CN111433524B - 用于具有多个级的气候控制单元的控制机构 - Google Patents
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Abstract
一种气候控制系统包括可变容量压缩机。室外环境温度传感器指示室外环境空气的温度。回流空气温度传感器指示系统中的回流空气的温度。控制器基于来自室外环境温度传感器的温度来命令启动压缩机级,并且基于来自回流空气温度传感器的温度的基于时间的斜率和启动压缩机级来命令运行压缩机级。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月31日提交的美国发明申请第16/176,331号的优先权,并且还要求于2017年11月8日提交的美国临时申请第62/583,279号的权益。以上申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及包括具有多个级的压缩机的气候控制系统以及用于控制气候控制系统的方法。
背景技术
本部分提供与本公开内容有关的背景信息并且不一定是现有技术。
气候控制系统可以包括流体电路,该流体电路具有第一热交换器(例如,冷凝器)、第二热交换器(例如,蒸发器)、膨胀阀和使工作流体(例如,制冷剂或二氧化碳)在第一热交换器与第二热交换器之间循环的至少一个压缩机。因为(一个或更多个)压缩机可以以固定的速度运行,因此压缩机可能经常循环并且系统可能无法被控制以匹配当前的气候控制系统负荷需求。
发明内容
本部分提供了本公开内容的总体概述,并且不是对其全部范围或全部特征的全面公开。
示例气候控制系统包括可变容量压缩机。室外环境温度传感器指示室外环境空气的温度。回流空气温度传感器指示系统中的回流空气的温度。控制器基于来自室外环境温度传感器的温度来命令启动压缩机级,并且基于来自回流空气温度传感器的温度的基于时间的斜率和启动压缩机级来命令运行压缩机级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,则示例气候控制系统的控制器可以将启动压缩机级增大一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是正的,则示例气候控制系统的控制器可以将启动压缩机级增大两级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,则示例气候控制系统的控制器可以将启动压缩机级减小两级。
示例气候控制系统还可以包括:指示被调节空间的温度的空间温度传感器,其中,控制器确定被调节空间的温度与空间设定温度之间的差。
示例气候控制系统还可以包括提供空间设定温度的恒温器和移动装置中的至少一个。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定阈值,则示例气候控制系统的控制器可以维持压缩级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级减小两级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级减小一级。
示例气候控制系统还可以包括:指示被调节空间的相对湿度的室内相对湿度传感器。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是正的并且室内相对湿度小于预定阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大两级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是正的并且室内相对湿度不小于预定阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大两级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则示例性气候控制系统的控制器可以维持压缩级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则示例性气候控制系统的控制器可以将压缩级减小两级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级减小一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级减小一级。
如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则示例气候控制系统的控制器可以将压缩级增大一级。
示例气候控制系统还可以包括:具有变频驱动器的室内风机风扇,其中,控制器根据运行压缩机级来设定室内风机风扇的速度。
示例气候控制系统还可以包括电力排气风扇。
示例气候控制系统的可变容量压缩机还可以包括变频驱动器。
示例气候控制系统还可以包括固定容量或可变容量的多个压缩机。
气候控制系统还可以包括多个压缩机,其中至少一个压缩机具有变频驱动器。
一种控制具有至少一个可变容量压缩机、室外环境温度传感器和回流空气温度传感器的气候控制系统的示例方法包括:由控制器确定来自室外环境空气温度传感器的室外环境空气温度;由控制器确定来自回流空气温度传感器的回流空气温度;由控制器基于室外环境温度来命令启动压缩机级;由控制器基于回流空气温度的斜率和启动压缩机级来命令运行压缩机级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,则通过控制器将启动压缩机级增大一级。
示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是正的,则通过控制器将启动压缩机级增大两级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,则通过控制器将启动压缩机级减小两级。
该示例方法还可以包括:由控制器确定被调节空间的温度与空间设定温度之间的差,其中,被调节空间的温度由空间温度传感器提供。
该示例方法还可以包括:确定由恒温器提供的空间设定温度。
该示例方法还可以包括:确定由移动装置提供的空间设定温度。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定阈值,则通过控制器维持压缩级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定阈值,则通过控制器将压缩级增大一级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定阈值,则通过控制器将压缩级减小两级。
示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的并且被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定阈值,则通过控制器将压缩级减小一级。
示例方法还可以包括:由控制器确定来自室内相对湿度传感器的被调节空间的相对湿度。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是正的并且室内相对湿度小于预定阈值,则通过控制器将压缩级增大两级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是正的并且室内相对湿度不小于预定阈值,则通过控制器将压缩级增大两级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则通过控制器维持压缩级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级增大一级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级增大一级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是中性的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级增大一级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级减小两级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级减小一级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级减小一级。
该示例方法还可以包括:如果来自回流空气温度传感器的温度的斜率是负的,被调节空间的温度与空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则通过控制器将压缩级增大一级。
该示例方法还可以包括:通过控制器根据运行压缩机级来设定室内风机风扇的速度。
该示例方法还可以包括:通过控制器选择性地启用电力排气风扇。
示例方法的可变容量压缩机还可以包括变频驱动器。
控制气候控制系统的另一种示例方法,该气候控制系统具有能够以多个级操作的压缩机系统、室外环境空气温度传感器和回流空气温度传感器,该示例方法包括:由控制器确定来自室外环境空气温度传感器的室外环境空气温度;由控制器确定来自回流空气温度传感器的回流空气温度;由控制器基于室外环境空气温度来命令启动压缩机级;以及由控制器基于回流空气温度的斜率和启动压缩机级来命令运行压缩机级。
该示例性方法的压缩机系统还可以包括能够以多个容量操作的一个压缩机。
示例方法的压缩机系统还可以包括具有变频驱动器的压缩机。
示例方法的压缩机系统还可以包括为固定容量或可变容量的多个压缩机。
示例方法的压缩机系统还可以包括多个压缩机,其中至少一个压缩机具有变频驱动器。
适用的其他领域将根据本文中所提供的描述变得明显。本概述中的描述和特定示例仅旨在说明的目的,而不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅用于对选择的实施方式而非所有可能的实现方式进行说明的目的,并且不旨在限制本公开内容的范围。
图1A至图1C示出了示例现有技术的气候控制系统。
图2A至图2E示出了根据本公开内容的示例气候控制系统。
图3A至图5C是用于图2A至图2E的气候控制系统的控制系统的框图。
图6是根据本公开内容的自然冷却的方法的流程图。
图7是根据本公开内容的控制气候控制系统的示例方法的流程图。
图8A至图12B是用于图2A至图2E的气候控制系统的启动表和运行表。
图13至图14是根据本公开内容的控制气候控制系统的另一示例方法的流程图。
图15至图18是根据本公开内容的控制气候控制系统的又一示例方法的流程图。
图19至图21是根据本公开内容的控制气候控制系统的又一示例方法的流程图。
图22是用于图1A至图1C的气候控制系统的示例压缩机操作的曲线图。
图23是用于图2A至图2E的气候控制系统的示例压缩机操作的曲线图。
在所有附图的多个视图中,对应的附图标记指示对应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例实施方式。
示例实施方式被提供使得本公开内容将是充分的,并且更全面地向本领域技术人员传达范围。陈述许多具体的细节例如特定部件、装置以及方法的示例以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对于本领域的技术人员而言将明显的是,不需要采用特定细节,示例实施方式可以以许多不同的形式来实施,并且特定细节和示例实施方式都不应当被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中,并未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
本文中使用的术语仅用于描述特定示例实施方式的目的,而不旨在是限制性的。如本文中所使用的,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”也可以旨在包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包括性的,因此指定陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。除非本文中描述的方法步骤、过程以及操作被特别地识别为执行的顺序,否则不应当被解释为必须要求其以所讨论或示出的特定顺序来执行。还应当理解的是,可以采用附加步骤或替选步骤。
当元件或层被称为“在...上”、“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时,该元件或层可以直接在其他元件或层上、接合、连接或耦接至其他元件或层,或者可以存在中间元件或中间层。相比之下,当元件被称为“直接在另一元件或层上”或者“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时,可以不存在中间元件或中间层。应当以类似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词(例如,“在...之间”与“直接在...之间”,“相邻”与“直接相邻”等)。如在本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关联列举的项目的任意和所有组合。
尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。例如“第一”、“第二”的术语和其他数字术语在本文中使用时,除非由上下文明确指示,否则不暗含序列或顺序。因此,在不脱离示例实施方式的教导的情况下,下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
为了便于描述,在本文中可以使用空间相对术语,例如“内部”、“外部”、“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...上方”、“上部”等以描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。空间上相关术语可以意为包括在使用或操作中的装置的除了在附图中描绘的取向之外的不同取向。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为其他元件或特征的“下面”或“下方”的元件将位于所述其他元件或特征的“上面”。因此,示例术语“下方”可以包括上方和下方两个方位。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或其他取向),并且相应地解释本文所使用的空间相对描述符。
图1A至图1C示出了气候控制系统的示例系统配置。尽管图1A至图1C展示了本文中所讨论的配置的示例,但是应当理解,图1A至图1C仅是示例,并且本公开内容可以应用于气候控制系统的任何配置。例如,气候控制系统可以是屋顶单元、住宅单元、商业单元、宴会厅系统、办公楼系统、商业厨房系统等。
图1A示出了具有带有单个压缩机18的单个电路14的系统10。压缩机18可以是固定容量的压缩机。电路14还可以包括热交换器22、26、膨胀装置30和风扇34。在图1A所示的特定配置中,热交换器22是冷凝器,并且热交换器26是蒸发器。
图1B示出了具有带有串联连接的两个压缩机46、50的单个电路42的系统38。压缩机46和50都可以是固定容量的压缩机。电路42还可以包括热交换器54、58、膨胀装置62和风扇66。在图1B所示的特定配置中,热交换器54是冷凝器,并且热交换器58是蒸发器。
图1C示出了具有两个电路74、78的系统70,每个电路具有单个压缩机82、86、两个热交换器90、94和98、102以及膨胀装置106、110。电力排气风扇112可以开启以防止被调节空间的增压(电力排气风扇可能是现场改造的,并且可以存在于或可以不存在于所有单元上)。压缩机82、86可以是固定容量的压缩机。在特定配置中,热交换器90和98是冷凝器,并且热交换器94和102是蒸发器。热交换器94和102还可以是具有单个风扇114的单个板式蒸发器。冷凝器90和98中的每一个还可以包括风扇118、122。
气候控制系统10、38和70可以具有以下基本操作模式:冷却模式、加热模式、通风模式和除湿模式。加热模式可以利用气体或电热(例如仅来自热泵系统、熔炉或锅炉)。除湿模式可以利用压缩机和室内风扇以及气体再热。
在冷却模式下,系统10、38和70可以利用一个或多个冷却级。如果存在两个或更多个压缩机或存在多级压缩机,则冷却模式可以具有多级冷却。因此,在包括固定容量压缩机的图1A至图1C的示例中,图1B和图1C可以包括多个冷却级,因为存在多个固定容量的压缩机。因此,例如,对于系统70,冷却模式可以运行用于冷却级1的压缩机电路74,并且可以运行用于冷却级2的压缩机电路78。
通风模式可以利用室内风扇。当外部空气温度在预定阈值以下时,系统10、38和70可以尝试通过使用节能器或室外环境风门(OA风门)来采用自然冷却。例如,如果外部空气温度在60度以下,则系统10、38和70可以将节能器用于第一冷却级,并且可将压缩机电路1(或压缩机电路)用于第二冷却级。
系统10、38和70的分级可以基于时间或基于仅考虑室内负荷而忽略室外环境温度(OAT)的送风温度(SAT)。
如今,通过用变频驱动器(VFD)改造室内风机(ID风机),在空气侧发生VFD改造以提高能量效率。ID风机上的VFD控制驱动ID风机的马达的速度。通常,马达是在高速、中速和低速下运行的三相马达。VFD引起能量节省,因为在可以的情况下可以将马达设定为以较低的速度运行,从而消耗较少的电流。此外,VFD还可以通过提供较慢的启动并且防止电流涌入来消除马达启动时的电流尖峰。这可以减小马达的部件上的应力并且延长马达寿命。
为了进一步节省能量,还可以将VFD改造添加至固定压缩机,以增大制冷剂侧的调制。例如,系统10、38和70中的一个或更多个压缩机可以用VFD改造以增大压缩机的容量调制能力和系统的效率。VFD单元被安装在压缩机马达的电源中。以这种方式,传统上固定速度的压缩机被转换成多级压缩机,从而允许压缩机的节能运行。
在(一个或更多个)压缩机上安装VFD单元引起能量节省,因为在可行的情况下,可以将压缩机设定为以较低的速度运行,从而在保持所期望的温度的同时消耗较少的电流。此外,在一些情况下,VFD可以减小压缩机的部件上的应力,从而延长压缩机寿命。虽然用VFD改造气候控制系统上的所有压缩机可能是最有益的,但成本可能会促使决定对具有多个压缩机的系统中的单个压缩机进行改造。
参照图2A至图2E,示出了具有用VFD改造的一个或更多个压缩机的气候控制系统。尽管本文中讨论和示出了用VFD改造的一个或更多个压缩机,但是本公开内容不限于用VFD改造的压缩机。应当理解,一个或多更个压缩机可以是可变容量压缩机或具有多个级的压缩机。可变容量压缩机可以包括具有变频驱动器以及其他类型的容量调制(例如,涡旋分离、阻塞吸入、旁路容量调制等)的压缩机。此外,气候控制系统可以包括在多个级中可操作的压缩机系统。压缩机系统可以包括在多个容量下可操作的一个压缩机或为固定容量或可变容量的多个压缩机。系统的容量或级可以利用一个可变容量的压缩机进行改变,或者通过选择性地操作压缩机中的一个或两个(其中,多个压缩机中的任一个、两个或都不是可变容量压缩机)在多压缩机系统中改变系统的容量或级。
参照图2A,系统210包括具有单个压缩机218的单个电路214。压缩机218可以是用VFD改造的固定容量压缩机,其用字母“R”表示。电路214还可以包括热交换器222、226、膨胀装置230和风扇234。在图2A所示的特定配置中,热交换器222是冷凝器,并且热交换器226是蒸发器。
在图2B中,系统238包括具有串联连接的两个压缩机246、250的单个电路242。压缩机246和250两者都可以是固定容量的压缩机;然而,压缩机246可以用VFD改造,其用字母“R”表示。电路242还可以包括热交换器254、258、膨胀装置262和风扇266。在图2B所示的特定配置中,热交换器254是冷凝器,并且热交换器258是蒸发器。
图2C示出了具有两个电路274、278的系统270,每个电路具有单个压缩机282、286、两个热交换器290、294和298、302以及膨胀装置306、310。电力排气风扇312可以防止被调节空间的增压(电力排气风扇312可以是现场改造,并且可以存在于或可以不存在于所有单元上)。压缩机282、286可以是固定容量的压缩机;然而,压缩机282可以用VFD改造,其用字母“R”表示。在特定配置中,热交换器290和298是冷凝器,并且热交换器294和302是蒸发器。热交换器294和302还可以是具有单个风扇314的单个板式蒸发器。冷凝器290和298中的每一个还可以包括风扇318、322。
在图2D中,系统338包括具有串联连接的两个压缩机346、350的单个电路342。压缩机346和350两者都可以是固定容量的压缩机,每个压缩机都用VFD改造,并且用字母“R”表示。电路342还可以包括热交换器354、358、膨胀装置362和风扇366。在图2D所示的特定配置中,热交换器354是冷凝器,并且热交换器358是蒸发器。
图2E示出了具有两个电路374、378的系统370,每个电路具有单个压缩机382、386、两个热交换器390、394和398、402以及膨胀装置406、410。电力排气风扇412可以防止被调节空间的增压(电力排气风扇412可以是现场改造,并且可以存在于或可以不存在于所有单元上)。压缩机382、386可以是固定容量的压缩机,每个压缩机都用VFD改造并且用字母“R”表示。在特定配置中,热交换器390和398是冷凝器,并且热交换器394和402是蒸发器。热交换器394和402还可以是具有单个风扇414的单个板式蒸发器。冷凝器390和398中的每一个还可以包括风扇418、422。
系统10、38、70、210、238、270、338、370中的每一个中的压缩机由实现控制器的控制系统来控制。控制器可以接收来自诸如传感器的各种输入的信号以及冷却需求。冷却需求可以来自恒温器(例如,单级或两级恒温器)、移动装置、冷却调度等。在图3A至图5C中,示出了每个系统10、38、70、210、238、270、338、370中的控制器的框图。
现在参照图3A,示出了用于控制系统10中的压缩机18的控制器426。控制器426可以接收来自冷却需求(或Y1需求)430、室外空气温度(OAT)传感器434、送风温度(SAT)传感器438和空间温度传感器442的输入。如前文所述,压缩机分级可以基于从SAT传感器438输入的SAT。因此,压缩机分级仅考虑室内负荷而忽略OAT。空间温度传感器442可以用作SAT传感器438的备用传感器,并且可以为压缩机分级提供偏移。
外部空气风门(OA风门)372可以打开和关闭以控制系统中存在的外部空气的百分比。OA风门372打开得越多,系统中的室外空气的百分比越大。
压缩机18可以以60Hz的固定线功率运行。ID风机446可以是固定速度风机,并且可以基于OAT来控制。在一些实施方式中,ID风机446可以包括VFD单元,该VFD单元为ID风机446提供多个操作级。
OAT被用于加热和/或冷却锁定以及节能器操作,并且冷却需求从恒温器提供。冷却需求430可以是到控制器426的二进制信号,且控制器426可以基于用于冷却需求430的信号使压缩机18和ID风机446通电。
现在参照图3B,示出了图2A的经改造的系统210的示例。在经改造的系统210中,控制器450控制经VFD改造的压缩机218。如图3B所示,控制器450可以接收来自制冷需求(或Y1需求)430、室外空气温度传感器434、回流空气温度(RAT)传感器454以及空间温度传感器442的输入。当用VFD单元改造压缩机218以添加多个压缩级并且创建系统210时,RAT传感器454被添加至系统210并且通常可以被放置在针对回流空气的气候控制系统管道系统。ID风机446可以是来自非改造系统10的相同的ID风机446,或者,在一些实施方式中,如果ID风机446是固定速度风机,则ID风机446也可以用VFD单元改造,从而提供多个风扇速度。因此,ID风机446可以是两速或多速风机。OA风门372可以是来自非改造系统10的相同的OA风门372。
用于经VFD改造的压缩机218的启动级可以基于冷却需求(或Y1需求)430和来自OAT传感器434的OAT。例如,参照图8A(下面进一步描述),冷却需求430可以来自恒温器或外部装置,并且可以是用于打开压缩机218的信号。控制器450可以查看启动表(例如,图8A)以命令压缩机218的压缩级和频率。如果OAT大于90°F,则控制器450可以命令压缩机在级4处以75Hz的频率操作。如果OAT在80°F与90°F之间,则控制器450可以命令压缩机在级3处以60Hz的频率操作。如果OAT在70°F与80°F之间,则控制器450可以命令压缩机在级2处以45Hz的频率操作。如果OAT低于70°F,则控制器可以命令压缩机在级1处以35Hz的频率操作。
在时间阈值(例如,仅20分钟)之后,压缩机分级可以基于RAT的斜率。RAT是空间中的温度的有效指标,并且可以是比SAT或空间温度更准确的表示。在非改造系统10中,SAT传感器438被放置在针对送风的气候控制系统管道系统中。因此,SAT传感器438测量供应至要冷却的空间的空气的温度。(一个或更多个)空间温度传感器442被放置在要冷却的空间中的一个或更多个位置中,并且测量仅该位置处的温度。因此,来自(一个或更多个)空间温度传感器442的读数可能由于电负荷、人数、绝缘等而因位置有很大差异。因此,测量针对回流空气的气候控制系统管道系统中的空气温度的RAT传感器454可以为要冷却的空间提供更准确的温度测量。
例如,压缩机分级可以基于RAT和运行表(图8B),如下面所述。仅作为示例,如果RAT的变化是中性的,则控制器450可以将压缩机级增大1,如果RAT的变化是正的,则控制器450可以将压缩机级增大2,并且如果RAT的变化是负的,则控制器450可以将压缩级减小2。然后,控制器450可以基于运行表中的新级来设定压缩机的操作频率(图8B)。下面在对图7、图8A、图8B和图13至图21的讨论中提供了附加的细节。
如果配备有VFD风机速度(用于VFD ID风机446),则可以根据压缩机分级来设定VFD风机速度。例如,可以基于运行表中的压缩机分级来命令VFD风机速度(例如,图8B)。如果室内相对湿度(ID RH)在预定范围内(例如,在40%与50%湿度之间),则可以将VFD风机速度设定为列A中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH大于第一阈值(仅作为示例,为50%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列B中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH小于第二阈值(仅作为示例,为40%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列C中的与命令的压缩级对应的风扇速度。可以增大VFD风机速度以增大蒸发器温度并且增大被调节空间的湿度。可以降低VFD风机速度以降低蒸发器温度并且增强除湿。在下面的图7、图8A、图8B和图13至图21的讨论中提供附加的细节。
现在参照图4A,示出了用于控制系统38中的压缩机46和压缩机50的控制器458。控制器458可以是用于控制压缩机46、50的单个控制器,或者可以是其中每个压缩机46、50由不同的控制器控制的多个控制器。控制器458可以接收来自制冷需求Y1 462、制冷需求Y2466、室外空气温度(OAT)传感器470、送风温度(SAT)传感器474和空间温度传感器478的输入。
如前文所述,压缩机分级可以基于从SAT传感器474输入的SAT。因此,压缩机分级仅考虑室内负荷而忽略OAT。空间温度传感器478可以用作SAT传感器474的备用传感器,并且可以为压缩机分级提供偏移。
外部空气风门(OA风门)480可以打开和关闭以控制系统中存在的外部空气的百分比。OA风门480打开得越多,系统中的室外空气的百分比越大。
压缩机46、50可以以60Hz的固定线功率运行。ID风机482可以是固定速度风机,并且可以基于OAT来控制。在一些实施方式中,ID风机482可以包括VFD单元,该VFD单元为ID风机482提供多个操作级。
OAT被用于加热和/或冷却锁定以及节能器操作,并且冷却需求从恒温器提供。冷却需求Y1 462接收自恒温器,并且作为二进制信号到达控制器458,然后控制器458使压缩机46和ID风机482通电。如果恒温器是两级恒温器,则控制器458从恒温器接收冷却需求Y2466。如果恒温器不是两级恒温器,则控制器458基于SAT来接收冷却需求Y2 466。然后,控制器458基于冷却需求Y2使压缩机50通电。
现在参照图4B,示出了来自图2B的经改造的系统238。在经改造的系统238中,控制器486控制经VFD改造的压缩机246和非改造的压缩机250。控制器486可以是用于控制压缩机246和250的单个控制器,或者可以是其中每个压缩机246、250由不同的控制器控制的多个控制器。如图4B所示,控制器486可以接收来自制冷需求Y1需求462、制冷需求Y2 466、OAT传感器470、回流空气温度(RAT)传感器490和空间温度传感器478的输入。
当用VFD单元改造压缩机246以添加多个压缩级并且创建系统238时,RAT传感器490可以被添加至系统238并且通常可以被放置在针对回流空气的气候控制系统管道系统。ID风机482可以是来自非改造的系统的相同的ID风机482,或者在一些实施方式中,如果ID风机482是固定速度风机,则ID风机482也可以用VFD单元改造,以提供多个风扇速度。因此,ID风机482可以是两速或多速风机。OA风门480可以是来自非改造系统38的相同的OA风门480。
两个压缩机可以基于冷却需求Y1 462、冷却需求Y2 466和来自OAT传感器470的OAT在启动时进行分级。冷却需求Y1 462作为二进制信号被提供给控制器486,然后控制器486使压缩机246和ID风机482继电器通电。基于RAT的斜率使压缩机250通电(如下面所述)。
在启动时,例如参照图9A,冷却需求462、466可以来自恒温器或外部装置,并且可以是用于打开压缩机246、250的信号。控制器486可以查看启动表(例如,图9A),以命令压缩机246、250的压缩级和频率。如果OAT大于90°F,则控制器486可以命令压缩机250以60Hz到第5压缩级。如果OAT在80°F与90°F之间,则控制器486可以命令压缩机246在级4处以75Hz的频率操作。如果OAT在75°F与80°F之间,则控制器486可以命令压缩机246在级3处以60Hz的频率操作。如果OAT在70°F与75°F之间,则控制器486可以命令压缩机246在级2处以45Hz的频率操作。如果OAT小于70°F,则控制器486可以命令压缩机246在级1处以35Hz的频率操作。
在从启动起的时间阈值(仅作为示例,为20分钟)之后,压缩机分级可以基于RAT的斜率。如先前所述,RAT是空间中的温度的有效指标。例如,压缩机分级可以基于RAT和运行表(图9B),如下面所述。仅作为示例,如果RAT的变化是中性的,则控制器486可以将压缩机级增大1,如果RAT的变化是正的,则控制器486可以将压缩机级增大2,并且如果RAT的变化是负的,则控制器486可以将压缩级减小2。然后,控制器486可以基于运行表中的新级来设定压缩机的操作频率(图9B)。下面在对图7、图9A、图9B和图13至图21的讨论中提供了附加的细节。
如果配备有VFD风机速度,则可以根据压缩机分级来设定VFD风机速度。例如,可以基于运行表中的压缩机分级来命令VFD风机速度(例如,图9B)。如果室内相对湿度(ID RH)在预定范围内(例如,在40%与50%湿度之间),则可以将VFD风机速度设定为列A中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH大于第一阈值(仅作为示例,为50%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列B中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH小于第二阈值(仅作为示例,为40%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列C中的与命令的压缩级对应的风扇速度。可以增大VFD风机速度以增大蒸发器温度并且增大被调节空间的湿度。可以降低VFD风机速度以降低蒸发器温度并且限制除湿。在下面的图7、图8A、图8B和图13至图21的讨论中提供附加的细节。
现在参照图4C,示出了来自图2D的经改造的系统338。在经改造的系统338中,控制器494控制经VFD改造的压缩机346、350。控制器494可以是用于控制压缩机346、350的单个控制器,或者可以是其中每个压缩机346、350由不同的控制器控制的多个控制器。如图4C所示,控制器494可以接收来自制冷需求Y1需求462、制冷需求Y2 466、OAT传感器470、回流空气温度(RAT)传感器490和空间温度传感器478的输入。如图4B的示例中,ID风机482可以是两速风机或多速风机。
两个压缩机可以基于冷却需求Y1 462、冷却需求Y2 466和来自OAT传感器470的OAT在启动时进行分级。冷却需求Y1 462作为二进制信号被提供给控制器486,然后控制器486使压缩机346和ID风机482继电器通电。基于RAT的斜率使压缩机350通电(如下面所述)。
例如,参照图10A,冷却需求462、466可以来自恒温器或外部装置,并且可以是用于打开压缩机346、350的信号。控制器494可以查看启动表(例如,图10A),以命令压缩机346、350的压缩级和频率。如果OAT大于90°F,则控制器494可以命令压缩机350在级5处以60Hz的频率操作。如果OAT在80°F与90°F之间,则控制器494可以命令压缩机346在级4处以75Hz的频率操作。如果OAT在75°F与80°F之间,则控制器494可以命令压缩机346在级3处以60Hz的频率操作。如果OAT在70°F与75°F之间,则控制器494可以命令压缩机346在级2处以45Hz的频率操作。如果OAT小于70°F,则控制器494可以命令压缩机346在级1处以35Hz的频率操作。
在时间阈值(例如,仅20分钟)之后,压缩机分级可以基于RAT的斜率。如先前所述,RAT是空间中的温度的有效指标。例如,压缩机分级可以基于RAT和运行表(图10B),如下面所述。仅作为示例,如果RAT的变化是中性的,则控制器494可以将压缩机级增大1,如果RAT的变化是正的,则控制器494可以将压缩机级增大2,并且如果RAT的变化是负的,则控制器494可以将压缩级减小2。然后,控制器494可以基于运行表中的新级来设定压缩机的操作频率(图10B)。下面在对图7、图10A、图10B和图13至图21的讨论中提供了附加的细节。
如果配备有VFD风机速度,则可以根据压缩机分级来设定VFD风机速度。例如,可以基于运行表中的压缩机分级来命令VFD风机速度(例如,图10B)。如果室内相对湿度(ID RH)在预定范围内(例如,在40%与50%湿度之间),则可以将VFD风机速度设定为列A中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH大于第一阈值(仅作为示例,为50%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列B中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH小于第二阈值(仅作为示例,为40%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列C中的与命令的压缩级对应的风扇速度。可以增大VFD风机速度以增大蒸发器温度并且增大被调节空间的湿度。可以降低VFD风机速度以降低蒸发器温度并且限制除湿。在下面的图7、图10A、图10B和图13至图21的讨论中提供附加的细节。
现在参照图5A,示出了用于控制系统70(图1C)中的压缩机82和86的控制器498。控制器498可以是用于控制压缩机82和86的单个控制器,或者可以是其中每个压缩机82、86由不同的控制器控制的多个控制器。控制器498可以接收来自制冷需求Y1 502、制冷需求Y2506、室外空气温度(OAT)传感器510、送风温度(SAT)传感器514和空间温度传感器518的输入。
如前文所述,压缩机分级可以基于从SAT传感器514输入的SAT。因此,压缩机分级仅考虑室内负荷。空间温度传感器518可以用作SAT传感器514的备用传感器,并且可以为压缩机分级提供偏移。
压缩机82、86可以以60Hz的固定线功率运行。ID风机522可以是固定速度风机,并且可以基于OAT来控制。在一些实施方式中,ID风机522可以包括VFD单元,该VFD单元为ID风机522提供多个操作级。
OAT被用于加热和/或冷却锁定以及节能器操作,并且冷却需求从恒温器提供。冷却需求Y1 502接收自恒温器,并且作为二进制信号到达控制器498,然后控制器458使压缩机82和ID风机522通电。如果恒温器是两级恒温器,则控制器498从恒温器接收冷却需求Y2506。如果恒温器不是两级恒温器,则控制器494基于SAT来接收冷却需求Y2 506。然后,控制器498基于冷却需求Y2 506使压缩机86通电。
室外环境风门(OA风门)526可以控制系统中存在的外部空气的百分比。OA风门526打开得越多,系统中的室外空气的百分比越大。当OA风门526大于预定百分比的开度(例如,大于30%的开度)时,可以开启电力排气风扇112以防止被调节空间的增压(电力排气风扇112可以是现场改造,并且可以存在于或可以不存在于所有单元上)。
现在参照图5B,提供了图2C中所示的经改造的系统270的示例。在经改造的系统270中,控制器530控制经VFD改造的压缩机282和非改造的压缩机286。控制器530可以是用于控制压缩机282和286的单个控制器,或者可以是其中每个压缩机282、286由不同的控制器控制的多个控制器。如图5B所示,控制器530可以接收来自冷却需求Y1 502、冷却需求Y2506、OAT传感器510、回流空气温度(RAT)传感器534和空间温度传感器518的输入。
当用VFD单元改造压缩机282以添加多个压缩级并且创建系统270时,RAT传感器534可以被添加至系统270并且通常可以被放置在针对回流空气的气候控制系统管道系统。ID风机522可以是来自非改造的系统的相同的ID风机522,或者在一些实施方式中,如果ID风机522是固定速度风机,则ID风机522也可以用VFD单元改造,以提供多个风扇速度。因此,ID风机522可以是两速或多速风机。
压缩机282、286两者都可以在启动时基于冷却需求Y1 502、冷却需求Y2 506和来自OAT传感器510的OAT进行分级。冷却需求Y1 502作为二进制信号被提供给控制器530,然后控制器486使压缩机282和ID风机522继电器通电。基于来自RAT传感器534的RAT的斜率(如下面所述)使压缩机286通电。
例如,参照图11A,冷却需求502、506可以来自恒温器或外部装置,并且可以是用于打开压缩机282、286的信号。控制器530可以查看启动表(例如,图11A),以命令压缩机282、286的压缩级和频率。如果OAT大于95°F,则控制器530可以命令压缩机282和286在级9处各自以60Hz的频率操作。如果OAT在90°F与95°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级8处分别以45Hz和60Hz的频率操作。如果OAT在85°F与90°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级7处分别以35Hz和60Hz的频率操作。如果OAT在80°F与85°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级6处各自以45Hz的频率操作。如果OAT在75°F与80°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级5处分别以35Hz和45Hz的频率操作。如果OAT在70°F与75°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级4处各自以35Hz的频率操作。如果OAT在65°F与70°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级3处分别以60Hz和0Hz的频率操作。如果OAT在60°F与65°F之间,则控制器530可以命令压缩机282、286在级2处分别以45Hz和0Hz的频率操作。如果OAT小于60°F,则控制器530可以命令压缩机282、286在级1处分别以35Hz和0Hz的频率操作。
在时间阈值(仅作为示例,为20分钟)之后,压缩机分级可以基于来自RAT传感器534的RAT的斜率。如先前所述,RAT是空间中的温度的有效指标。例如,压缩机分级可以基于RAT和运行表(图11B),如下文所述。仅作为示例,如果RAT的变化是中性的,则控制器530可以将压缩机级增大1,如果RAT的变化是正的,则控制器530可以将压缩机级增大2,并且如果RAT的变化是负的,则控制器530可以将压缩级减小2。然后,控制器530可以基于运行表中的新级来设定压缩机的操作频率(图11B)。下面在对图7、图11A、图11B和图13至图21的讨论中提供了附加的细节。
如果配备有VFD风机速度,则可以根据压缩机分级来设定VFD风机速度。例如,可以基于运行表中的压缩机分级来命令VFD风机速度(例如,图11B)。如果室内相对湿度(ID RH)在预定范围内(例如,在40%与50%湿度之间),则可以将VFD风机速度设定为列A中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH大于第一阈值(仅作为示例,为50%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列B中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH小于第二阈值(仅作为示例,为40%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列C中的与命令的压缩级对应的风扇速度。可以增大VFD风机速度以增大蒸发器温度并且增大被调节空间的湿度。可以降低VFD风机速度以降低蒸发器温度并且限制除湿。在下面的图7、图11A、图11B和图13至图21的讨论中提供附加的细节。
OA风门526可以控制系统中存在的外部空气的百分比。OA风门打开得越多,系统中的室外空气的百分比越大。当OA风门526大于预定百分比的开度(例如,大于30%的开度)时,可以开启电力排气风扇312以防止被调节空间的增压(电力排气风扇312可以是现场改造,并且可以存在于或可以不存在于所有单元上)。
现在参照图5C,提供了图2E中所示的经改造的系统370的示例。在经改造的系统370中,控制器538控制经VFD改造的控制器382和386。控制器538可以是用于控制压缩机382和386的单个控制器,或者可以是其中每个压缩机382、386由不同的控制器控制的多个控制器。如图5C所示,控制器538可以接收来自冷却需求Y1 502、冷却需求Y2 506、OAT传感器510、回流空气温度(RAT)传感器534和空间温度传感器518的输入。如图5B的示例中,ID风机522可以是两速风机或多速风机。
压缩机382、386两者都可以在启动时基于冷却需求Y1 502、冷却需求Y2 506和来自OAT传感器510的OAT进行分级。冷却需求Y1 502作为二进制信号被提供给控制器538,该控制器538使压缩机382和ID风机522继电器通电。基于RAT的斜率使压缩机386通电(如下面所述)。
例如,参照图12A,冷却需求502、506可以来自恒温器或外部装置,并且可以是用于打开压缩机382、386的信号。控制器530可以查看启动表(例如,图12A),以命令压缩机382、386的压缩级和频率。如果OAT大于95°F,则控制器538可以命令压缩机382和386在级9处各自以60Hz的频率操作。如果OAT在90°F与95°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级8处分别以45Hz和60Hz的频率操作。如果OAT在85°F与90°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级7处分别以35Hz和60Hz的频率操作。如果OAT在80°F与85°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级6处各自以45Hz的频率操作。如果OAT在75°F与80°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级5处分别以35Hz和45Hz的频率操作。如果OAT在70°F与75°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级4处各自以35Hz的频率操作。如果OAT在65°F与70°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级3处分别以60Hz和0Hz的频率操作。如果OAT在60°F与65°F之间,则控制器538可以命令压缩机382、386在级2处分别以45Hz和0Hz的频率操作。如果OAT小于60°F,则控制器538可以命令压缩机382、386在级1处分别以35Hz和0Hz的频率操作。
在时间阈值(仅作为示例,为20分钟)之后,压缩机分级可以基于来自RAT传感器534的RAT的斜率。如先前所述,RAT是空间中的温度或被调节空间中的热负荷的有效指标。例如,压缩机分级可以基于RAT和运行表(图12B),如下面所述。仅作为示例,如果RAT的变化是中性的,则控制器538可以将压缩机级增大1,如果RAT的变化是正的,则控制器538可以将压缩机级增大2,并且如果RAT的变化是负的,则控制器538可以将压缩级减小2。然后,控制器538可以基于运行表中的新级来设定压缩机的操作频率(图12B)。下面在对图7、图12A、图12B和图13至图21的讨论中提供了附加的细节。
如果配备有VFD风机速度,则可以根据压缩机分级来设定VFD风机速度。例如,可以基于运行表中的压缩机分级来命令VFD风机速度(例如,图12B)。如果室内相对湿度(ID RH)在预定范围内(例如,在40%与50%湿度之间),则可以将VFD风机速度设定为列A中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH大于第一阈值(仅作为示例,为50%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列B中的与命令的压缩级对应的风扇速度。如果ID RH小于第二阈值(仅作为示例,为40%的湿度),则可以将VFD风机速度设定为列C中的与命令的压缩级对应的风扇速度。可以增大VFD风机速度以增大蒸发器温度并且增大被调节空间的湿度。可以降低VFD风机速度以降低蒸发器温度并且限制除湿。在下面的图7、图12A、图12B和图13至图21的讨论中提供附加的细节。
OA风门526可以控制系统中存在的外部空气的百分比。OA风门打开得越多,系统中的室外空气的百分比越大。当OA风门526大于预定百分比的开度(例如,大于30%的开度)时,可以开启电力排气风扇412以防止被调节空间的增压(电力排气风扇412可以是现场改造,并且可以存在于或可以不存在于所有单元上)。
现在参照图6至图21,示出了用于控制压缩机的方法。该控制方法被设计成使第二电路或第二压缩机的使用最小化,并且因此使效率最大化。此外,该方法基于传感器(仅作为示例,室外相对湿度、OAT、占用传感器、空间温度、RAT和SAT)中的一个或传感器的组合来使节约模式(先前说明的)的利用最大化。当冷却需求变为开(ON)时,控制器基于OAT启动表(例如,图8A、图9A、图10A、图11A、图12A)来选择压缩机分级。当需求保持为开并且系统运行时间大于阈值(例如,20分钟)时,控制器基于运行表(例如,图8B、图9B、图10B、图11B、图12B)来选择压缩机分级。在一些实施方式中,压缩机和室内风扇可以用于空间中的湿度控制。在这些实施方式中,可以参考传感器(仅作为示例,室外相对湿度、OAT、占用传感器、空间温度、RAT和SAT)中的一个或传感器的组合以确定压缩机和室内风扇的设定。在一些实施方式中,湿度控制可以覆盖被调节空间中的加湿和除湿。
因此,该方法结合室内负荷和室外负荷来确定压缩机分级。RAT的斜率和绝对值用作主要控制参数,其可以通过空间或回流空气相对湿度而增大。此外,室内风扇风机可以用于加湿和除湿两者。
为了效率,该方法可以采用自然冷却(或节约模式)。现在参照图6,示出了用于自然冷却的方法600。传感器(仅作为示例,空间温度、RAT、SAT、OAT、室内相对湿度、室外相对湿度、回流空气湿度、占用传感器和压缩机需求信号)中的一个或传感器的组合可以用于确定何时在节约模式中操作以及在哪些风扇设定下操作。方法600在604处开始。在608处,控制器接收来自相应的传感器的空间温度、OAT和室外相对湿度(OD RH)。在612处,控制器确定空间温度是否大于OAT。如果为真,则控制器在616处确定室外相对湿度是否大于阈值(例如,40%)。如果在612处为假,则控制器在620处确定冷却的需求是否为开。
如果在616处OD RH大于阈值,则在624处自然冷却或节约模式变得可用。在一些实施方式中,可以利用RAT与OAT之间的焓关系来确定自然冷却是否可用。
如果在616处OD RH不大于阈值,则控制器在620处确定冷却的需求是否为开。如果冷却的需求不为开,则控制器返回至608。如果在620处冷却的需求为“开”,则控制器在628处确定占用传感器是否是正的,其指示该空间被占用。可以通过一天的时间设定、系统的回流空气管道中的CO2传感器、空间中的光传感器或用于确定空间的占用的任何其他传感器或方法来对占用进行编程。
如果在628处占用传感器不是正的(指示空间未被占用),则控制器在632处将风扇速度设定为低或关(OFF)。因此,当冷却的需求为开,自然冷却不可用,并且空间是未占用的时,风扇速度被设定为低或关。然后,方法600在636处结束。
如果在628处占用传感器是正的,则控制器在640处进入压缩机逻辑(参照图7至图21描述的)。因此,当冷却的需求为开,自然冷却不可用,并且空间被占用时,控制器进入压缩机逻辑。然后,方法600在636处结束。
如果在624处自然冷却变得可用,则控制器在644处确定冷却的需求是否为开。如果冷却的需求不为开,则控制器返回至608。如果在644处冷却的需求为“开”,则控制器在648处确定占用传感器是否是正的,其指示该空间被占用。可以通过一天的时间设定、系统的回流空气管道中的CO2传感器、空间中的光传感器或用于确定空间的占用的任何其他传感器或方法来对占用进行编程。
如果在648处占用传感器不是正的(指示空间未被占用),则控制器在652处将风扇速度设定为低或关闭。因此,当冷却的需求为开,自然冷却可用,并且空间是未占用的时,风扇速度被设定为低或关闭。然后,方法600在656处结束。
如果在648处占用传感器是正的,则控制器在660处将风扇速度设定为中/高。因此,当冷却的需求为开,自然冷却可用,并且空间被占用时,风扇速度被设定为中/高。然后,方法600在656处结束。
现在参照图7,示出了用于控制压缩机的方法700。方法700在704处开始。在708处,控制器接收冷却需求。可以基于空间传感器、恒温器或任何其他触发器来提供冷却需求。
在712处,控制器接收OAT。OAT可以从OAT传感器提供。控制器在716处基于OAT来确定压缩级。在一些实施方式中,控制器可以根据启动表(例如,图8A、图9A、图10A、图11A、图12A)来设定压缩级。例如,参照图2A、图3B和图8A,如果控制器接收到大于90°F的OAT,则控制器将在压缩级4中运行,从而将压缩机218设定为以75Hz的频率运行。如果控制器接收到在80°F至90°F的范围内的OAT,则控制器将在压缩级3中运行,从而将压缩机218设定为以60Hz的频率运行。如果控制器接收到在70°F至80°F的范围内的OAT,则控制器将在压缩级2中运行,从而将压缩机218设定为以45Hz的频率运行。如果控制器接收到低于70°F的OAT,则控制器将在压缩级1中运行,从而将压缩机218设定为以35Hz的频率运行。
在720处,控制器确定压缩机的运行时间是否超过预定阈值(仅作为示例,为20分钟)。运行时间阈值可以是压缩机的最佳循环时间。如果在少于20分钟的运行时间中压缩机循环开启和关闭,则认为循环太频繁,而如果压缩机保持运行多于20分钟,则可能需要附加的功率或风扇冷却以满足冷却需求。如果在720处运行时间未超过阈值,则控制器可以在724处基于开始表继续运行当前压缩级,并且返回至720。
如果在720处运行时间超过阈值,则控制器在728处确定RAT的斜率(即ΔRAT)是否为中性。ΔRAT是运行时间内的回流空气温度(RAT)的变化。例如,如果在接收到冷却需求(在708处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为70°F。ΔRAT为-15°F。中性ΔRAT等于大约0°F。例如,中性ΔRAT可以等于0°F加上或减去0.5°F。因此,在此处的示例中,ΔRAT不是中性的。
如果在728处ΔRAT是中性的,则控制器将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级4。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级3。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2。
在736处,控制器确定压缩机是否接收到关停命令(即,冷却命令被满足)。关停命令可以来自传感器或恒温器。如果在736处为真,则方法700在740处结束。如果在736处为假,则方法700返回至720。
如果在728处ΔRAT不是中性的(例如,如上面讨论的示例中ΔRAT为-15°F),则控制器在744处确定ΔRAT是否是正的。正RAT大于0°F(即大于中性)的任何数字。例如,如果在接收到冷却需求(在708处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为90°F。ΔRAT为5°F。
当ΔRAT是正的时,控制器在748处将压缩级增大2(除非处于最大压缩机速度)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级4。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级4。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级3。
在736处,控制器确定压缩机是否接收到关停命令(即,冷却命令被满足)。关停命令可以来自传感器或恒温器。如果在736处为真,则方法700在740处结束。如果在736处为假,则方法700返回至720。
如果在744处ΔRAT不是正的,则控制器在752处确定ΔRAT是否是负的。负ΔRAT是小于0°F(即小于中性)的任何数字。如以上示例中,如果在接收到制冷需求(在708处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为70°F,则ΔRAT为-15°F。
如果在752处为假,则方法700返回至724。当在752处ΔRAT是负的时,控制器在756处将压缩级减小2(除非处于最小压缩机速度)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2。如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级1。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级1。
在736处,控制器确定压缩机是否接收到关停命令(即,冷却命令被满足)。关停命令可以来自传感器或恒温器。如果在736处为假,则方法700返回至720。如果在736处为真,则方法700在740处结束。
在图8A至图12B中示出了用于各种实施方式的示例启动表和运行表。尽管为每个压缩级提供了示例频率值和/或风扇速度,但是应当理解,这些值和/或速度仅是示例,并且可以基于用户偏好、位置、环境、单元或任何其他因素而变化。因此,应当理解,频率值和/或风扇速度可以是每个压缩级的任何合理的值和/或速度设定。
图8A是图2A和图3B中的实施方式的示例启动表。如先前所述,压缩机218在启动时基于OAT进行分级。例如,如果OAT大于90°F,则压缩机218在级4中以75Hz的频率运行。如果OAT在80°F至90°F的范围内,则压缩机218在级3中以60Hz的频率操作。如果OAT在70°F至80°F的范围内,则压缩机218在级2中以45Hz操作。如果OAT小于70°F,则压缩机218在级1中以35Hz操作。
图8B是图2A和图3B中的实施方式的示例运行表。如先前所述并且如参照图13至图21更详细地描述的,压缩机218基于ΔRAT、空间温度和空间设定温度进行分级,并且基于压缩级和室内相对湿度(ID RH)来设定风扇速度。湿度的理想水平可以在40%至50%的湿度的范围内。尽管提供40%至50%的湿度作为示例理想范围,但是应当理解,该范围可以基于用户偏好、位置、环境、单元或任何其他因素而变化。因此,40%至50%的湿度的范围仅是示例,并且可以是任何范围,例如40%至60%、50%至60%、30%至60%或任何其他范围。
如果湿度大于理想范围(例如40%至50%),则降低风扇速度以降低显热比(SHR)。通过降低风扇速度,蒸发器温度也会降低。如果湿度小于理想范围,则增大风扇速度以增大SHR,从而试图限制单元对空间进行除湿的能力。通过增大风扇速度,也提高蒸发器温度,从而限制除湿。
例如,在压缩级4处,压缩机218以75Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级3处,压缩机218以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为低或中低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级2处,压缩机218以45Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低或中低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级1处,压缩机218以30Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
图9A是图2B和图4B中的实施方式的示例启动表。如先前所述,压缩机246、250在启动时基于OAT进行分级。例如,如果OAT大于90°F,则将压缩机246、250编程到级5,其中两个压缩机均以60Hz的频率操作。如果OAT在80°F至90°F的范围内,则将压缩机246、250编程到级4,在级4处压缩机246以75Hz的频率操作。如果OAT在75°F至80°F的范围内,则将压缩机246、250编程为级3,在级2处,压缩机246以60Hz操作。如果OAT在70°F至75°F的范围内,则将压缩机246、250编程为级2,在级2处,压缩机246以45Hz操作。如果OAT小于70°F,则将压缩机246、250编程为级1,在级1处压缩机246以35Hz操作。
图9B是图2B和图4B中的实施方式的示例运行表。如先前所述并且如参照图13至图21更详细地描述的,压缩机246、250基于ΔRAT、空间温度和空间设定温度进行分级,并基于压缩级和室内相对湿度(ID RH)来设定风扇速度。如上所述,通过增大风扇速度,蒸发器温度提高,从而限制除湿。通过降低风扇速度,蒸发器温度降低,从而允许除湿。
例如,在压缩级5处,压缩机246、250均以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中或中高。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级4处,压缩机246以75Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中或中高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级3处,压缩机246以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为低或中低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级2处,压缩机246以45Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低或中低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级1处,压缩机246以30Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
图10A是图2C和图5B中的实施方式的示例启动表。如先前所述,压缩机282、286在启动时基于OAT进行分级。例如,如果OAT大于90°F,则将压缩机282、286编程到级5,其中两个压缩机均以60Hz的频率操作。如果OAT在80°F至90°F的范围内,则将压缩机282、286编程到级4,在级4处压缩机282以75Hz的频率操作。如果OAT在75°F至80°F的范围内,则将压缩机282、286编程为级3,在级2处,压缩机282以60Hz操作。如果OAT在70°F至75°F的范围内,则将压缩机282、286编程为级2,在级2处,压缩机282以45Hz操作。如果OAT小于70°F,则将压缩机282、286编程为级1,在级1处压缩机282以35Hz操作。
图10B是图2C和图5B中的实施方式的示例运行表。如先前所述并且如参照图13至图21更详细地描述的,压缩机282、286基于ΔRAT、空间温度和空间设定温度进行分级,并基于压缩级和室内相对湿度(ID RH)来设定风扇速度。如上所述,通过增大风扇速度,蒸发器温度提高,从而限制除湿。通过降低风扇速度,蒸发器温度降低,从而允许除湿。
例如,在压缩级5处,压缩机282、286均以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中或中高。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级4处,压缩机282以75Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中或中高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级3处,压缩机282以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为低或中低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级2处,压缩机282以45Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低或中低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级1处,压缩机282以30Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
图11A是图2D和图4C中的实施方式的示例启动表。如先前所述,压缩机346、350在启动时基于OAT进行分级。例如,如果OAT大于95°F,则将压缩机346、350编程为级9,其中压缩机346、350两者均以60Hz的频率操作。如果OAT在90°F至95°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级8,在级5处,压缩机346以45Hz的频率操作,并且压缩机350以60Hz的频率操作。如果OAT在85°F至90°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级7,在级7处压缩机346以35Hz操作,并且压缩机350以60Hz操作。如果OAT在80°F至85°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级6,在级6处压缩机346、350两者均以45Hz操作。如果OAT在75°F至80°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级5,在级5处,压缩机346以35Hz的频率操作,并且压缩机350以45Hz的频率操作。如果OAT在70°F至75°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级4,在级4处压缩机346、350两者均以35Hz的频率操作。如果OAT在65°F至70°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级3,在级2处,压缩机346以60Hz操作。如果OAT在60°F至65°F的范围内,则将压缩机346、350编程为级2,在级2处,压缩机346以45Hz操作。如果OAT小于60°F,则将压缩机346、350编程为级1,在级1处压缩机346以35Hz操作。
图11B是图2D和图4C中的实施方式的示例运行表。如先前所述并且如参照图13至图21更详细地描述的,压缩机346、350基于ΔRAT、空间温度和空间设定温度进行分级,并基于压缩级和室内相对湿度(ID RH)来设定风扇速度。如上所述,通过增大风扇速度,蒸发器温度提高,从而限制除湿。通过降低风扇速度,蒸发器温度降低,从而允许除湿。
例如,在压缩级9处,压缩机346、350两者均以60Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为高。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级8处,压缩机346以45Hz的频率操作,并且压缩机350以60Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级7处,压缩机346以35Hz的频率操作,并且压缩机350以60Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级6处,压缩机346以45Hz的频率操作,并且压缩机350以45Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级5处,压缩机346以35Hz的频率操作,并且压缩机350以45Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级4处,压缩机346以35Hz的频率操作,并且压缩机350以35Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级3处,压缩机346以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级2处,压缩机346以45Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级1处,压缩机346以35Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
图12A是图2E和图5C中的实施方式的示例启动表。如先前所述,压缩机382、386在启动时基于OAT进行分级。例如,如果OAT大于95°F,则将压缩机382、386编程为级9,其中压缩机382、386两者均以60Hz的频率操作。如果OAT在90°F至95°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级8,在级8处,压缩机382以45Hz的频率操作,并且压缩机386以60Hz的频率操作。如果OAT在85°F至90°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级7,在级7处压缩机382以35Hz操作,并且压缩机386以60Hz操作。如果OAT在80°F至85°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级6,在级6处压缩机382、386两者均以45Hz操作。如果OAT在75°F至80°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级5,在级5处,压缩机382以35Hz的频率操作,并且压缩机386以45Hz的频率操作。如果OAT在70°F至75°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级4,在级4处压缩机382、386两者均以35Hz的频率操作。如果OAT在65°F至70°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级3,在级3处,压缩机382以60Hz操作。如果OAT在60°F至65°F的范围内,则将压缩机382、386编程为级2,在级2处,压缩机382以45Hz操作。如果OAT小于60°F,则将压缩机382、386编程为级1,在级1处压缩机382以35Hz操作。
图12B是图2E和图5C中的实施方式的示例运行表。如先前所述并且如参照图13至图21更详细地描述的,压缩机382、386基于ΔRAT、空间温度和空间设定温度进行分级,并基于压缩级和室内相对湿度(ID RH)来设定风扇速度。如上所述,通过增大风扇速度,蒸发器温度提高,从而限制除湿。通过降低风扇速度,蒸发器温度降低,从而允许除湿。
例如,在压缩级9处,压缩机382、386两者均以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为高。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级8处,压缩机382以45Hz的频率操作,并且压缩机386以60Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级7处,压缩机382以35Hz的频率操作,并且压缩机386以60Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为高。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级6处,压缩机382以45Hz的频率操作,并且压缩机386以45Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级5处,压缩机382以35Hz的频率操作,并且压缩机386以45Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则将风扇速度设定为中。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为高。
在压缩级4处,压缩机382以35Hz的频率操作,并且压缩机386以35Hz的频率操作。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为中。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级3处,压缩机382以60Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级2处,压缩机382以45Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
在压缩级1处,压缩机382以35Hz的频率运行。如果ID RH在40%至50%的范围内,则将风扇速度设定为低。如果ID RH大于50%,则风扇速度被设定为低。如果ID RH小于40%,则将风扇速度设定为中。
现在参照图13和图14,示出了用于操作压缩机的方法800。方法800可以利用来自传感器(仅作为示例,可能需要空间温度、RAT、OAT、OD RH以及占用传感器)中的一个或传感器的组合的数据。如果空间温度不可用或缺失,则可以利用RAT值的绝对值。如果空间设定点温度不可用或缺失,则控制器可以利用RAT值或前级的平均值,在该RAT值处前级中的(一个或更多个)压缩机关停。
方法800在804处开始(图13)。在808处,控制器接收冷却需求。可以基于空间传感器、恒温器或任何其他触发器来提供冷却需求。
在812处,控制器接收OAT。OAT可以从OAT传感器提供。控制器在816处基于OAT来确定压缩级。在一些实施方式中,控制器可以根据启动表(例如,图8A、图9A、图10A、图11A、图12A)来设定压缩级。例如,参照图2A、图3B和图8A,如果控制器450接收到大于90°F的OAT434,则控制器450将在压缩级4中运行,从而将压缩机218设定为以75Hz的频率运行。如果控制器450接收到80°F至90°F范围内的OAT 434,则控制器450将在压缩级3中运行,从而将压缩机218设定为以60Hz的频率运行。如果控制器450接收到70°F至80°F范围内的OAT434,则控制器450将在压缩级2中运行,从而将压缩机218设定为以45Hz的频率运行。如果控制器450接收到低于70°F的OAT,则控制器450将在压缩级1中运行,从而将压缩机218设定为以35Hz的频率运行。
在820处,控制器确定压缩机的运行时间是否超过预定阈值(仅作为示例,为20分钟)。运行时间阈值可以是压缩机的最佳循环时间。如果在少于20分钟的运行时间中压缩机循环开启和关闭,则认为循环太频繁,而如果压缩机保持运行多于20分钟,则可能需要附加的功率或风扇冷却以满足冷却需求。如果在820处运行时间未超过阈值,则控制器可以在824处基于开始表继续运行当前压缩级,并且返回至820。
如果在820处运行时间超过阈值,则在828处,控制器确定ΔRAT是否是正的。ΔRAT是回流空气温度(RAT)在运行时间内的变化。例如,如果在接收到冷却需求(在808处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为70°F。ΔRAT为-15°F。正ΔRAT是大于0°F的任何数。因此,在此处的示例中,ΔRAT不是正的的。例如,在接收到制冷需求(在808处)时RAT为85°F并在20分钟运行时间之后RAT为90°F的情况下,将出现正ΔRAT。此处,ΔRAT为5°F。
如果在828处ΔRAT是正的,则控制器在832处将压缩级增大2,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4。如果压缩机218在级1(小于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3。
在836处,控制器确定压缩机是否接收到关停命令(即,冷却命令被满足)。关停命令可以来自传感器或恒温器。如果在836处为真,则方法800在840处结束。如果在836处为假,则方法800返回至820。
如果在828处ΔRAT不是正的(例如,如上面讨论的示例中ΔRAT为-15°F),则控制器在844处确定ΔRAT是否是中性的。如果运行时间内的回流空气温度(RAT)的变化等于0(即,回流空气温度未改变),则ΔRAT是中性的。
如果在844处ΔRAT是中性的,则控制器在848处接收空间温度和空间设定点温度,并确定该差。该差等于空间温度减去空间设定点温度。在852(图14)处,控制器确定该差是否小于预定阈值。仅作为示例,预定阈值可以是2°F。如果在852处为真,则控制器在856处维持压缩级。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级4处。如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级3处。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级2处。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级1处。
如果在852处为假,则控制器在860处将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级4。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级3。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2。
此外,在860处,控制器如运行表的列A中提供的那样设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级4,则控制器会将风扇速度设定为高。如果新的压缩机级是级3,则控制器会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级2,则控制器会将风扇速度设定为低或中低。
在控制器在856处维持压缩级或在860处增大压缩级之后,控制器在864处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器或恒温器。如果在864处为真,则方法800在868处结束。如果在864处为假,则方法800返回至820。
如果在844处ΔRAT不是中性的,则控制器在872处确定ΔRAT是否是负的。负ΔRAT是小于0°F(即小于中性)的任何数字。如以上示例中,如果在接收到制冷需求(在808处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为70°F,则ΔRAT为-15°F。
如果在872处为假,则方法800返回至824。当在872处ΔRAT是负的时,控制器在876处接收空间温度和空间设定点温度,并确定该差。该差等于空间温度减去空间设定点温度。在880(图14)处,控制器确定该差是否小于预定阈值。仅作为示例,预定阈值可以是2°F。如果在880处为真,则控制器在884处将压缩级减小2(除非处于最小压缩机速度)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1。
此外,在884处,控制器如运行表的列A中提供的那样设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级3,则控制器450会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级2,则控制器450会将风扇速度设定为低或中低。如果新的压缩机级是级1,则控制器450会将风扇速度设定为低。
如果在880处为假,则控制器在888处将压缩级减小1(除非处于最小压缩机速度)。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1。
此外,在888处,控制器如运行表的列A中提供的那样设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级3,则控制器450会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级2,则控制器450会将风扇速度设定为低或中低。如果新的压缩机级是级1,则控制器450会将风扇速度设定为低。
在控制器在884或888处减小压缩级之后,控制器在864处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器或恒温器。如果在864处为假,则方法800返回至820。如果在864处为真,则方法800在868处结束。
现在参照图15至图18,示出了用于控制压缩机的另一种方法900。方法900可以利用来自传感器(仅作为示例,可能需要空间温度、RAT、OAT、OD RH、ID RH、回流空气RH以及占用传感器)中的一个或传感器的组合的数据。如果空间温度不可用或缺失,则可以利用RAT值的绝对值。如果空间设定点温度不可用或缺失,则控制器可以利用RAT值或前级的平均值,在该RAT值处前级中的(一个或更多个)压缩机关停。
方法900在904处开始(图15)。在904处,控制器接收冷却需求。可以基于空间传感器、恒温器、编程调度或任何其他触发器来提供冷却需求。
在912处,控制器接收OAT。OAT可以从OAT传感器提供。控制器在916处基于OAT来确定压缩级。在一些实施方式中,控制器可以根据启动表(例如,图8A、图9A、图10A、图11A、图12A)来设定压缩级。例如,参照图2A、图3B和图8A,如果控制器450接收到大于90°F的OAT434,则控制器450将在压缩级4中运行,从而将压缩机218设定为以75Hz的频率运行。如果控制器450接收到80°F至90°F范围内的OAT 434,则控制器450将在压缩级3中运行,从而将压缩机218设定为以60Hz的频率运行。如果控制器450接收到70°F至80°F范围内的OAT434,则控制器450将在压缩级2中运行,从而将压缩机218设定为以45Hz的频率运行。如果控制器450接收到低于70°F的OAT,则控制器450将在压缩级1中运行,从而将压缩机218设定为以35Hz的频率运行。
在920处,控制器确定压缩机的运行时间是否超过预定阈值(仅作为示例,为20分钟)。运行时间阈值可以是压缩机的最佳循环时间。如果在少于20分钟的运行时间中压缩机循环开启和关闭,则认为循环太频繁,而如果压缩机保持运行多于20分钟,则可能需要附加的功率或风扇冷却以满足冷却需求。如果在920处运行时间未超过阈值,则控制器可以在924处基于开始表继续运行当前压缩级,并且返回至920。
如果在920处运行时间超过阈值,则在928处,控制器确定ΔRAT是否是正的。ΔRAT是回流空气温度(RAT)在运行时间内的变化。例如,如果在接收到冷却需求(在908处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为70°F。ΔRAT为-15°F。正ΔRAT是大于0°F的任何数。因此,在此处的示例中,ΔRAT不是正的的。例如,在接收到制冷需求(在908处)时RAT为85°F并在20分钟运行时间之后RAT为90°F的情况下,将出现正ΔRAT。此处,ΔRAT为5°F。
如果在928处ΔRAT是正的,则控制器在932处接收室内相对湿度(ID RH)。然后,方法900进行至图16中的936。在936处,控制器确定ID RH是否小于阈值。例如,阈值可以是50。该阈值可以被设定为空间的理想或期望相对湿度,并且可以针对用户偏好、位置、环境或任何其他因素而不同地设定。例如,阈值可以被设定在40%至60%的范围内,或更具体地,被设定在40%至50%的范围内。
如果在936处ID RH小于阈值,则控制器在940处将压缩级增大2级,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4。如果压缩机218在级1(小于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3。
此外,在940处,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级4,则控制器会将风扇速度设定为高。如果新的压缩机级是级3,则控制器会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级2,则控制器会将风扇速度设定为低或中低。
如果在936处ID RH不小于阈值,则控制器在944处将压缩级增大2级,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4。如果压缩机218在级1(小于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3。
此外,在944处,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级4,则控制器会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级3,则控制器会将风扇速度设定为低或中低。如果新的压缩机级是级2,则控制器会将风扇速度设定为低。
在940或944处增大压缩级之后,控制器在948处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器、恒温器,编程设定或任何其他触发器。如果为真,则方法900在952处结束。如果在948处为假,则方法900返回至920。
如果在928处ΔRAT不是正的,则控制器在956处确定ΔRAT是否是中性的。如果运行时间内的回流空气温度(RAT)的变化等于0(即,回流空气温度未改变),则ΔRAT是中性的。
如果在956处ΔRAT是中性的,则控制器在960处接收空间温度和空间设定点温度,并确定该差。该差等于空间温度减去空间设定点温度。在964(图17)处,控制器确定该差是否小于预定阈值。仅作为示例,预定阈值可以是2°F。
如果在964处该差小于预定阈值,则控制器在968处接收室内相对湿度(ID RH)并且确定ID RH是否小于阈值。例如,阈值可以是50。该阈值可以被设定为空间的理想或期望相对湿度,并且可以针对用户偏好、位置、环境或任何其他因素而不同地设定。例如,阈值可以被设定在40%至60%的范围内,或更具体地,被设定在40%至50%的范围内。
如果在968处ID RH小于阈值,则控制器在972处维持压缩级。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级4处。如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级3处。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级2处。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级维持在级1处。
如果在968处ID RH不小于阈值,则控制器在976处将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级4。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级3。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2。
此外,在976处,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级4,则控制器会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级3,则控制器会将风扇速度设定为低或中低。如果新的压缩机级是级2,则控制器会将风扇速度设定为低。
在972处维持压缩级或在976处增大压缩级之后,控制器在980处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器、恒温器、编程调度或任何其他触发器。如果在980处为真,则方法900在984处结束。如果在980处为假,则方法900返回至920。
如果在964处差不小于阈值,则控制器在988处接收室内相对湿度(ID RH)并且确定ID RH是否小于阈值。例如,阈值可以是50。该阈值可以被设定为空间的理想或期望相对湿度,并且可以针对用户偏好、位置、环境或任何其他因素而不同地设定。例如,阈值可以被设定在40%至60%的范围内,或更具体地,被设定在40%至50%的范围内。
如果在988处ID RH小于阈值,则控制器在992处将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。因此,在关于图2A、图3B和图8A的实施方式中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级4。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器将压缩级改变到级3。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2。
此外,在992处,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果新的压缩机级为级4,则控制器会将风扇速度设定为高。如果新的压缩机级是级3,则控制器会将风扇速度设定为中。如果新的压缩机级是级2,则控制器会将风扇速度设定为低或中低。
如果在988处ID RH不小于阈值,则控制器在996处将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将风扇速度设定为中。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级3,并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低。
在992或996中增大压缩级之后,控制器在980处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器、恒温器、编程调度或任何其他触发器。如果在980处为真,则方法900在984处结束。如果在980处为假,则方法900返回至920。
如果在956处ΔRAT不是中性的,则控制器在1000处确定ΔRAT是否是负的。负ΔRAT是小于0°F(即小于中性)的任何数字。如以上示例中,如果在接收到制冷需求(在908处)时RAT为85°F,并在20分钟运行时间之后RAT为70°F,则ΔRAT为-15°F。
如果在1000处ΔRAT不是负的,则方法900返回至924。如果在1000处ΔRAT是负的,则控制器在1004处接收空间温度和空间设定点温度并确定该差。该差等于空间温度减去空间设定点温度。在1008(图18)处,控制器确定该差是否小于预定阈值。仅作为示例,预定阈值可以是2°F。
如果在1008处该差小于阈值,则控制器在1012处确定室内相对湿度(ID RH)是否小于阈值。例如,阈值可以是50。该阈值可以被设定为空间的理想或期望相对湿度,并且可以针对用户偏好、位置、环境或任何其他因素而不同地设定。例如,阈值可以被设定在40%至60%的范围内,或更具体地,被设定在40%至50%的范围内。
如果在1012处ID RH小于阈值,则控制器在1016处将压缩级减小2(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。
如果在1012处ID RH不小于阈值,则控制器在1020处将压缩级减小1(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。
在在1016或1020处减小压缩级之后,控制器在1024处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器、恒温器或任何其他触发器。如果在1024处为假,则方法900返回至920。如果在1024处为真,则方法900在1028处结束。
如果在1008处差不小于阈值,则控制器在1032处确定ID RH是否小于阈值。例如,阈值可以是50。该阈值可以被设定为空间的理想或期望相对湿度,并且可以针对用户偏好、位置、环境或任何其他因素而不同地设定。例如,阈值可以被设定在40%至60%的范围内,或更具体地,被设定在40%至50%的范围内。
如果在1032处ID RH小于阈值,则控制器在1036处将压缩级减小1(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。
如果在1032处ID RH不小于阈值,则控制器在1040处将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将风扇速度设定为中。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级3,并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低。
在1036处压缩级被减小或在1040处增大之后,控制器在1024处确定压缩机是否接收到关停命令。关停命令可以来自传感器、恒温器或任何其他触发器。如果在1024处为假,则方法900返回至920。如果在1024处为真,则方法900在1028处结束。
现在参照图19至图21,示出了图16至图18的实施方式的替选实施方式2000。图19是图18中所示的方法900的替选方法2000。在方法2000中,在控制器接收到空间温度和设定点温度并在1004中确定该差(图15)之后,控制器在2004处确定该差是否小于阈值。仅作为示例,阈值可以为2°F。
如果在2004处该差小于阈值,则控制器接收ID RH并且确定ID RH是否在预定范围内。预定范围可以是理想或期望的湿度范围,并且可以基于用户偏好、单元、环境、位置等来确定。仅作为示例,预定范围可以在40%至50%湿度之间。
如果在2008处ID RH在预定范围内,则控制器可以在2012处将压缩级减小2(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。
如果在2008处ID RH不在预定范围内,则控制器可以在2016处确定ID RH是否大于第一阈值。在2008中,第一阈值可以是范围的上限(即,期望湿度的上限)。例如,第一阈值可以是50%的湿度。
如果在2016中ID RH大于第一阈值,则控制器可以在2020中将压缩级减小1(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。
如果在2016中ID RH不大于第一阈值,则控制器可以在2024处确定ID RH是否小于第二阈值。在2008年中,第二阈值可以是预定范围的下限(即,期望湿度的下限)。例如,第二阈值可以是40%的湿度。
如果在2024处ID RH不小于第二阈值,则方法2000返回至2008。如果在2024处IDRH小于第二阈值,则控制器可以在2028处将压缩级减小2(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器将电力排气风扇切换至开模式,并且根据运行表的列C来设定室内风机风扇速度。因此,在以上关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为中。
在2012、2020或2028中减小压缩级之后,控制器在2032处确定是否已经接收到关停命令。关停命令可以作为来自恒温器、传感器或任何其他触发器的信号来提供。如果在2032处未接收到关停命令,则方法2000返回至920(图15)。如果在2032处接收到关停命令,则方法2000在2036处结束。
如果在2004处该差不小于阈值,则控制器在2040处接收ID RH并且确定ID RH是否在预定范围内。预定范围可以是理想或期望的湿度范围,并且可以基于用户偏好、单元、环境、位置等来确定。仅作为示例,预定范围可以在40%至50%湿度之间。
如果在2040处ID RH在预定范围内,则控制器在2044处将压缩级减小1(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为低。
如果在2040处ID RH不在预定范围内,则控制器在2048处确定ID RH是否大于第一阈值。在2040中,第一阈值可以是范围的上限(即,期望湿度的上限)。例如,第一阈值可以是50%的湿度。
如果在2048处ID RH大于阈值,则控制器在2052处将压缩级增大1,除非压缩机以最大速度操作(即,在图8A中的压缩级4处、在图9A和图10A中的压缩级5处、在图11A和图12A中的压缩级9处)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将风扇速度设定为中。如果压缩机在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级3,并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低。
如果在2048处ID RH不大于第一阈值,则控制器可以在2056处确定ID RH是否小于第二阈值。在2040中,第二阈值可以是预定范围的下限(即,期望湿度的下限)。例如,第二阈值可以是40%的湿度。
如果在2056处ID RH不小于第二阈值,则方法2000返回至2040。如果在2056处IDRH小于第二阈值,则控制器在2060处将压缩级减小1(除非处于最小压缩机速度)。此外,控制器将电力排气风扇切换至开模式,并且根据运行表的列C来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3并将风扇速度设定为高。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级1,并将风扇速度设定为中。
在2044、2052或2060中增大或减小压缩级之后,控制器在2032处确定是否已接收到关停命令。关停命令可以作为来自恒温器、传感器或任何其他触发器的信号来提供。如果在2032处未接收到关停命令,则方法2000返回至920(图15)。如果在2032处接收到关停命令,则方法2000在2036处结束。
现在参照图20,示出了图17中的方法900的替选方法2000。在方法2000中,在控制器接收到空间温度和设定点温度并在960中确定该差(图15)之后,控制器在2100处确定该差是否小于阈值。仅作为示例,阈值可以为2°F。
如果在2100处该差小于阈值,则控制器在2104处确定ID RH是否在预定范围内。预定范围可以是理想或期望的湿度范围,并且可以基于用户偏好、单元、环境、位置等来确定。仅作为示例,预定范围可以在40%至50%湿度之间。
如果在2104处ID RH在预定范围内,则控制器在2108处维持压缩级。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级4处。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级3处。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级2处。如果压缩机218在级1(小于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级1处。
如果在2104处ID RH不在预定范围内,则控制器可以在2112处确定ID RH是否大于第一阈值。在2104中,第一阈值可以是范围的上限(即,期望湿度的上限)。例如,第一阈值可以是50%的湿度。
如果在2112处IDH RH大于第一阈值,则控制器可以在2116处将压缩级增大1(除非处于最大压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将风扇速度设定为低。
如果在2112处ID RH不大于第一阈值,则控制器在2120处确定ID RH是否小于第二阈值。在2104中,第二阈值可以是预定范围的下限(即,期望湿度的下限)。例如,第二阈值可以是40%的湿度。
如果在2120处ID RH不小于第二阈值,则方法2000返回至2104。如果在2129处IDRH小于第二阈值,则控制器可以在2124处维持压缩级,将电力排气风扇切换至开模式,并且根据运行表的列C来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级4(大于90°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级4处并将风扇速度设定为高。如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级3处,并将风扇速度设定为高。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级2处,并将风扇速度设定为中。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级维持在级1处,并将风扇速度设定为中。
在2108、2116或2124处维持压缩级或增大压缩级之后,控制器可以在2128处确定是否已接收到关停命令。关停命令可以作为来自恒温器、传感器或任何其他触发器的信号来提供。如果在2128处未接收到关停命令,则方法2000返回至920(图15)。如果在2128处接收到关停命令,则方法2000在2132处结束。
如果在2100处该差不小于阈值,则控制器在2136处确定ID RH是否在预定范围内。预定范围可以是理想或期望的湿度范围,并且可以基于用户偏好、单元、环境、位置等来确定。仅作为示例,预定范围可以在40%至50%湿度之间。
如果在2136处ID RH在预定范围内,则控制器可以在2140处将压缩级增大1(除非处于最大压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将室内风机风扇速度设定为中。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将室内风机风扇速度设定为低或中低。
如果在2136处ID RH不在预定范围内,则控制器在2144处确定ID RH是否大于第一阈值。在2136中,第一阈值可以是范围的上限(即,期望湿度的上限)。例如,第一阈值可以是50%的湿度。
如果在2144处IDH RH大于第一阈值,则控制器可以在2148处将压缩级增大1(除非处于最大压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为中。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将室内风机风扇速度设定为低或中低。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将室内风机风扇速度设定为低。
如果在2144处ID RH不大于第一阈值,则控制器在2152处确定ID RH是否小于第二阈值。在2136中,第二阈值可以是预定范围的下限(即,期望湿度的下限)。例如,第二阈值可以是40%的湿度。
如果在2152处ID RH不小于第二阈值,则方法2000返回至2136。如果在2152处IDRH小于第二阈值,则控制器可以在2156处将压缩级增大1,将电力排气风扇切换至开模式,并且根据运行表的列C来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级2,并将室内风机风扇速度设定为中。
在2140、2148或2156处增大压缩级之后,控制器可以在2128处确定是否已接收到关停命令。关停命令可以作为来自恒温器、传感器或任何其他触发器的信号来提供。如果在2128处未接收到关停命令,则方法2000返回至920(图15)。如果在2128处接收到关停命令,则方法2000在2132处结束。
现在参照图21,示出了图16中的方法900的替选方法2000。在方法2000中,在控制器在932(图15)中接收到室内相对湿度(ID RH)之后,控制器在2200处确定ID RH是否在预定范围内。预定范围可以是理想或期望的湿度范围,并且可以基于用户偏好、单元、环境、位置等来确定。仅作为示例,预定范围可以在40%至50%湿度之间。
如果在2200处ID RH在预定范围内,则控制器可以在2204处将压缩级增大2(除非处于最大压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列A来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将室内风机风扇速度设定为中。
如果在2200处ID RH不在预定范围内,则控制器可以在2208处确定ID RH是否大于第一阈值。在2200中,第一阈值可以是范围的上限(即,期望湿度的上限)。例如,第一阈值可以是50%的湿度。
如果在2208处IDH RH大于第一阈值,则控制器可以在2212处将压缩级增大2(除非处于最大压缩机速度)。此外,控制器根据运行表的列B来设定室内风机风扇速度。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为中。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为中。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将室内风机风扇速度设定为低或中低。
如果在2208处ID RH不大于第一阈值,则控制器可以在2216处确定ID RH是否小于第二阈值。在2200中,第二阈值可以是预定范围的下限(即,期望湿度的下限)。例如,第二阈值可以是40%的湿度。
如果在2216处ID RH不小于第二阈值,则方法2000返回至2200。如果在2216处IDRH小于第二阈值,则控制器在2220处将压缩级增大2,根据运行表的列C来设定室内风机风扇速度,并且将电力排气风扇切换至开模式。因此,在关于图2A、图3B和图8A的示例中,如果压缩机218在级3(80°F至90°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级2(70°F至80°F的范围内的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级4,并将室内风机风扇速度设定为高。如果压缩机218在级1(低于70°F的启动OAT)处运行,则控制器450会将压缩级改变到级3,并将室内风机风扇速度设定为高。
在2204、2212或2220处增大压缩级之后,控制器可以在2224处确定是否已接收到关停命令。关停命令可以作为来自恒温器、传感器或任何其他触发器的信号来提供。如果在2224处未接收到关停命令,则方法2000返回至920(图15)。如果在2224处接收到关停命令,则方法2000在2228处结束。
现在参照图22和图23,示出了本公开内容的益处。例如,图22示出了图1B或图1C的系统。在冷却模式期间,第一压缩机C1和第二压缩机C2以短间隔循环开启和关闭。如图示的,当两个压缩机都开启时,温度崩溃,从而触发压缩机C2关掉。当仅开启压缩机中之一即压缩机C1时,温度会略微升高。因此,图22中所示的布置可能导致循环增大和效率降低。
图23示出了图2D和图2E的系统。如可以看出的,压缩机C1和C2循环开启达长得多的时段,其中温度比图22中的温度稳定得多。此外,当两个压缩机都开启时,温度不会崩溃,而是会较平稳地降低。因此,本公开内容为用户提供了较少的循环、较高效的压缩机控制以及较大的舒适度。
在包括下面的限定的本申请中,术语“控制器”可以用术语“电路”替换。术语“控制器”可以指下述、是下述的一部分或包括下述:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字离散电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器电路(共享、专用或组);存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组);提供所描述的功能的其他合适的硬件部件;或者上述的部分或全部的组合,例如在片上系统中。
控制器可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中,接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或前述的组合的有线或无线接口。本公开内容的任何给定控制器的功能可以分布在经由接口电路连接的多个控制器之间。例如,多个控制器可以允许负荷平衡。在另一示例中,服务器(也被称为远程或云)控制器可以代表客户端控制器来完成一些功能。
如以上所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码,并且可以指代程序、例程、功能、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包含执行来自多个控制器中的一些或全部代码的单处理器电路。术语组处理器电路包括结合附加的处理器电路执行来自一个或更多个控制器的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包括分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程,或以上的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器控制器。术语组存储器电路包括结合附加存储器存储来自一个或更多个模块的一些或全部代码的存储器控制器。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文中所使用的,术语计算机可读介质不包含通过介质(例如在载波上)传播的暂态的电信号或电磁信号,因此术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(例如闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模型只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以由通过将通用计算机配置成执行体现在计算机程序中的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分地或完全地实现。上面所述的功能框和流程图单元用作软件规范,其可以通过熟练的技术员或程序员的常规工作而被编译成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态、有形的计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件进行交互的基本输入输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或更多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可以包括:(i)要解析的描述性文本,例如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言),(ii)汇编代码,(iii)由编译器从源代码生成的目标代码,(iv)用于由解释器执行的源代码,(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例,可以使用以下语言的语法编写源代码,所述语言包括:C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP(PHP:超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Lua、MATLAB、SIMULINK和
权利要求书中所阐述的任何元件均不旨在是35U.S.C.§112(f)的含义中的装置加功能元件,除非使用短语“用于......的装置”或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于......的操作”或“用于......的步骤”来明确阐述元件。
出于说明和描述的目的已经提供了对实施方式的前述描述。这些描述并不旨在是穷举的或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式,而是如果适用则能够互换,并且可以在即使没有具体示出或描述的选定的实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行改变。这样的变型不应被认为是脱离本公开内容,并且所有这样的修改旨在包括在本公开内容的范围内。
Claims (27)
1.一种气候控制系统,包括:
第一压缩机和第二压缩机,所述第一压缩机是可变容量压缩机,所述第一压缩机和所述第二压缩机串联或并联连接;
室外环境温度传感器,所述室外环境温度传感器指示室外环境空气的温度;
回流空气温度传感器,所述回流空气温度传感器指示所述系统中的回流空气的温度;以及
控制器,所述控制器基于来自所述室外环境温度传感器的温度来命令用于所述第一压缩机和所述第二压缩机的启动压缩级,并且基于来自所述回流空气温度传感器的温度的基于时间的斜率和所述启动压缩级来命令用于所述第一压缩机和所述第二压缩机的运行压缩级。
2.根据权利要求1所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的,则所述控制器将所述启动压缩级增大一级。
3.根据权利要求1所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是正的,则所述控制器将所述启动压缩级增大两级。
4.根据权利要求1所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的,则所述控制器将所述启动压缩级减小两级。
5.根据权利要求1所述的气候控制系统,还包括:指示被调节空间的温度的空间温度传感器,其中,所述控制器确定所述被调节空间的温度与空间设定温度之间的差。
6.根据权利要求5所述的气候控制系统,其中,所述空间设定温度由恒温器和移动装置中的至少一个提供。
7.根据权利要求5所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的并且所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差小于预定阈值,则所述控制器维持所述启动压缩级。
8.根据权利要求5所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的并且所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差不小于预定阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大一级。
9.根据权利要求5所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的并且所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差小于预定阈值,则所述控制器将所述启动压缩级减小两级。
10.根据权利要求5所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的并且所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差不小于预定阈值,则所述控制器将所述启动压缩级减小一级。
11.根据权利要求5所述的气候控制系统,还包括:指示被调节空间的室内相对湿度的室内相对湿度传感器。
12.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是正的并且所述室内相对湿度小于预定阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大两级。
13.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是正的并且所述室内相对湿度不小于预定阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大两级。
14.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度小于预定湿度阈值,则所述控制器维持所述启动压缩级。
15.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大一级。
16.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大一级。
17.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是中性的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大一级。
18.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级减小两级。
19.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级减小一级。
20.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级减小一级。
21.根据权利要求11所述的气候控制系统,其中,如果来自所述回流空气温度传感器的温度的所述斜率是负的,所述被调节空间的温度与所述空间设定温度之间的差不小于预定温度阈值,并且所述室内相对湿度不小于预定湿度阈值,则所述控制器将所述启动压缩级增大一级。
22.根据权利要求1所述的气候控制系统,还包括:具有变频驱动器的室内风机风扇,其中,所述控制器根据所述运行压缩级来设定所述室内风机风扇的速度。
23.根据权利要求1所述的气候控制系统,还包括:电力排气风扇。
24.根据权利要求1所述的气候控制系统,其中,所述可变容量压缩机包括变频驱动器。
25.根据权利要求1所述的气候控制系统,其中,所述气候控制系统包括固定容量或可变容量的多个压缩机。
26.根据权利要求25所述的气候控制系统,其中,所述多个压缩机包括具有变频驱动器的至少一个压缩机。
27.一种控制气候控制系统的方法,所述气候控制系统具有第一压缩机、第二压缩机、室外环境空气温度传感器和回流空气温度传感器,所述第一压缩机是可变容量压缩机,所述第一压缩机和所述第二压缩机串联或并联连接,所述方法包括:
由控制器确定来自所述室外环境空气温度传感器的室外环境空气温度;
由所述控制器确定来自所述回流空气温度传感器的回流空气温度;
由所述控制器基于所述室外环境空气温度来命令用于所述第一压缩机和所述第二压缩机的启动压缩级;以及
由所述控制器基于所述回流空气温度的斜率和所述启动压缩级来命令用于所述第一压缩机和所述第二压缩机的运行压缩级。
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