CN112303840A - 一种空调器及其出风温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种空调器的出风温度控制方法,其包括以下步骤:在制热模式下,获取室内环境温度Ti‑env,计算室内环境温度Ti‑env与预设房间温度T设的差值Ti‑dif,比较所述差值Ti‑dif与标准差值的关系;若所述差值Ti‑dif小于或等于标准差值,则采用变出风调节模式调节出风温度;若所述差值Ti‑dif大于标准差值,则先采用普通出风调节模式调节出风温度,直至所述差值Ti‑dif小于或等于标准差值再采用变出风调节模式调节出风温度。本发明通过控制出风温度与室温的温差,合理控制房间内冷热空气的有效掺混,使得空调器输出的热风可以落地,垂直温差显著减小,舒适性好。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调器及其出风温度控制方法。
背景技术
空调是常用的生活电器,在夏季可以用来制冷,冬季可以用来制热。目前行业内在研究空调器制热效果时,其主要目标都是保证恒定的、较高的出风温度。但实际上并不是出风温度越高,制热效果越好。这是因为空调器的安装位置一般靠近房间的吊顶,位置较高,在制热模式时,由于出风温度较高,根据“热空气上升,冷空气下降”的原理,会存在热风无法落地的问题,导致垂直温差大,“头热脚冷”,人的舒适性体验差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中空调器在制热时发出的热风无法落地而产生的头部热脚部冷的垂直温差,造成人体的舒适性体验差的技术问题,提供一种空调器的出风温度控制方法,该出风温度控制方法通过控制出风温度与室温的温差,合理控制房间内冷热空气的有效掺混,使得空调器输出的热风可以落地,垂直温差显著减小,舒适性好。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种空调器的出风温度控制方法,其包括以下步骤:
在制热模式下,获取室内环境温度Ti-env,
计算室内环境温度Ti-env与预设房间温度T设的差值Ti-dif,
比较所述差值Ti-dif与标准差值的关系;
若所述差值Ti-dif小于或等于标准差值,则采用变出风调节模式调节出风温度;若所述差值Ti-dif大于标准差值,则先采用普通出风调节模式调节出风温度,直至所述差值Ti-dif小于或等于标准差值再采用变出风调节模式调节出风温度。
进一步的,所述变出风调节模式调节出风温度包括以下步骤:
获取空调器的内机出风温度Twind;
计算所述内机出风温度Twind与室内环境温度Ti-env的差值Twind-dif,比较所述差值Twind-dif与第一预设临界值和第二预设临界值的关系,所述第一预设临界值小于所述第二预设临界值;
若所述差值Twind-dif小于第一预设临界值,则提高空调器的压缩机的运行频率;
若所述差值Twind-dif大于第二预设临界值,则降低空调器的压缩机的运行频率;
若所述差值Twind-dif大于或等于第一预设临界值,且小于或等于第二预设临界值,则空调器的压缩机按照当前运行频率运行。
进一步的,当所述压缩机的运行频率提高值达到预设的最高升频值时,所述压缩机按照当前频率运行。
进一步的,当所述压缩机的运行频率降低值达到预设的最高降频值时,所述压缩机按照当前频率运行。
进一步的,所述压缩机的运行频率提高速度为每2S升高1Hz。
进一步的,所述压缩机的运行频率降低速度为每1S降低4Hz。
进一步的,所述第一预设临界值为35℃,所述第二预设临界值为40℃。
进一步的,空调器开机运行后,第一次比较所述差值Ti-dif与标准差值的关系时,若所述差值Ti-dif小于或等于标准差值,所述空调器的压缩机先按照预设的初始运行时间运行后再采用变出风调节模式调节出风温度。
进一步的,所述普通出风调节模式调节出风温度是根据所述预设房间温度T设和所述室内环境温度Ti-env、当前空调器的内机出风温度Twind调节所述空调器的压缩机运行频率。
本发明的另一目的在于提供一种空调器,所述空调器在运行制热模式时采用权利要求1至9任意一项所述的出风温度控制方法控制出风温度。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的出风温度控制方法,根据计算室内环境温度Ti-env与预设房间温度T设的差值Ti-dif关系,采用变出风调节模式或者普通出风调节模式与变出风调节模式相结合的方法调节出风温度,使得最终内机出风温度Twind与室内环境温度Ti-env的差值Twind-dif维持在第一临界值和第二临界值之间,此时热风最容易落地,室内环境温度均匀性更好,人体舒适体验更佳。
附图说明
图1为仿真试验空调器的内机出风温度为45℃时室内温度分布图;
图2为仿真试验空调器的内机出风温度为40℃时室内温度分布图;
图3为空调器的内机出风温度为45℃时随着时间的变化距离地面为1.6m的高度和距离地面为0.1m的高度的温度分布图;
图4为空调器的内机出风温度为40℃时随着时间的变化距离地面为1.6m的高度和距离地面为0.1m的高度的温度分布图;
图5为本发明的空调器的出风温度控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,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。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本发明的保护范围。
本申请人根据“热空气上升,冷空气下降”的原理,采用仿真实验研究空调器的内机出风温度为45℃时室内温度分布情况,如图1所示。同时,采用仿真实验研究空调器的内机出风温度为40℃时室内温度分布情况,如图2所示。从图1和图2可以看出在该内机出风温度下室内的不同高度区域的温度分布情况。为了验证仿真试验的数据与实际情况是否正吻合,本申请人也做了实地实验,图3为空调器的内机出风温度为45℃时随着时间的变化距离地面为1.6m的高度(第一行)和距离地面为0.1m的高度(第二行)的温度分布图;图4为空调器的内机出风温度为40℃时随着时间的变化距离地面为1.6m的高度和距离地面为0.1m的高度的温度分布图。由此可知,仿真实验的数据与实际相吻合,具有参考价值。
基于此,本申请人发明了以下空调器的出风温度控制方法,请参照图5。所述空调器的出风温度控制方法包括以下步骤:
在制热模式下,获取室内环境温度Ti-env,
计算室内环境温度Ti-env与预设房间温度T设的差值Ti-dif,
比较所述差值Ti-dif与标准差值的关系;
若所述差值Ti-dif小于或等于标准差值,则采用变出风调节模式调节出风温度;若所述差值Ti-dif大于标准差值,则先采用普通出风调节模式调节出风温度,直至所述差值Ti-dif小于或等于标准差值再采用变出风调节模式调节出风温度。
在本申请中,所述普通出风调节模式调节出风温度即为现有的出风温度调节方式,是根据所述预设房间温度T设和所述室内环境温度Ti-env、当前空调器的内机出风温度Twind调节所述空调器的压缩机运行频率,即Fn=f(T设,Ti-env,Twind),是根据空调器的内、外环境温度及设定的房间温度计算压缩机的频率,是现有的方式,在本实施例中不对该现有方式进行改进,在此不再累述。
进一步的,所述变出风调节模式调节出风温度包括以下步骤:
获取空调器的内机出风温度Twind;
计算所述内机出风温度Twind与室内环境温度Ti-env的差值Twind-dif,比较所述差值Twind-dif与第一预设临界值和第二预设临界值的关系,所述第一预设临界值小于所述第二预设临界值;
若所述差值Twind-dif小于第一预设临界值,则提高空调器的压缩机的运行频率;
若所述差值Twind-dif大于第二预设临界值,则降低空调器的压缩机的运行频率;
若所述差值Twind-dif大于或等于第一预设临界值,且小于或等于第二预设临界值,则空调器的压缩机按照当前运行频率运行。
进一步的,当所述压缩机的运行频率提高值达到预设的最高升频值时,所述压缩机按照当前频率运行。
进一步的,当所述压缩机的运行频率降低值达到预设的最高降频值时,所述压缩机按照当前频率运行。
进一步的,所述压缩机的运行频率提高速度为每2S升高1Hz。
进一步的,所述压缩机的运行频率降低速度为每1S降低4Hz。
进一步的,所述第一预设临界值为35℃,所述第二预设临界值为40℃。上述第一预设临界值和第二预设临界值是通过仿真及实验验证的方式得出的,当内机出风温度Twind与室内环境温度Ti-env的差值Twind-dif处在两个分界点之间时,是热风最容易落地的最优出风温度范围,其仿真实验过程如下:
以舒适性实验室为研究对象,选取某一容量的内机进行实验,仿真时对内机模型进行简化:内机只考虑进、回风口设置;只保留可能影响空气流动的结构;内机壳体本身温度为恒定温度值;出风温度设置为30℃-45℃;进风速度设置为2.2m/s;回风压力为当地大气压。
出风温度在30-45℃之间,每隔1℃进行1次仿真计算,共16次。最终结果表明,出风35℃和40℃时,热风落地效果最好,垂直温差最小。仿真与实验的误差小于10%。
图1与图2分别为出风45℃、40℃的仿真结果,图3和图4分别为出风45℃、40℃的实验数据。通过两组数据对比,可以清晰的看到出风温度为40℃时的热风落地效果更好,垂直温差更小。出风温度为35℃的房间温度情况与40℃时基本相同。
进一步的,空调器开机运行后,第一次比较所述差值Ti-dif与标准差值的关系时,若所述差值Ti-dif小于或等于标准差值,所述空调器的压缩机先按照预设的初始运行时间运行后再采用变出风调节模式调节出风温度。
进一步的,所述普通出风调节模式调节出风温度是根据所述预设房间温度T设和所述室内环境温度Ti-env、当前空调器的内机出风温度Twind调节所述空调器的压缩机运行频率。
下面,结合更具体的数据来详细介绍本发明的空调器的出风温度控制方法。所述空调器的出风温度控制方法包括以下步骤:
(1)制热模式开机,设定房间温度为T设;
(2)每隔t时间检测1次室内环境温度Ti-env与设定房间温度的差值Ti-dif,并判断Ti-dif与5℃的大小关系:
①若Ti-dif≤5℃,则在开机20min后进入变出风调节模式,变出风调节模式的具体控制如下:
A.当Twind-dif<第一预设临界值Twind-dif1时,则压缩机每2s升频1Hz,最高升频10Hz,并在该频率维持运行;
B.当第一预设临界值Twind-dif1≤Twind-dif≤第二预设临界值Twind-dif2时,则维持当前频率运行;
C.当Twind-dif>第二预设临界值Twind-dif2时,则压缩机每1s降频4Hz,最高降频10Hz,并在该频率维持运行。
②若Ti-dif>5℃,空调器根据内、外环境温度及设定温度计算能力需求,并根据能力需求计算压缩机频率,由于本发明不涉及此处控制,故不对具体计算方法进行叙述,只简单表示为Fn=f(T设,Ti-env,Twind),如此运行直至Ti-dif≤5℃,则执行步骤①。
通过以上方法将室内环境温度与出风温度的温差维持在Twind-dif1≤Twind-dif≤Twind-dif2,此时热风最容易落地,室内环境温度均匀性更好,人体舒适性体验更佳。
以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容,所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种空调器的出风温度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在制热模式下,获取室内环境温度Ti-env,
计算室内环境温度Ti-env与预设房间温度T设的差值Ti-dif,
比较所述差值Ti-dif与标准差值的关系;
若所述差值Ti-dif小于或等于标准差值,则采用变出风调节模式调节出风温度;若所述差值Ti-dif大于标准差值,则先采用普通出风调节模式调节出风温度,直至所述差值Ti-dif小于或等于标准差值再采用变出风调节模式调节出风温度。
2.如权利要求1所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,所述变出风调节模式调节出风温度包括以下步骤:
获取空调器的内机出风温度Twind;
计算所述内机出风温度Twind与室内环境温度Ti-env的差值Twind-dif,比较所述差值Twind-dif与第一预设临界值和第二预设临界值的关系,所述第一预设临界值小于所述第二预设临界值;
若所述差值Twind-dif小于第一预设临界值,则提高空调器的压缩机的运行频率;
若所述差值Twind-dif大于第二预设临界值,则降低空调器的压缩机的运行频率;
若所述差值Twind-dif大于或等于第一预设临界值,且小于或等于第二预设临界值,则空调器的压缩机按照当前运行频率运行。
3.如权利要求2所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,当所述压缩机的运行频率提高值达到预设的最高升频值时,所述压缩机按照当前频率运行。
4.如权利要求2所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,当所述压缩机的运行频率降低值达到预设的最高降频值时,所述压缩机按照当前频率运行。
5.如权利要求2所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,所述压缩机的运行频率提高速度为每2S升高1Hz。
6.如权利要求2所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,所述压缩机的运行频率降低速度为每1S降低4Hz。
7.如权利要求2所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,所述第一预设临界值为35℃,所述第二预设临界值为40℃。
8.如权利要求1所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,空调器开机运行后,第一次比较所述差值Ti-dif与标准差值的关系时,若所述差值Ti-dif小于或等于标准差值,所述空调器的压缩机先按照预设的初始运行时间运行后再采用变出风调节模式调节出风温度。
9.如权利要求1所述的空调器的出风温度控制方法,其特征在于,所述普通出风调节模式调节出风温度是根据所述预设房间温度T设和所述室内环境温度Ti-env、当前空调器的内机出风温度Twind调节所述空调器的压缩机运行频率。
10.一种空调器,其特征在于:所述空调器在运行制热模式时采用权利要求1至9任意一项所述的出风温度控制方法控制出风温度。
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