CN112797594B - 空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空调器及其控制方法，其中的一种空调器，包括形成冷媒循环的压缩机、冷凝器、第一节流元件、第一蒸发器、第二节流元件、第二蒸发器，室内回风气流的一部分经由第一蒸发器换热后的形成第一回风气流，第一回风气流能够被引导至第二蒸发器的进风侧以与第二蒸发器的进风侧的回风气流混合后与第二蒸发器换热。根据本发明，对第一蒸发器的管温控制能够有效消除在第一蒸发器处的无效潜热的产生，将第一蒸发器换热后的室内回风引导至第二蒸发器的进风侧与第二蒸发器的室内回风混合后在经由第二蒸发器进行换热，使混合后的空气与第二蒸发器的管温温差减小，提高了冷凝水的析出难度，提高蒸发器的换热量利用率及空调器的制冷效果。

Description

空调器及其控制方法
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种空调器及其控制方法。
背景技术
露点温度与空气温度的差值可以表示空气中水蒸气的未饱和程度，空气温度降到露点以下是产生凝露水的必要条件。相对于一些大型制冷机组，换热温差较大，当蒸发器管温低于空调器回风露点温度时，蒸发器表面极易产生冷凝水，这部分冷凝水的产生导致空调系统中潜热占比增大，相对而言降低了空调系统显热占比。在空调系统中，潜热部分并不能用于冷却空气，对室内空气干球温度的控制调节并没有意义，故而潜热占比增大，显热占比降低，会导致空调器的换热量利用率降低，从而影响空调系统的制冷效果。
发明内容
因此，本发明提供一种空调器及其控制方法，以解决现有技术中空调系统中潜热占比大导致空调器的换热量利用率低、空调器制冷效果较差的技术问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种空调器，包括压缩机、冷凝器、第一节流元件、第一蒸发器、第二节流元件、第二蒸发器，所述压缩机、冷凝器、第一节流元件、第一蒸发器、第二节流元件、第二蒸发器形成冷媒循环，室内回风气流的一部分经由所述第一蒸发器换热后的形成第一回风气流，所述第一回风气流能够被引导至所述第二蒸发器的进风侧以与所述第二蒸发器的进风侧的回风气流混合后与所述第二蒸发器换热。
优选地，所述第一蒸发器对应设置有第一风机，用于将经由所述第一蒸发器换热后的室内回风引导至所述第二蒸发器的进风侧；和/或，所述第二蒸发器对应设置有第二风机，用于将室内回风引导至所述第二蒸发器的进风侧。
本发明还提供一种空调器控制方法，用于控制上述的空调器，包括如下步骤：
获取所述第一蒸发器的管温Tg1以及室内空气露点温度Td；
当Ty1≤Tg1-Td≤Ty2时，控制第一风机运转并获取第二蒸发器42的管温Tg2；
当Ty3≤Tg2-Td≤Ty4时，获取所述第二蒸发器42的进风侧的混合空气干球温度Th；
当Ty5≤Th-Tg2≤Ty6时，控制所述第一风机转速维持不变；
当Th-Tg2＞Ty6时，控制所述第一风机提高转速运行；
当Th-Tg2＜Ty5时，控制所述第一风机降低转速运行，
其中，Ty1、Ty2、Ty3、Ty4、Ty5、Ty6分别为第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值、第四预设温度值、第五预设温度值、第六预设温度值。
优选地，
当Tg1-Td＜Ty1时，控制以第一预设递减开度减小所述第一节流元件31的开度；或者，
当Tg1-Td＞Ty2时，控制以第一预设递增开度增大所述第一节流元件31的开度。
优选地，
当Tg2-Td＜Ty3时，控制以第二预设递减开度减小所述第二节流元件32的开度；或者，
当Tg2-Td＞Ty4时，控制以第二预设递增开度增大所述第二节流元件32的开度。
优选地，
所述第一预设递减开度的开度值大于所述第一预设递增开度的开度值；或者，所述第二预设递减开度的开度值大于所述第二预设递增开度的开度值。
优选地，所述室内空气露点温度Td通过以下方式获取：
获取室内空气干球温度T以及相对湿度φ；
Figure BDA0002864495060000021
优选地，
Ty1＝1℃，和/或，Ty2＝3℃，和/或，Ty3＝2℃，和/或，Ty4＝4℃，和/或，Ty5＝4℃，和/或，Ty1＝6℃。
优选地，
所述第一风机处的实时风量为A，所述第二风机52处的实时风量为B，0.54≤A/B≤1.33。
优选地，
当室内回风气流的风量大于预设风量时，控制所述第一风机的转速增加以使A/B趋向于1.33；或者，当室内回风气流的风量不大于预设风量时，控制所述第一风机的转速降低以使A/B趋向于0.54。
本发明提供的一种空调器及其控制方法，所述第一蒸发器与所述第二蒸发器的管温可以分别被检测控制，其中通过对所述第一蒸发器的管温控制能够有效消除在第一蒸发器处的无效潜热的产生，通过将所述第一蒸发器换热后的室内回风引导至所述第二蒸发器的进风侧与所述第二蒸发器的室内回风混合后在经由所述第二蒸发器进行换热，降低了送风温度使混合后的空气与第二蒸发器的管温温差减小，提高了冷凝水的析出难度，也即减少了冷凝水的析出从而进一步提高了空调器显热占比，提高蒸发器的换热量利用率及空调器的制冷效果。
附图说明
图1为本发明一种实施例的空调器的系统原理示意图，图中的箭头示出了室内回风的流动路径；
图2为本发明一种实施例的空调器控制方法的控制逻辑示意图。
附图标记表示为：
1、压缩机；2、冷凝器；31、第一节流元件；32、第二节流元件；41、第一蒸发器；42、第二蒸发器；51、第一风机；52、第二风机；53、第三风机。
具体实施方式
结合参见图1至图2所示，根据本发明的实施例，提供一种空调器，包括压缩机1、冷凝器2、第一节流元件31、第一蒸发器41、第二节流元件32、第二蒸发器42，所述压缩机1、冷凝器2、第一节流元件31、第一蒸发器41、第二节流元件32、第二蒸发器42形成冷媒循环，室内回风气流的一部分经由所述第一蒸发器41换热后的形成第一回风气流，所述第一回风气流能够被引导至所述第二蒸发器42的进风侧以与所述第二蒸发器42的进风侧的回风气流混合后与所述第二蒸发器42换热，可以理解的，所述第一蒸发器41、第二蒸发器42的管温皆被控制在室内空气的凝露点之上。该技术方案中，所述第一蒸发器41与所述第二蒸发器42的管温可以分别被检测控制，其中通过对所述第一蒸发器41的管温控制能够有效消除在第一蒸发器41处的无效潜热的产生，通过将所述第一蒸发器41换热后的室内回风引导至所述第二蒸发器42的进风侧与所述第二蒸发器42的室内回风混合后在经由所述第二蒸发器42进行换热，降低了送风温度使混合后的空气与第二蒸发器42的管温温差减小，提高了冷凝水的析出难度，也即减少了冷凝水的析出从而进一步提高了空调器显热占比，提高蒸发器的换热量利用率及空调器的制冷效果。
在一些实施例中，所述第一蒸发器41对应设置有第一风机51，用于将经由所述第一蒸发器41换热后的室内回风引导至所述第二蒸发器42的进风侧；和/或，所述第二蒸发器42对应设置有第二风机52，用于将室内回风引导至所述第二蒸发器42的进风侧，以能够通过控制所述第一风机51的转速调整进一步使混合空气的温度与所述第二蒸发器42的管温之间更加匹配，有效消除在所述第二蒸发器42处产生冷凝水的几率。而可以理解的，所述第一风机51处于所述第一蒸发器41的出风侧，所述第一蒸发器41的进风侧还对应设置有第三风机53，以能够将室内回风驱动进入所述第一蒸发器41进行换热。
根据本发明的实施例，如图2所示出，还提供一种空调器控制方法，用于控制上述的空调器，包括如下步骤：
获取所述第一蒸发器41的管温Tg1以及室内空气露点温度Td；
当Ty1≤Tg1-Td≤Ty2时，控制第一风机51运转并获取第二蒸发器42的管温Tg2，此时，所述第一蒸发器41处不会产生冷凝水，显热占比较高；
当Ty3≤Tg2-Td≤Ty4时，获取所述第二蒸发器42的进风侧的混合空气干球温度Th；
当Ty5≤Th-Tg2≤Ty6时，控制所述第一风机51转速维持不变；
当Th-Tg2＞Ty6时，控制所述第一风机51提高转速运行；
当Th-Tg2＜Ty5时，控制所述第一风机51降低转速运行，
其中，Ty1、Ty2、Ty3、Ty4、Ty5、Ty6分别为第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值、第四预设温度值、第五预设温度值、第六预设温度值。
该技术方案中，通过Th与Tg2的大小关系对所述第一风机51的转速进行控制，并在其超过第六预设温度值时，控制其提升转速增大混合空气中经由所述第一蒸发器41换热的气流占比，使出风温度趋近于设定温度，提升空调的舒适性，在不超过第五预设温度值时，控制其降低转速而降低混合控制中经由所述第一蒸发器41换热的气流占比，有效杜绝冷凝水的产生，而在处于第五预设温度值与第六预设温度值之间时则控制所述第一风机51的转速保持不变。
优选地，当Tg1-Td＜Ty1时，控制以第一预设递减开度减小所述第一节流元件31的开度，以减小所述第一蒸发器41中冷媒的流量，进而提升所述第一蒸发器41的管温，防止管温过低导致的冷凝水现象的发生；或者，当Tg1-Td＞Ty2时，控制以第一预设递增开度增大所述第一节流元件31的开度，以增大所述第一蒸发器41中冷媒的流量，进而降低所述第一蒸发器41的管温，进而提升第一蒸发器41的制冷效果。
与所述第一蒸发器41处的控制策略类似的，当Tg2-Td＜Ty3时，控制以第二预设递减开度减小所述第二节流元件32的开度，以减小所述第二蒸发器42中冷媒的流量，进而提升所述第二蒸发器42的管温，防止管温过低导致的冷凝水现象的发生；或者，当Tg2-Td＞Ty4时，控制以第二预设递增开度增大所述第二节流元件32的开度，以增大所述第二蒸发器42中冷媒的流量，进而降低所述第二蒸发器42的管温，进而提升第二蒸发器42的制冷效果。
在一些实施方式中，所述第一预设递减开度的开度值大于所述第一预设递增开度的开度值；或者，所述第二预设递减开度的开度值大于所述第二预设递增开度的开度值，具体的，所述第一预设递减开度的开度值以及所述第二预设递减开度的开度值可以相同，例如为15步；所述第一预设递增开度的开度值以及所述第二预设递增开度的开度值也可以相同，例如为10步。
所述室内空气露点温度Td通过以下方式获取：
获取室内空气干球温度T以及相对湿度φ；
Figure BDA0002864495060000051
具体的，Ty1＝1℃，和/或，Ty2＝3℃，和/或，Ty3＝2℃，和/或，Ty4＝4℃，和/或，Ty5＝4℃，和/或，Ty1＝6℃。
在一些实施方式中，所述第一风机51处的实时风量为A，所述第二风机52处的实时风量为B，0.54≤A/B≤1.33。优选地，当室内回风气流的风量大于预设风量时，控制所述第一风机51的转速增加以使A/B趋向于1.33；或者，当室内回风气流的风量不大于预设风量时，控制所述第一风机51的转速降低以使A/B趋向于0.54。回风气流的风量大于预设风量时，第一风机51与第二风机52处风量均会增加，此时，由于风量增加会导致第二蒸发器处换热量增加，换热后空气温度下降，当降低至露点温度以下时，产生无效潜热，为避免这部分无效潜热的产生，需减少第一风机51处风量，即调节A/B使之趋向于1.33(经计算上限值)，两侧风量相差较大会导致蒸发器换热面积未得到充分利用而总制冷量减小；回风气流小于预设风量时，第二蒸发器处换热后空气温度高于露点温度，且温差较大，希望增加此处风量，故调节A/B使之趋于0.54(经计算下限值)，同时第一蒸发器的换热面积也希望得到充分利用以保证总制冷量增加。通过此设置的上下限值，保证了制冷量总显热是增加的，也即在此范围内调节A/B值，总显热量相比于未采用本发明技术方案时有明显增加。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调器控制方法，其特征在于，用于控制空调器，所述空调器包括压缩机(1)、冷凝器(2)、第一节流元件(31)、第一蒸发器(41)、第二节流元件(32)、第二蒸发器(42)，所述压缩机(1)、冷凝器(2)、第一节流元件(31)、第一蒸发器(41)、第二节流元件(32)、第二蒸发器(42)形成冷媒循环，室内回风气流的一部分经由所述第一蒸发器(41)换热后的形成第一回风气流，所述第一回风气流能够被引导至所述第二蒸发器(42)的进风侧以与所述第二蒸发器(42)的进风侧的回风气流混合后与所述第二蒸发器(42)换热，以减少冷凝水的析出提高空调器显热占比，所述第一蒸发器(41)对应设置有第一风机(51)，用于将经由所述第一蒸发器(41)换热后的室内回风引导至所述第二蒸发器(42)的进风侧，
所述空调器控制方法包括如下步骤：
获取所述第一蒸发器(41)的管温Tg1以及室内空气露点温度Td；
当Ty1≤Tg1-Td≤Ty2时，控制第一风机(51)运转并获取第二蒸发器(42)的管温Tg2；
当Ty3≤Tg2-Td≤Ty4时，获取所述第二蒸发器(42)的进风侧的混合空气干球温度Th；
当Ty5≤Th-Tg2≤Ty6时，控制所述第一风机(51)转速维持不变；
当Th-Tg2＞Ty6时，控制所述第一风机(51)提高转速运行；
当Th-Tg2＜Ty5时，控制所述第一风机(51)降低转速运行，
其中，Ty1、Ty2、Ty3、Ty4、Ty5、Ty6分别为第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值、第四预设温度值、第五预设温度值、第六预设温度值。
2.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，
当Tg1-Td＜Ty1时，控制以第一预设递减开度减小所述第一节流元件(31)的开度；或者，
当Tg1-Td＞Ty2时，控制以第一预设递增开度增大所述第一节流元件(31)的开度。
3.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，
当Tg2-Td＜Ty3时，控制以第二预设递减开度减小所述第二节流元件(32)的开度；或者，
当Tg2-Td＞Ty4时，控制以第二预设递增开度增大所述第二节流元件(32)的开度。
4.根据权利要求2或3所述的空调器控制方法，其特征在于，
所述第一预设递减开度的开度值大于所述第一预设递增开度的开度值；或者，所述第二预设递减开度的开度值大于所述第二预设递增开度的开度值。
5.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，所述室内空气露点温度Td通过以下方式获取：
获取室内空气干球温度T以及相对湿度φ；
Figure FDA0003637250030000021
6.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，
Ty1＝1℃，和/或，Ty2＝3℃，和/或，Ty3＝2℃，和/或，Ty4＝4℃，和/或，Ty5＝4℃，和/或，Ty1＝6℃。
7.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，
所述第二蒸发器(42)对应设置有第二风机(52)，用于将室内回风引导至所述第二蒸发器(42)的进风侧；
所述第一风机(51)处的实时风量为A，所述第二风机(52)处的实时风量为B，0.54≤A/B≤1.33。
8.根据权利要求7所述的空调器控制方法，其特征在于，
当室内回风气流的风量大于预设风量时，控制所述第一风机(51)的转速增加以使A/B趋向于1.33；或者，当室内回风气流的风量不大于预设风量时，控制所述第一风机(51)的转速降低以使A/B趋向于0.54。
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