CN111121245A - 一种空调器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器控制方法，通过获取换热器的管中温度，基于所述管中温度计算蒸发温度Te，基于所述蒸发温度Te计算蒸发压力Pe，至少部分的基于所述蒸发压力Pe计算压缩机的吸气压力P_s，基于所述吸气压力P_s调整所述压缩机的运行状态。从而省略低压传感器部件，节省成本，并且在制冷时采用室内换热器管中温度目标值控制压缩机频率，代替原来使用吸气压力目标值控制压缩机频率，使系统运行参数更接近设计值，提高系统运行效率。

Description

一种空调器控制方法

技术领域

本发明涉及空气调节领域，具体涉及一种空调器控制方法。

背景技术

目前的多联机系统，压缩机吸气管安装压力传感器检测吸气压力，制冷运行时，压缩机频率采用目标吸气压力进行控制，当排气压力大于3.7MPa，压缩机频率采用目标排气压力进行控制；制热运行时，压缩机频率采用目标排气压力进行控制，当吸气压力低于0.4MPa，压缩机频率按照目标吸气压力进行控制；当吸气压力低于0.2MPa，压缩机停机保护。

多联机系统的设备按照设计工况进行选型和设计，室内机和室外机之间的连接管较长时，制冷运行的吸气压力低于蒸发压力，压缩机频率按照吸气压力进行控制，使多联机运行参数偏离设计状态，降低系统运行效率。

随着市场竞争加剧，为了降低多联成本，增加产品的市场竞争力，多联机系统中低压传感器等部件将会被省略，为此有必要发明一种采用换热器管中温度计算吸气压力的计算方法和相应的控制方法。

发明内容

为了提高多联机系统运行效率，降低产品成本，增加市场竞争力，本发明提出一种空调器控制方法，以可以省去低压传感器，并获得较高的控制精度。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种空调器控制方法，获取换热器的管中温度，基于所述管中温度计算蒸发温度Te，基于所述蒸发温度Te计算蒸发压力Pe，至少部分的基于所述蒸发压力Pe计算压缩机的吸气压力P_s，基于所述吸气压力P_s调整所述压缩机的运行状态。从而省略低压传感器部件，节省成本。

优选的，当空调处于制热模式时，所述管中温度为室外换热器管中温度Ta，所述蒸发温度Te等于所述管中温度Ta，所述蒸发压力Pe构成为：

其中，P_e为蒸发压力；Te为蒸发温度；a1～a5为常数。

优选的，当空调处于制冷模式时，所述管中温度为室内换热器管中温度Tb_i。

优选的，所述吸气压力P_s等于所述蒸发压力Pe，当所述吸气压力P_s小于第一压力阈值时，控制压缩机降频，当所述吸气压力P_s小于第二压力阈值时，控制压缩机停机保护，其中，所述第一压力阈值大于第二压力阈值。

优选的，所述吸气压力P_s等于所述蒸发压力Pe加上室内外连接管的压力损失。

优选的，所述蒸发压力Pe基于蒸发温度Te计算，所述蒸发温度Te取所有开机室内机换热器管中温度Tb_i的数学平均值，Te＝(Tb₁+Tb₂+…+Tb_n)/n，n为开机内机台数，所述蒸发压力Pe构成为：

P_e＝(a1×T_e ⁴+a2×T_e ³+a3×T_e ²+a4×T_e+a5)*1E-6

其中，P_e为蒸发压力；Te为蒸发温度；a1～a5为常数。

优选的，所述吸气压力P_s构成为：基于所述蒸发温度Te计算饱和气体密度ρ_e，获取吸气温度Ts，基于所述吸气温度Ts、饱和气体密度ρ_e和蒸发温度Te计算吸气密度ρ_s，基于所述吸气温度Ts计算吸气运动粘度υ，获取多联外机所用压缩机排量Vcc、多联内机和外机的连接管外径d和壁厚δ、连接管的长度L和室内机安装高度H和压缩机驱动模块计算频率F，从而，

优选的，所述饱和气体密度ρ_e构成为：

ρ_e＝b1×T_e ⁴+b2×T_e ³+b3×T_e ²+b4×T_e+b5

其中，ρ_e为饱和气体吸气密度；Te为蒸发温度；b1～b5为常数。

优选的，所述吸气密度ρ_s构成为：

其中，ρ_e为饱和气体吸气密度；T_s为吸气温度；T_e为蒸发温度；d1～d6为常数。

优选的，所述吸气运动粘度υ构成为：

υ＝(c1×1E-5×T_s ³+c2×1E-3×T_s ²+c3×T_s+c4)×1E-9

其中，υ为吸气运动粘度，c1、c2、c3和c4为不同蒸发温度Te下的吸气运动粘度对应的多项式系数。

优选的，当所述吸气压力P_s低于第一压力阈值时，压缩机频率依靠目标蒸发温度进行控制，当所述吸气压力P_s小于第二压力阈值时，控制压缩机保护停机，其中，所述第一压力阈值大于第二压力阈值。

优选的，当所述吸气压力P_s低于第一压力阈值时，且当实际蒸发温度Te大于目标蒸发温度时，升高压缩机频率，当实际蒸发温度Te小于目标蒸发温度时，降低压缩机频率。

从而，本发明至少具有如下优点：

1、多联机系统不使用低压传感器部件，降低生产成本，增加多联机市场竞争力。

2、制冷时采用室内换热器管中温度目标值控制压缩机频率，代替原来使用吸气压力目标值控制压缩机频率，使系统运行参数更接近设计值，提高系统运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明一种空调器控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种空调器控制方法。

首先判断空调运行模式。

当空调处于制热模式时，开启制热运行控制。

第一步，采集管中温度Ta。

室外换热器管中均布置温度传感器a，制热运行时温度传感器a采集管中温度Ta，布置位置根据试验决定。

第二步，基于管中温度Ta计算蒸发温度Te。

制热运行时蒸发温度Te等于管中温度Ta,Te＝Ta。

第三步，基于蒸发温度Te计算蒸发压力Pe。

蒸发压力Pe使用蒸发温度Te的多项式进行模拟计算，式(1)。

P_e＝(a1×T_e ⁴+a2×T_e ³+a3×T_e ²+a4×T_e+a5)*1E-6 (1)

式中，P_e-蒸发压力，MPa；Te-蒸发温度，℃；a1＝0.002885；a2＝1.6154；a3＝307.44；a4＝25527；a5＝800694。

由此，制热时压缩机吸气压力P_s＝蒸发压力Pe。

当吸气压力P_s小于0.4MPa时，控制压缩机降频；

当吸气压力P_s小于0.2MPa时，控制压缩机停机保护。

当空调处于制冷模式时，开启制冷运行控制。

第一步，采集管中温度Tb_i。

室内换热器管中均布置温度传感器b，制冷运行时温度传感器b采集蒸发温度Tb_i，布置位置根据试验决定。

第二步，基于管中温度Tb_i计算蒸发温度Te。

制冷运行时蒸发温度Te取所有开机室内机换热器管中温度Tb_i的数学平均值，Te＝(Tb₁+Tb₂+…+Tb_n)/n，n为开机内机台数。

制冷时，直接利用室内机蒸发温度Te控制压缩机频率。

当室内机蒸发温度Te大于目标蒸发温度时，控制压缩机频率升高。当室内机蒸发温度Te小于目标蒸发温度时，控制压缩机频率降低。目标蒸发温度优选为-5℃。

当考虑压缩机过压保护功能时，需获得吸气压力，制冷时吸气管压降较大，吸气压力等于蒸发压力加上室内外连接管的压力损失，包括沿程压力损失和重力压力损失。即：

第三步，

基于蒸发温度Te计算蒸发压力Pe和饱和气体密度ρ_e。

蒸发压力Pe使用蒸发温度Te的多项式进行模拟计算，式(1)。

P_e＝(a1×T_e ⁴+a2×T_e ³+a3×T_e ²+a4×T_e+a5)*1E-6 (1)

式中，P_e-蒸发压力，MPa；Te-蒸发温度，℃；a1＝0.002885；a2＝1.6154；a3＝307.44；a4＝25527；a5＝800694。

饱和气体密度ρ_e使用蒸发温度Te的多项式进行模拟计算，式(5)。

ρ_e＝b1×T_e ⁴+b2×T_e ³+b3×T_e ²+b4×T_e+b5 (2)

式中，ρ_e-饱和气体吸气密度，kg/m³；Te-蒸发温度，℃；b1＝6.775E-7；b2＝1.177E-4；b3＝0.01358；b4＝0.9872；b5＝30.569。

第四步，

采集吸气温度Ts。

压缩机吸气管上布置温度传感器采集吸气温度Ts。

第五步，

基于吸气温度Ts、饱和气体密度ρ_e和蒸发温度Te计算吸气密度ρ_s。

吸气密度ρ_s采用式(3)进行模拟计算。

式中，ρ_e-饱和气体吸气密度，kg/m³；T_s-吸气温度，℃；T_e-蒸发温度，℃；d1＝0.23149；d2＝-1.6509E-3；d3＝-1.7427E-3；d4＝1.2582E-5；d5＝3.34195E-6；d6＝-2.3899E-8。

基于吸气温度Ts计算吸气运动粘度υ。

吸气运动粘度按照吸气温度Ts的多项式进行模拟计算，式(4)。

υ＝(c1×1E-5×T_s ³+c2×1E-3×T_s ²+c3×T_s+c4)×1E-9 (4)

对于不同的蒸发温度Te，系数c1、c2、c3和c4不同。不同蒸发温度Te下的吸气运动粘度的多项式系数c1、c2、c3和c4的值见表1。

表1吸气运动粘度多项式系数

对于蒸发温度Te处于蒸发温度T_e1和T_e2之间的情况，按照插值法计算蒸发温度T_e的动力粘度υ_s，使用式(4)计算蒸发温度T_e1对应排气动力粘度υs1和蒸发温度T_e2对应排气动力粘度υs2，蒸发温度T_e的动力粘度：υ_s＝υS1+(υS2-υS1)×(T_e-T_e1)/(T_e2-T_e1)。

第六步，

确定多联外机所用压缩机排量Vcc、多联内机和外机的连接管外径d和壁厚δ、连接管的长度L和室内机安装高度H和压缩机驱动模块计算频率F。

多联外机所用压缩机排量Vcc写入E方，单位cc，多联内机和外机的连接管外径d和壁厚δ写入E方，单位mm。连接管的长度L和室内机安装高度H通过主控板上的两个按键进行设置，单位m，采集压缩机驱动模块计算频率F，单位r/s。室内机安装高度相对于室外机而言，室内机与室外机同一高度，H＝0；室内机高于室外机，H＞0；室内机低于室外机，H<0，室内机安装高度H根据施工结果输入最低安装位置室内机的安装高度。

第七步，

计算吸气压力Ps。

吸气压力Ps等于蒸发压力Pe加上室内外连接管的压力损失，吸气压力P_s按照式(5)进行计算。

优选的，可以基于吸气压力Ps计算对应饱和温度Tes。

吸气压力P_s对应饱和温度Tes使用关于蒸发压力P_s的多项式进行模拟计算，式(6)。

T_es＝e1×P_s ³+e2×P_s ²+e3×P_s+e4 (6)

式中，T_es-饱和温度，℃，P_s-吸气压力，MPa；e1＝1.4969E-6，e2＝3.0711E-4，e3＝0.02548，e4＝0.79804。

制冷运行时，压缩机频率依靠目标蒸发温度Teo＝-5℃进行控制。

从而，制冷运行时，吸气压力P_s的计算结果需要进行1次计算修正：

1、首先采用式(1)计算蒸发温度Te对应的蒸发压力Pe，采用式(2)和式(3)计算蒸发温度Te、吸气温度Ts对应的吸气密度ρ_s1采用式(4)计算蒸发温度Te、吸气温度Ts对应的吸气运动粘度υ1，采用式(5)计算吸气压力P_ss。

2、采用式(6)计算吸气压力P_so对应饱和温度T_es，使用式(2)～(4)计算吸气饱和温度T_es和吸气温度Ts对应的吸气密度ρ_s2和吸气运动粘度υ2。

3、计算吸气压力P_s。

制冷运行时，压缩机频率依靠目标蒸发温度Teo＝-5℃进行控制。制热运行时，吸气压力低于0.4MPa，压缩机频率依靠目标蒸发温度Teo＝-20℃进行控制。实际蒸发温度大于蒸发温度Teo，升高压缩机频率，实际蒸发温度小于蒸发温度Teo，降低压缩机频率。吸气压力小于0.2MPa,压缩机保护停机。

本发明提供的一种空调器控制方法，通过计算得到吸气压力而非直接测得，可以使多联机系统不使用低压传感器部件，降低生产成本，增加多联机市场竞争力。

并在制冷时采用室内换热器管中温度目标值控制压缩机频率，代替原来使用吸气压力目标值控制压缩机频率，使系统运行参数更接近设计值，提高系统运行效率。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了依据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，randomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (12)

1.一种空调器控制方法，其特征在于，

获取换热器的管中温度，

基于所述管中温度计算蒸发温度Te，

基于所述蒸发温度Te计算蒸发压力Pe，

至少部分的基于所述蒸发压力Pe计算压缩机的吸气压力P_s，

基于所述吸气压力P_s调整所述压缩机的运行状态。

2.如权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，

当空调处于制热模式时，所述管中温度为室外换热器管中温度Ta，

所述蒸发温度Te等于所述管中温度Ta，

所述蒸发压力Pe构成为：

P_e＝(a1×T_e ⁴+a2×T_e ³+a3×T_e ²+a4×T_e+a5)*1E-6

其中，P_e为蒸发压力；Te为蒸发温度；a1～a5为常数。

3.如权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，

当空调处于制冷模式时，所述管中温度为室内换热器管中温度Tb_i。

4.如权利要求2所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述吸气压力P_s等于所述蒸发压力Pe，

当所述吸气压力P_s小于第一压力阈值时，控制压缩机降频，

当所述吸气压力P_s小于第二压力阈值时，控制压缩机停机保护，

其中，所述第一压力阈值大于第二压力阈值。

5.如权利要求3所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述吸气压力P_s等于所述蒸发压力Pe加上室内外连接管的压力损失。

6.如权利要求5所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述蒸发压力Pe基于蒸发温度Te计算，

所述蒸发温度Te取所有开机室内机换热器管中温度Tb_i的数学平均值，

Te＝(Tb₁+Tb₂+…+Tb_n)/n，n为开机内机台数，

所述蒸发压力Pe构成为：

P_e＝(a1×T_e ⁴+a2×T_e ³+a3×T_e ²+a4×T_e+a5)*1E-6

其中，P_e为蒸发压力；Te为蒸发温度；a1～a5为常数。

7.如权利要求5所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述吸气压力P_s构成为：

基于所述蒸发温度Te计算饱和气体密度ρ_e，

获取吸气温度Ts，

基于所述吸气温度Ts、饱和气体密度ρ_e和蒸发温度Te计算吸气密度ρ_s，

基于所述吸气温度Ts计算吸气运动粘度υ，

获取多联外机所用压缩机排量Vcc、多联内机和外机的连接管外径d和壁厚δ、连接管的长度L和室内机安装高度H和压缩机驱动模块计算频率F，从而，

8.如权利要求7所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述饱和气体密度ρ_e构成为：

ρ_e＝b1×T_e ⁴+b2×T_e ³+b3×T_e ²+b4×T_e+b5

其中，ρ_e为饱和气体吸气密度；Te为蒸发温度；b1～b5为常数。

9.如权利要求7所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述吸气密度ρ_s构成为：

其中，ρ_e为饱和气体吸气密度；T_s为吸气温度；T_e为蒸发温度；d1～d6为常数。

10.如权利要求7所述的空调器控制方法，其特征在于，

所述吸气运动粘度υ构成为：

υ＝(c1×1E-5×T_s ³+c2×1E-3×T_s ²+c3×T_s+c4)×1E-9

其中，υ为吸气运动粘度，c1、c2、c3和c4为不同蒸发温度Te下的吸气运动粘度对应的多项式系数。

11.如权利要求5-10任一项所述的空调器控制方法，其特征在于，

当所述吸气压力P_s低于第一压力阈值时，压缩机频率依靠目标蒸发温度进行控制，

当所述吸气压力P_s小于第二压力阈值时，控制压缩机保护停机，

其中，所述第一压力阈值大于第二压力阈值。

12.如权利要求11所述的空调器控制方法，其特征在于，

当所述吸气压力P_s低于第一压力阈值时，且

当实际蒸发温度Te大于目标蒸发温度时，升高压缩机频率，

当实际蒸发温度Te小于目标蒸发温度时，降低压缩机频率。

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