过热吸热量,包括:
获取所述制冷剂的第一当前定压比热容;
根据所述蒸发器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过热温度;
根据所述第一当前定压比热容,第一当前实际过热温度和当前的制冷剂的第一单位时间质量流量确定所述第一过热吸热量,其中,
Q过热吸1=c1m1△T1
Q过热吸1表示第一过热吸热量,c1表示所述第一当前定压比热容,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,△T1表示第一当前实际过热温度;
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,取节流前或后的制冷剂温度对应的为第五焓值,取制冷剂在蒸发器出口温度对应的为第六焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第五焓值和第六焓值确定所述第一汽化吸热量和第一过热吸热量的和为:
Q汽吸1+Q过热吸1=m1(h5-h6)
h5表示第五焓值,h6表示第六焓值;
获取经过蒸发器的空气的第一散热量,包括:
采集所述蒸发器前面的第一空气温度值和湿度值,以及蒸发器后面的第二空气温度值和湿度值;
根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第一空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第二空气温度值和温度值对应的焓值之间的第一空气焓值变化值;
获取所述第一空调风机的第一当前转速;
根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和所述第一当前转速,确定当前空气的第二单位时间质量流量;
根据所述第一空气焓值变化值和第二单位时间质量流量,确定经过蒸发器的空气的第一散热量,其中,
Q散1=m2△H2
Q散1表示所述第一散热量,m2表示所述第二单位时间质量流量,△H2表示所述第一空气焓值变化值。
在一个实施例中,优选地,所述根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,包括:
比较所述第一吸热量和所述第一散热量是否相等,当所述第一吸热量和所述第一散热量不相等时,调整所述第一空调风机的转速,以调整所述第一空调风机的转速对应的第二单位时间质量流量,以使所述第一吸热量和所述第一散热量相等,且所述当前实际过热温度达到第一预设目标值。
在一个实施例中,优选地,获取所述空调的压缩机做功产生的第一热量和所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,包括:
获取所述空调的压缩机的当前转速;
根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
采集所述冷凝器的中段温度和出口温度,取冷凝器的中段温度为冷凝温度;
采集所述空调的压缩机的出口温度;
通过预设的控制方法使冷凝器出口温度小于冷凝器中段温度;
根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第二焓值和所述冷凝器在饱和状态下的冷凝温度对应的第三焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第二焓值和所述第三焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量和所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,其中,
Q热1+Q热2=m1(h2-h3)
Q热1表示所述空调的压缩机做功产生的第一热量,Q热2表示所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h2表示第二焓值,h3表示第三焓值;
获取所述过冷过程释放的第三热量,包括:
获取所述制冷剂的第二当前定压比热容;
根据所述冷凝器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过冷温度;
根据所述制冷剂的第二当前定压比热容,所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热3=c2m1△T3
Q热3表示所述过冷过程释放的第三热量,c2表示所述第二当前定压比热容,m1表示所述第一单位时间质量流量,△T3表示第一当前实际过冷温度;
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第七焓值和所述冷凝器出口温度对应的第八焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第七焓值和所述第八焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量、所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热1+Q热2+Q热3=m1(h7-h8)
h7表示第七焓值,h8表示第八焓值;
获取经过冷凝器的空气的第二吸热量,包括:
采集所述冷凝器前面的第三空气温度值和湿度值和冷凝器后面的第四空气温度值和湿度值;
根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第三空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第四空气温度值和温度值对应的焓值之间的第二空气焓值变化值;
获取所述第二空调风机的第二当前转速;
根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和所述第二当前转速,确定当前空气的第三单位时间质量流量;
根据所述第二空气焓值变化值和所述第三单位时间质量流量,确定经过冷凝器的空气的第二吸热量,其中,
Q吸2=m3△H4
Q吸2表示所述第二吸热量,m3表示所述第三单位时间质量流量,△H4表示所述第二空气焓值变化值。
在一个实施例中,优选地,所述根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,包括:
比较所述第二吸热量和所述第二散热量是否相等,当所述第二吸热量和所述第二散热量不相等时,调整所述第二空调风机的转速,以调整所述第二空调风机转速对应的第三单位时间质量流量,以使所述第二吸热量和所述第二散热量相等,且所述当前实际过冷温度达到第二预设目标值。
在一个实施例中,优选地,
分别通过设置于所述节流装置前或节流装置后的温度传感器、设置于所述蒸发器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述节流装置前或者节流装置后的制冷剂温度、蒸发器的中段温度、第一空气温度值和湿度值、第二空气温度值和湿度值和出口温度;
分别通过设置于所述冷凝器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述冷凝器的中段温度、第三空气温度值和湿度值、第四空气温度值和湿度值和出口温度;
在一个实施例中,优选地,通过设置于所述蒸发器内的压力传感器检测所述蒸发器内的压力,根据所述压力,确定所述蒸发器的中段温度和对应的焓值;
通过设置于所述冷凝器内的压力传感器检测所述冷凝器内的压力,根据所述压力,确定所述冷凝器的中段温度和对应的焓值。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特性进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种空调控制方法,其特征在于,包括:
获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量和经过蒸发器的空气的第一散热量;
根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,以使所述第一吸热量与所述第一散热量相等;和/或
获取所述空调的制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,和经过冷凝器的空气的第二吸热量;
根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,以使所述第二吸热量与所述第二散热量相等。
2.根据权利要求1所述的空调控制方法,其特征在于,优选地,
获取空调的制冷剂流经蒸发器所能提供的最大的第一吸热量,包括:
获取所述制冷剂在所述蒸发器中汽化过程的第一汽化吸热量和过热过程的第一过热吸热量,其中,所述第一吸热量为所述第一汽化吸热量和所述第一过热吸热量之和;
获取空调的制冷剂流经冷凝器所能提供的最大的第二散热量,包括:
获取所述空调的压缩机做功产生的第一热量,所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和过冷过程释放的第三热量,其中,所述第二散热量为所述第一热量、所述第二热量和所述第三热量之和。
3.根据权利要求2所述的空调控制方法,其特征在于,优选地,
获取所述第一汽化吸热量,包括:
获取所述空调的压缩机的当前转速;
根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
采集所述蒸发器前端经过节流装置前或后的制冷剂温度,蒸发器中段温度以及出口温度;确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,通过预设的控制方法使蒸发器出口温度大于蒸发器中段温度;
根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,取节流后的制冷剂温度对应的为第一焓值,所述制冷剂在当前蒸发温度下达到完全蒸发时对应的为第四焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第一焓值和第四焓值确定所述第一汽化吸热量,其中,
Q汽吸1=m1(h1-h4)
Q汽吸1表示第一汽化吸热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h1表示第一焓值,h4表示第四焓值;
获取第一过热吸热量,包括:
获取所述制冷剂的第一当前定压比热容;
根据所述蒸发器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过热温度;
根据所述第一当前定压比热容,第一当前实际过热温度和当前的制冷剂的第一单位时间质量流量确定所述第一过热吸热量,其中,
Q过热吸1=c1m1△T1
Q过热吸1表示第一过热吸热量,c1表示所述第一当前定压比热容,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,△T1表示第一当前实际过热温度;
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述蒸发器的中段温度为蒸发温度,取节流前或后的制冷剂温度对应的为第五焓值,取制冷剂在蒸发器出口温度对应的为第六焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,第五焓值和第六焓值确定所述第一汽化吸热量和第一过热吸热量的和为:
Q汽吸1+Q过热吸1=m1(h5-h6)
h5表示第五焓值,h6表示第六焓值;
获取经过蒸发器的空气的第一散热量,包括:
采集所述蒸发器前面的第一空气温度值和湿度值,以及蒸发器后面的第二空气温度值和湿度值;
根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第一空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第二空气温度值和温度值对应的焓值之间的第一空气焓值变化值;
获取所述第一空调风机的第一当前转速;
根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和所述第一当前转速,确定当前空气的第二单位时间质量流量;
根据所述所述第一空气焓值变化值和第二单位时间质量流量,确定经过蒸发器的空气的第一散热量,其中,
Q散1=m2△H2
Q散1表示所述第一散热量,m2表示所述第二单位时间质量流量,△H2表示所述第一空气焓值变化值。
4.根据权利要求3所述的空调控制方法,其特征在于,所述根据所述第一吸热量和所述第一散热量,调整所述蒸发器对应的第一空调风机的转速,包括:
比较所述第一吸热量和所述第一散热量是否相等,当所述第一吸热量和所述第一散热量不相等时,调整所述第一空调风机的转速,以调整所述第一空调风机的转速对应的第二单位时间质量流量,以使所述第一吸热量和所述第一散热量相等,且所述当前实际过热温度达到第一预设目标值。
5.根据权利要求2所述的空调控制方法,其特征在于,
获取所述空调的压缩机做功产生的第一热量和所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,包括:
获取所述空调的压缩机的当前转速;
根据预设的转速与制冷剂的单位时间质量流量的对应关系,确定当前的制冷剂的第一单位时间质量流量;
采集所述冷凝器的中段温度和出口温度,取冷凝器的中段温度为冷凝温度;
采集所述空调的压缩机的出口温度;
通过预设的控制方法使冷凝器出口温度小于冷凝器中段温度;
根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第二焓值和所述冷凝器在饱和状态下的冷凝温度对应的第三焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第二焓值和所述第三焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量和所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,其中,
Q热1+Q热2=m1(h2-h3)
Q热1表示所述空调的压缩机做功产生的第一热量,Q热2表示所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量,m1表示当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,h2表示第二焓值,h3表示第三焓值;
获取所述过冷过程释放的第三热量,包括:
获取所述制冷剂的第二当前定压比热容;
根据所述冷凝器的中段温度和出口温度确定第一当前实际过冷温度;
根据所述制冷剂的第二当前定压比热容,所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热3=c2m1△T3
Q热3表示所述过冷过程释放的第三热量,c2表示所述第二当前定压比热容,m1表示所述第一单位时间质量流量,△T3表示第一当前实际过冷温度;
或者,根据预设的制冷剂温度与焓值的对应关系,确定所述压缩机的出口温度对应的第七焓值和所述冷凝器出口温度对应的第八焓值;
根据所述当前的制冷剂的第一单位时间质量流量,所述第七焓值和所述第八焓值确定所述空调的压缩机做功产生的第一热量、所述制冷剂在所述冷凝器中液化过程释放的第二热量和所述第一当前实际过冷温度确定所述过冷过程释放的第三热量,其中,
Q热1+Q热2+Q热3=m1(h7-h8)
h7表示第七焓值,h8表示第八焓值;
获取经过冷凝器的空气的第二吸热量,包括:
采集所述冷凝器前面的第三空气温度值和湿度值和冷凝器后面的第四空气温度值和湿度值;
根据预设的空气温度值和湿度值与焓值的对应关系,确定所述第三空气温度值和湿度值对应的焓值与所述第四空气温度值和温度值对应的焓值之间的第二空气焓值变化值;
获取所述第二空调风机的第二当前转速;
根据预设的转速与空气的单位时间质量流量的对应关系和所述第二当前转速,确定当前空气的第三单位时间质量流量;
根据所述第二空气焓值变化值和所述第三单位时间质量流量,确定经过冷凝器的空气的第二吸热量,其中,
Q吸2=m3△H4
Q吸2表示所述第二吸热量,m3表示所述第三单位时间质量流量,△H4表示所述第二空气焓值变化值。
6.根据权利要求5所述的空调控制方法,其特征在于,所述根据所述第二吸热量和所述第二散热量,调整所述冷凝器对应的第二空调风机的转速,包括:
比较所述第二吸热量和所述第二散热量是否相等,当所述第二吸热量和所述第二散热量不相等时,调整所述第二空调风机的转速,以调整所述第二空调风机转速对应的第三单位时间质量流量,以使所述第二吸热量和所述第二散热量相等,且所述当前实际过冷温度达到第二预设目标值。
7.根据权利要求3或5所述的空调控制方法,其特征在于,
分别通过设置于所述节流装置前或节流装置后的温度传感器、设置于所述蒸发器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述节流装置前或者节流装置后的制冷剂温度、蒸发器的中段温度、第一空气温度值和湿度值、第二空气温度值和湿度值和出口温度;
分别通过设置于所述冷凝器的中段、前面、后面和出口的温度和/或湿度传感器获取所述冷凝器的中段温度、第三空气温度值和湿度值、第四空气温度值和湿度值和出口温度。
8.根据权利要求3或5所述的空调控制方法,其特征在于,
通过设置于所述蒸发器内的压力传感器检测所述蒸发器内的压力,根据所述压力,确定所述蒸发器的中段温度和对应的焓值;
通过设置于所述冷凝器内的压力传感器检测所述冷凝器内的压力,根据所述压力,确定所述冷凝器的中段温度和对应的焓值。
9.一种空调控制装置,其特征在于,包括:
存储器和处理器;
所述存储器用于保存所述处理器执行计算机程序时所使用的数据;
所述处理器用于执行计算机程序以实现如权利要求1至8中任意一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的空调控制装置,其特征在于,还包括:
多个温度传感器,设置于所述空调的蒸发器和冷凝器的中段、前面、后面和出口处;或者
多个压力传感器,设置与所述空调的蒸发器和冷凝器内部。
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