CN112628943B - 一种多联式辐射空调的防凝露控制方法 - Google Patents

一种多联式辐射空调的防凝露控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多联式辐射空调的防凝露控制方法，可在机组上电后对其运行状态进行实时判断，然后，进入不同的防凝露保护控制，实现了多联式空调系统在单开和多开模式下的差异化防凝露控制，解决了制冷需求与防凝露控制的矛盾，并且使控制更加智能化，实现全方位的监测与保护，最大限度的降低在高温高湿环境下使用时辐射空调面板凝露的风险。

Description

一种多联式辐射空调的防凝露控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调控制方法，尤其是一种辐射空调的控制方法，具体的说是一种多联式辐射空调的防凝露控制方法。
背景技术
随着空调制冷技术的发展以及人们对室内环境舒适度的需求不断提升，不同种类的室内空气调节装置相继出现，其中辐射空调凭借着其无风感、静音等特点成为未来空调发展的一种趋势。但其无风感的特点也带来了一些缺陷，其中最突出的缺陷就是其表面极易凝露，这是由于在制冷时面板温度远低于空气的露点温度，并且风量很小，使得空气中的水蒸气极易在面板的冷表面凝露，时间长了就会有滴落下来，不仅影响用户的舒适性，还会引起吊顶或者墙面返潮。
目前，在多联式辐射空调防凝露方面尚无有效的控制方法，亟需开发。
发明内容
本发明的目的是针对当前在多联式辐射空调使用中遇到的问题，提供一种多联式辐射空调的防凝露控制方法，可以有效解决了制冷需求与防凝露控制的矛盾，并使控制更加智能化，充分满足使用的需求。
本发明的技术方案是：
一种多联式辐射空调的防凝露控制方法，应用于如下辐射空调；该辐射空调的室内机的出风口设有温度传感器，能够感测出风温度；所述室内机的回风口设有温度传感器和湿度传感器，能够感测回风的温度和湿度；所述防凝露控制方法包括以下步骤：
1）空调上电，各传感器分别检测出风温度Tb、回风温度Tf和回风湿度φ；
2）实时判断空调当前运行状态：若是关机，转步骤3）；若是制冷运行，转步骤11）；
3）检测风机是否运行；如是，则保持本步骤；如否，则转步骤4）；
4）根据Tf和φ计算得到当前时刻的露点温度Td；
5）若Td≥ Ty1，则转步骤6）；否则，保持本步骤；其中，Ty1为第一预设温度；
6）第一持续时间S1开始计时；
7）当S1≥Sy1时，计算与上次进入防凝露保护I的间隔时间Sj；其中，Sy1为第一预设时间；
8）当Sj≥Sy2时，进入防凝露保护I，转步骤9）；其中，Sy2为第二预设时间；
9）运行送风模式，风机启动，并对风机工作时间Sf进行计时；
10）当Sf≥Sy3时，风机停止，退出防凝露保护I，空调按指定模式运行；其中，Sy3为第三预设时间；
11）根据Tf和φ计算得到当前时刻的露点温度Td；若Td≥ Ty3，则转步骤12）；否则，保持本步骤；其中，Ty3为第三预设温度；
12）计算温度差△T=Td-Tb；
13）当Td＞Ty4时，转步骤14）；其中，Ty4为第四预设温度；
14）当φ＞Wy时，转步骤15）；其中，Wy为预设相对湿度；
15））第二持续时间S2开始计时；
16）若S2＞Sy7，转步骤21）；否则，转步骤11）；其中，Sy7为第七预设时间；
17）若△T＞P1，转步骤18）；若△T＞P2，转步骤19）；若△T＞P3，转步骤20）；其中：P1、P2和P3均为预设区间温度，且P1＜P2＜P3；
18）第三持续时间S3开始计时；当S3=Sy4时，转步骤21）；其中，Sy4为第四预设时间；
19）第四持续时间S4开始计时；当S4=Sy5时，转步骤21）；其中，Sy5为第五预设时间；
20）第五持续时间S5开始计时；当S5=Sy6时，转步骤21）；其中，Sy6为第六预设时间；Sy4＞Sy5＞Sy6；
21）进入防凝露保护II；将S2、S3、S4和S5清零；
22）检测系统内运行的内机数量；如果是单台内机，转步骤23）；如果是多台内机，转步骤30）；
23）根据当前的Tb确定电子膨胀阀的开度范围；同时，计算温度差△T=Td-Tb；
24）若当前电子膨胀阀小于开度下限，将电子膨胀阀调至开度下限；否则，转步骤25）；
25）若△T＜Ty5，电子膨胀阀关小n步/周期，然后，转步骤27）；否则，转步骤26）；其中，Ty5为第五预设温度；
26）若△T＞Ty6，电子膨胀阀开大2n步/周期，然后，转步骤27）；否则，电子膨胀阀保持当前步数，然后，转步骤27）；其中，Ty6为第六预设温度；其中，Ty5＜Ty6；
27）若Td≤Ty8且△Td＞Tc，转步骤32）；否则，转步骤28）；其中，Tc为第一预设温差；ΔTd为每周期计算的露点温度变化量；
28）当△T＞Ty7时，第六持续时间S6开始计时；当S6=Sy7时，转步骤29）；其中，Ty7为第七预设温度；
29）送风模式运行10min；然后，转步骤32）；
30）若△T＜Ty5，则，电子膨胀阀开大n步/周期，然后转步骤27）；否则，转步骤31）；
31）若△T＞Ty6，则，电子膨胀阀关小2n步/周期，然后，转步骤27）；否则，电子膨胀阀保持当前步数，然后，转步骤27）；
32）退出防凝露保护II，空调按指定模式运行。
进一步的，所述周期为40s。
进一步的，所述n为1-100。
本发明的有益效果：
本发明可实现多联式空调系统在单开和多开模式下的差异化防凝露控制，解决了制冷需求与防凝露控制的矛盾，并且使控制更加智能化，无论是开机还是关机状态，均能有效的进行防凝露条件的判断，实现全方位的监测与保护，最大限度的降低在高温高湿环境下使用时辐射空调面板凝露的风险。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
一种多联式辐射空调，包括多台室内机。该室内机的出风口设有温度传感器，能够感测出风温度。该室内机的回风口设有温度传感器和湿度传感器，能够感测回风的温度和湿度。
所述多联式辐射空调的防凝露控制方法包括以下步骤：
1）空调上电，各传感器分别检测出风温度Tb、回风温度Tf和回风湿度φ；
2）实时判断空调当前运行状态：若是关机，转步骤3）；若是制冷运行，转步骤11）；
3）检测风机是否运行；如是，则保持本步骤；如否，则转步骤4）；
4）根据Tf和φ计算得到当前时刻的露点温度Td；
5）若Td≥ Ty1，则转步骤6）；否则，保持本步骤；其中，Ty1为第一预设温度；
6）第一持续时间S1开始计时；
7）当S1≥Sy1时，计算与上次进入防凝露保护I的间隔时间Sj；其中，Sy1为第一预设时间；
8）当Sj≥Sy2时，进入防凝露保护I，转步骤9）；其中，Sy2为第二预设时间；
9）运行送风模式，风机启动，并对风机工作时间Sf进行计时；
10）当Sf≥Sy3时，风机停止，退出防凝露保护I，空调按指定模式运行；其中，Sy3为第三预设时间；
11）根据Tf和φ计算得到当前时刻的露点温度Td；若Td≥ Ty3，则转步骤12）；否则，保持本步骤；其中，Ty3为第三预设温度；
12）计算温度差△T=Td-Tb；
13）当Td＞Ty4时，转步骤14）；其中，Ty4为第四预设温度；
14）当φ＞Wy时，转步骤15）；其中，Wy为预设相对湿度；
15））第二持续时间S2开始计时；
16）若S2＞Sy7，转步骤21）；否则，转步骤11）；其中，Sy7为第七预设时间；
17）若△T＞P1，转步骤18）；若△T＞P2，转步骤19）；若△T＞P3，转步骤20）；其中：P1、P2和P3均为预设区间温度，且P1＜P2＜P3；
18）第三持续时间S3开始计时；当S3=Sy4时，转步骤21）；其中，Sy4为第四预设时间；
19）第四持续时间S4开始计时；当S4=Sy5时，转步骤21）；其中，Sy5为第五预设时间；
20）第五持续时间S5开始计时；当S5=Sy6时，转步骤21）；其中，Sy6为第六预设时间；Sy4＞Sy5＞Sy6；
21）进入防凝露保护II；将S2、S3、S4和S5清零；
22）检测系统内运行的内机数量；如果是单台内机，转步骤23）；如果是多台内机，转步骤30）；
23）根据当前的Tb确定电子膨胀阀的开度范围；同时，计算温度差△T=Td-Tb；
24）若当前电子膨胀阀小于开度下限，将电子膨胀阀调至开度下限；否则，转步骤25）；
25）若△T＜Ty5，电子膨胀阀关小n步/周期，然后，转步骤27）；否则，转步骤26）；其中，Ty5为第五预设温度；
26）若△T＞Ty6，电子膨胀阀开大2n步/周期，然后，转步骤27）；否则，电子膨胀阀保持当前步数，然后，转步骤27）；其中，Ty6为第六预设温度；其中，Ty5＜Ty6；
27）若Td≤Ty8且△Td＞Tc，转步骤32）；否则，转步骤28）；其中，Tc为第一预设温差；ΔTd为每周期计算的露点温度变化量；
28）当△T＞Ty7时，第六持续时间S6开始计时；当S6=Sy7时，转步骤29）；其中，Ty7为第七预设温度；
29）送风模式运行10min；然后，转步骤32）；
30）若△T＜Ty5，则，电子膨胀阀开大n步/周期，然后转步骤27）；否则，转步骤31）；
31）若△T＞Ty6，则，电子膨胀阀关小2n步/周期，然后，转步骤27）；否则，电子膨胀阀保持当前步数，然后，转步骤27）；
32）退出防凝露保护II，空调按指定模式运行。
所述周期为40s；所述n为1-100。所述△Td为30min前的Td减当前时刻的Td。
上述各设定值均为通过计算后预设在控制器中。
本发明的具体实施过程为：
1. 防凝露保护I：
机组在关机状态，检测风机是否在运行。如果是，则空调内部有风吹出，可认为面板温度和室内空气温度差不多，不易凝露。如果检测风机不在运行，则说明空调机组内部没有空气流动，面板是一个冷表面，其表面温度可能低于室内空气的露点温度，所以继续进行下一步判断。
判断当前露点温度是否大于等于第一预设温度的持续时间是否达到第一预设时间。例如，取第一预设温度为26℃，第一预设时间为5min，因此可以看出露点温度大于26℃持续了5min，说明环境湿度非常大。
判断与进入防凝露保护I的间隔是否满足第二预设时间。这里取第二预设时间为120min。若满足，说明面板有凝露的风险，因此进入防凝露保护I。具体为，开启送风模式运行，通过空气的流动将面板温度升高至环境温度，并且将面板上已经凝结的水珠吹干。
判断送风模式运行时间是否达到第三预设时间。若满足，则退出防凝露保护I。
至此，一个完整的防凝露保护I控制结束。
2. 防凝露保护II：
当机组处于制冷状态，首先判断此时室内空气的露点温度Td是否大于第三预设温度，取第三预设温度为16℃，Td为18℃，则表明空气的露点温度升高，而制冷状态时机组的出风温度通常在13℃左右，这时辐射空调面板开始有凝露的风险，所以第一累计时间开始计时。然后根据分支1（Td温度的大小）和分支2（Td-Tb的差值）进行两个分支流程同时进行判断，满足任意一个分支流程条件都可以进入条件2防凝露保护。
分支1是从湿度的角度来进行机组凝露风险判定的，主要针对室内相对湿度很大的情况，具体为，
判断Td是否大于第四预设温度，以及相对湿度是否大于第一预设湿度，例如，取Td为24℃，第四预设温度为23℃，φ为80%，取第一预设相对湿度为75%，说明室内相对湿度很大，露点温度又高，空调面板凝露风险加大，所以第一持续时间立即开始计时。当第一持续时间大于第七预设时间时，例如，取第七预设时间为120min，第一持续时间为130min，说明机组在高温高湿的环境下制冷运行了足够长的时间，但湿度和露点温度并未下降到安全值，面板已开始凝露，若再继续运行下去，可能会有水滴落下，所以此时立即进入防凝露防护II。
分支2是从露点温度与出风温度的温差来进行机组凝露风险判定的，在辐射空调的面板被出风温度冷却后温度与之相同，当出风温度小于露点温度时，是肯定会有凝露产生，只是差值不同，凝露需要的时间长短不同，所以对不同的差值进行区分，取P1=1℃， P2=3℃，P3=5℃，其中差值P1最小，说明出风温度与露点温度相对接近，凝露所需的时间相对较长，差值P3最大，说明出风温度远低于露点温度，这时凝露所需的时间大大缩短。
此时若取Tb=18℃，Td=20℃，Td-Tb=2℃，差值满足P1，所以第三持续时间开始计时，接着再判断第三持续时间是否达到第四预设时间，此时，若取第三持续时间为45min，第四预设时间120min，则第三持续时间未达到第四预设时间，不进入防凝露保护II。如果这时房间露点温度升高，Td变为22℃，Tb未变，Td-Tb=4℃，差值又满足了P2，所以第四持续时间也开始计时，接着再判断第四持续时间是否达到第五预设时间，此时，若取第四持续时间为15min，第五预设时间90min，则第三持续时间变为45+15=60min，第三、第四持续时间都不满足防凝露保护II的进入条件。如果这时房间露点温度继续升高，Td变为24℃， Tb未变，Td-Tb=6℃，差值满足了P3，所以第五持续时间也开始计时，此时，若取第五持续时间为45min，第六预设时间45min，则第三持续时间变为45+15+45=105min，第四持续时间变为15+45=60min，这时第三、第四持续时间都未满足条件，但第五持续时间达到了第六预设时间，满足条件，进入防凝露保护II。进入防凝露保护II后以上过程涉及所有持续时间清零，下次达到条件后再重新开始计时。
机组进入防凝露保护II后，进行防凝露保护II的控制流程，具体为：
首先判断系统机组的运行台数，根据单台运行和多台运行进行区别的控制，因为多联式空调系统在单台和多台制冷运行时，控制其出风温度的方式或者说控制其制冷量的方式有差异，具体来说是因为，多台运行时，每台机组的制冷量主要取决于分配给该机组的冷媒量，分配的冷媒量越多，制冷量越大，出风温度越低，反之结果相反；单台机组运行时，没有冷媒分配的影响，故其制冷量只取决于机组的蒸发温度，其蒸发温度越低，制冷量越大，出风温度越低，反之结果相反，故导致了在防凝露保护II中控制的差异性。
当系统为单台运行时，首先根据出风温度Tb确定电子膨胀阀的开度下限值，这是因为单台运行时如果阀开度小会造成蒸发温度低，出风温度也随之降低，这样更容易使空调面板凝露；当判断当前电子膨胀阀开度小于下限值时，则立即调至下限值，说明当前阀开度过小，导致蒸发温度过低，出风温度过低，需要立即开大至下限值，提高出风温度，再进入下一步控制，若当前开度不小于下限值，则直接进入下一步控制。
进入下一步控制后，先判断Td-Tb是否小于第五预设温度，例如，取出风温度Tb为19℃，露点温度Td为18℃，取第五预设温度为0℃，n取2，周期取40s，这时Td-Tb小于第五预设温度，电子膨胀阀每40s关2步，这是因为此时判断出风温度和露点温度已经超过露点温度，没有凝露的风险，这时机组应考虑制冷除湿效果优先，所以单台时关阀降低蒸发温度以降低出风温度，提高制冷量和除湿量。n取1~100以内的正整数。
如果判断Td-Tb大于第五预设温度，则继续判断Td-Tb是否大于第六预设温度，例如取Tb=16℃，露点温度Td为18℃，第六预设温度为1℃，n取2，周期取40s，此时Td-Tb=2大于第六预设温度，说明出风温度低于空气露点温度，空调面板有很大凝露风险，需要进行调阀动作，电子膨胀阀每40s开4步，这时机组开大阀提高蒸发温度以降低制冷量，提高出风温度，缩小出风温度与露点温度差值，避免凝露恶化。n取1~100以内的正整数。
如果判断Td-Tb是小于第六预设温度，例如，取Tb=17.5℃，露点温度Td为18℃，第五预设温度（0℃）＜Td-Tb＜第六预设温度（1℃），说明露点温度和出风温度的差值在安全值内，凝露风险很低，保持当前运行状态即可，所以电子膨胀阀维持当前步数，不调节。
当系统为多台运行时，直接进行Td-Tb的差值判断，先判断Td-Tb是否小于第五预设温度，例如，取出风温度Tb为19℃，露点温度Td为18℃，取第五预设温度为0℃，n取2，周期取40s，这时Td-Tb小于第五预设温度，电子膨胀阀每40s开2步，这是因为此时判断出风温度和露点温度已经超过露点温度，没有凝露的风险，这时机组应考虑制冷除湿效果优先，所以多台时执行开阀动作，是为了使满足此条件的机组获得更多冷媒量来提高制冷量和除湿量。n取1~100以内的正整数。
如果判断Td-Tb大于第五预设温度，则继续判断Td-Tb是否大于第六预设温度，例如取Tb=16℃，露点温度Td为18℃，第六预设温度为1℃，n取2，周期取40s，此时Td-Tb=2大于第六预设温度，说明出风温度低于空气露点温度，空调面板有很大凝露风险，需要进行调阀动作，电子膨胀阀每40s关4步，这时机组执行关阀动作，是为了使满足此条件的机组获得更少冷媒量来降低制冷量，提高出风温度，缩小出风温度与露点温度差值，避免凝露恶化。n取1~100以内的正整数。
如果判断Td-Tb是小于第六预设温度，例如，取Tb=17.5℃，露点温度Td为18℃，第五预设温度（0℃）＜Td-Tb＜第六预设温度（1℃），说明露点温度和出风温度的差值在安全值内，凝露风险很低，保持当前运行状态即可，所以电子膨胀阀维持当前步数，不调节。
无论系统是单台运行还是多台运行，在以上调阀控制完成后都会进入以下判断流程和控制，
首先进行退出条件的判断，具体为，判断Td是否小于第八预设温度且ΔTd是否大于第一预设温差，其中，ΔTd为每周期计算的露点温度变化量。例如，取Td=14℃，ΔTd=1.5℃，第八预设温度为15℃，第一预设温差为1℃，此时满足条件，说明房间的露点温度呈下降趋势并且已经降到安全范围，辐射面板无凝露风险，机组退出防凝露保护II，并按设定模式运行。
若不满足条件，说明经过上述的调阀控制后除湿效果不明显，房间内湿度未降到安全值，此时继续判断Td-Tb的差值是否大于第七预设温度，例如取Td=25℃，Tb=18℃，第七预设温度6℃，Td-Tb=7℃，Td-Tb的差值依旧很大，有极大的凝露风险，所以立即进行第六持续时间计时，当第六持续时间达到第七预设时间时，例如取第七预设时间为20min，在持续了20min后面板可能已经凝露严重，并有水珠滴落风险，这时立即开启送风模式运行10min，通过空气的流动将面板温度升高至环境温度，并且将面板上已经凝结的水珠吹干。然后机组退出防凝露保护II，并按设定模式运行。
至此，一个完整的防凝露保护II控制结束。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种多联式辐射空调的防凝露控制方法，其特征是，所述辐射空调的室内机的出风口设有温度传感器，能够感测出风温度；所述室内机的回风口设有温度传感器和湿度传感器，能够感测回风的温度和湿度；所述防凝露控制方法包括以下步骤：
1）空调上电，各传感器分别检测出风温度Tb、回风温度Tf和回风湿度φ；
2）实时判断空调当前运行状态：若是关机，转步骤3）；若是制冷运行，转步骤11）；
3）检测风机是否运行；如是，则保持本步骤；如否，则转步骤4）；
4）根据Tf和φ计算得到当前时刻的露点温度Td；
5）若Td≥ Ty1，则转步骤6）；否则，保持本步骤；其中，Ty1为第一预设温度；
6）第一持续时间S1开始计时；
7）当S1≥Sy1时，计算与上次进入防凝露保护I的间隔时间Sj；其中，Sy1为第一预设时间；
8）当Sj≥Sy2时，进入防凝露保护I，转步骤9）；其中，Sy2为第二预设时间；
9）运行送风模式，风机启动，并对风机工作时间Sf进行计时；
10）当Sf≥Sy3时，风机停止，退出防凝露保护I，空调按指定模式运行；其中，Sy3为第三预设时间；
11）根据Tf和φ计算得到当前时刻的露点温度Td；若Td≥ Ty3，则转步骤12）；否则，保持本步骤；其中，Ty3为第三预设温度；
12）计算温度差△T=Td-Tb；
13）当Td＞Ty4时，转步骤14）；其中，Ty4为第四预设温度；
14）当φ＞Wy时，转步骤15）；其中，Wy为预设相对湿度；
15））第二持续时间S2开始计时；
16）若S2＞Sy7，转步骤21）；否则，转步骤11）；其中，Sy7为第七预设时间；
17）若△T＞P1，转步骤18）；若△T＞P2，转步骤19）；若△T＞P3，转步骤20）；其中：P1、P2和P3均为预设区间温度，且P1＜P2＜P3；
18）第三持续时间S3开始计时；当S3=Sy4时，转步骤21）；其中，Sy4为第四预设时间；
19）第四持续时间S4开始计时；当S4=Sy5时，转步骤21）；其中，Sy5为第五预设时间；
20）第五持续时间S5开始计时；当S5=Sy6时，转步骤21）；其中，Sy6为第六预设时间；Sy4＞Sy5＞Sy6；
21）进入防凝露保护II；将S2、S3、S4和S5清零；
22）检测系统内运行的内机数量；如果是单台内机，转步骤23）；如果是多台内机，转步骤30）；
23）根据当前的Tb确定电子膨胀阀的开度范围；同时，计算温度差△T=Td-Tb；
24）若当前电子膨胀阀小于开度下限，将电子膨胀阀调至开度下限；否则，转步骤25）；
25）若△T＜Ty5，电子膨胀阀关小n步/周期，然后，转步骤27）；否则，转步骤26）；其中，Ty5为第五预设温度；
26）若△T＞Ty6，电子膨胀阀开大2n步/周期，然后，转步骤27）；否则，电子膨胀阀保持当前步数，然后，转步骤27）；其中，Ty6为第六预设温度；其中，Ty5＜Ty6；
27）若Td≤Ty8且△Td＞Tc，转步骤32）；否则，转步骤28）；其中，Tc为第一预设温差；ΔTd为每周期计算的露点温度变化量；
28）当△T＞Ty7时，第六持续时间S6开始计时；当S6=Sy7时，转步骤29）；其中，Ty7为第七预设温度；
29）送风模式运行10min；然后，转步骤32）；
30）若△T＜Ty5，则，电子膨胀阀开大n步/周期，然后转步骤27）；否则，转步骤31）；
31）若△T＞Ty6，则，电子膨胀阀关小2n步/周期，然后，转步骤27）；否则，电子膨胀阀保持当前步数，然后，转步骤27）；
32）退出防凝露保护II，空调按指定模式运行。
2.根据权利要求1所述的多联式辐射空调的防凝露控制方法，其特征是，所述周期为40s。
3.根据权利要求1所述的多联式辐射空调的防凝露控制方法，其特征是，所述n为1-100。
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