CN111981654A - 空调能效寻优的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种空调能效寻优的控制方法，所述方法包括：S1开启能效寻优模式，设定空调以最大制热功率运行；S2逐渐降低压缩机频率，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E，记录此时的初始压缩机频率、初始室外电机转速、初始室内出风温度和初始整机输入电流的参数值，同时计算此时的初始COP值；S3降低调节初始压缩机频率和/或降低调节初始室外电机转速，并调节电子膨胀阀开度保持室外盘管温度等于预设温度E，比较降低调节第N次时的COPN与降低调节第N+1次时的COPN+1，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值。本发明的控制方法能快速找到最优的能效参数，节省了大量人工用时和人工成本，使得空调更加节能。

Description

空调能效寻优的控制方法
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，尤其涉及一种空调能效寻优的控制方法。
背景技术
目前，家电行业目前处于竞争激烈的局面，各大竞品在功能、外观等方面独具创新，然而产品细节也是影响消费者购买力的重要因素。
现有的空调器在匹配能效调试过程中，为提高能效，设定合适的匹配控制参数，开发人员需要手动调节频率，室外机转速，以及电子膨胀阀开度，多次反复确认，比较判断，才能找出合适的参数；尤其是制热工况存在室外机结霜除霜的风险，为确保参数的合理性，需要调试大量时间进行试验，时间较长。
有鉴于此，提出本发明。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，
本发明提出一种空调能效寻优的控制方法，能快速找到最优的能效参数，节省了大量人工用时和人工成本，使得空调更加节能。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种空调能效寻优的控制方法，所述控制方法包括：
S1开启能效寻优模式，设定空调以最大制热功率运行；
S2逐渐降低压缩机频率，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E，记录此时的初始压缩机频率、初始室外电机转速、初始室内出风温度和初始整机输入电流的参数值，同时计算此时的初始COP值；
S3降低调节初始压缩机频率和/或降低调节初始室外电机转速，并调节电子膨胀阀开度保持室外盘管温度等于预设温度E，比较降低调节第N次时的COPN与降低调节第N+1次时的COPN+1，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值。
另外，根据本发明上述实施例的杀菌消毒装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值后，执行步骤S4，
S4空调以保存的所述参数值运行M小时，检测M小时后的COPM值或室内出风温度TM，若COPM满足第一预设条件或TM满足第二预设条件，则保存所述参数，退出能效寻优模式；
若COPM满足第三预设条件或TM满足第四预设条件，则将步骤S2和S3中的预设温度E修正为E’＝E+△E，其中E’为修正后的预设温度值，△E为温度修正量，以修正后的预设温度值E’循环执行步骤S2、S3和S4，直至退出能效寻优模式。
根据本发明的一个实施例，步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S3’,执行一次除霜模式。
根据本发明的一个实施例，所述预设温度E＞0℃，△E＞0℃。
根据本发明的一个实施例，COPN的计算方法包括：压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N个频率修正量△X，室外电机转速相对于初始室外电机转速降低N-1个转速修正量△Y，调节电子膨胀阀开度使得室外盘管温度等于预设温度E,计算此时COP值，记为COPN1；
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N-1个频率修正量△X，电机转速相对于初始室外电机转速降低N个转速修正量△Y，调节电子膨胀阀开度使得室外盘管温度等于预设温度E,计算此时COP值，记为COPN2；
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N个频率修正量△X,电机转速相对于初始室外电机转速降低N个转速修正量△Y，调节电子膨胀阀开度使得室外盘管温度等于预设温度E,计算此时COP值，记为COPN3；
第N次的COPN＝max(COPN1，COPN2，COPN3)。
根据本发明的一个实施例，所述频率修正量△X≥1Hz，所述转速修正量△Y≥1r/s。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法逐渐降低压缩机频率的步骤，具体包括：按照预定的降低比例，逐渐降低所述压缩机频率。
根据本发明的一个实施例，逐渐降低所述压缩机频率的步骤，具体包括：检测最大制热功率时的室外盘管温度，若所述室外盘管温度小于预设温度E，则所述压缩机的频率按照预设周期逐渐降低频率修正量△X，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法开启运行能效寻优模式时，屏蔽系统保护。
根据本发明的一个实施例，所述控制方法中室外盘管温度通过设置在室外盘管上的室外盘管温度传感器测得。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例提供的空调能效寻优的控制方法流程图一；
图2为根据本发明实施例提供的空调能效寻优的控制方法流程图二；
图3为根据本发明实施例提供的COPN的计算方法流程图。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
空调器包括室外单元和空调室内机，室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的空调室内机包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在空调室内机或室外单元中。室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。
空调室内机通过管连接到安装在室外空间中的室外单元。室外单元中可设有压缩机、室外热交换器、室外电机、电子膨胀阀和制冷循环的类似部件，空调室内机中也可设有室内热交换器和室内风扇。
参见图1-3，本实施例提出了一种空调能效寻优的控制方法，以下是对本发明实施例提供的空调室内机的控制方法进行介绍。
图1为根据本发明实施例提供的空调能效寻优的控制方法流程图一。
图2为根据本发明实施例提供的空调能效寻优的控制方法流程图二。
图3为根据本发明实施例提供的COPN的计算方法流程图。
本实施例中空调新风功能的控制方法包括以下步骤：
步骤S1开启能效寻优模式，设定空调以最大制热功率运行；
步骤S2逐渐降低压缩机频率，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E，记录此时的初始压缩机频率、初始室外电机转速、初始室内出风温度和初始整机输入电流的参数值，同时计算此时的初始COP值；
步骤S3降低调节初始压缩机频率和/或降低调节初始室外电机转速，并调节电子膨胀阀开度保持室外盘管温度等于预设温度E，比较降低调节第N次时的COPN与降低调节第N+1次时的COPN+1，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值。
本申请实施例提供的空调能效寻优的控制方法，通过开启能效寻优模式，快速找到最优的能效参数，解决了现有技术中无法快速准确找到最优参数的问题。通过能效寻优模式，进而达到了自动化且快速准确的找到空调能效的最优参数，节省了大量人工用时和人工成本，使得空调更加节能。
制热能效比COP＝换热量/功率＝Q*△T*K/(P压缩机+P电机+P控制板)＝Q*(T1-T0)*K/U(I压缩机+I电机+I控制板)。低温制热工况下，空调设定在高转速，高风量下运行。对于换热部分，进风温度T0为恒定值，且由于室内机电机高速运转，室内机换热量可近似为与室内出风温度T1相关。对于功率部分，室内机电机转速不变，功率只与变化前后的室外压缩机和室外电机相关，同时由于电子膨胀阀的调试也会使整机的室外功率有影响，皆可通过检测整机的输入电流进行对比。因此以上制热能效比COP的变化可简化为室内出风温度T1与整机的输入电流的比值进行比较。
针对步骤S1，开启能效寻优模式，空调以最大制热功率运行，即空调的室外电机以最大转速运行，电子膨胀阀开启最大开度，压缩机在其频率范围区间(a，b)中以最大频率b运行，其中，所述控制方法在开启运行能效寻优模式时，屏蔽系统保护，禁用所有相关的系统保护，以避免能效寻优过程与系统保护相冲突。
针对步骤S2，所述控制方法逐渐降低压缩机频率的步骤，具体包括按照预定的降低比例，逐渐降低所述压缩机的频率。具体为，通过室外盘管上设置的室外盘管温度传感器检测室外盘管的温度，若所述室外盘管温度小于预设温度E，则压缩机的频率按照预设周期逐渐降低频率修正量△X，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E，记录此时的初始压缩机频率、初始室外电机转速、初始室内出风温度和初始整机输入电流的参数值，同时计算此时的初始COP值。
其中，△X≥1Hz，预设温度E＞0℃，本实施例中，频率修正量△X＝1Hz，预设温度E＝1℃。将室外盘管的预设温度E设置为E＞0℃，使得室外盘管的温度始终保持在0℃以上，以防止室外盘管周围结霜，从而保证室外盘管的换热效率，进而节省了空调除霜过程，高效提高了空调的能效比，使得空调制热效率更高且更加节能。
针对步骤S3，COPN的计算方法为：
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N个频率修正量△X，室外电机转速相对于初始室外电机转速降低N-1个转速修正量△Y，调节电子膨胀阀开度使得室外盘管温度等于预设温度E,计算此时COP值，记为COPN1；
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N-1个频率修正量△X，电机转速相对于初始室外电机转速降低N个转速修正量△Y，调节电子膨胀阀开度使得室外盘管温度等于预设温度E,计算此时COP值，记为COPN2；
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N个频率修正量△X,电机转速相对于初始室外电机转速降低N个转速修正量△Y，调节电子膨胀阀开度使得室外盘管温度等于预设温度E,计算此时COP值，记为COPN3；
第N次的COPN＝max(COPN1，COPN2，COPN3)，比较降低调节第N次的COPN与降低调节第N+1次时的COPN+1，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值。其中，所述频率修正量△X≥1Hz，所述转速修正量△Y≥1r/s，本实施例中，△X＝1Hz，△Y＝5r/s，通过对压缩机频率和对室外电机转速小幅度的调整使得最优的参数值更准确。
在步骤S3后，执行步骤S3’，空调执行一次除霜模式，以保证室外盘管没有结霜，提高室外盘管的换热效率。
在步骤S3’后，即空调执行完一次除霜模式后，执行步骤S4，空调以保存的所述参数值运行M小时，检测M小时后的COPM值或室内出风温度TM，若COPM满足第一预设条件或TM满足第二预设条件，则保存所述参数，退出能效寻优模式；若COPM满足第三预设条件或TM满足第四预设条件，则将步骤S2和S3中的预设温度E修正为E’＝E+△E，其中E’为修正后的预设温度值，△E为温度修正量，以修正后的预设温度值E’循环执行步骤S2、S3、S3’和S4，直至退出能效寻优模式。
上述控制方法还包括限定值Z,上述第一预设条件为[(COPN-COPM)/COPN]≤Z，上述第二预设条件为[(TN-TM)/TN]≤Z，TN为COPN＞COPN+1时的第N次时的室内出风温度TN，室内出风温度TN检测的为空调室内出风口处的温度，通过室内出风温度传感器测得，空调以保存的所述参数值运行M小时，检测M小时后的COPM值或室内出风温度TM，若COPM满足第一预设条件或TM满足第二预设条件，则保存所述参数，退出能效寻优模式；
上述第三预设条件为[(COPN-COPM)/COPN]＞Z，上述第四预设条件为[(TN-TM)/TN]＞Z，若COPM满足第三预设条件或TM满足第四预设条件，则将步骤S2和S3中的预设温度E修正为E’＝E+△E，其中E’为修正后的预设温度值，△E为温度修正量，以修正后的预设温度值E’循环执行步骤S2、S3、S3’和S4，直至退出能效寻优模式。其中，预设温度E＞0℃，△E＞0℃，本实施例中预设温度E＝1℃，△E＝0.5℃，Z＝5％，M＝3，通过循环执行步骤S2、S3、S3’和S4，直至验证确认最优的参数值，使得所得最优的参数值更加准确。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调能效寻优的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
S1开启能效寻优模式，设定空调以最大制热功率运行；
S2逐渐降低压缩机频率，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E，记录此时的初始压缩机频率、初始室外电机转速、初始室内出风温度和初始整机输入电流的参数值，同时计算此时的初始COP值；
S3降低调节初始压缩机频率和/或降低调节初始室外电机转速，并调节电子膨胀阀开度保持室外盘管温度等于预设温度E，比较降低调节第N次时的COPN与降低调节第N+1次时的COPN+1，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当满足COPN＞COPN+1时，保存第N次时的压缩机频率、室外电机转速和电子膨胀阀开度的参数值后，执行步骤S4，
S4空调以保存的所述参数值运行M小时，检测M小时后的COPM值或室内出风温度TM，若所述COPM满足第一预设条件或所述TM满足第二预设条件，则保存所述参数值，退出能效寻优模式；
若所述COPM满足第三预设条件或所述TM满足第四预设条件，则将步骤S2和S3中的所述预设温度E修正为E’＝E+△E，其中E’为修正后的预设温度值，△E为温度修正量，以修正后的所述预设温度值E’循环执行步骤S2、S3和S4，直至退出能效寻优模式。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S3’,执行一次除霜模式。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述预设温度E＞0℃，△E＞0℃。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，COPN的计算方法包括：
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N个频率修正量△X，室外电机转速相对于初始室外电机转速降低N-1个转速修正量△Y，调节所述电子膨胀阀开度使得所述室外盘管温度等于所述预设温度E,计算此时COP值，记为COPN1；
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N-1个频率修正量△X，电机转速相对于初始室外电机转速降低N个转速修正量△Y，调节所述电子膨胀阀开度使得所述室外盘管温度等于所述预设温度E,计算此时COP值，记为COPN2；
压缩机频率相对于初始压缩机频率降低N个频率修正量△X,电机转速相对于初始室外电机转速降低N个转速修正量△Y，调节所述电子膨胀阀开度使得所述室外盘管温度等于所述预设温度E,计算此时COP值，记为COPN3；
第N次的COPN＝max(COPN1，COPN2，COPN3)。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，
所述频率修正量△X≥1Hz，所述转速修正量△Y≥1r/s。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法逐渐降低压缩机频率的步骤，具体包括：按照预定的降低比例，逐渐降低所述压缩机频率。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
逐渐降低所述压缩机频率的步骤，具体包括检测最大制热功率时的所述室外盘管温度，若所述室外盘管温度小于所述预设温度E，则所述压缩机的频率按照预设周期逐渐降低频率修正量△X，直至室外盘管温度大于或等于预设温度E。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述控制方法开启运行能效寻优模式时，屏蔽系统保护。
10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述控制方法中所述室外盘管温度通过设置在室外盘管上的室外盘管温度传感器测得。
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