CN113739350A - 一种低温制热变频控制方法、装置、存储介质和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低温制热变频控制方法、装置、存储介质和空调器，所述低温制热变频控制方法包括：S1、以第二预设时长t₂为周期，计算第x、x+1个周期的空调需求百分比Q_x+1、Q_x，S2、判断是否|Q_x+1‑Q_x|≥第一预设值A，若是，则控制压缩机按原频率运行；若否，则进入步骤S3；S3、以第一预设时长t₁为周期，当满足P_{d_t}≥第二预设温度T₂时控制压缩机的频率f＝f‑f₁运行。本发明所述的低温制热变频控制方法通过设定温度、室内实际温度的差值变化等来评估压缩机的输出性能，避免由于高压压力、排气温度、排气过热度指标异常而影响控制的制热舒适性；在空调机组原有配置下快速提升制热时的出风温度，兼顾低温制热的舒适性、运行可靠性。

Description

一种低温制热变频控制方法、装置、存储介质和空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种低温制热变频控制方法、装置、存储介质和空调器。

背景技术

随着科技的发展，用户对居住环境的要求越来越高，空调器已成为必不可少的家电设施；制热运行时，制冷剂通过室外换热器与空气进行热交换，吸热蒸发后经压缩机压缩成高温高压的制冷剂蒸气，进入室内换热器放热用以加热室内空气，使用户享受舒适的室内环境。

目前在室外环境温度很低的情况下，室外机容易结霜而导致空调换热不充分且制热效果差，解决空调低温制热性能不佳的问题成为各厂家的难题。如在室外温度极低的冬季，空调的制冷剂大多会迁移到温度较低的外机换热器和压缩机内，液态冷媒需要依靠压缩机产生的热量进行蒸发，此时存在电机温升慢，内机防冷风耗时长等不足，用户效果体验差。

现有技术常通过加大在低温环境下的压缩机频率来提高制热量；但若升频速度过快会导致排油率加大，容易造成压缩机短时间缺油并影响压缩机的运行可靠性，同时上述方案无法兼顾舒适性、节能性、可靠性，导致空调的制热舒适性并非最优。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中低温制热控制方法无法兼顾舒适性、节能性、可靠性，导致空调的制热舒适性不佳。

为解决上述问题，本发明提供一种低温制热变频控制方法，包括：S1、以第二预设时长t₂为周期，计算第x、x+1个周期的空调需求百分比Q_x、Q_x+1，S2、判断是否|Q_x+1-Q_x|≥第一预设值A，若是，则控制压缩机按原频率运行；若否，则进入步骤S3；S3、以第一预设时长t₁为周期，当满足P_{d_t}≥第二预设温度T₂时控制压缩机的频率f＝f-f₁运行，其中P_{d_t}为高压压力对应饱和温度。该控制方法可兼顾运行可靠性及能耗指标，避免高压压力过高而导致停机保护或者导致空调输出过高引起能耗高，平衡空调的节能效果与运行舒适性。

优选的，所述第一预设时长t₁、第二预设时长t₂分别为3-10s、30-60s且t₂/t₁＝N≥3，其中N为正整数，该设置以t₂时长为基准以避免出现周期混乱的情况；所述第一预设值A、第二预设温度T₂分别为8-15、52-56℃，该设置可兼顾空制热效果的波动情况。优选的，所述第一预设时长t₁、第二预设时长t₂分别为5s、40s，所述第一预设值A为10；f₁的取值为1-5HZ，优选为2HZ。

优选的，还包括S0、判断是否室外环境温度T_ao＞第一预设温度T₁，若是，则说明室外为非低温环境，控制压缩机按预设频率运行；若否，则说明室外为低温环境，空调进入步骤S1进行制热舒适性控制，其中所述T₁为3-7℃，该设置可尽量降低对空调的正常运行的干扰，同时防止制热时出现结霜甚至停机化霜，提高用户舒适度。优选的，所述T₁可以是3、5、7℃，优选为5℃。

优选的，所述空调需求百分比Q_x＝k_m×(T_设-T_ai)+k_n×ΣT_x×△t，其中当Q_x≤0时则Q_x＝0；当Q≥Ma时则Q_x＝Ma，其中k_m、k_n根据经验设定，其取值分别为25-35、0.2-0.8，T_设、T_ai分别为空调内机的设定温度、室内环境温度，ΣT_x代表在X个周期内对N个t₁时长内的温度偏差进行求和，△t为第X个周期内室内环境温度与第X-1个周期内室内环境温度的差值，℃，Ma为所述空调的需求百分比Q的上限值。

优选的，所述步骤S3还包括：以第三预设时长t₃为周期，其中t₃＝2×t₁，当满足第二预设条件或第三预设条件时则控制压缩机升频至频率f＝f+f₂，所述第二预设条件为“P_{d_t}≤第四预设温度T₄且压缩机的排气温度T_d≤第五预设温度T₅”，此时说明压缩机处于排气温度、高压压力均高的情况，所述第三预设条件为“T_d-P_{d_t}＜第六预设温度T₆且P_{d_t}≤第七预设温度T₇且压缩机的排气温度T_d≤第八预设温度T₈”，此时说明压缩机处于排气温度低、高压压力高的情况。

优选的，所述压缩机的累计升频频率f₂，其中8HZ≤f₂≤P_max*r，所述P_max为制热条件下压缩机的最高运行频率，r为8-15％；若f₂达到P_max*r时，则压缩机不再升频操作。该设置可避免持续升频使压缩机的运行频率过大，防止压缩机的高压压力或排气温度过高导致出现停机保护，提高低温制热的舒适性。

所述第三预设温度T₃、第四预设温度T₄、第五预设温度T₅、第六预设温度T_6、第七预设温度T₇、第八预设温度T₈的取值范围分别为52-56℃、46-50℃、92-98℃、8-15℃、52-56℃、92-98℃且第七预设温度T₇≥第四预设温度T₄+2℃。优选的，所述第三预设温度T₃、第四预设温度T₄、第五预设温度T₅、第六预设温度T_6、第七预设温度T₇、第八预设温度T₈分别为54℃、48℃、95℃、12℃、52℃、95℃,f₂的取值为1-5HZ，优选为2HZ。

优选的，当压缩机进行降频或升频操作后经N个t₁后再进入步骤S2，其中N的取值为5-10,优选为8。

相对于现有技术，本发明所述的低温制热变频控制方法具有下述有益效果：1)本发明所述控制方法通过设定温度、室内实际温度的差值变化等来评估压缩机的输出性能，避免由于高压压力、排气温度、排气过热度指标异常而影响控制的制热舒适性；2)本发明所述控制方法可在空调机组原有配置下实现快速提升制热时的出风温度，兼顾空调的低温制热的舒适性、运行可靠性；3)所需硬件成本小且能够满足不同的低温制热需求。

本发明还提供了一种空调低温制热的变频控制装置，包括：计时单元，用于记录压缩机的运行时长；检测单元，用于检测室内环境温度、排气温度及高压压力；计算单元，用于计算空调需求百分比；判断单元，用于判断是否满足预设的判定条件以及预设时长内压缩机的频率是否变化；控制单元，用于根据判断单元的判断结果来控制压缩机进行调频。

本发明还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的低温制热变频控制方法。本发明还提供了一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的低温制热变频控制方法。所述空调器与计算机存储介质具有与低温制热变频控制方法相同的有益效果，在此不进行赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的低温制热变频控制方法的流程图；

图2为本发明实施例2所述的低温制热变频控制方法的流程图；

图3为本发明实施例所述空调低温制热变频控制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

随着生活水平的提升，消费者对于空调舒适性需求逐渐提高。制热是空调器必要的功能之一，但当前温度调控设备在制热方面依然存在诸多问题；例如低温制热通常需检测外机盘管温度，空调在盘管温度低时进行除霜运行，此时压缩机需停机之后启动运行以化霜，再次停机后启动进行制热。整个除霜过程中空调器都是停止制热的；因此相对制冷模式，在低温制热条件下通常空调的舒适性不佳，如何在较低的温度范围内确保空调满足正常制热需求十分重要。为此，申请人提出如下技术方案：

实施例1

如图1所示，一种低温制热变频控制方法，包括：

S1、以第二预设时长t₂为周期，计算第x、x+1个周期的空调需求百分比Q_x、Q_x+1；所述第二预设时长t₂为30-60s，优选为40s。

所述空调需要百分比Q_x采用下述方式取值-即Q_x＝k_m×(T_设-T_ai)+k_n×ΣT_x×△t，其中k_m、k_n的取值分别为25-35、0.2-0.8，T_设、T_ai分别为空调内机的设定温度、室内环境温度，ΣT_x代表在X个周期内对N个设定温度与室内环境温度的差值进行求和，△t为第X个周期内室内环境温度与第X-1个周期内室内环境温度的差值，℃。

若Q_x≤0时则Q_x取值为0；若Q≥Ma时则Q_x取值为Ma，所述Ma为空调的需求百分比Q的上限值，按照表1取值。

表1不同参数下Ma的取值

S2、判断是否|Q_x+1-Q_x|≥第一预设值A，若是，则控制压缩机按原频率运行；若否，则进入步骤S3；所述第一预设值A的取值范围为8-15，优选为10，该设置可兼顾空调在不同运行状态下制热效果存在波动的情况。

S3、以第一预设时长t₁为周期，当满足第一预设条件-即P_{d_t}≥第二预设温度T₂时控制压缩机的频率f＝f-f₁HZ运行，其中P_{d_t}为高压压力对应饱和温度。若不满足上述条件，则控制压缩机按预设频率运行。在此过程中，压缩机可降至最低运行频率运行，若仍满足上述条件，则压缩机按照最低运行频率运行。所述第一预设时长t₁的取值范围为3-10s，优选为5s。优选的，t₂/t₁＝N≥3且N为正整数，该设置可以t₂时长为基准以避免出现周期混乱的情况。所述第二预设温度T₂为52-56℃，优选为54℃,f₁为1-5HZ。

优选的，所述S3还包括：以第三预设时长t₃为周期，其中t₃＝2×t₁，当满足第二预设条件或第三预设条件时，则控制压缩机升频至频率f＝f+f₂HZ。所述第二预设条件为“P_{d_t}≤第四预设温度T₄且T_d≤第五预设温度T₅”针对的是压缩机的排气温度、高压压力均高的情况，第三预设条件为“T_d-P_{d_t}＜第六预设温度T₆且P_{d_t}≤第七预设温度T₇且T_d≤第八预设温度T₈”针对的是压缩机的排气温度低、高压压力高的情况，避免出现停机保护。所述第三预设温度T₃、第四预设温度T₄、第五预设温度T₅、第六预设温度T_6、第七预设温度T₇、第八预设温度T₈的取值范围分别为52-56℃、46-50℃、92-98℃、8-15℃、52-56℃、92-98℃且第七预设温度T₇≥第四预设温度T₄+2℃。优选的，所述第三预设温度T₃、第四预设温度T₄、第五预设温度T₅、第六预设温度T_6、第七预设温度T₇、第八预设温度T₈分别为54℃、48℃、95℃、12℃、52℃、95℃,f₂为1-5HZ。优选的，f₁＝f₂＝2HZ。

在此过程中，压缩机的累计升频频率为f₂，其中8HZ≤f₂≤P_max*r，所述P_max为制热条件下压缩机的最高运行频率，r为8-15％。若f₂＝P_max*r后，则压缩机不再升频操作。该设置可避免持续升频使压缩机的运行频率过大，防止压缩机的高压压力或排气温度过高导致出现停机保护，提高低温制热的舒适性。优选的，在t₂周期内若压缩机进行降频或升频操作后，延时N个t₁时长后再进入步骤S2，其中N的取值为5-10，优选为8。

优选的，所述低温制热变频控制方法还包括S0、判断是否室外环境温度T_ao＞第一预设温度T₁，若是，此时外界为非低温环境，则控制压缩机按预设频率运行；若否，则进入步骤S1。该设置可尽量降低对空调的正常运行的干扰，且有效防止制热时出现结霜甚至停机化霜，提高用户舒适度。所述第一预设温度T₁的取值为3-7℃，如3、5、7℃，优选为5℃。本发明所述控制方法通过设定温度、室内实际温度的差值变化等来评估压缩机的输出性能，避免由于高压压力、排气温度、排气过热度指标异常而影响控制的制热舒适性，可兼顾运行可靠性及能耗指标，避免高压压力过高而导致停机保护或者导致空调输出过高引起能耗高，平衡空调的节能效果与运行舒适性。

实施例2

如图2所示，一种低温制热变频控制方法，包括：

S1、判断是否室外环境温度T_ao＞5℃，若是，此时外界为非低温环境，则控制压缩机按预设频率运行；若否，则通过步骤S2进行制热舒适性控制；

S2、以40s为周期，计算第x、x+1个周期的空调需求百分比Q_x、Q_x+1；其中Q_x＝30×(T_设-T_ai)+0.5×ΣT_x×△t，T_设、T_ai分别为室内机的设定温度、室内环境温度，ΣT_x为40s内对8个设定温度与测定的室内环境温度的差值进行求和，△t为第X个周期内室内环境温度与第X-1个周期内室内环境温度的差值，℃；若Q_x≤0时则Q_x取值为0；若Q≥Ma时则Q_x取值为Ma；

S3、判断是否|Q_x+1-Q_x|≥10，若是，则控制压缩机按预设频率运行；若否，则进入步骤S4；

S4、每隔5s判断是否高压压力对应饱和温度P_{d_t}≥54℃，若是，则控制压缩机的频率f＝f-2HZ运行；若否，则控制压缩机按预设频率运行。

S5、每隔10s判断是否高压压力对应饱和温度P_{d_t}≤48℃且排气温度T_d≤95℃”或者“T_d-P_{d_t}＜12℃且P_{d_t}≤52℃且T_d≤95℃”，若是，则控制压缩机升频至频率f＝f+2HZ；若否，则进入步骤S6；。

S6、判断是否压缩机的累计升频频率f₂≥P_max*r，所述P_max为制热条件下压缩机的最高运行频率，r为8％-15％，若是，则控制压缩机不再升频运行；若否，则控制压缩机按预设频率运行。优选的，所述f₂≥8HZ。该设置可防止因持续升频导致高压压力过高、排气温度过高等造成停机保护。

如图3所示，本发明还提供了一种空调低温制热的变频控制装置，包括：计时单元，用于记录压缩机的运行时长；检测单元，用于检测室内环境温度、排气温度及高压压力；计算单元，用于计算空调需求百分比；判断单元，用于判断是否满足预设的判定条件以及预设时长内压缩机的频率是否变化；控制单元，用于根据判断单元的判断结果来控制压缩机进行调频。

本发明还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的低温制热变频控制方法。所述计算机可读存储介质可以可读存储介质或可读信号介质，例如：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等。在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本发明还提供了一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的低温制热变频控制方法。所述空调器与计算机存储介质具有与低温制热变频控制方法相同的有益效果，在此不进行赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种低温制热变频控制方法，其特征在于，包括：S1、以第二预设时长t₂为周期，计算第x、x+1个周期的空调需求百分比Q_x、Q_x+1，S2、判断是否|Q_x+1-Q_x|≥第一预设值A，若是，则控制压缩机按原频率运行；若否，则进入步骤S3；S3、以第一预设时长t₁为周期，当满足P_{d_t}≥第二预设温度T₂时控制压缩机的频率f＝f-f₁运行，其中P_{d_t}为高压压力对应饱和温度。

2.根据权利要求1所述的低温制热变频控制方法，其特征在于，所述第一预设时长t₁、第二预设时长t₂分别为3-10s、30-60s且t₂/t₁＝N≥3，N为正整数；所述第一预设值A、第二预设温度T₂分别为8-15、52-56℃，f₁为1-5HZ。

3.根据权利要求1所述的低温制热变频控制方法，其特征在于，还包括S0、判断是否室外环境温度T_ao＞第一预设温度T₁，若是，则控制压缩机按预设频率运行；若否，则进入步骤S1，其中T₁为3-7℃。

4.根据权利要求2所述的低温制热变频控制方法，其特征在于，所述空调需求百分比Q_x＝k_m×(T_设-T_ai)+k_n×ΣT_x+1×△t，其中当Q_x≤0时则Q_x＝0；当Q≥Ma时则Q_x＝Ma，其中k_m、k_n的取值分别为25-35、0.2-0.8，T_设、T_ai分别为空调内机的设定温度、室内环境温度，ΣT_x代表在第X个周期内对N个t₁时长的温度偏差进行求和，△t为第X个周期内室内环境温度与第X-1个周期内室内环境温度的差值，℃，Ma为空调需求百分比Q的上限值。

5.根据权利要求1所述的低温制热变频控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：以第三预设时长t₃为周期，其中t₃＝2×t₁，当满足第二预设条件或第三预设条件时则控制压缩机升频至频率f＝f+f₂，所述第二预设条件为“P_{d_t}≤第四预设温度T₄且压缩机的排气温度T_d≤第五预设温度T₅”，所述第三预设条件为“T_d-P_{d_t}＜第六预设温度T₆且P_{d_t}≤第七预设温度T₇且压缩机的排气温度T_d≤第八预设温度T₈”。

6.根据权利要求5所述的低温制热变频控制方法，其特征在于，所述压缩机的累计升频频率为f₂，其中8HZ≤f₂≥P_max*r，所述P_max为制热条件下压缩机的最高运行频率，r为8-15％；所述第三预设温度T₃、第四预设温度T₄、第五预设温度T₅、第六预设温度T_6、第七预设温度T₇、第八预设温度T₈的取值分别为52-56℃、46-50℃、92-98℃、8-15℃、52-56℃、92-98℃且第七预设温度T₇≥第四预设温度T₄+2℃,f₂为1-5HZ。

7.根据权利要求5所述的低温制热变频控制方法，其特征在于，当所述压缩机进行降频或升频操作后经N个t₁后再进入步骤S2，其中N的取值为5-10。

8.一种空调低温制热的变频控制装置，其特征在于，包括：计时单元，用于记录压缩机的运行时长；检测单元，用于检测室内环境温度、排气温度及高压压力；计算单元，用于计算空调需求百分比；判断单元，用于判断是否满足预设的判定条件以及预设时长内压缩机的频率是否变化；控制单元，用于根据判断单元的判断结果来控制压缩机进行调频。

9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-7任一项所述的低温制热变频控制方法。

10.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1-7任一项所述的低温制热变频控制方法。

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